PENGELOLAAN BAHAN ORGANIK · 2019. 12. 12. · pengelolaan bahan organik di Indonesia. 1.8 Pertanyaan Untuk mengevaluasi apakah materi yang telah disampaikan telah dikuasai oleh mahasiswa,

PENGELOLAAN BAHAN ORGANIK

Dr. Ir. Wawan, MP

PRAKATA

Alhamdulillahirobbilalamin puji syukur diucapkan kepada Allah SWT atas

rahmat dan hidayat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan buku ajar yang

berjudul “Pengelolaan Bahan Organik”.

Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Lembaga

Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat Universitas Riau yang telah

memberikan bantuan dana penelitian melalui Hibah Guru Besar untuk

melangsungkan penelitian terkait pengaruh bahan organik terhadap perbaikan sifat

tanah.

Buku yang membahas pengelolaan bahan organik yang berperan untuk

memperbaiki sifat-sifat tanah masih terbatas. Sehubungan dengan itu, buku ini

diharapkan dapat mengisi kekosongan tersebut.

Buku ini menguraikan tentang Pengelolaan Bahan Organik, Sumber bahan

organik, manfaat bahan organik untuk pertaniam, dan praktek-praktek yang dapat

meningkatkan dan menurunkan bahan organik.

Penulis menyadari bahwa dalam buku ini masih terdapat banyak

kekurangan, oleh karena itu diharapkan kritik dan saran membangun untuk

perbaikan pada penerbitan yang akan datang.

Pekanbaru, Desember 2017\

Dr. Ir. Wawan, MP

Pengelolaan Bahan Organik 1

I. PENDAHULUAN

1.1 TIU dan TIK

Setelah mengikuti perkuliahan ini mahasiswa diharapkan:

1. Mampu menjelaskan pengertian bahan organik dan bahan organik tanah

2. Mampu menjelaskan mengapa bahan organik tanah di daerah humik tropik

rendah

3. Mampu menjelaskan pengertian pengelolaan bahan organik

4. Mampu menguraikan ruang lingkup pengelolaan bahan organik

5. Mampu menguraikan manfaat kuliah pengelolaan bahan organik

1.2 Pengertian Bahan Organik dan Bahan Organik Tanah

Pada tanah mineral bahan organik seringkali sangat menentukan kesuburan

tanah. Pada beberapa publikasi dinyatakan bahwa bahan organik sangat

mempengaruhi kualitas tanah. Hal itu disebabkan bahan organik di dalam tanah

mineral mempengaruhi sifat fisik, kimia dan biologi tanah. Dalam beberapa

tulisan sering dijumpai istilah bahan organik dan bahan organik tanah.

Sehubungan dengan itu, perlu kiranya dikemukakan batasan tentang ke dua istilah

tersebut.

Bahan organik adalah semua bahan yang berasal dari mahluk hidup.

Contohnya: semua bahan yang berasal dari tumbuhan (daun, batang, akar, bunga

dan buah) dan semua bahan yang berasal dari hewan/binatang (kulit, bulu, daging,

cangkang, telur, dan kotoran). Berbeda dengan itu, bahan organik tanah adalah

semua jenis senyawa organik yang terdapat di dalam tanah, termasuk serasah,

fraksi bahan organik ringan, biomassa mikroorganisme, bahan organik terlarut di

dalam air, dan bahan organik yang stabil atau humus (Stevenson, 1994).

Pada tanah mineral, bahan organik tanah umumnya ditemukan di

permukaan tanah. Kadar bahan organik di dalam tanah tidak besar, hanya sekitar

3 – 5% tetapi pengaruhnya terhadap sifat-sifat tanah dan pertumbuhan tanaman

besar sekali.

Sumber bahan organik tanah yang utama adalah hasil fotosintesis yaitu

bagian atas tanaman seperti daun, duri serta sisa tanaman lainnya termasuk


rumput, gulma dan limbah pasca panen. Bahan organik di dalam tanah terdiri dari

bahan organik kasar dan bahan organik halus atau humus. Humus terdiri dari

bahan organik halus yang berasal dari hancuran bahan organik kasar serta

senyawa-senyawa baru yang dibentuk dari hancuran bahan organik tersebut

melalui kegiatan mikroorganisme di dalam tanah.

Bahan organik tanah (BOT) adalah bahan organik dalam tanah yang telah

mengalami lebih dari separuh dekomposisi. Dengan demikian, bahan organik

tanah sudah tidak bisa dikenali bentuknya seperti daun, ranting dan lain-lain.

Bahan organik tanah biasanya menyusun sekitar 5% bobot total tanah, meskipun

hanya sedikit tetapi bahan organik memegang peran penting dalam menentukan

kesuburan tanah, baik secara fisik, kimiawi maupun secara biologis tanah.

Bahan organik tanah dikelompokan menjadi dua, yaitu:

1. Bahan yang belum mengalami perubahan.

Meliputi sisa-sisa yang masih segar dan komponen-komponen yang belum

mengalami transformasi yaitu senyawa yang masih berupa sisa peruraian

yang terdahulu.

2. Bahan yang telah mengalami transformasi

Disebut dengan humus. Humus adalah zat humat yang bercampur bersama

dengan produk-produk sintesis mikroba yang sudah menjadi suatu senyawa

yang stabil serta telah menjadi bagian dari tanah.Memiliki morfologi dan

struktur yang berbeda dengan bahan aslinya. Proses penguraian pembentukan

humus disebut humifikasi.

Dalam pembentukan humus terjadi penurunan yang cepat mengenai

komponen-komponen yang dapat melarut dalam air, dan senyawa-senyawa

organik yang mudah terdekomposisi.Bahan organik tanah sering disebut humus.

BOT (humus) berbeda dengan senyawa humik (humic substances/humic

compound). Senyawa humik bagian dari humus (BOT), tetapi tidak semua BOT

adalah senyawa humik. Menurut Hanafiah (2010), humus adalah senyawa

kompleks asal jaringan organik tanaman/fauna yang telah dimodifikasikan atau

disintesis oleh mikroba, yang bersifat agak resisten pelapukan, berwarna coklat,


amorfus (tanpa bentuk) dan bersifat koloidal. Secara umum humus dicirikan

sebagai berikut:

1. Bersifat koloidal seperti liat tetapi amorfus dengan luas permukaan dan

daya jerap yang jauh melebihi liat, sehingga mempunyai kapasitas tukar

kation (KTK) 150-300 me/100g dibandingkan liat 8-100 me/100g dan

daya jerap air 80-90% dibandingkan liat yang ganya 15-20%;

2. Daya kohesi dan plastisitasnya rendah, sehingga mengurangi sifat lekat liat

dan membantu granulasi agregat tanah;

3. Misel humus tersusn oleh lignin,poliuronida, protein dan liat serta unsur C,

H, O, N, S, P dan unsur-unsur lainnya;

4. Mempunyai kemampuan untuk meningkatkan ketersediaan hara seperti

Ca, Mg dan K;

5. Merupakan sumber energi bagi mikroba heterotrofik; dan

6. Menyebabkan warna tanah menjadi gelap.

Bahan organik tanah memiliki peran dan fungsi yang sangat vital di dalam

perbaikan tanah, meliputi sifat fisika, kimia maupun biologi tanah (Young, 1989;

Keulen, 2001). Terhadap sifat fisik tanah, bahan organik berperan dalam proses

pembentukan dan mempertahankan kestabilan struktur tanah, berdrainase baik

sehingga mudah melalukan air, dan mampu memegang air banyak. Sebagai

akibatnya tanah tidak mudah memadat karena rusaknya struktur

tanah.Penambahan bahan organik juga menambah ketersediaan hara dalam

tanah.Selain itu juga sebagai penyedia sumber energi bagi aktivitas

mikroorganisme sehingga meningkatkan kegiatan organisme, baik mikro maupun

makro di dalam tanah.

1.3 Bahan Organik Tanah di daerah Humid Tropik

Indonesia yang terletak pada 11o LU-11o LS memiliki iklim tropic yaitu

wilayah dengan suhu rata-rata tahunan tinggi. Bahkan Indonesia sebagian besar

wilayahnya memiliki iklim humid tropic, yaitu memiliki suhu dan kelembaban

tinggi. Suhu udara di Indonesia berkisar 20-35oC dengan rata rata 26-28oC,

sedangkan kelembaban udaranya berkisar 70-90% dengan rata-rata 80%. Sebagian

besar wilayah Indonesia khususnya di wilayah Indonesia bagian barat memiliki


curah hujan tinggi, sehingga kelembaban tanahnya juga tinggi. Rata-rata suhu,

kelembaban udara dan tanah tersebut tergolong tinggi.

Pada suhu dan kelembaban tanah tinggi, aktivitas biota tanah sangat

intensif, sehingga dekomposisi dan mineralisasi bahan organik berlangsung sangat

tinggi, termasuk mineralisasi BOT. Di daerah tropika basah seperti Indonesia,

bahan organik tanah (BOT) cepat sekali mengalami proses degradasi, sehingga

kandungan BOT di dalam tanah cepat berkurang. Rendahnya kandungan BOT

akan menyebabkan rendahnya kesuburan tanah, stabilitas tanah dan ketersediaan

air tanah.

1.4 Pengelolaan Bahan Organik dan Kepentingannya

Pengelolaan bahan organik adalah segala usaha/aktivitas yang dilakukan

untuk mempertahankan kadar bahan organik di dalam tanah agar tetap tinggi.

Mengapa bahan organik tanah perlu dikelola dengan baik, jawabannya karena

bahan organik termasuk BOT memiliki peran yang sangat besar di dalam tanah.

Bahan organik yang ditambahkan ke dalam tanah dapat memperbaiki sifat biologi

tanah, bahkan sifat fisik dan kimia tanah. Perbaikan sifat tanah tersebut tentu akan

berpengaruh terhadap kesuburan tanah, yang pada gilirannya berpengaruh

terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman.

Upaya pengelolaan bahan organik tanah yang tepat perlu menjadi

perhatian yang serius, agar tidak terjadi degradasi bahan organik tanah.

Penambahan bahan organik secara kontinyu pada tanah merupakan cara

pengelolaan yang murah dan mudah. Namun demikian, walaupun pemberian

bahan organik pada lahan pertanian telah banyak dilakukan, umumnya produksi

tanaman masih kurang optimal, karena rendahnya unsur hara yang disediakan

dalam waktu pendek, serta rendahnya tingkat sinkronisasi antara waktu pelepasan

unsur hara dari bahan organik dengan kebutuhan tanaman akan unsur hara.

Kualitas bahan organik sangat menentukan kecepatan proses dekomposisi

dan mineralisasi bahan organik. Komponen kualitas bahan organik yang penting

meliputi nisbah C/N, kandungan lignin, kandungan polifenol, dan kapasitas

polifenol mengikat protein.Kandungan hara N, P dan S sangat menentukan

kualitas bahan organik. Nisbah C/N dapat digunakan untuk memprediksi laju

mineralisasi bahan organik. Jika bahan organik mempunyai kandungan lignin


tinggi kecepatan mineralisasi N akan terhambat. Lignin adalah senyawa polimer

pada jaringan tanaman berkayu, yang mengisi rongga antar sel tanaman, sehingga

menyebabkan jaringan tanaman menjadi keras dan sulit untuk dirombak oleh

organisme tanah.Pada jaringan berkayu, kandungan lignin bisa mencapai 38%.

Perombakan lignin akan berpengaruh pada kualitas tanah dalam kaitannya

dengan susunan humus tanah. Dalam perombakan lignin, di samping jamur

(fungi-ligninolytic) juga melibatkan kerja enzim (antara lain enzim lignin

peroxidase, manganeses peroxidase, laccases dan ligninolytic). Polifenol

berpengaruh terhadap kecepatan dekomposisi bahan organik, semakin tinggi

kandungan polifenol dalam bahan organik, maka akan semakin lambat

terdekomposisi dan termineralisasi. Polifenol adalah senyawa aromatik hidroksil

yang secara umum dapat dikelompokkan menjadi dua jenis, yakni : polifenol sulit

larut dan polifenol mudah larut. Harborne (1997) mengelompokkan polifenol

menjadi dua, yaitu (1) polifenol dengan berat molekul rendah, dan (2) polifenol

dengan berat molekul tinggi berbentuk tanin, yang tersebar dalam daun. Pada

sebagian besar tanaman, senyawa fenolik yang berada pada permukaan luar

bagian atas daun bercampur dengan lilin. Sifat khas dari polifenol adalah

kemampuannya dalam membentuk kompleks dengan protein, sehingga protein

sulit dirombak oleh organisme perombak.Selain itu, polifenol juga dapat mengikat

enzim organisme perombak, sehingga aktivitas enzim menjadi lemah.

Proses dekomposisi atau mineralisasi, disamping dipengaruhi oleh kualitas

bahan organiknya, juga dipengaruhi oleh frekuensi penambahan bahan organik,

ukuran partikel bahan, kekeringan, dan cara penggunaannya. Sumber bahan

organik yang dapat kita gunakan dapat berasal dari : sisa dan kotoran hewan

(pupuk kandang), sisa tanaman, pupuk hijau, sampah kota, limbah industri, dan

kompos.

1.5 Ruang Lingkup Pengelolaan Bahan Organik

Kuliah pengelolaan bahan organik melingkupi: pengertian bahan organik

dan bahan organik tanah, sumber bahan organik dan komposisinya, dekomposisi

dan mineralisasi bahan organik, senyawa humik dan genesisnya, praktek yang

mempengaruhi jumlah bahan organik, hubungan bahan organik dengan sifat tanah

dan pertumbuhan tanaman, kehilangan bahan organik dan degradasi tanah,


pengelolaan bahan organik pada berbagai system pertanian, dan pengelolaan

bahan organik di Indonesia.

1.6 Manfaat Kuliah Pengelolaan Bahan Organik

Mata kuliah pengelolaan bahan organik diharapkan memberikan manfaat

bagi mahasiswa sebagai berikut:

1. Memahami pengertian bahan organik, bahan organik tanah, humus, dan

senyawa humik, sehingga bisa membedakan diantara keempatnya.

2. Memahami sumber bahan organik dan komposisinya,

3. Memahami dekomposisi, mineralisasi bahan organik dan genesis senyawa

humik,

4. Memahami factor alami dan praktek-praktek yang mempengaruhi bahan

organik,

5. Mampu menguraikan hubungan bahan organik dengan sifat tanah dan

pertumbuhan tanaman,

6. Mampu menjelaskan kehilangan bahan organik dan degradasi tanah,

7. Mampu menguraikan metode pengelolaan bahan organik pada berbagai system

pertanian,

8. Mampu menjelaskan penerapan pengelolaan bahan organik di Indonesia.

1.7 Ringkasan

Pada perkuliahan awal ini dimulai dengan menjelaskan pengertian dan

perbedaan bahan organik, bahan organik tanah, humus dan senyawa humik. Pada

pertemuan berikutnya dijelaskan tentang sumber bahan organik dan

komposisinya, dekomposisi dan mineralisasi bahan organik serta genesis senyawa

humik, faktor alami dan praktek-praktek yang mempengaruuhi bahan organik,

hubungan bahan organik dengan sifat tanah dan pertumbuhan tanaman,

kehilangan bahan organik dan degradasi tanah, dan metode pengelolaan bahan

organik pada berbagai system pertanian. Pada kuliah terakhir dijelaskan kondisi

pengelolaan bahan organik di Indonesia.

1.8 Pertanyaan

Untuk mengevaluasi apakah materi yang telah disampaikan telah dikuasai

oleh mahasiswa, maka diajukan beberapa pertanyaan sebagai berikut:


1. Jelaskan perbedaan bahan organik dan bahan organik tanah

2. Mengapa bahan organik tanah pada tanah di daerah humid tropic rendah?

3. Jelaskan apa yang dimaksud pengelolaan bahan organik tanah

4. Mengapa bahan organik tanah perlu dikelola dengan baik?

1.9 Daftar Pustaka

Barthes, B., A. Azontonde., E. Blanchart., G. Girardin., and R. Oliver. 2004.

Effect of legume cover crop (Mucuna pruriens var Utilis ) on soil

carbon in an Ultisol undermaize cultivation in Southren Benin, Soil

Use Manag. 20:231-239.

Hanafiah, K. A. 2010. Dasar – Dasar Ilmu Tanah. Raja Grafindo Persada.

Jakarta.

Stevenson FJ. 1994. Humus Chemistry. Genesis, Composition, Reactions. 2nd

Edition. New York, USA : Wiley Interscience.

Subronto dan Harahap, I, Y. 2002.Penggunaan kacangan penutup tanah

Mucuna bracteata pada pertanaman kelapa sawit.Pusat Penelitian

Kelapa Sawit. Medan. Warta Vol 10 No. 1: 1-6.

Harborne, J., 1997, Metode Fitokimia: Penentuan Cara Modern Menganalisis

Tumbuhan, Ed. 2, ITB, Bandung.


II. SUMBER BAHAN ORGANIK DAN

KOMPOSISINYA

2.1 TIU dan TIK

Setelah mengikuti perkuliahan dengan topik sumber bahan organik dan

komposisinya diharapkan:

1. Mahasiswa mampu menyebutkan sumber bahan organik bagi tanah

2. Mahasiswa mampu menjelaskan bahan penyusun/komposisi sumber bahan organik

bagi tanah

2.2 Sumber Bahan Organik

Sebagaimana telah dijelaskan pada bab sebelumnya, bahan organik adalah semua

bahan yang berasal dari mahluk hidup. Dengan demikian bahan organik dapat berupa

tumbuhan/tanaman, hewan/binatang, dan mikroorganisme. 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 membentuk senyawa-

senyawa organik, seperti selulosa, hemiselulosa, pati, dan bahan-bahan pektin dan lignin.

Selain itu, nitrogen juga merupakan unsur yang banyak terkandung dalam bahan organik

karena merupakan unsur yang penting dalam berbagai senyawa organik penyusun sel

seperti asam amino (protein), asam nukleat, enzim dan klorofil. Jaringan tanaman ini akan

mengalami dekomposisi dan akan terangkut ke lapisan bawah serta diinkorporasikan

dengan tanah. Tumbuhan tidak saja sumber bahan organik bagi tanah, tetapi sumber bahan

organik dari seluruh makhluk hidup.

Sumber sekunder bahan organik adalah binatang/hewan (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. Mengenai komposisi bahan organik

akan dibahas pada bagian 2.3.


Sumber bahan organik bagi tanah yang berasal dari tumbuhan/tanaman dapat

berupa: sisa (residu) tanaman, pupuk hijau, gulma, hasil pangkasan tumbuhan, sampah

organik (Tandan kosong kelapa sawit, solid), limbah organik PKS dan kompos. Sumber

bahan organik yang berasal dari hewan/binatang dapat berupa: pupuk kandang, kotoran

binatang, bulu, tepung tulang, tepung ikan, dan tepung darah.

1. Sisa Tanaman

Sisa tanaman dapat digunakan sebagai sumber bahan organik. Walaupun dalam

realitas di lapangan, sisa tanaman sering digunakan untuk berbagai tujuan. Pada

pengusahaan sawah, jerami padi sering dibiarkan di areal persawahan, tetapi tidak jarang

digunakan untuk alas ternak dan sebagai pakan ternak. Bila digunakan sebagai pakan

ternak, maka dihasilkan kotoran ternak yang seringkali digunakan sebagai pupuk kandang

yang akan diaplikasi ke dalam tanah. Penggunaan yang lain dari sisa tanaman adalah untuk

bahan bakar. Untuk tujuan ini, hanya sedikit hara P dan K yang dikembalikan ke tanah atau

tidak ada sama sekali.

Kandungan hara beberapa tanaman pertanian ternyata cukup tinggidan bermanfaat

sebagai sumber energi utama mikroorganisme di dalam tanah. Apabila digunakan sebagai

mulsa, maka ia akan mengontrol kehilangan air melalui evaporasi dari permukaan tanah,

dan pada saat yang sama dapat mencegah erosi tanah. Hara dalam tanaman dapat

dimanfaatkan setelah tanaman mengalami dekomposisi.

2. Pupuk Hijau

Bahan organik yang digunakan sebagai sumber pupuk dapat berasal dari bahan

tanaman, yang sering disebut sebagai pupuk hijau. Biasanya pupuk hijau yang digunakan

berasal dari tanaman legum, karena kemampuan tanaman ini untuk mengikat N2-udara

dengan bantuan bakteri penambat N, menyebabkan kadar N dalam tanaman relatif tinggi.

Akibatnya pupuk hijau dapat diberikan dekat dengan waktu penanaman tanpa harus

mengalami proses pengomposan terlebih dahulu.


Gambar 1. Pupuk hijau

Sumber: http://www.jurnalasia.com/bisnis/pupuk-hijau-mengembalikan-kesuburan-tanah

Tujuan pemberian pupuk hijau adalah untuk meningkatkan kandungan bahan

organik dan unsur hara dalam tanah, sehingga terjadi perbaikan sifat fisik, kimia dan

biologi tanah, yang akhirnya berdampak pada peningkatan produktivitas tanah dan

ketahanan tanah terhadap erosi.

Suatu tanaman dapat digunakan sebagai pupuk hijau apabila:

(1) Cepat tumbuh;

(2) Bagian atas banyak dan lunak (succulent); dan

(3) Kesanggupannya tumbuh cepat pada tanah yang kurang subur.

Keuntungan penggunaan pupuk hijau antara lain:

(1) Mampu memperbaiki struktur, tekstur tanah serta infiltrasi

(2) Mencegah adanya erosi

(3) Dapat membantu mengendalikan hama dan penyakit yang berasal dari tanah dan gulma

jika ditanam pada waktu tanah bera

(4) Sangat bermanfaat pada daerah-daerah yang sulit dijangkau untuk suplai pupuk

anorganik

Kekurangan penggunaan pupuk hijau antara lain:

(1) Tanaman hijau dapat sebagai kendala dalam waktu, tenaga, lahan dan air

(2) Dapat menimbulkan persaingan dengan tanaman pokok dalam hal tempat tumbuh, air

dan hara pada pola pertanaman tumpang sari


3. Kompos

Bahan organik yang masih mentah dengan nisbah C/N tinggi, apabila diberikan

secara langsung ke dalam tanah akan berdampak negatif terhadap ketersediaan hara tanah.

Bahan organik langsung akan disantap oleh mikrob untuk memperoleh energi. Populasi

mikrob yang tinggi, akan memerlukan hara untuk tumbuh dan berkembang, yang diambil

dari tanah yang seharusnya digunakan oleh tanaman, sehingga mikrob dan tanaman saling

bersaing merebutkan hara yang ada.Akibatnya hara yang ada dalam tanah berubah menjadi

tidak tersedia karena berubah menjadi senyawa organik mikrob. Kejadian ini disebut

sebagai immobilisasi hara. Untuk menghindari imobilisasi hara, bahan perlu dilakukan

proses pengomposan terlebih dahulu. Proses pengomposan adalah suatu proses penguraian

bahan organik dari bahan dengan nisbah C/N tinggi (mentah) menjadi bahan yang

mempunyai nisbah C/N rendah (kurang dari 15) (matang) dengan upaya mengaktifkan

kegiatan mikrob pendekomposer (bakteri, fungi dan actinomicetes).

Kompos mempunyai kandungan hara makro (N, P, K, Ca, MG dan S) dan hara

mikro (Fe, Cu, Mn, Mo, Zn, Cl dan Br) yang sudah lengkap. Kompos juga mengandung

senyawa organik asam humat dan asam fulfat yang berfungsi sebagai pemacu

pertumbuhan.Kandungan hara dalam kompos menetap pada tanah, tidak larut air.Kompos

bersifat netral dan cenderung untuk menjadi basa.

Keunggulan kompos adalah sebagai berikut:

a. Tidak larut dalam air

b. Menahan air sampai 60%

c. Membentuk tekstur dan struktur tanah yang kondusif bagi pertumbuhan tanaman

d. Kandungan hara dapat disesuaikan dengan kebutuhan

e. Bebas dari sumber penyakit

4. Limbah

Limbah industri adalah bahan sisa yang dikeluarkan akibat proses industri. Dalam

industri pengolahan hasil pertanian seperti pengolahan tebu dan kelapa sawit dihasilkan

bahan berupa limbah padat atau cair.Hasil penelitian menunjukkan bahwa beberapa limbah

industri hasil pertanian dapat digunakan sebagai pupuk organik yang dapat memperbaiki

kesuburan dan produktivitas tanah.Pupuk organik sangat berguna untuk memperbaiki sifat-

sifat kimia, fisik, dan biologitanah.Pemberian pupuk organik dapat meningkatkan


kandungan unsur hara makro dan mikro di dalam tanah yang sangat diperlukan oleh

tanaman. Pupuk organik juga dapat memperbaiki daerah perakaran sehingga memberikan

media tumbuh yang lebih baik bagi tanaman. Selain itu pupuk organik dapat meningkatkan

aktivitas mikroorganisme tanah yang sangat bermanfaat dalam penyediaan hara

tanaman.Pemanfaatan limbah industri sebagai pupuk dalam budidaya pertanian selain

berguna dalam mensubsitusi kebutuhan pupuk anorganik yang semakin mahal, juga dapat

menjadikan lingkungan lebih bersih dengan mengurangi tumpukan atau akumulasi limbah

di suatu tempat.

Limbah organik dari industri sering merupakan masalah lingkungan yang

menyulitkan dalam penangannannya. Sementara ada kemungkinan usaha untuk

pemanfaatan sebagai bahan pupuk. Perlu diingat bahwa watak limbah organik industri

sangat bervariasi dari limbah cair hingga kompos padat, sehingga sulit menyimpulkan nilai

khas komposisi hara limbahnya.Suatu kelompok limbah industri yang mempunyai potensi

untuk digunakan sebagai sumber hara untuk tanaman adalah limbah dari industri

pemrosesan makanan.Salah satu limbah yang bermanfaat dan dapat diolah menjadi pupuk

adalah limbah tahu.

Gambar 2. Limbah padat tandan kosong kelapa sawit

Dalam produksi tahu menghasilkan limbah baik berupapadat maupun cair. Limbah

padat dihasilkan dari hasil proses penyaringan dan penggumpalan, limbah ini sebagian

besar oleh para pembuat tahu diolah menjadi tempe gembus, dan pakan ternak ada pula

yang diolah menjadi tepung ampas tahu sebagai bahan baku pembuatan rotikering.

Sedangkan limbah cairnya dihasilkan dari proses perendaman, pencucian, perebusan,


pengempresan dan pencetakan. Hampir dari seluruh proses ini menghasilkan limbah yang

berupa cair yang berakibat tingginya limbah cair tahu. Melimpahnya limbah cair yang

dihasilkan dari prosesproduksi menjadi salah satu alasan pengolahan limbah cair tahu

karena limbah cair tahu mengandung bahan-bahan organik yang masih sangat tinggi

seperti karbohidrat, protein, lemak, kalium dan sebagainya.Selain itu juga memiliki BOD

dan COD yang cukup tinggi.Jika limbah tersebut langsung dibuangmelalui saluran air

jelasakan mencemari lingkungan.Industri tahu memerlukansuatu pengolahan ataupun

pemanfaatan limbah yang bertujuan untuk mengurangi resiko pencemaran lingkungan

seperti pencemaran air dan udara (Kaswinarni, 2007).

5.Pupuk Kandang.

Pupuk kandang merupakan campuran kotoran padat, air kencing (urine) dan sisa

makanan (tanaman). Dengan demikian susunan kimianya tergantung dari:

(1) Jenis ternak

(2) Umur dan keadaan hewan

(3) Sifat dan jumlah amparan, dan

(4) Cara penyimpanan pupuk sebelum dipakai.

Hewan hanya menggunakan setengah dari bahan organik yang dimakan, dan

selebihnya dikeluarkan sebagai kotoran.Sebagian dari padatan yang terdapat dalam pupuk

kandang terdiri dari senyawa organik serupa dengan bahan makanannya, antara lain

selulosa, pati dan gula, hemiselulosa dan lignin seperti yang kita jumpai dalam humus

ligno-protein.Penyusun pupuk kandang yang paling penting adalah komponen hidup, yaitu

organisme tanah, pada sapi perah seperempat hingga setengah bagian kotoran hewan

merupakan jaringan mikrob (Brady, 1990).

2.3 Komposisi Bahan Organik

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.

Kadar unsur hara dalam biomassa leguminosa (kacangan) dan gramineae (padi-

padian) disajikan pada Tabel 1. Berdasarkan tabel 1 dapat dilihat bahwa biomassa

leguminosa mengandung unsur hara Ca dan N, juga unsur Mg, Na, P, S dan Cl yang lebih

tinggi dibandingkan gramineae. Hal ini menyebabkan tanaman kacang-kacangan lebih

banyak digunakan sebagai pupuk hijau dibandingkan padi-padian.

Tabel 1. Kadar rerata unsur hara dalam biomassa Leguminosa dan Gramineae

Unsur hara Leguminosa Gramineae

% me 100g-1 % me 100g-1

K 1,13 29 1,54 39

Ca 1,47 73 0,33 16

Mg 0,38 32 0,21 17

Na 0,24 10 0,18 8

N 2,38 170 0,99 71

P 0,21 7 0,20 6

S 0,22 14 0,15 9

Cl 0,38 11 0,37 10

Sumber: Thompson dan Troeh (1978)

Secara umum biomassa hijauan terdiri dari 75% air dan 25% biomassa kering.

Menurut brady (1984), biomassa kering tersebut terdiri dari:

1. 60% Karbohidrat

2. 1-5% gula dan pati

3. 10-30% hemiselulosa

4. 20-50% selulosa

5. 10-30% lignin (rerata 25%)

6. 10% protein.

7. 1-8% (rerata 5%) lemak, lilin dan tannin

Secara kimiawi tersusun oleh 44% C, 8% H, 40% O dan 8% mineral.


Karbohidrat (gula, selulosa dan hemilulosa), lemak (gliserida dan asam-asam lemak

seperti butirat, stearate dan oleat) dan lignin terutama tersusun dari C, H dan O; protein dan

juga oleh N, P, S, Fe dan lain-lain, sedangkan bagian mineralnya terdiri dari unsur hara

makro dan mikro esensial.

Menurut Alexander (1977), biomassa tersebut terdiri dari kelompok senyawa

organik dan 1 kelompok senyawa anorganik/mineral, yaitu:

1. Selulosa (15-60%)

2. Hemiselulosa (10-30%)

3. Lignin (5-30%)

4. Bagian larut air yang meliputi gula sederhana, asam-asam amino dan senyawa

organik sederhana lainnya (5-30%)

5. Eter dan senyawa-senyaw larut alkohol seperti lemak, minyak, lilin, resin dan

pigmen

6. Protein

7. Unsur-unsur mineral

Berdasarkan kemudahan perombakannya dalam proses dekomposisi, komponen

jaringan organik tanaman dibagi menjadi:

1. Mudah, yaitu selulosa, hemiselulosa, pati, gula, protein dan senyawa serupa

2. Sukar, yaitu lignin, minyak, lemak resin dan lain-lain.

2. Sisa Tanaman

Kandungan haranya sangat bervariasi tergantung dari jenis bahan tanaman (Tabel

2).

Tabel 2. Kandungan hara dalam tanaman

Tanaman N P K Ca Mg Fe Cu Zn Mn B

% mg kg-1

Gandum 2,80 0,36 2,26 0,61 0,58 155 28 45 108 23

Jagung 2,97 0,30 2,39 0,41 0,16 132 12 21 117 17

Kacang

tanah

4,59 0,25 2,03 1,24 0,37 198 23 27 170 28

Kedelai 5,55 0,34 2,41 0,88 0,37 190 11 41 143 39


Kentang 3,25 0,20 7,50 0,43 0,20 165 19 65 160 28

Ubi jalar 3,76 0,38 4,01 0,78 0,68 126 26 40 86 53

Sumber: Tan (1993)

3. Pupuk Hijau

Pupuk hijau merupakan tanaman yang sengaja ditanam sebagai sumber bahan

organik dan unsure hara. Tanaman pupuk hijau juga memiliki fungsi yang terkait dengan

konserasi tanah dan air. Sebagai sumber unsure hara, tetntu saja tanaman ini perlu

diketahui kadarnya.

Mucuna bracteata (MB) merupakan pupuk hijau yang saat ini banyak digunakan di

perkebunan kelapa sawit. Pupuk hijau MB mengandung Nitrogen (N) 3,71%, Phosfor (P)

0,38%, Kalium (K) 2,92%, Kalsium (Ca) 2,02%, Magnesium (Mg) 0,36%, C-organik

31,4% dan C/N 8,46 (Simamora dan Salundik, 2006).

Kirinyu merupakan tanaman pupuk hijau yang banyak digunakan oleh petani.

Tanaman ini mengandung C 50,4%, N 2,42%, P 0,26%, C/N 20,82, C/P 195,34, K 1,60%,

Ca 2,02% dan Mg 0,78% (Suntoro et al (2001).

4. Kompos

Kompos merupakan pupuk organik yang sering digunakan oleh banyak petani.

Komposisi kimia kompos beragam yang diantaranya dipengaruhi oleh bahan organik

sebagai bahan kompos. Berikut ini dikemukakan komposisi kimia beberapa kompos.

Kandungan hara kompos kulit tanduk kopi adalah N 0,82%, C-organik 52,4%,

P2O5 0,05%, K2O 0,84%, CaO 0,58%, MgO 0,86%, sedangkan kandungan hara kompos

kulit buah kopi adalah N 2,98%, C-organik 45,3%, P2O5 0,018%, K2O 1,22%, CaO

1,22% dan MgO 0,21% (Baon, dkk., 2005).

Hasil analisis beberapa kompos dengan bahan baku jerami, kaliandra, sayuran dan

campuran disajikan pada Tabel 3.

Tabel 3. Hasil analisis kompos yang berasal dari beberapa jenis bahan organik

No Jenis

Kompos

Kadar

Abu

Ca Mg K Na Fe Mn Cu Zn NH4+ NO3

-

% ppm

1. Jerami 42.40 0.25 0.14 1.37 0.29 383 276 11 5 234 7688


2. Kaliandra 12.02 0.80 0.79 0.59 0.07 418 243 13 15 144 7750

3. Sayuran 32.13 0.93 0.62 1.28 0.37 1463 200 43 21 252 2170

4. Campuran 27.24 0.65 0.69 1.46 0.29 915 410 15 25 180 1426

5. Limbah

Pengolahan produk pertanian sering menghasilkan limbah yang kaya bahan

organik. Oleh karena itu limbah pertanian seperti itu dapat dijadikan sebagai sumber bahan

organik bagi tanah. Limbah pertanian yang dihasilkan dari pengolahan tandan buah segar

kelapa sawit adalah tandan kosong kelapa sawit (TKKS). Komposisi kimia TKKS adalah

C-organik 42,8%, N 0,80%, P 0,22%, K 2,90, C/N 53,5, Mg 0,30% (Darmosarkoro dan

Rahutomo, 2007).

Sisa tanaman merupakan sumber bahan organik yang penting mengingat

penyediaannya yang mudah karena dihasilkan insitu. Beberapa sisa tanaman yang

dihasilkan petani adalah tanaman serealia, jerami padi dan limbah kayu keras. Komposisi

ketiga sisa tanaman (limbah tersebut disajikan pada Tabel 4).

Tabel 4. Komposisi kimia serealia, jerami padi, dan kayu keras

Sifat kimia Serealia Jerami padi Kayu keras

Selulosa (%) 45-55 43-49 57

Hemiselulosa (%) 26-32 23-28 23

Lignin (%) 16-21 12-16 25

Abu (%) 2-9 15-20 1

Silika (%) 2-8 9-4 0,5

Limbah pertanian dari hasil pengolahan pisang kepok dapat dijadikan sebagai

sumber bahan organik bagi tanah. Komposisi kimia kulit pisang kapok adalah C-organik

6,19%; N-total 1,34%; P2O5 0,05%; K2O 1,48%; C/N 4,62; sedangkan limbah cair kulit

pisang kepok adalah C-organik 0,55%; N-total 0,18%; P2O5 0,043%; K2O 1,137%; C/N

3,06 (Nasution, 2013).


6. Pupuk Kandang

Pupuk kandang merupakan pupuk organik yang sudah lama digunakan petani untuk

meningkatkan kesuburan tanah. Komposisi kimia beberapa pupuk kandang disajikan pada

Tabel 5.

Tabel 5. Persentase unsur hara makro dan mikro dari beberapa jenis pupuk kandang

Jenis hewan

ternak

Unsur hara makro (%) Unsur hara mikro (%)

N P K Ca Mg Mn Fe Cu Zn

Ayam 1,72 1,82 2,18 9,23 0,86 610 3475 160 501

Sapi 2,04 0,76 0,82 1,29 0,48 528 2597 56 239

Kambing 2,43 0,73 1,35 1,95 0,56 468 2891 42 291

Domba 2,03 1,42 1,61 2,45 0,62 490 2188 23 225

Sumber: Organik Vegetable Cultivation in Malaysia (2005)

2.4 Ringkasan

Sumber primer bahan organik adalah jaringan tanaman berupa akar, batang,

ranting, daun, dan buah. Sumber sekunder bahan organik adalah binatang/hewan (fauna).

Sumber bahan organik bagi tanah yang berasal dari tumbuhan/tanaman dapat berupa: sisa

(residu) tanaman, pupuk hijau, gulma, hasil pangkasan tumbuhan, sampah organik (Tandan

kosong kelapa sawit, solid), limbah organik PKS dan kompos. Sumber bahan organik yang

berasal dari hewan/binatang dapat berupa: pupuk kandang, kotoran binatang, bulu, tepung

tulang, tepung ikan, dan tepung darah.

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%. Komposisi kimia bahan organik tumbuhan beragam. Hal itu antara lain dipengaruhi

oleh jenis atau varietas, bagian dan umur tanaman (tumbuhan). Komposisi kimia bahan

organik yang berasal dari hewan/binatang juga beragam. Keragaman itu dipengaruhi jenis

dan umur hewan/binatang.


2.5 Pertanyaan

Untuk mengevaluasi apakah materi yang telah disampaikan telah dikuasai oleh

mahasiswa, maka diajukan beberapa pertanyaan sebagai berikut:

1. Jelaskan sumber bahan organik yang dapat diaplikasikan ke dalam tanah?

2. Sebutkan komposisi beberapa sumber bahan organik

3. Jelaskan factor yang mempengaruhi komposisi bahan organik

2.6 Daftar Pustaka

Fatha, A. 2007. Pemanfaatan Zeolite Untuk Menurunkan BOD Dan COD Limbah

Tahu.Skripsi Jurusan Kimia Universitas Negeri Semarang. (Tidak dipublikasikan)

Kaswinarni, F. 2007. Kajian Teknis Pengolahan Limbah Padat Dan Cair Industri

Tahu. Tesis Program Studi Ilmu Lingkungan Universitas Diponegoro. (Tidak

dipublikasikan)

Tan, K.H. 1993. Environmental Soil Science. Marcel Dekker. Inc. New York.

Thompson dan Troeh. 1987. Soils and Soil Fertilify. McGrwa-Hill Book Co. New York.

Hlm 347.

24

III. DEKOMPOSISI DAN MINERALISASI

BAHAN ORGANIK

3.1 TIU dan TIK

Setelah mengikuti perkuliahan dengan topik dekomposisi dan mineralisasi

bahan organik diharapkan:

1. Mahasiswa mampu menyebutkan pengertian dekomposisi dan mineralisasi

bahan organik

2. Mahasiswa menjelaskan proses dekomposisi bahan organik dan faktor-faktor

yang mempengaruhinya

3. Mahasiswa menjelaskan proses mineralisasi bahan organik dan faktor-faktor

yang mempengaruhinya.

3.2 Pengertian Dekomposisi dan Mineralisasi Bahan organik

Kata dekomposisi berasal dari kata dalam bahasa inggris yaitu

decomposistion. Kata tersebut terdiri dari de dan composition. Composition

terjemahannya adalah penyusunan, bila diberi awalan de menjadi decomposition

berarti penguraian. Dengan demikian, secara etimologi dekomposisi berarti

penguraian. Namun pengertian dekomposisi dalam ilmu kimia atau ilmu tanah

adalah perubahan senyawa organik kompleks menjadi senyawa organik lebih

sederhana.

Senyawa organik kompleks yang menyusun tubuh mahluk hidup

diantaranya karbohidrat, lemak, protein, asam nukleat. Contoh karbohidrat yang

merupakan senyawa organik komplek adalah selulosa, hemiselulosa, dan lignin.

Contoh lemak yang merupakan senyawa organik kompleks adalah….. Contoh

protein yang merupakan senyawa organik kompleks adalah ….

Mineralisasi kata serapan dari bahasa inggris Mineralization, yang berarti

pemineralan atau perubahan menjadi bahan mineral. Dengan demikian

mineralisasi dapat diartikan sebagai proses perubahan dari senyawa organik

(khususnya senyawa organik sederhana) menjadi senyawa anorganik.

Bahan organik merupakan bahan-bahan yang dapat diperbaharui, didaur

ulang, dirombak oleh bakteri-bakteri tanah menjadi unsur yang dapat digunakan

25

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.

Dekomposisi merupakan suatu rangkaian proses yang disebabkan oleh

interaksi dari proses fragmentasi, perubahan kimia, serta peluluhan. Pada saat

bahan organik mulai mengalami proses dekomposisi, massabahan organik akan

mengalami penurunan secara eksponensial terhadap waktu. Sebagai contoh,

serasah daun teruraikan 30-70% dari massanya dalam tahun pertama dan sisanya

dalam lima hingga sepuluh tahun kemudian. Penurunan eksponensial dari

massabahan organik menandakan bahwa terdapat proporsi konstan yang terurai

setiap tahunnya.

Pemberian bahan organik ke dalam tanahakan diikuti serangkaian

prosesdekomposisi yang sangat berpengaruh terhadap sifat-sifat tanah dan

kesuburan tanah. Organisme heteromorfik di dalam tanah menghancurkan sisa-

sisa tanaman dan binatang dan menggunakan komponen organik sebagai sumber

makanan. Selama proses dekomposisi dan pencernaan komponen organik,

ekskresi yang dihasilkan selanjutnya menjadi makanan bagi organisme lainnya.

Ketika organisme yang terlibat dalamdekomposisi mati, mereka juga menjadi

sumber makanan dan ditambahkan pada cadangan makanan. Melalui proses

dekomposisi, pada kondisi aerobik campuran karbon inorganik dipecah dan

dilepas dalam bentuk CO2 (McLaren dan Cameron, 1996). Sisa-sisa tanaman

seperti serasah, ranting, potongan akar dan eksudat adalah sumber paling penting

bagi bahan organik tanah. Sisa-sisa sistem perakaran tanaman menyumbang

antara 60-70% dari input karbon. Sistem perakaran meliputi asam amino terlarut,

asam organik, karbohidrat, dan material tidak larut seperti sel-sel yang tidak

mudah pecah (Cresser et al., 1993).

Selulosa merupakan polimer sederhana terdiri dari glukosa yang

bertanggungjawab bagi lebih dari setengah dari karbon sisa-sisa tumbuhan,

diikuti oleh hemiselulosa (20%), lignin (18%) sisanya berupa protein dan asam

26

amino. Selulosa dipolimerisasi oleh mikroorganisme tertentu di dalam tanah

khususnya jamur (Trichoderma, Fusarium danAspergilus) dan sedikit bakteri

lainnya (Bacillus danPseudomonas). Dekomposisi dari selulosa pada kondisi

aerobik normalnya memproduksi CO2, sementara asam organik (asam asetat)

sering dihasilkan pada kondisi anaerobik (Cresser et al., 1993)adalah sebagai

berikut :

(a) Dekomposisi dan mineralisasi selulosa pada kondisi aerobik :

C6H12O6 + 6 O2 6CO2 + 6H2O + energi

(b) Dekomposisi selulosa pada kondisi anaerobik :

C6H12O6 2CH3CH2OH + 2CO2+ energi

Dekomposisi selulosa dikatalisir oleh enzim selulase yang merupakan

dekomposisi yang khas dari berbagai polimer organik di dalam tanah yang

bersifat spesifik, dimana akhirnya didepolimerisasi oleh enzim mikroba khusus

melepas unit-unit polimer yang lebih sederhana yang menjadi bahan bagi

kelompok-kelompok mikroorganisme tanah yang lebih luas. Proses dekomposisi

melibatkan enzim yang sederhana tidak bersifat khusus (Cresser et al., 1993).

Fase awal berlangsung cepat, dekomposisi berlangsung dalam satu tahun

yang mana kebanyakan dari sisa-sisa tanaman yang mudah terdekomposisi telah

dihancurkan.Selanjutnya berlangsung lebih lambat tetapi mantap, penghancuran

bahan humik yang lebih stabil yang lebih terlindung dari serangan mikroba yang

berlangsung cepat dan terus berlanjut (Cresser et al., 1993). Faktor utama yang

mempengaruhi proses dekomposisi bahan organik melalui aktifitas organisme

adalah kandungan oksigen dan kelembaban. Temperatur juga merupakan faktor

penting dalam proses dekomposisi bahan organik yang pengaruhnya juga melalui

aktifitas mikrobia. Selain itu faktor penting lainnya yang merupakan faktor

pembatas dalam dekomposisi bahan organik adalah nutrisi dan pH.Nutrisi,

khususnya karbon dan nitrogen merupakan unsur esensial yang dibutuhkan untuk

pertumbuhan dan aktifitas mikroba, sedangkan karbon dibutuhkan sebagai

sumber energi, dan nitrogen diperlukan untuk pembentukan sel (Cambardella dan

Elliot, 1993).

27

3.3 Faktor yang Mempengaruhi Dekomposisi Bahan Organik

Faktor yang mempengaruhi proses dekomposisi atau laju dekomposisi bahan

organik dapat dikelompokan ke dalam 3, yaitu: 1). Kualitas bahan organik yang akan

didekomposisi, 2). Mahluk hidup yang akan melakukan dekomposisi (dekomposer),

dan 3). Faktor lingkungan.

3.3.1 Kualitas Bahan Organik

Kualitas bahan organik sering dikaitkan dengan kemudahannya untuk

didekomposisi. Bahan organik yang sukar terdekomposisi digolongkan sebagai

bahan organik berkualitas rendah, sebaliknya yang mudah terdekomposisi

digolongkan sebagai bahan organik berkualitas tinggi. Kemudahan bahan organik

terdekomposisi ditentukan oleh nisbah C/N nya. Oleh sebab itu, kualitas bahan

organik ditentukan oleh nisbah C/N. Bahan organik yang memiliki nisbah C/N tinggi

disebut bahan organik berkualitas rendah, sedangkan yang bernisbah C/N rendah

disebut bahan organik berkualitas tinggi. Bila bahan organik memiliki nisbah C/N

diantara keduanya disebut bahan organik berkualitas sedang.

Bahan organik secara umum dibedakan atas bahan organik yang relatif sukar

dan yang lebih mudah didekomposisi. Bahan organik yang sukar terdekomposisi

karena disusun oleh senyawa siklik yang sukar diputus atau dirombak menjadi

senyawa yang lebih sederhana, termasuk di dalamnya adalah bahan organik yang

mengandung senyawa lignin, minyak, lemak, dan resin yang umumnya ditemui pada

jaringan tumbuh-tumbuhan. Bahan organik yang mudah didekomposisikan karena

disusun oleh senyawa orgnik sederhana yang terdiri dari senyawa organik alifatik,

termasuk di dalamnya adalah disakarida, asam amino dan protein.

Beberapa contoh bahan organik yang sukar terdekomposisi adalah jerami

jagung dan padi, sabut kelapa, tandan kosong kelapa sawit. Beberapa contoh bahan

organik yang lebih mudah didekomposisi adalah sisa (residu) tanaman kacang-

kacangan seperti kacang tanah, kedelai, kacang hijau; pupuk hijau seperti

CalopogoniumSp.,CentrosemaSp., PuerariaSp., MucunaSp.,GlirisidiaSp., dan lain-

lain.

3.3.2 Dekomposer

Proses dekomposisi melibatkan biota yang disebut pendekomposisi atau

dekomposer. Seringkali disebutkan bahwa dekomposer adalah mikroba atau

28

mikroorganisme. Hal itu tidak salah, walaupun sebenarnya makro dan meso

organisme juga terlibat dalam proses dekomposisi.

Makro organisme seperti makrofauna berperan dalam menghaluskan bahan

organik, dan di dalam pencernaannya terdapat mikroba yang melakukan kegiatan

dekomposisi. Beberapa contoh makro fauna yang terlibat dalam proses dekomposisi

bahan organik seperti Formicidae, Rhinothermidae, Blattidae, Geophilidae,

Carabidae, dan Salticidae (Hapsoh dan Wawan, 2017). Meso organisme seperti

meso fauna berperan dalam proses penghalusan bahan organik, dlam pencernaannya

juga terdapat mikroba yang terlibat dalam proses dekomposisi. Beberapa contoh

meso fauna yang terlibat dalam kegiatan dekomposisi bahan organik

sepertiCollembola, Coleopthera, Acarina, dan Mesostigmata (Hapsoh dan Wawan,

2017).

3.3.3 Faktor Lingkungan

Faktor lingkungan merupakan faktor yang mempengaruhi dekomposisi yang

tidak kalah pentingnya. Beberapa faktor lingkungan yang telah diketahui

mempengaruhi dekomposisi adalah kadar air atau kelembaban bahan, oksigen, pH,

unsur hara, suhu, aksesibilitas dan kadar liat. Berikut ini diuraikan peran faktor-

faktor yang mempengaruhi dekomposisi bahan organik:

1. Kadar air atau kelembaban bahan

Dekomposer mengalami kondisi paling produktif dalam kondisi lembab

yang hangat (pasokan oksigen yang cukup tersedia) kondisi yang menyebabkan

tingkat dekomposisi yang tinggi pada hutan tropis. Tingkat dekomposisi

umumnya mengalami penurunan pada kelembaban tanah yang kurang dari 30

sampai 50% dari massa kering dikarenakan penurunan ketebalan dari lapisan

lembab pada permukaan tanah yang menyebabkan penurunan kecepatan difusi

substrat oleh mikroba.

Proses dekomposisi juga mengalami penurunan pada kadar kelembaban

tanah yang tinggi (misalnya lebih besar dari 100 hingga 150% dari massa kering).

Pada kasus batangan pohon kayu yang membusuk, terdapat lingkungan mikro

yang unik dan umumnya memiliki kadar air yang tinggi. Hal ini menyebabkan

tingkat laju dekomposisi batangan pohon ini menjadi terbatasi (dipengaruhi oleh

jumlah pasokan oksigen).Tingkat dekomposisi batangan kayu umumnya

29

mengalami penurunan seiring dengan meningkatnya diameter batang tersebut

karena ukuran batangan besar umumnya memiliki lebih banyak uap air dan lebih

sedikit oksigen.

2. Oksigen

Oksigen merupakan sumber utama untuk proses respirasi (pembakaran

atau oksidasi) mikroorganisme. Mikroorganisme heterotrofik memanfaatkan

oksigen untuk dekomposisi bahan organik sebagai sumber energi.

3. pH

Proses dekomposisi terjadi lebih cepat pada kondisi netral daripada

kondisi asam. Peningkatan secara menyeluruh di tingkat dekomposisi pada pH

yang lebih tinggi mungkin mencerminkan adanya kompleksitas interaksi antar

faktor, termasuk perubahan dalam komposisi spesies tumbuhan dan terkait

dengan perubahan dalam kuantitas dan kualitas sampah. Terlepas dari penyebab

perubahan keasaman dan komposisi jenis tanaman yang terkait, pH rendah

cenderung dikaitkan dengan tingkat dekomposisi yang rendah.

4. Unsur hara

Bahan organik berpengaruh langsung maupun tidak langsung terhadap

ketersediaan hara.Bahan organik secara langsung merupakan sumber hara N, P,

S, unsur mikro maupun unsur hara esensial lainnya. Secara tidak langsung bahan

organik membantu menyediakan unsur hara N melalui fiksasi N2 dengan cara

menyediakan energi bagi bakteri penambat N2, membebaskan fosfat yang

difiksasi secara kimiawi maupun biologi dan menyebabkan pengkhelatan unsur

mikro sehingga tidak mudah hilang dari zona perakaran.

5. Suhu

Temperatur mempengaruhi proses dekomposisi secara langsung dengan

meningkatkan aktivitas mikroba dan secara tidak langsung dengan mengubah

kelembaban tanah serta kuantitas dan kualitas masukan bahan organik ke dalam

tanah. Meningkatnya suhu menyebabkan peningkatan eksponensial dalam proses

respirasi mikroba pada rentang temperatur yang luas mempercepat mineralisasi

karbon organik menjadi CO2. Keadaan temperatur yang tinggi secara terus

menerus menyebabkan proses dekomposisi berlangsung dengan lebih cepat.

30

Temperatur juga memiliki banyak efek tidak langsung terhadap proses

dekomposisi.Temperatur tinggi mengurangi kelembaban tanah dengan

meningkatkan proses evaporasi dan transpirasi. Stimulasi aktivitas mikroba oleh

temperatur yang hangat juga menginisiasikan serangkaian perputaran umpan

balik (feedback-loop) yang mempengaruhi proses dekomposisi.

Disisi lain, pelepasan nutrisi oleh proses dekomposisi pada temperatur

tinggi meningkatkan kuantitas dan kualitas sampah yang dihasilkan oleh tanaman

mengubah substrat yang tersedia untuk dekomposisi. Temperatur yang tinggi juga

meningkatkan tingkat pelapukan kimia, yang dalam jangka pendek menyebabkan

peningkatan pasokan nutrisi. Sebagian besar efek tidak langsung dari temperatur

menyebabkan terjadinya peningkatan respirasi tanah pada suhu yang hangat dan

memberikan kontribusi pada proses dekomposisi yang lebih cepat (diamati pada

kondisi iklim hangat).

6. Aksesibilitas (gangguan pada tanah)

Gangguan pada tanah berpengaruh pada peningkatan dekomposisi dengan

mempromosikan proses aerasi serta mengekspos permukaan baru untuk proses

penyerangan oleh mikroba. Mekanisme dimana proses gangguan ini merangsang

terjadinya dekomposisi pada dasarnya sama pada semua skala; mulai dari

pergerakan cacing di dalam tanah sampai proses pengolahan tanah pada bidang

pertanian. Peristiwa proses ini pada hakikatnya mengganggu agregat tanah

sehingga bahan organik yang terkandung di dalamnya menjadi lebih terbuka

terhadap oksigen dan kolonisasi oleh mikroba. Dampak gangguan pada tanah ini

yang paling menonjol terlihat pada keadaan tanah basah yang hangat dimana

proses aerasi yang telah meningkat ini besar pengaruhnya terhadap proses

dekomposisi.

7. Liat (mineral lempung)

Mineral lempung (liat) dapat mengurangi tingkat dekomposisi terhadap

bahan organik tanah, sehingga dapat meningkatkan kandungan organik tanah.

Lempung mengubah lingkungan fisik tanah dengan meningkatkan kapasitas

pegang air (water holding capacity). Hal ini mengakibatkan terjadinya

pembatasan suplai oksigen yang dapat mengurangi tingkat dekomposisi pada

tanah lempung basah. Bahkan pada kelembaban tanah yang sedang, mineral

31

lempung dapat meningkatkan akumulasi bahan organik dengan: mengikat bahan

organik tanah; mengikat enzim mikroba; dan mengikat produk aktivitas

eksoenzim terlarut. Dapat dikatakan, efek akhir dari pengikatan yang dilakukan

oleh mineral lempung ini adalah perlindungan materi organik tanah dan

pengurangan tingkat dekomposisi.

3.4 Proses Dekomposisi Bahan Organik

Proses dekomposisi dapat berlangsung melalui beberapa mekanisme: 1).

bahan organik seperti serasah dedaunan bila kondisi lembab bisa langsung

diserang jamur dan mengalami dekomposisi, walaupun hanya sebagian, 2) bahan

organik dikonsumsi oleh makro atau meso fauna, seteah melalui proses

pencernaan keluar dalam bentuk kotoran dan bahan organik telah terdekomposisi,

3) bahan organik yang telah terdekomposisi sebagian (poin 1) dikonsumsi oleh

makro atau mesofauna dan mengalami proses dekomposisi lebih lanjut, bahkan

mengalami mineralisasi. 4). Bahan organik yang telah dikonsumsi oleh makro

dan meso fauna dan dikeluarkan berupa kotoran dapat diserang oleh mikroba

nuntuk didekomposisi lebih lanjut, bahkan dimineralisasi.

Penggunaan bahan organik telah terbukti banyak meningkatkan pertumbuhan

tanaman.Hasil penelitian Duong et al. (2006) yang memberikan kompos berupa

jerami pada tanaman padi sudah memberikan pengaruh setelah 30 hari diaplikasikan.

Selain itu, juga ditemukan dampak positif lain seperti meningkatkan ketersediaan

makro dan mikronutrien bagi tanaman (Aguilar et al., 1997). Bahan organik yang

berasal dari sisa tanaman mengandung bermacam-macam unsur hara yang dapat

dimanfaatkan kembali oleh tanaman jika telah mengalami dekomposisi dan

mineralisasi. Sisa tanaman ini memiliki kandungan unsur hara yang berbeda

kualitasnya tergantung pada tingkat kemudahan dekomposisi serta

mineralisasinya.Unsur hara yang terkandung dalam sisa bahan tanaman baru bisa

dimanfaatkan kembali oleh tanaman apabila telah mengalami dekomposisi dan

mineralisasi. Menurut Brady (1990), gula dan protein sederhana adalah bahan yang

mudah terdekomposisi, sedangkan lignin yang akan lambat terdekomposisi.

Kemudahan dekomposisi bahan organicberkaitan erat dengan nisbah kadar hara.

Secara umum, makin rendah nisbah antara kadar C dan N di dalam bahan

organik, akan semakin mudah dan cepat mengalami dekomposisi. Oleh karena

32

itu, untuk mempercepat dekomposisi bahan organik yang memiliki nisbah C dan

N tinggi sering ditambahkan pupuk nitrogen dan kapur untuk memperbaiki

perbandingan kedua hara tersebut serta menciptakan kondisi lingkungan yang

lebih baik bagi dekomposer. Selain itu, kandungan bahan juga mempengaruhi

proses pengomposan.

Selama proses dekomposisi bahan organik, terjadi immobilisasi dan

mobilisasi (mineralisasi) unsur hara. Immobilisasi adalah perubahan unsur hara dari

bentuk anorganik menjadi bentuk organik yaitu terinkorporasi dalam biomassa

organisme dekomposer, sedangkan mineralisasi terjadi sebaliknya. Kedua kegiatan

ini tergantung pada proporsi kadar hara dalam bahan organik. Immobilisasi nitrogen

secara netto terjadi bila nisbah antara C dan N bahan organik lebih dari 30,

sedangkan mineralisasi netto terjadi bila nisbahnya kurang dari 20.Jika nisbahnya

antara 20 hingga 30 maka terjadi kesetimbangan antara mineralisasi dan

immobilisasi. Immobilisasi dan mineralisasi tidak hanya terjadi pada unsur nitrogen,

tapi juga terjadi pada unsur lain. Pada saat terjadi immobilisasi tanaman akan sulit

menyerap hara karena terjadi persaingan dengan dekomposer. Oleh karena itu,

pemberian pemberian bahan organik perlu memperhitungkan kandungan hara dalam

bahan organik tersebut. Bahan organik yang memiliki nisbah C dan N rendah, lebih

cepat menyediakan hara bagi tanaman, sedangkan bila bahan organik memiliki

nisbah C dan N yang tinggi akan mengimmobilisasi hara sehingga perlu

dikomposkan terlebih dahulu.

Proses dekomposisi bahan organik dilaksanakan oleh berbagai kelompok

mikroorganisme heterotropik, seperti bakteri, fungi, aktinomisetes, dan protozoa

(Sutanto, 2002).Organisme tersebut mewakili jenis flora dan fauna tanah. Selama

proses dekomposisi berlangsung, terjadi perubahan secara kualitatif dan

kuantitatif. Pada tahap awal proses dekomposisi, akibat perubahan lingkungan

beberapa spesies flora menjadi aktif dan berkembang dalam waktu relatif singkat,

kemudian menurun untuk memberikan kesempatan pada jenis lain untuk

berkembang. Pada minggu kedua dan ketiga, kelompok yang berperan aktif

dalam proses pengomposan adalah bakteri 106-107, bakteri amonifikasi (104),

bakteri proteolitik (104), bakteri pektinolitik (103), dan bakteri penambat nitrogen

(103). Mulai hari ketujuh, kelompok mikroba meningkat jumlahnya dan setelah

hari ke-14 terjadi penurunan, kemudian meningkat kembali pada minggu

33

keempat.Mikroorganisme yang berperan adalah selulopatik, lignolitik, dan fungi

(Sutanto, 2002).

3.5 Faktor yang Mempengaruhi Mineralisasi bahan organik

Mineralisasi bahan organik adalah proses peruraian bahan organik

menjadi unsur lain yang diperlukan dalam pertumbuhan tanaman. Faktor yang

berpengaruh dalam proses mineralisasi bahan organik adalah:

a. Tingkat kelembaban sedang

b. Aerasi tanah baik

c. Temperatur udara optimal, dan

d. Reaksi tanah netral sampai agak alkalin (pH 6,5 – 7,5)

Ketahanana senyawa organik terhadap proses peruraian: gula, pati, protein

< kompleks protein, pectin, hemiselulosa < selulosa < lignin, lilin < tannin.

Nisbah C/N digunakan sebagai indeks mudah tidaknya bahan organik

mengalami peruraian dan juga indicator kegiatan biologi tanah.kegiatan mikroba

dibatasi oleh keterbatasan N-protein untuk metabolism.

C/N >25 : tingkat mineralisasi rendah, sumber N di dalam tanah mengalami

immobilisasi oleh mikroorganisme, fiksasi N terjadi sementara

C/N <20 :nitrogen mengalami proses mineralisasi, mikroorganisme mati

maka peruraian menjadi unsur lain yang sederhana.

3.6 Proses Mineralisasi Bahan Organik

Mineralisasi merupakan proses yang bertanggungjawab padaketersediaan

unsur hara seperti N dalam tanah. Mineralisasi adalah proses bahan organik

menjadi senyawa anorganikyang melibatkan kerja enzim untuk

menghidrolisissenyawa organik. Dalam proses mineralisasi, mikroorganisme

memanfaatkan senyawa karbon dalam bahan organik untuk memperoleh energi

dengan hasil sampingan berupa CO2. Hal ini yang menyebabkan selama

mineralisasi, kadar C bahan organik akan berkurang sehingga nisbah C/N

semakin rendah.

Laju mineralisasi N organik menjadi N anorganik merupakan faktor

penting dalam menentukan ketersediaan N dalam tanah. Proses mineralisasi N

34

terdiri atas aminisasi (protein menjadi R-NH2), amonifikasi (R-NH2 menjadi

NH4+) dan nitrifikasi (NH4

+menjadi NO3-) (Benbi dan Richter, 2002).

35

3.7 Ringkasan

Dekomposisi merupakan suatu perubahan senyawa organik kompleks

menjadi senyawa organik lebih sederhana, sedangkan mineralisasi adalah sebagai

proses perubahan dari senyawa organik menjadi senyawa anorganik. Dekomposisi

bahan organik dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti kualitas bahan organik,

dekomposer, dan faktor lingkungan (kadar air, pH, suhu, unsur hara, oksigen,

aksesibilitas, dan liat). Proses dekomposisi berlangsung pada saat bahan organik

berada pada kondisi lembab sehingga diserang jamur dan mengalami

dekomposisi. Mineralisasi senyawa organik dipengaruhi oleh beberapa faktor

seperti kelembaban, aerasi tanah, temperatur, dan pH. Proses mineralisasi terjadi

pada senyawa organik yang terhidrolisis dengan bantuan enzim menjadi senyawa

anorganik.

3.8 Pertanyaan

1. Jelaskan apa yang dimaksud dekomposisi?

2. Sebut dan jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi laju dekomposisi bahan

organik?

3. Jelaskan proses dekomposisi bahan organik?

4. Jelaskan apa yang dimaksud mineralisasi?

5. Sebut dan jelaskan factor-faktor yang mempengaruhi mineralisasi bahan

organik?

6. Jelaskan proses mineralisasi bahan organik?

3.8 Daftar Pustaka

Aguilar, J., M. Gonzalez, and I. Gomez. 1997. Microwaves as an energy source

for producing magnesia-alumina spinel. Journal of the Microwave

Power an Electromagnetic Energy 32(2):74-79.

Benbi, D.K, and J. Richter. 2002. A critical review of some approaches to

modeling nitrogen mineralization. Biol Fertil Soils. 35:168–183

Brady, N.C. 1990. The Nature and Properties of Soil. Mac Millan Publishing

Co., New York.

Cambardella, C. A and Elliot, E. T. (1993). Carbonand nitrogen distribution in

aggregates fromcultivated and native grassland soils. Soil Science

Society of America Journal 57: 1071 – 1076

36

Cresser, M., Killham, K., and Adwards, T. 1993. Soil Chemistry and Its

Applications, Cambridge Environmental Chemistry Series 5, p. 122,

Cambridge University Press, Cambridge

Duong Nguyen Khang, and Wiktorsson, H. 2006. Performance of growing

heifers fed urea treated fresh rice straw supplemented with fresh,

ensiled or pelleted cassava foliage. Livest. Sci., 102: 13

Hapsoh dan Wawan. 2017. Potensi Kebakaran dan Pertumbuhan Tanaman

kelapa Sawit di Lahan Gambut yang Ditumbuhi LCC Mucuna

bracteata. Laporan Akhir Penelitian Guru Besar LPPM Universitas Riau,

Pekanbaru.

McLaren, R. G., Cameron, K. C. Dr. 1996. Soil science : sustainable production

and environmental protection. Oxford University Press, Oxford

Sutanto, R. 2002. Penerapan Pertanian Organik: Pemasyarakatan &

pengembangan. Kanisus, Yogyakarta. 219 hlm.

http://ipac.canterbury.ac.nz/ipac20/ipac.jsp?menu=search&aspect=basic_search&profile=a&index=ISBN&term=9780195583458

http://ipac.canterbury.ac.nz/ipac20/ipac.jsp?menu=search&aspect=basic_search&profile=a&index=ISBN&term=9780195583458

36

IV. SENYAWA HUMIK DAN GENESISNYA

4.1 TIU dan TIK

Setelah mengikuti perkuliahan dengan topik senyawa humik dan genesisnya

diharapkan:

1. Mahasiswa mampu menjelaskan pengertian senyawa humik

2. Mahasiswa mampu menjelaskan karakteristik senyawa humik

3. Mahasiswa mengetahui proses pembentukan senyawa humik

4. Mahasiswa mampu menjelaskan peranan senyawa humik dalam tanah

4.2 Pengertian dan Rumus Bangun Senyawa Humik

Berawal sekitar 60 tahun yang lalu, Lydia Khristeva seorang peneliti dari

Universitas Kherson USSR, berhasil menghasilkan asam humus (humid acid) dari

tanah biasa, dan kemudian disiramkan pada tanaman. Ternyata pertumbuhan tanaman

tersebut meningkat pesat disertai dengan pembentukan sistem akar yang kuat. Untuk

pertama kali aktifitas biologi humate ditemukan. Lydia Khristeva mendedikasikan

seluruh hidupnya untuk meneliti humate. Kemudian penelitian tersebut

ditindaklanjuti oleh peneliti-peneliti dari negara lain seperti Uzbekistan,

Cekoslovakia, Italia, Amerika dan lain-lain.

Zat aktif dalam humus yang berperan terhadap kesuburan tanah adalah

senyawa Asam Humik (Humic Acid) dan Asam Fulvik (Fulvic Acid). Senyawa-

senyawa tersebut adalah zat organik yang stabil dan merupakan hasil akhir dari

proses dekomposisi bahan organik. Asam Humik dan Asam Fulvik berbeda dengan

zat organik yang terkandung dalam bahan organik lain seperti kompos dan pupuk

kandang yang umumnya berupa zat organik yang mudah terurai oleh mikroba tanah

dan akhirnya akan habis. rumus bangun senyawa humik disajikan pada Gambar 3.

Asam Humik adalah zat organik yang memiliki struktur molekul kompleks

dengan berat molekul tinggi (makromolekul atau polimer organik) yang mengandung

gugus aktif. Di alam, Asam Humik terbentuk melalui proses fisika, kimia, dan biologi

dari bahan-bahan yang berasal dari tumbuhan maupun hewan melalui proses

humifikasi. Oleh karena strukturnya terdiri dari campuran senyawa organik alifatik

37

dan aromatik (diantaranya ditunjukkan dengan adanya gugus aktif asam karboksilat

dan quinoid), maka Asam Humik memiliki kemampuan untuk merangsang dan

mengaktifkan proses biologi dan fisiologi pada organisme hidup di dalam tanah.

Sementara itu Asam Fulvik memiliki rantai polimer lebih pendek, mengandung unsur

oksigen lebih banyak, dan dapat larut dalam semua rentang pH sehingga bersifat

lebih reaktif.

Gambar 3. Rumus bangun senyawa humik

38

Gambar 4. Rumus bangun senyawa humik

Gugus fungsional yang terdapat pada senyawa humik meliputi karboksilat,

OH fenolat, OH-alkoholat, dan amin. Gugus fungsional yang terdapat pada senyawa

humik dapat dilihat pada Gambar 5.

39

Gambar 5. Gugus fungsional yang terdapat pada senyawa humik

Beberapa sifat penting lain dari Asam Humik dan Asam Fulvik yang

berhubungan dengan perannya dalam memperbaiki kondisi tanah dan pertumbuhan

tanaman adalah Kapasitas Tukar Kation (Cation Exchange Capacity) yang tinggi,

memiliki kemampuan mengikat air (Water Holding Capacity) yang besar, memiliki

sifat adsorpsi, sebagai zat pengompleks (Chelating/Complexing Agent), dan

kemampuan untuk mengikat (fiksasi) polutan dalam tanah.

Asam Humik dapat dipergunakan untuk meningkatkan produktivitas dan

kualitas tanaman pada sektor pertanian, perkebunan, dan kehutanan; untuk

meningkatkan kesuburan tanah dan memperbaiki sifat fisika-kimia pada lahan kritis;

dan dapat mengurangi penggunaan pupuk anorganik sehingga dapat mengurangi

dampak terhadap lingkungan dan menguntungkan secara ekonomi.

40

4.3 Karakteristik Senyawa Humik

Senyawa humik utama terdiri dari asam humik, asam fulvik dan asam humin.

Karakteristik senyaawa humik (asam humik, asam fulvik dan asam humin) disajikan

pada Tabel 6. Berdasarkan Tabel 6 dapat dinyatakan bahwa karakteristik asam

humik berbeda dengan asam fulvik dan asam humin. Asam humik memiliki berat

molekul lebih tinggi dibanding asam fulvik, dan kelarutan asam humik lebih rendah

dibanding asam fulvik.

Senyawa humik terdiri atas makromolekul aromatik kompleks asam amino,

peptida, termasuk juga ikatan antar kelompok aromatik yang juga terdiri atas fenolik

OH bebas, struktur quinon, nitrogen dan oksigen pada cincin aromatik. Kandungan

asam humat tanah yaitu C, H, N, O, S dan P serta unsur lain seperti Na, K, Mg, Mn,

Fe dan Al (Ardianto, 2009). Ardianto (2009) menambahkan kandungan asam humik

yaitu 56,2 % C, 35,5 % O, 47 % H, 3,2 % N dan 0,8 % S. Asam humat mengandung

0,6 – 1,1 % S dan 0,2 - 3,7 % P. (Orlov, 1985).

Tabel 6. Karakteristik Asam Humik, Asam Fulvik dan Asam Humin

Fulvat Humik Humin

Polimerisasi Rendah Sedang Tinggi

Berat ekuivalen < 100 150-300 >300

Warna Kuning-coklat Cokelat-hitam Hitam

% C 45-50 60 >60

% N 0,5-2,0 3-8

Keasaman Tinggi Rendah

Jerapan air dan ion Sedikit Banyak Sedikit

Mobilitas Tinggi Sedang Rendah

Asal proses Kimia Biologi Perkembangan

fulvik dan humik

Ditemukan di tanah Asam, miskin hara,

kegiatan biologi

rendah

Agak asam-netral,

kaya hara, kegiatan

biologi tinggi

Pada semua jenis

tanah

Kelarutan pada Alkali (dingin) + + -

Air + - -

Alkohol + - -

Bromida + - -

Pengendapan

dengan larutan

asam

_ + -

41

4.4 Pembentukan Senyawa Humik

Menurut Tan (1993) proses pembentukan bahan humat merupakan hasil dari

transformasi sisa-sisa bahan organik yang disebut dengan proses humifikasi.

Humifikasi merupakan kombinasi proses-proses transformasi bahan organik yang

menghasilkan asam humik dan asam fulvik.

Ada 4 teori/cara pembentukan senyawa humik yang dikenal saat ini, yaitu

Teori Polifenol, Teori Lignin, Teori Quinon dan Teori Gula Amin. Keempat cara

pembentukan senyawa humik tersebut diatas terjadi secara besamaan/simultan

didalam tanah dengan kecepatan dan urutan kepentingan yang berbeda (dominasinya

berbeda). Cara lignin dominan pada tanah yang berdrainase buruk (rawa), teori

polifenol dominan pada hutan (yang berdrainase baik) dan Cara gula-amin dominan

pada tanah dengan fluktuasi suhu, kelembaban dan radiasi yang sering dan besar

(deltanya besar). Empat cara pembentukan senyawa humik secara skematis disajikan

pada Gambar 6.

Gambar 6. Empat cara pembentukan senyawa humik

Pembentukan senyawa humik menurut teori Polifenol secara skematis

disajikan pada Gambar….

42

Gambar 7.

Pembentukn senyawa humik menurut teori Lignin seara skematis disajikan

pada Gambar 8.

Gambar 8. Pembentukan senyawa humik menurut Teori Lignin

Asam humik berperan sebagai bahan pembenah tanah, sehingga

keberadaannya dapat mempengaruhi kesuburan tanah baik secara fisik, kimia, dan

biologi yang bereaksi di dalam tanah. (Tan, 1993). Salah satu peranan asam humat

dalam peningkatan kesuburan tanah yaitu asam humat mampu meningkatkan

kapasitas tukar kation. (Tan, 1993).

43

Peningkatan kesuburan tanah tersebut menambah kemampuan tanah untuk

menahan unsur-unsur hara atau atau nutrisi. Senyawa humat membentuk kompleks

dengan unsur mikro sehingga melindungi unsur tersebut dari pencucian oleh hujan.

Unsur N, P, dan K diikat dalam bentuk organik atau dalam tubuh mikroorganisme

sehingga dapat dipertahankan dan sewaktu-waktu dapat diserap tanaman, sehingga

dapat meningkatkan efisiensi penggunaan pupuk kimia (Tan, 1993).

4.5 Peranan Senyawa Humik dalam Tanah

Humid acid yang terkandung dalam humate bermanfaat untuk meningkatkan

kesuburan tanah. Peranan humic acid bagi tanah adalah kaitannya dengan perubahan

sifat-sifat tanah, yaitu sifat fisika, biologi dan kimia tanah.

1. Pengaruh humic acid pada sifat fisika tanah

• Humic acid mempunyai kemampuan arbsorsi air sekitar 80-90%. Sehingga

pergerakan air secara vertikal (infiltrasi) semakin meningkat dibanding secara

horisontal, berguna untuk mengurangi resiko erosi pada tanah. Selain itu juga

meningkatkan kemampuan tanah menahan air.

• Humic acid berperan sebagai granulator atau memperbaiki struktur tanah.

Terjadi karena tanah mudah sekali membentuk kompleks dengan humid acid ,

terjadi karena meningkatnya populasi mikroorganisme tanah, diantaranya

adalah jamur, cendawan dan bakteri. Karena humic acid digunakan sebagai

penyusun tubuh dan sumber energinya. Cendawan tersebut mampu

menyatukan butir tanah menjadi agregat. Sedangkan bakteri berfungsi sebagai

semen yang menyatukan agregat, sementara jamur dapat meningkatkan fisik

dari butir-butir prima. Hasilnya adalah tanah yang lebih gembur berstruktur

remah dan relatif lebih ringan.

• Meningkatkan aerasi tanah akibat dari bertambahnya pori tanah (porositas)

akibat pembentukan agregat. Udara yang terkadung dalam pori tanah tersebut

umumnya didominasi oleh gas-gas O2, N2, dan CO2. Hal ini penting bagi

pernapasan (respirasi) mikroorganisme tanah dan akar tanaman.

44

• Menggelapkan warna tanah menjadi semakin coklat kehitaman, sehingga

meningkatkan penyerapan radiasi sinar matahari yang akan meningkatkan

suhu tanah menjadi lebih hangat.

2. Pengaruh humic acid pada sifat kimia tanah

• Meningkatkan kapasitas tukar kation (KTK). Peningkatan tersebut menambah

kemampuan tanah untuk menahan unsur-unsur hara atau nutrisi. Humic acid

membentuk kompleks dengan unsur mikro sehingga melindingi unsur tersebut

dari pencucian oleh air hujan. Unsur N,P, dan K diikat dalam bentuk organik

atau dalam tubuh mikroorganisme sehingga dapat dipertahankan dan sewaktu-

waktu dapat diserap oleh tanaman. Sehingga dapat meningkatkan efisiensi

penggunaan pupuk kimia.

• Humic acid mampu mengikat logam berat (membentuk senyawa khelate)

kemudian mengendapkannya sehingga mengurangi keracunan tanah.

• Meningkatkan pH tanah asam akibat penggunaan pupuk kimia yang terus

menerus. Terutama tanah yang banyak mengandung alumunium. Karena

humic acid mengikat Al sebagai senyawa kompleks yang sulit larut dalam air

(insoluble) sehingga tidak dapat terhidrolisis

• Ikatan kompleks yang terjadi antara humic acid dengan Fe dan Al merupakan

antisipasi terhadap ikatan yang terjadi antara unsur P (phosphorus) dengan Al

dan Fe, sehingga unsur P dapat terserap secara maksimal oleh tanaman.

3. Pengaruh humic acid pada sifat biologi tanah

• Akibat pengaruh humic acid terhadap sifat fisika dan kimia tanah, sehingga

menciptakan situasi tanah yang kondusif untuk menstimulasi perkembangan

mikroorganisme tanah yang berfungsi dalam proses dekomposisi yang

menghasilkan humus (humification).

• Aktifitas mikroorganisme di atas tanah akan menghasilkan hormon-hormon

pertumbuhan seperti auxin, sitokinin, dan giberillin.

45

Auxin, berfungsi :

• Merangsang proses perkecambahan biji ;

• Memacu proses terbentuknya akar dan pertumbuhannya ;

• Merangsang pucuk tanaman dan akar yang tak mau berkembang menjadi

mampu berkembang kembali.

Sitokinin, berfungsi :

• Memacu pembelahan dan pembesaran sel sehingga mampu memacu

pertumbuhan ;

• Merangsang pembentukan tunas-tunas baru ;

• Mencegah kerusakan pada hasil panenan,sehingga lebih awet.

Giberilin, berfungsi :

• Meningkatkan pembungaan dan pembuahan ;

• Meningkatkan prosentase jadinya bunga dan buah;

• Mengurangi kerontokan bunga dan buah ;

• Mendorong partenokarpi atau pembuahan tanpa proses penyerbukan.

MANFAAT HUMIC ACID BAGI TANAMAN

Humate bermanfaaat untuk merangsang pertumbuhan dan perkembangan

tanaman. Terdapat dua proses penting yaitu:

1. Peningkatan energi sel tanaman dan sebagai hasilnya adalah intensifikasi

proses pertukaran ion. Sehingga mempercepat pertumbuhan sistem akar dan

membuat akar lebih panjang.

2. Peningkatan penetrasibilitas (kemampuan penyerapan) membran sel tanaman.

Memudahkan nutrisi untuk terserap ke dalam sel serta mempercepat proses

pernapasan (respirasi) tanaman.

Pembentukan sistem akar yang kuat dan panjang memberikan efek yang baik

tanaman. Daya serap dan jelajah akar semakin maksimal untuk mencari unsur hara

dan nutrisi dalam tanah. Kemampuan sel tanaman dalam menyerap nutrisi semakin

46

baik, sebagai akibat dari kapasitas tukar kation (KTK) humic acid sangat tinggi (perlu

diketahui bahwa penyerapan nutrisi oleh tanaman melalui mekanisme pertukaran

ion).

4.6 Ringkasan

Senyawa humik adalah senyawa organik kompleks yang memiliki berat

molekul tinggi hasil proses humifikasi yang relative tahan terhadap dekomposisi lebih

lanjut. Senyawa non humik adalah senyawa organik lain yang tidak kompleks

umumnya memiliki berat molekul rendah hasil dekomposisi dan relative mudah

didekomposisi. Karakteristik senyawa humik diantaranya merupakan senyawa

komplek, berat molekul tinggi, memiliki gugus fungsional karboksilat, OH-fenolat,

OH-alkoholat dan amin. Senyawa humik dikelompokan menjadi asam humik, asam

fulvik, asam humin, dan asam hematomelanik.

Ada 4 cara/mekanisme pembentukan senyawa humik, yaitu teori polifenol,

Teori Lignin, Teori Quinon dan Teori Gula Amin. Keempat cara pebentukan senyawa

humik tersebut dipengaruhi kondisi lingkungan. Senyawa humik memiliki peran atau

manfaat yang besar di dalam tanah. Senyawa organik ini mempengaruhi sifat fisik,

kimia bahkan biologi tanah.

4.7 Pertanyaan



1. Jelaskan definisi senyawa humik ?

2. Jelaskan karakteristik senyawa humik ?

3. Sebutkan jenis senyawa humik ?

4. Apa perbedaan senyawa humik dan non humik ?

5. Uraikan proses pembentukan senyawa humik ?

6. Jelaskan manfaat senyawa humik dalam tanah ?

4.8 Daftar Pustaka

Ardianto, A.E. 2009. Pengaruh pemberian bahan amelioran senyawa humat,

bahan organik dan kapur terhadap pertumbuhan koro benguk (Mucuna

47

prurirens) pada lahan bekas tambang batubara tambang Batulicin

Kalimantan Selatan. Skripsi Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya

Lahan. Fakultas Pertanian IPB. Bogor

Orlov, D.S. 1985. Humus Acid of Soils. Moscow University Publisher, Moscow.

Tan, K.H. 1993. Environmental Soil Science. Marcel Dekker. Inc. New York.

47

V. HUBUNGAN BAHAN ORGANIK DENGAN SIFAT BIOLOGI TANAH

5.1 TIU dan TIK

Setelah mempelajari pokok bahasan ini mahasiswa diharapkan:

1. Mampu menjelaskan hubungn sifat biologi tanah dengan pertanian berkelanjutan

2. Mampu menjelaskan hubungan bahan organik dengan sifat biologi tanah

3. Mampu menjelaskan hubungan bahan organik dengan keanekaragaman hayati

tanah.

5.2 Sifat biologi tanah dan Peranannya dalam Pertanian Berkelanjutan

Sifat biologi tanah adalah sifat tanah yang berkaitan dengan jenis, jumlah dan

aktivitas mahluk hidup di dalam tanah. Mahluk hidup di dalam tanah dapat

digolongkan ke dalam 5 kingdom yaitu plantae, animalia, protista, fungi dan monera.

Akar dari berbagai jenis tumbuhan yang tumbuh di dalam tanah merupakan mahluk

hidup kingdom Plantae. Mahluk hidup di dalam tanah yang termasuk Kingdom

Animalia banyak jumlahnya. Kingdom ini dibagi lagi atas golongan Vertebrata dan

Invertebrata.

Vertebrata adalah binatang yang memiliki tulang belakang, sedangkan

invertebrate adalah binatang tanpa tulang belakang. Vertebrata dibagi kedalam 5 klas

yaitu mamalia, aves, reptilia, amfibia dan fisces. Terdapat 3 kelas yang hidup di

dalam tanah, yaitu kelas mamalia, reptilia dan amfibia. Mahluk hidup di dalam tanah

atau disebut juga biota tanah berdasarkan ukurannya digolongkan atas makro, meso

dan mikroorganisme.

Biota tanah memegang peranan penting dalam perbaikan kesuburan tanah dan

pertumbuhan dan produksi tanaman. Selain berperanan dalam perbaikan

produktivitas tanah, biota tanah juga berperanan dalam penurunan dampak

lingkungan. Berdasarkan uraian di atas dapat disimpulkan bahwa biota tanah

memainkan peranan penting dalam pertanian berkelanjutan.

48

Gambar 9. Klasifikasi biota tanah berdasarkan ukuran tubuhnya

5.3 Bahan Organik dan Sifat Biologi Tanah

Bahan organik merupakan sumber energi, karbon dan unsur hara bagi biota

tanah (makro, meso dan mikroorganisme tanah). Penambahan bahan organik ke

dalam tanah tentu saja akan diikuti dengan pertumbuhan dan perkembangan biota

tanah. Mikroorganisme seperti fungi, bakteri, aktinomycetes serta meso fauna akan

tumbuh dan berkembang pesat dengan tersedianya bahan organik dalam tanah.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan residu tanaman Mucuna

Bracteata pada tanah Inceptisol di bawah tegakan kelapa sawit meningkatkan jumlah

jenis dan jumlah individu masing-masing jenis meso fauna tanah (Khidir, 2016) dan

makro fauna tanah (Thamrin, 2017). Jumlah famili, total individu meso fauna tanah

49

pada lahan yang ditanami Mucuna bracteata (MB) dan yang tidak ditanami MB pada

3 kemiringan lahan disajikan pada Tabel 9 Jumlah famili, total individu makro fauna

tanah pada lahan yang ditanami MB dan yang tidak ditanami MB pada 3 kemiringan

lahan disajikan pada Gambar

Tabel 10. Total individu dan jumlah famili mesofauna tanah di berbagai kemiringan

lahan yang ditanami MB dan TMB

Famili

Mesofauna

Tanah

Kemiringan

0% - 3 %

Kemiringan

>3% - 8%

Kemiringan

>8% - 15%

MB TMB MB TMB MB TMB

Hypogastruridae 41 - 33 - 19 -

Paronellidae 24 - 16 - 9 -

Formicidae 15 10 20 9 8 7

Lycosidae 23 - 26 - 8 -

Scutigerellidae 11 7 11 - - -

Macrochelidae 19 8 12 6 10 5

Onychiuridae 18 - 16 - 8 -

Dolichopodidae 13 - 14 - - -

Millipede 16 - 21 - 11 -

Trachypachidae 13 - 6 - 4 -

Enchytraeidae 7 - 7 - 3 -

Tetranichidae 9 - 11 - 6 -

Scarabaeidae 12 - 3 - 7 -

Acerentomidae 19 - 15 - 11 -

Jumlah Famili 14 3 14 2 12 2

Total Individu 240 25 211 15 104 12

Penanaman MB menghasilkan jumlah family dan total individu meso fauna

(Tabel 10) dan makro fauna tanah (Gambar 10) yang jauh lebih tinggi dibanding yang

tidak ditanami MB. Hal itu menggambarkan bahwa bahan organik sangat nyata

mempengaruhi aktivitas meso dan makro fauna tanah.

Penambahan bahan organik dalam tanah akan menyebabkan aktivitas dan

populasi mikrobiologi dalam tanah meningkat, terutama yang berkaitan dengan

aktivitas dekomposisi dan mineralisasi bahan organik. Beberapa mikroorganisme

yang beperan dalam dekomposisi bahan organik adalah fungi, bakteri dan

aktinomisetes. Di samping mikroorganisme tanah, fauna tanah juga berperan dalam

dekomposi bahan organik antara lain yang tergolong dalam Protozoa,

50

Nematoda, Collembola, dan cacing tanah. Fauna tanah ini berperan dalam proses

humifikasi dan mineralisasi atau pelepasan hara, bahkan ikut bertanggung jawab

terhadap pemeliharaan struktur tanah (Tian et al., 1997). Mikro flora dan fauna tanah

ini saling berinteraksi dengan kebutuhannya akan bahan organik, kerena bahan

organik menyediakan energi untuk tumbuh dan bahan organik memberikan karbon

sebagai sumber energi. Pengaruh positif yang lain dari penambahan bahan organik

adalah pengaruhnya pada pertumbuhan tanaman.

5.4 Bahan Organik dan Keanekaragaman Hayati Tanah

Peningkatan populasi mikroorganisme dan meso fauna akan mendorong

pertumbuhan dan perkembangan biota tanah pemangsanya sebagai akibat tersedianya

bahan organik. Sebagai contoh, pertumbuhan dan perkembangan bakteri akan diikuti

oleh pertumbuhan dan perkembangan protozoa pemangsa bakteri. Dengan kata lain,

ketersediaan bahan organik akan mempengaruhi sistem rantai atau jaring-jaring

makanan. Hal itu berarti ketersediaan bahan organik mempengaruhi keanekaragaman

hayati tanah. Penambahan bahan organik secara kontinyu akan meningkatkan

keanekaragaman hayati tanah.

Penambahan bahan organik berupa serasah dapat meningkatkan keragaman

hayati tanah. Indeks keanekaragaman (H’) mesofauna tanah di berbagai tingkat

kemiringan lahan yang ditanami MB dan TMB disajikan pada Tabel 11 Berdasarkan

Tabel .. dapat dikemukakan bahwa lahan yang ditanami MB memiliki kearagaman

hayati meso fauna tanah lebih tinggi dibanding yang tidak ditanami MB.

Tabel 11. Indeks keanekaragaman (H’) mesofauna tanah di berbagai tingkat

kemiringan lahan yang ditanami MB dan TMB

Indeks Keanekaragaman (H’) Mesofauna Tanah

Kemiringan

Lahan

Ditanami

Mucuna bracteata

Tanpa

Mucuna bracteata

0% - 3% 2.54 1.09

>3% - 8% 2.51 0.68

>8% - 15% 2.39 0.67

51

Keterangan : Nilai H’ < 1,5 menunjukkan keanekaragaman yang rendah, 1,5 < H’ < 3,5 menunjukkan

keanekaragaman sedang, dan H’ > 3,5 menunjukkan keanekaragaman yang tinggi (Magurran 1988

dalam Angreini 2002).

Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin tinggi tingkat kemiringan lahan

maka indeks keanekaragam (H’) semakin menurun, baik pada lahan yang ditanami

MB maupun pada lahan yang TMB di berbagai tingkat kemiringan lahan. Hal ini

disebabkan oleh kurangnya ketersediaan bahan organik di dalam tanah yang mana

menjadi sumber makanan dan perlindungan bagi mesofauna tanah, sehingga hasil

mesofauna tanah yang teridentifikasi mengalami penurunan. Selanjutnya disebabkan

oleh beberapa faktor lingkugan yang mempengaruhi seperti suhu tanah, kelembaban

dan pH tanah. Keanekaragaman mesofauna tanah sangat tergantung pada kondisi

lingkungannya.

Keragaman makro fauna tanah pada lahan yang ditumbuhi MB dan yang

tanpa MB dapat dilihat pada Gambar 2. Berdasarkan Gambar 2 dapat dinyatakan

bahwa pada lahan yang ditumbuhi MB memiliki keragaman makro fauna tanah labih

tinggi dibanding lahan yang tidak ditumbuhi MB. Hal itu menunjukkan bahwa

penambahan bahan organik dalam hal ini berupa serasah MB menghasilkan

peningkatan keragaman hayati tanah dibanding yang tidak ada penambahan bahan

organik.

52

Gambar 12. Grafik jumlah keanekaragaman makrofauna tanah pada lahan kelapa

sawit yang ditumbuhi M. bracteata dan yang dilakukan pembersihan

diberbagai tingkat kemiringan lahan.

5.4 Ringkasan

Bahan organik sangat mempengaruhi sifat biologi tanah, karena bahan

organik merupakan sumber energy, karbon dan unsure hara bagi biota tanah.

Penambahan bahan organik ke dalam tanah dapat meningkatkan keragaman hayati

tanah. Hal itu karena tumbuh dan berkembang berbagai jenis biota tanah membentuk

rantai dan jarring-jaring makanan di dalam tanah.

5.5 Pertanyaan



1. Jelaskan keterkaitan sifat biologi tanah dengan pertanian berkelanjutan ?

2. Jelaskan pengaruh bahan organik tanah terhadap sifat biologi tanah ?

3. Jelaskan hubungan bahan organik dengan keanekaragaman hayati tanah ?

53

5.6 Daftar Pustaka

Khaidir, M. 2016. Pengujian LCC Mucuna bracteata di Berbagai Kemiringan

Lahan Terhdap Perkembangan Mesofauna Tanah dan Akar Kelapa

Sawit TBM-III. JOM. Faperta UR.

Tamrin, M. 2017. Pengaruh Mucuna bracteata dan Kemiringan Lahan Terhadap

Keragaman Makrofauna Tanah serta Pertumbuhan Akar Tanaman

Kelapa Sawit Belum Menghasilkan. JOM. Faperta UR.

Tian, G., L. Brussard, B.T., Kang, & Swift, M.J. 1997. Soil fauna- decomposition of

plant residues under contreined environmental and residue quality

condition. In Driven by Nature Plant Litter Quality and Decomposition.

(Eds. Cadisch, G. & Giller, K.E.). Wey College, University of London, UK.

VI. HUBUNGAN BAHAN ORGANIK DENGAN

SIFAT FISIK DAN KIMIA TANAH

6.1 TIU dan TIK

Setelah mengikuti perkuliahan dengan topik hubungan bahan organik dengan

sifat fisik dan kimia tanah, mahasiswa diharapkan:

1. Mahasiswa mampu menjelaskan hubungan bahan organik dengan sifat fisik

tanah

2. Mahasiswa mampu menjelaskan hubungan bahan organik dengan sifat kimia

tanah.

6.2 Sifat Fisik dan Kimia Tanah

Sifat fisik tanah adalah sifat tanah yang berhubungan dengan materi,

energy dan pertukarannya di dalam tanah. Sifat fisik tanah meliputi: warna tanah,

tekstur, struktur, konsistensi, bobot isi, bobot partikel, total ruang pori (porositas),

aerasi, kadar air, drainase, infiltrasi, permeabilitas, potensial redoks, daya hantar

listrik, dll.

Sifat kimia tanah adalah sifat tanah yang berhubungan komposisi kimia

dan reaksi-reaksi kimia di dalam tanah. Sifat kimia tanah meliputi: kemasaman

tanah (pH), kadar bahan organik tanah, kadar unsure hara seperti N dan P, basa-

basa (K, Ca, Mg dan Na), kapasitas tukar kation (KTK), kejenuhan basa, unsure

dan senyawa meracun, salinitas, alkalinitas dan sodisitas.

Tanah tersusun dari bahan mineral (inorganik) dari hasil pelapukan batuan

dan bahan organik dari hasil dekomposisi bahan organik. secara fisik, tanah terdiri

dari fase padat (inorganik dan organik), cair dan gas. Sifat kimia tanah

menggambarkan karakteristik bahan kimia tanah dalam lingkungannya yang

sangat penting untuk memprediksi fungsi tanah dari sudut pandang kelarutan dan

ketersediaan unsur dalam tanah. Bagaimana sifat-sifat fisik, kimiawi dan biologis

tanah mempengaruhi kualitas tanah sebagai media tumbuh ini akan diuraikan

berikut ini:

6.2.1 Sifat Fisik Tanah

Menurut Damanik et al. (2010), sifat fisik tanah merupakan faktor yang

bertanggung jawab terhadap sirkulasi udara, panas, air dan bahan terlarut dalam

tanah. Sifat fisik tanah sangat bervariasi pada tanah tropis. Beberapa sifat fisik

tanah dapat berubah dengan pengolahan seperti temperatur tanah, permeabilitas,

kepekaan terhadap aliran permukaan (run-off) dan erosi, kemampuan mengikat air

dan menyuplai air untuk tanaman.

Sifat fisik tanah seperti tekstur, struktur, kepadatan, porositas, aerasi,

kekuatan, suhu, infiltrasi dan warna tanah merupakan faktor yang dominan dalam

mempengaruhi penggunaan tanah, terutama dalam kaitannya dengan ketersediaan

oksigen dan mobilitas air dalam tanah dan kemudahan penetrasi akar tanaman.

Secara keseluruhan sifat fisik tanah ditentukan oleh:

a) Ukuran dan komposisi partikel-partikel hasil pelapukan bahan penyusun

tanah;

b) Jenis dan proporsi komponen-komponen penyusun partikel-partikel ini;

c) Keseimbangan antara suplai air, energi dan bahan dengan kehilangannya; dan

d) Intensitas reaksi kimiawi dan biologis yang telah atau sedang berlangsung.

Fungsi tanah sebagai media tempat tumbuh tanaman dalam

pengelolaannya harus mampu menyediakan kebutuhan tanaman seperti air dan

udara serta unsur hara. Dengan demikian sifat fisik tanah sangat penting untuk

dipelajari dan dipahami agar dalam pengelolaan tanah akan dapat memberikan

media tumbuh yang cocok dan kondusif bagi tanaman. Berikut ini adalah

beberapa sifat fisik tanah yang dibahas dalam bab ini.

1. Tekstur tanah

Tekstur tanah adalah perbandingan relatif dari partikel-partikel atau fraksi-

fraksi primer tanah, yaitu pasir, debu, liat dan lempung atau dilapangan dikenal

dengan rasa kekasaran atau kehalusan dari tanah. Menurut Hanafiah (2010)

tekstur tanah menunjukkan komposisi partikel penyusun tanah (separate) yang

dinyatakan sebagai perbandingan proporsi (%) relatif antara fraksi pasir (sand)

berdiameter 2,00 – 0,20 mm atau 2000 – 200 µm, debu (silt) berdiameter 0,20 –

0,002 mm atau 200 – 2 µm dan liat (clay) (<2 µm).

Tekstur tanah dapat ditentukan atau dinilai secara kualitatif dan kuantitatif.

Cara kualitatif biasa digunakan surveyor tanah dalam menetapkan kelas tekstur

tanah di lapangan. Sedangkan penentuan tekstur tanah secara kuantitatif dilakukan

melalui proses analisis mekanis di laboratorium. Proses ini terdiri atas

pendispersian agregat tanah menjadi butir-butir tunggal dan diikuti dengan

sedimentasi. Prinsip analisis proses dispersi dan sedimentasi adalah dua tahap

penting sebelum tekstur tanah ditentukan dengan salah satu metode, yaitu metode

hidrometer atau metode pipet. Dengan metode analisis mekanik, pasir diperoleh

dengan penyaringan, sedangkan untuk debu dan liat (klei) dipisahkan atas dasar

kecepatan mengendap dalam air. Atas dasar ini, batas ukuran berbagai fraksi

disajikan pada Tabel 12.

Tabel 12. Klasifikasi tekstur tanah menurut beberapa sistem

ISSS USDA USPRA

Diameter

(mm)

Fraksi Diameter

(mm)

Fraksi Diameter

(mm)

Fraksi

> 2 Kerikil > 2 Kerikil > 2 Kerikil

0,02 – 2 Pasir 0,05 – 2 Pasir 0,05 - 2 Pasir

0,2 – 2 Pasir kasar 1 - 2 Pasir sangat

kasar

0,25 - 2 Pasir kasar

0,02 – 0,2 Pasir halus 0,5 - 1 Pasir kasar 0,05 – 0,25 Pasir halus

0,25 – 0,5 Pasir sedang

0,1 – 0,25 Pasir halus

0,05 – 0,1 Pasir sangat

halus

0,002 – 0,02 Debu 0,002 – 0,05 Debu 0,005 – 0,05 Debu

< 0,002 Klei < 0,002 Klei < 0,005 Klei

Keterangan: ISSN (International Soil Science Society)

USDA (United States Departement of Agriculture)

USPRA (United States Public Roads Administration)

Menurut Gardiner dan Miller (2008), tekstur tanah sangat penting

diperhatikan karena akan menetukan sifat-sifat tanah. Tekstur tanah berpengaruh

besar terhadap laju masuknya air ke dalam tanah, daya simpan air, mudahnya

pengolahan tanah, aerasi dan pemupukan tanah. contohnya pada tanah dengan

tekstur kasar seperti pasir mudah atau ringan untuk diolah dan aerasi tanah tinggi.

Tanah berpasir baik untuk pertumbuhan akar tanaman dan mudah dibasahi. Tetapi

kelemahannya tanah berpasir sangat cepat mengalami kekeringan dan unsur hara

sangat mudah tercuci. Mudahnya tanah berpasir mongering karena perkolasi air

tanahnya tinggi. Sebaliknya pada tanah-tanah yang mengandung klei tinggi

memiliki ukuran partikel primer yang sangat kecil dan posisinya saling

berdekatan, sehingga tanah klei tinggi mempunyai sedikit pori-pori kasar (makro)

yang menyebabkan air yang masuk ke dalam tanah menjadi sangat lambat.

Dengan pori-pori halus yang sangat tinggi, tanah klei sulit untuk dibasahi dan

dikeringkan karena perkolasinya rendah sehingga tanah dengan klei tinggi agak

sulit untuk diolah. Menurut Hadjowigeno (1992), hubungan tekstur tanah dengan

daya menahan air dan ketersediaan hara tanah yaitu tanah dengan tekstur liat

mempunyai luas permukaan yang lebih besar sehingga kemampuan menahan air

dan menyediakan unsur hara tinggi, sebaliknya tanah yang bertekstur pasir

mempunyai luas permukaan yang kecil sehingga sulit menyerap (menahan) air

dan unsur hara. Tanah bertesktur halus lebih aktif dalam reaksi kimia daripada

tanah bertekstur kasar.

Tabel 13. Kelas tekstur tanah mulai dari kasar sampai halus

Kelas tekstur

Pasir Tekstur kasar

Pasir berlempung

Lempung berpasir

Lempung berpasir halus

Lempung

Lempung berdebu

Debu

Lempung liat berdebu

Lempung berliat

Liat Tekstur halus

2. Struktur tanah

Struktur tanah merupakan gumpalan kecil dari butir-butir tanah. Gumpalan

struktur tanah ini terjadi karena butir-butir pasir, debu, dan liat terikat satu sama

lain oleh suatu perekat seperti bahan organik, oksida-oksida besi, dan lain-lain.

Gumpalan-gumpalan kecil (struktur tanah) ini mempunyai bentuk, ukuran, dan

kemantapan (ketahanan) yang berbeda-beda.

3. Bulk density

Menurut Hardjowigeno (1992), bulk density atau bobot isi menunjukkan

perbandingan antara berat tanah kering dengan volume tanah termasuk pori-pori

tanah. Umumnya dinyatakan dalam gr/cc. Bulk density merupakan petunjuk

kepadatan tanah dimana semakin padat suatu tanah, maka makin tinggi bulk

densitynya, artinya semakin sulit meneruskan air atau ditembus oleh akar

tanaman.

Bulk density sangat berhubungan dengan particle density, jika particle

density tanah sangat besar maka bulk density juga besar. Hal ini dikarenakan

partikel density berbanding lurus dengan bulk density, namun apabila tanah

memiliki tingkat kadar air yang tinggi maka partikel density dan bulk density akan

rendah. Dapat dikatakan bahwa particle density berbanding terbalik dengan kadar

air. Hal ini terjadi jika suatu tanah memiliki tingkat kadar air yang tinggi dalam

menyerap air tanah, maka kepadatan tanah menjadi rendah karena pori-pori di

dalam tanah besar sehingga tanah yang memiliki pori besar akan lebih mudah

memasukkan air di dalam agregat tanah (Hanafiah, 2005).

Tabel. Rata-rata bulk density dari beberapa kelas tekstur tanah

Tekstur tanah Bulk density (g/cm3)

Pasir 1,58

Pasir liat 1,52

Lempung berpasir 1,47

Lempung liat berpasir 1,44

Lempung liat berdebu 1,40

Lempung 1,39

Lempung berdebu 1,36

Liat berpasir 1,33

Lempung liat 1,31

Liat berdebu 1,26

Liat 1,23

Faktor-faktor yang mempengaruhi bulk density

Bulk density dipengaruhi oleh tekstur, struktur dan kandungan bahan

organik. Bulk density dapat cepat berubah karena pengolahan tanah dan praktek

budidaya. Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai bulk density salah satunya

adalah bahan organik tanah, dimana tanah dengan kandungan bahan organik

tinggi akan memiliki nilai bulk density rendah begitupula sebaliknya. Selain itu

bulk density juga dipengaruhi oleh tekstur tanah, kadar air tanah dan bahan

mineral tanah (Sutedjo, 2002).

Tanah-tanah organik memiliki kerapatan massa yang sangat rendah

dibanding dengan tanah-tanah mineral. Variasi-variasi yang ada perlu

diperhatikan tergantung pada bahan organik dan kelembaban tanah. Berat isi

menggambarkan keadaan, struktur dan porositas tanah. Pengaruh sifat-sifat fisik

tanah tersebut dapat dinilai dari kaitan-kaitan pertumbuhan tanaman dengan berat

isi tanah. Bahan organik memperkecil berat isi karena bahan organik jauh lebih

ringan dari pada mineral, dan bahan organik memperbesar porositas tanah.

(Madjid, 2010).

Timbulnya proses pembentukan struktur di horizon-horizon bagian atas

dari bahan induk ini mengakibatkan bulk density lebih rendah dari batuan induk

itu sendiri. Tanah-tanah organik memiliki nilai bulk density yang rendah

dibandingkan dengan tanah mineral. Tergantung dari sifat-sifat bahan organik

yang menyusun tanah organik itu, dan kandungan air pada saat pengambilan

contoh, maka biasanya bulk density itu berkisar antara 0,2–0,6 gr/cm3. Bahan

organik memperkecil berat isi tanah karena bahan organik jauh lebih ringan

daripada mineral. Berat isi ditentukan oleh porositas dan padatan tanah

(Andri, 2011).

Semakin dalam profil tanah, kerapatan massa tanah semakin naik.

Tampaknya ini akibat dari kandungan bahan organik yang rendah dan

penimbunan alat serta pemadatan yang disebabkan oleh berat lapisan atasnya.

(Sutedjo, 2002).

Adapun faktor lain yang mempengaruhi bulk density yaitu kadar air

apabila suatu daerah memiliki kandungan kadar air yang tinggi maka bulk density

di daerah tersebut dapat dipastikan rendah. Bulk density berbanding terbalik

dengan dan kadar air. Hal ini dibuktikan apabila tanah dapat menyerap air yang

banyak sehingga tanah akan susah untuk memadat dikarenakan di dalam agregat

tanah banyak menyimpan air, kadar air erat hubungannya dengan tekstur tanah

apabila tanah memiliki tekstur pasir maka tanah ini memiliki kandungan

bahan organik yang banyak sehingga tanah yang bertekstur liat mempunyai daya

melewatkan air yang lambat sehingga air akan tersimpan di dalam agregat tanah

sebaliknya tanah yang memiliki kandungan bahan organik sedikit (Madjid, 2010).

4. Particle density

Particle density adalah berat tanah kering persatuan volume partikel-

partikel (padat) tanah (jadi tidak termasuk volume pori-pori tanah). Tanah mineral

mempunyai particle density 2,65 g/cm3 (Hardjowigeno, 2003).

Dalam menentukan kepadatan partikel tanah, pertimbangan hanya

diberikan untuk partikel yang kuat. Oleh karena itu, kerapatan partikel setiap

tanah merupakan suatu tetapan dan tidak bervariasi menurut jumlah ruang

partikel. Hal ini didefinisikan sebagai massa tiap unit volume partikel tanah dan

sering kali dinyatakan dalam gram/cm3. Untuk kebanyakan tanah mineral

kerapatan partikelnya rata-rata sekitar 2,6 gram/cm3 (Madjid, 2010).

Kerapatan partikel adalah bobot massa partikel padat persatuan volume

tanah, biasanya tanah memiliki kerapatan partikel yaitu 2,6 gram/cm3. Kerapatan

partikel erat hubungannya dengan kerapatan massa. Hubungan kerapatan partikel

dan kerapatan massa dapat menentukan pori-pori pada tanah (Hanafiah, 2004).

Particle density dinyatakan dalam berat (gram tanah persatuan volume

cm3) tanah. Jadi bila 1 cm3 padatan tanah beratnya 2,6 gram, maka partikel

density tanah tersebut adalah 2,6 gr/cm3 (Pedro, 2001).

Pada umumnya kisaran particlel density tanah-tanah mineral kecil adalah

2,6-2,93 gr/cm3. Hal ini disebabkan mineral kwarsa, feldspart, dan silikat koloida

yang merupakan komponen tanah sekitar angka tersebut. Jika dalam tanah

terdapat mineral-mineral berat seperti magnetik, garmet, sirkom, tourmaline, dan

hornblende, particle density dapat melebihi 2,75 gr/cm3. Besar ukuran dan cara

teraturnya partikel tanah tidak dapat berpengaruh dengan particle density. Ini

salah satu penyebab tanah lapisan atas mempunyai nilai particle density yang

lebih rendah dibandingkan dengan lapisan bawahnya karena banyak mengandung

bahan organik (Sutedjo, 2002).

5. Porositas

Porositas adalah proporsi ruang pori total (ruang kosong) yang dapat

ditempati oleh udara dan air, serta merupakan indikator kondisi drainase dan

aerasi tanah. Pori-pori tanah dapat dibedakan menjadi pori-pori kasar (makro) dan

pori-pori halus (mikro). Pori-pori kasar berisi udara atau air gravitasi (air yang

mudah hilang karena gaya gravitasi), sedangkan pori-pori halus berisi air kapiler

atau udara (Hardjowigeno, 1992).

Tanah-tanah pasir mempunyai pori-pori kasar lebih banyak daripada tanah

liat. Tanah dengan banyak pori-pori kasar sulit menahan air sehingga tanaman

mudah kekeringan. Tanah-tanah liat mempunyai pori total (jumlah pori-pori

makro + mikro) lebih tinggi daripada tanah pasir. Porositas tanah dipengaruhi oleh

kandungan bahan organik, struktur tanah, dan tekstur tanah. Tanah-tanah dengan

struktur granuler atau remah, mempunyai porositas yang lebih tinggi daripada

tanah-tanah dengan struktur massive (pejal). Tanah dengan tekstur pasir banyak

mempunyai pori-pori makro sehingga sulit menahan air (Hardjowigeno, 1992).

Adapun hal–hal yang mempengaruhi porositas adalah iklim, kelembaban

dan struktur tanah. Iklim, suhu, kelembaban, sifat mengembang dan mengerut

sangat mempengaruhi porositas. Misalnya saja wilayah yang beriklim hujan tropis

maka tingkat curah hujan pada tanah tersebut akan tinggi pada saat tanah tersebut

basah maka tanah tersebut akan mengalami pengembangan dan pori tanah pada

saat tersebut akan banyak terisi oleh air juga akan mempengaruhi kelembaban

tanah tersebut yang nantinya akan berpengaruh pada porositasnya. Sebaliknya

pada musim kemarau atau kering tanah akan mengerut dan pori tanah akan

semakin besar tetapi kebanyakan akan diisi oleh udara, sehingga nantinya akan

berpengaruh terhadap porositas tanah tersebut. Selain itu, struktur tanah juga akan

sangat berpengaruh, karena sangat bergantung pada kadar liat, pasir dan debu

yang dikandung tanah tresebut apabila struktur tanah dirusak maka porositas tanah

tersebut akan berubah (Pairunan et al., 1997).

6. Warna tanah

Warna tanah merupakan salah satu sifat yang mudah dilihat dan

menunjukkan sifat dari tanah tersebut. Warna tanah merupakan campuran

komponen lain yang terjadi karena mempengaruhi berbagai faktor atau

persenyawaan tunggal. Warna tanah dengan akurat dapat diukur dengan tiga sifat-

sifat prinsip warnanya. Dalam menentukan warna cahaya dapat juga

menggunakan Munsell Soil Colour Chart sebagai pembeda warna tersebut.

Penentuan ini meliputi penentuan warna dasar atau matrik, warna karatan atau

kohesi dan humus. Warna tanah penting untuk diketahui karena berhubungan

dengan kandungan bahan organik yang terdapat di dalam tanah tersebut, iklim,

drainase tanah dan juga mineralogi tanah (Hakim et al., 1986).

Gambar. Munsell Soil Colour Chart

7. Infiltrasi

Dairah dan Rachman (2006) menyatakan infiltrasi merupakan proses

masukkan air kedalam tanah umumnya melalui permukaan tanah dan secara

vertikal. Pada beberapa kasus air dapat masuk melalui jalur atau rekahan tanah

atau gerakan horizontal dari samping dan sebagainya. Permeabilitas tanah

menunjukkan kemampuan tanah dalam meloloskan air. Koefisien permeabilitas

terutama tergantung pada ukuran rata-rata pori yang dipengaruhi oleh distribusi

ukuran partikel, bentuk partikel dan struktur tanah. Secara garis besar, makin kecil

ukuran partikel, makin kecil pula ukuran pori dan makin rendah koefisien

permeabilitasnya.

Gambar. Double ring infiltrometer

Menurut Soedarmo dan Djojoprawiro (1986), kemantapan agregat adalah

ketahanan rata-rata agregat tanah melawan pendispersi oleh benturan tetes air

hujan atau penggenangan air. Kemantapan tergantung pada ketahanan jonjot tanah

melawan daya dispersi air dan kekuatan sementasi atau pengikatan, Faktor-faktor

yang berpengaruh dalam kemantapan agregat antara lain bahan-bahan penyemen

agregat tanah, bentuk dan ukuran agregat, serta tingkat agregasi.

A. Sifat Kimia Tanah

Sifat kimia tanah menggambarkan karakteristik bahan kimia tanah dengan

lingkungannya yang sangat penting untuk memprediksi fungsi tanah dari sudut

pandang kelarutan dan ketersediaan unsur dalam tanah. proses kimia tanah

merupakan semua prose reaksi kimia yang dapar meningkatkan atau menurunkan

tingkat ketersediaan unsur tanaman di satu pihak atau toksisitas/kontaminan

dipihak lain. Dengan memahami proses kimia tanah kita dapat lebih memprediksi

ketersediaan unsur yang berguna dan mengatasi kelarutan kontaminan yang

bersifat racun untuk makhluk hidup yang berfungsi untuk kesejahteraan

masyarakat secara berkelanjutan. Sifat fisik tanah seperti tekstur, susunan dan

komposisi butir dalam agregat termasuk pori tanah di dalamnya (struktur) dan

ketersediaa udara dan air di dalam tanah semuanya itu sangat erat kaitannya

dengan sifat kimia tanah dan dapat mempengaruhi proses kimia di dalam tanah.

Tanah terbentuk dari hasil interaksi proses pelapukan secara kimia,

penghancuran fisik dan biologi terhadao batuan dekat permukaan bumi yang

secara bersamaan kontak denhan air dan atau gas menghasilkan butiran tanah

yang lebih kecil yaitu pasir, debu, dan liat/klei. Sifat kimia tanah yang berkaitan

dengan pertukaran kation banyak dipengaruhi oleh mineral klei. Didalam tanah

terdapat tiga jenis klei, yaiu klei silikat, klei hidrous oksida terutama besi dan

alumunium dan alofan. Dalam sub bab ini akan diuraikan beberapa sifat kimia

tanah yang berhubungan dengan bahan organik tanah.

1. Derajat Kemasaman Tanah (pH)

Reaksi tanah yang penting adalah masam, netral atau alkalin. Hal tersebut

didasarkan pada jumlah ion H+ dan OH- dalam larutan tanah. Reaksi tanah yang

menunjukkan sifat kemasaman atau alkalinitas tanah dinilai berdasarkan

konsentrasi H+ dan dinyatakan dengan nilai pH. Bila dalam tanah ditemukan ion

H+ lebih banyak dari OH-, maka disebut masam (pH <7). Bila ion H+ sama dengan

ion OH- maka disebut netral (pH=7), dan bila ion OH- lebih banyak dari pada ion

H+ maka disebut alkalin atau basa (pH >7) (Hakim et al., 1986). Pengukuran pH

tanah dapat memberikan keterangan tentang kebutuhan kapur, respon tanah

terhadap pemupukan, proses kimia yang mungkin berlangsung dalam proses

pembentukan tanah, dan lain-lain (Hardjowigeno, 2003).

2. Kapasitas Tukar Kation (KTK)

Kapasitas Tukar Kation (KTK) suatu tanah dapat didefinisikan sebagai

suatu kemampuan koloid tanah menjerap dan mempertukarkan kation (Hakim et

al., 1986). Sedangkan menurut Hasibuan (2006), Kapasitas Tukar Kation

merupakan banyaknya kation-kation yang dijerap atau dilepaskan dari permukaan

koloid liat atau humus dalam miliekuivalen per 100 g contoh tanah atau humus.

Kapasitas tukar kation (KTK) merupakan sifat kimia yang sangat erat

hubungannya dengan kesuburan tanah. Tanah-tanah dengan kandungan bahan

organik atau kadar liat tinggi mempunyai KTK lebih tinggi daripada tanah-tanah

dengan kandungan bahan organik rendah atau tanah-tanah berpasir

(Hardjowigeno, 2007).

Nilai KTK tanah sangat beragam dan tergantung pada sifat dan ciri

tanah itu sendiri. Menurut Hakim dkk (1986), besar kecilnya KTK tanah

dipengaruhi oleh :

1. Reaksi tanah atau pH

2. Tekstur atau jumlah liat

3. Jenis mineral liat

4. Bahan organik

5. Pengapuran dan pemupukan.

Tekstur tanah juga berpengaruh terhadap KTK tanah. Semakin halus

tekstur tanah semakin tinggi pula KTK nya seperti terlihat pada Tabel 14.

Tabel 14. Pengaruh Tekstur Tanah Terhadap Kapasitas Tukar Kation

Tekstur Kapasitas Tukar Kation (me/100 g)

Pasir 0– 5

Lempung berpasir 5 – 10

Lempung dan lempung berdebu 10– 15

Lempung berliat 15– 20

Liat 15– 40

Sumber : Hasibuan (2006)

Pada tanah dengan nilai KTK relatif rendah, proses penjerapan unsur

hara oleh koloid tanah tidak berlangsung intensif dan akibatnya unsur-unsur hara

tersebut akan dengan mudah tercuci dan hilang bersama gerakan air di tanah

(infiltrasi, perkolasi) dan pada gilirannya hara tidak tersedia bagi pertumbuhan

tanaman.

3. C-Organik

Bahan organik adalah segala bahan-bahan atau sisa-sisa yang berasal dari

tanaman, hewan dan manusia yang terdapat di permukaan atau di dalam tanah

dengan tingkat pelapukan yang berbeda (Hasibuan, 2006). Bahan organik

merupakan bahan pemantap agregat tanah yang baik. Sekitar setengah dari

Kapasitas Tukar Kation (KTK) berasal dari bahan organik (Hakim et al., 1986).

Kandungan bahan organik dalam tanah merupakan salah satu faktor yang

berperan dalam menentukan keberhasilan suatu budidaya tanaman. Hal ini

dikarenakan bahan organik dapat meningkatkan kesuburan kimia, fisika maupun

biologi tanah. Penetapan kandungan bahan organik dilakukan berdasarkan jumlah

C-Organik. Selain itu, menurut Kohnke (1968) menyatakan bahwa fungsi bahan

organik adalah sebagai berikut : (i) sumber makanan dan energi bagi

mikroorganisme, (ii) membantu keharaan tanaman melalui perombakan dirinya

sendiri melalui kapasitas pertukaran humusnya, (iii) menyediakan zat-zat yang

dibutuhkan dalam pembentukan pemantapan agregat-agregat tanah, (iv)

memperbaiki kapasitas mengikat air dan melewatkan air, (v) serta membantu

dalam pengendalian limpasan permukaan dan erosi.

Bahan organik tanah sangat menentukan interaksi antara komponen

abiotik dan biotik dalam ekosistem tanah. Musthofa (2007) dalam penelitiannya

menyatakan bahwa kandungan bahan organik dalam bentuk C-organik di tanah

harus dipertahankan tidak kurang dari 2 persen, agar kandungan bahan organik

dalam tanah tidak menurun dengan waktu akibat proses dekomposisi mineralisasi

maka sewaktu pengolahan tanah penambahan bahan organik mutlak harus

diberikan setiap tahun. Kandungan bahan organik antara lain sangat erat berkaitan

dengan KTK (Kapasitas Tukar Kation) dan dapat meningkatkan KTK tanah.

Tanpa pemberian bahan organik dapat mengakibatkan degradasi kimia, fisik, dan

biologi tanah yang dapat merusak agregat tanah dan menyebabkan terjadinya

pemadatan tanah.

Secara umum karbon dari bahan organik tanah terdiri dari 10-20%

karbohidrat, terutama berasal dari biomasa mikroorganisme, 20% senyawa

mengandung nitrogen seperti asam amino dan gula aminom 10-20% asam alifatik,

alkane, dan sisanya merupakan karbon aromatik. Karena fungsinya yang sangat

penting, maka tidak mengherankan jika dikatakan bahwa faktor terpenting yang

mempengaruhi produktifitas baik tanah yang dibudidayakan maupun tanah yang

tidak dibudidayakan adalah jumlah dan kedalaman bahan organik tanah (Paul and

Clark, 1989).

4. N-Total

Nitrogen adalah unsur hara makro utama yang dibutuhkan tanaman dalam

jumlah yang banyak, diserap tanaman dalam bentuk amonium (NH4+) dan nitrat

(NO3+). Pada umumnya Nitrogen merupakan faktor pembatas dalam tanaman

budidaya. Biomassa tanaman rata-rata mengandung N sebesar 1 sampai 2% dan

mungkin sebesar 4 sampai 6%. Dalam hal kuantitas total yang dibutuhkan untuk

produksi tanaman budidaya, N termasuk keempat di antara 16 unsur essensial

(Gardner et al., 1991).

Unsur Nitrogen penting bagi tanaman dan dapat disediakan oleh manusia

melalui pemupukan. Nitrogen umumnya diserap oleh tanaman dalam bentuk NO3-

dan NH4+ walaupun urea (H2NCONH2) dapat juga dimanfaatkan oleh tanaman

karena urea secara cepat dapat diserap melalui epidermis daun (Leeiwakabessy

dkk, 2003). Menurut Hardjowigeno (2003), nitrogen di dalam tanah terdapat

dalam berbagai bentuk yaitu protein (bahan organik), senyawa-senyawa amino,

amonium (NH4+) dan nitrat (NO3

-). Bentuk N yang diabsorpsi oleh tanaman

berbeda-beda. Ada tanaman yg lebih baik tumbuh bila diberi NH4+ ada pula

tanaman yang lebih baik diberi NO3- dan ada pula tanaman yang tidak

terpengaruh oleh bentuk-bentuk N ini (Leiwakabessy et al., 2003).

Menurut Leiwakabessy et al. (2003), pemberian N yang banyak akan

menyebabkan pertumbuhan vegetatif berlangsung hebat sekali dan warna daun

menjadi hiijau tua. Kelebihan N dapat memperpanjang umur tanaman dan

memperlambat proses pematangan karena tidak seimbang dengan unsur lainnya

seperti P, K dan S. Fungsi N adalah untuk memperbaiki pertumbuhan vegetatif

tanaman (tanaman yang tumbuh pada tanah yang cukup N akan berwarna lebih

hijau) dan membantu proses pembentukan protein. Kemudian gejala-gejala

kebanyakan N lainnya yaitu batang menjadi lemah, mudah roboh dan dapat

mengurangi daya tahan tanaman terhadap penyakit (Hardjowigeno, 2007).

Proses perubahan dari nitrat menjadi nitrit dinamakan nitrifikasi. Secara

sederhana perubahan enzimatik dari proses Nitrifikasi adalah sebagai berikut :

2NH4+ + 3O2 2NO2

- + 2H2O + 4H

+ + energi

2NO2- + O2 2NO3

- + energy

Sumber lain dari nitrogen di dalam tanah melalui air hujan dan melalui

penambahan pupuk buatan seperti urea atau ZA. Sumber N yang berasal dari

atmosfer sebagai sumber primer, dan lainnya berasal dari aktifitas di dalam tanah

sebagai sumber sekunder (Hasibuan, 2006).

Hanafiah (2010) dalam bukunya menyatakan bahwa Nitrogen menyusun

sekitar 1,5 % bobot tanaman dan berfungsi terutama dalam pembentukan protein.

Nitrogen anorganik sangat larut dan mudah hilang dalam air drainase atau hilang

ke atmosfer. Efek nitrogen terhadap pertumbuhan akan jelas dan cepat hal tersebut

menyatakan bahwa nitrogen merupakan unsur yang berdaya besar sehingga tidak

saja harus diawetkan tetapi juga perlu diatur pemakaiannya. Mengenai siklus dari

Nitrogen dapat dilihat pada Gambar…

Gambar 12. Siklus Nitrogen

5. P-Bray (Fosfor)

Posfor bersama-sama dengan nitogen dan kalium, digolongkan sebagai

unsur-unsur utama walaupun diabsorpsi dalam jumlah yang lebih kecil dari kedua

unsur tersebut. Tanaman biasanya mengabsorpsi P dalam bentuk H2PO4- dan

sebagian kecil dalam bentuk sekunder HPO42-

. Absorpsi kedua ion itu oleh

tanaman dipengaruhi oleh pH tanah sekitar akar. Pada pH tanah yang rendah,

absorpsi bentuk H2PO4- akan meningkat (Leiwakabessy et al., 2003). Sedangkan

menurut Hardjowigeno (2003), fosfat paling mudah diserap oleh tanaman pada pH

sekitar netral (pH 6-7).

Menurut Hardjowigeno (2003), unsur-unsur P di dalam tanah berasal dari

bahan organik (pupuk kandang dan sisa-sisa tanaman), pupuk buatan (TSP dan

DS) dan mineral-mineral di dalam tanah (apatit). Tanaman dapat juga

mengabsorpsi fosfat dalam bentuk P-organik seperti asam nukleik dan phytin.

Bentuk-bentuk ini berasal dari dekomposisi bahan organik dan dapat langsung

dipakai oleh tanaman. Tetapi karena tidak stabil dalam suasana dimana aktifitas

mikroba tinggi, maka peranan mereka sebagai sumber fosfat bagi tanaman di

lapangan menjadi kecil (Leiwakabessy et al., 2003).

Beberapa peranan fosfat yang penting ialah dalam proses fotosintesa,

perubahan-perubahan karbohidrat dan senyawa-senyawa yang berhubungan

dengannya, glikolisis, metabolisme asam amino, metabolisme lemak, metabolisme

sulfur, oksidasi biologis dan sejumlah reaksi dalam proses hidup. Fosfor betul-

betul merupakan unsur yang sangat penting dalam proses transfer energi, suatu

proses vital dalam hidup dan pertumbuhan (Leiwakabessy et al., 2003).

Sering terjadi kekurangan P di dalam tanah yang disebabkan oleh jumlah P

yang sedikit di tanah, sebagian besar terdapat dalam bentuk yang tidak dapat

diambil oleh tanaman dan terjadi pengikatan (fiksasi) oleh Al pada tanah masam

atau oleh Ca pada tanah alkalis. Gejala-gejala kekurangan P yaitu pertumbuhan

terhambat (kerdil) karena pembelahan sel terganggu, daun-daun menjadi ungu

atau coklat mulai dari ujung daun, terlihat jelas pada tanaman yang masih muda

(Hardjowigeno, 2007).

Menurut Olsen dan Watanabe (1963), konsentrasi fosfor pada tanah

bertekstur kasar (pasir) lebih tinggi daripada tanah bertekstur halus, jika tidak

maka difusi fosfor pada tanah bertekstur pasir menjadi faktor pembatas dalam

serapan hara fosfor. Pada umumnya, fosfor di dalam tanah berada dalam keadaan

tidak larut, sehingga dalam keadaaan demikian tak mungkin untuk masuk ke

dalam sel-sel akar. Akan tetapi sebagai anion, fosfat dapat bertukar dengan mudah

dengan ion OH- (Dwijoseputro, 1980).

Sumber fosfat alam yang dikenal mempunyai kadar P adalah batuan beku

dan batuan endapan. Selain itu fosfat pun dihasilkan dari proses dekomposisi

bahan organik dan jasad renik yang larut dan masuk ke dalam tanah. Dekomposisi

bahan organik akan menghasilkan asam-asam organik dan CO2. Asam-asam

organik ini akan menghasilkan anion organik yang berperan dalam pengikatan ion

Al, Fe, dan Ca dari larutan tanah. Kemudian membentuk senyawa kompleks yang

sukar larut. Dengan demikian konsentrasi ion-ion Al, Fe dan Ca dari dalam

larutan akan berkurang sehingga fosfat tersedia lebih banyak (Hakim dkk, 1986)

Siklus Fosfor dapat dilihat pada Gambar….

Gambar Siklus Fosfor

Dalam siklus P terlihat bahwa kadar P-Larutan merupakan hasil

keseimbangan antara suplai dari pelapukan mineral-mineral P, pelarutan

(solubilitas) P-terfiksasi dan mineralisasi P-organik dan kehilangan P berupa

immobilisasi oleh tanaman fiksasi dan pelindian (Hanafiah, 2010).

Menurut Leiwakabessy (1988) di dalam tanah terdapat dua jenis fosfor

yaitu fosfor organik dan fosfor anorganik. Bentuk fosfor organik biasanya terdapat

banyak di lapisan atas yang lebih kaya akan bahan organik. Kadar P organik

dalam bahan organik kurang lebih sama kadarnya dalam tanaman yaitu 0,2 - 0,5

%. Tanah-tanah tua di Indonesia (podsolik dan litosol) umumnya berkadar alami P

rendah dan berdaya fiksasi tinggi, sehingga penanaman tanpa memperhatikan

suplai P kemungkinan besar akan gagal akibat defisiensi P (Hanafiah, 2010).

Menurut Foth (1994) jika kekurangan fosfor, pembelahan sel pada tanaman

terhambat dan pertumbuhannya kerdil.

6. Kalsium (Ca)

Kalsium tergolong dalam unsur-unsur mineral essensial sekunder seperti

Magnesium dan Belerang. Ca2+

dalam larutan dapat habis karena diserap tanaman,

diambil jasad renik, terikat oleh kompleks adsorpsi tanah, mengendap kembali

sebagai endapan-endapan sekunder dan tercuci (Leiwakabessy, 1988). Mineral Ca,

Mg, dan K bersaing untuk memasuki tanaman. Apabila salah satu unsur berada pada

jumlah yang lebih rendah dari pada yang lain, maka unsur yang kadarnya lebih

rendah sukar diserap (Leiwakabessy dkk, 2003). Di dalam tanah kalsium berada

dalam bentuk anorganik, namun dalam jumlah yang cukup signifikan juga

berasosiasi dengan materi organik dalam humus (Sutcliffe dan Baker, 1975).

Adapun manfaat dari kalsium adalah mengaktifkan pembentukan bulu-

bulu akar dan biji serta menguatkan batang dan membantu keberhasilan

penyerbukan, membantu pemecahan sel, membantu aktivitas beberapa enzim

(RAM, 2007). Biasanya tanah bersifat masam memiliki kandungan Ca yang

rendah. Kalsium ditambahkan untuk meningkatkan pH tanah. Sebagian besar Ca

berada pada kompleks jerapan dan mudah dipertukarkan. Pada keadaan tersebut

kalsium mudah tersedia bagi tumbuhan. Pada tanah basah kehilangan Ca terjadi

sangat nyata (Soepardi, 1983).

7. Magnesium (Mg)

Di dalam tanah magnesium berada dalam bentuk anorganik (unsur makro),

namun dalam jumlah yang cukup signifikan juga berasosiasi dengan materi

organik dalam humus (Sutcliffe dan Baker, 1975). Pemakaian N, P, dan K

(pupuk) dan varietas unggul, mengakibatkan jumlah Ca dan Mg yang terangkut ke

tanaman juga meningkat. Unsur Ca dan Mg biasa dihubungkan dengan masalah

kemasaman tanah dan pengapuran. Magnesium merupakan unsur yang sangat

banyak terlibat pada kebanyakan reaksi enzimatis. Mg terdapat pada mineral :

amfibol, biotit, dolomit, hornblende, olivin, dan serpentin.

Magnesium merupakan unsur pembentuk klorofil. Seperti halnya dengan

beberapa hara lainnya, kekurangan magnesium mengakibatkan perubahan warna

yang khas pada daun. Kadang-kadang pengguguran daun sebelum waktunya

merupakan akibat dari kekurangan magnesium (Hanafiah, 2010). Selain itu,

masnesium merupakan pembawa posfat terutama dalam pembentukan biji

berkadar minyak tinggi yang mengandung lesitin (Agustina, 2004).

8. Kalium (K)

Kalium ditemukan pada tahun 1807 oleh Sir Humphrey Davy, yang

dihasilkan dari potasy kaustik (KOH). Kalium merupakan logam pertama yang

didapatkan melalui proses elektrolisis. Kalium mempunyai simbol K (Bahasa

Latin: "Kalium" daripada bahasa Arab: "alqali") dan nombor atom 19 (Anonim

1991). Kalium merupakan unsur hara ketiga setelah Nitrogen dan Fosfor yang

diserap oleh tanaman dalam bentuk ion K+. Muatan positif dari Kalium akan

membantu menetralisir muatan listrik yang disebabkan oleh muatan negatif Nitrat,

Fosfat, atau unsur lainnya. Hakim dkk (1986), menyatakan bahwa ketersediaan

Kalium merupakan Kalium yang dapat dipertukarkan dan dapat diserap tanaman

yang tergantung penambahan dari luar, fiksasi oleh tanahnya sendiri dan adanya

penambahan dari kaliumnya sendiri. Ketersediaan hara kalium di dalam tanah

dapat dibagi menjadi tiga bentuk yaitu kalium relatif tidak tersedia, kalium lambat

tersedia dan kalium sangat tersedia.

Kalium tanah terbentuk dari pelapukan batuan dan mineral-mineral yang

mengandung kalium. Melalui proses dekomposisi bahan tanaman dan jasad renik

maka kalium akan larut dan kembali ke tanah. Selanjutnya sebagian besar kalium

tanah yang larut akan tercuci atau tererosi dan proses kehilangan ini akan

dipercepat lagi oleh serapan tanaman dan jasad renik. Beberapa tipe tanah

mempunyai kandungan kalium yang melimpah. Kalium dalam tanah ditemukan

dalam mineral-mineral yang terlapuk dan melepaskan ion-ion kalium. Ion-ion

adsorpsi pada kation tertukar dan cepat tersedia untuk diserap tanaman. Tanah-

tanah organik mengandung sedikit Kalium (Hakim dkk, 1986).

Menurut Hardjowigeno (2007), unsur K dalam tanah berasal dari

mineral-mineral primer tanah (feldspar dan mika) dan pupuk buatan (ZK). Kalium

diabsorpsi oleh tanaman dalam bentuk K+, dan dijumlahkan dalam berbagai kadar

di dalam tanah. Bentuk dapat ditukar atau bentuk yang tersedia bagi tanaman

biasanya dalam bentuk pupuk K yang larut dalam air seperti KCl, K2SO4, KNO3,

K-Mg-Sulfat-dan pupuk-pupuk majemuk. Kebutuhan tanaman akan kalium cukup

tinggi dan akan menunjukkan gejala kekurangan apabila kebutuhannya tidak

http://ms.wikipedia.org/wiki/1807

http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Humphrey_Davy&action=edit

http://ms.wikipedia.org/wiki/Potasy_kaustik

http://ms.wikipedia.org/wiki/Hidroksida

http://ms.wikipedia.org/wiki/Elektrolisis

http://ms.wikipedia.org/wiki/Bahasa_Latin

http://ms.wikipedia.org/wiki/Bahasa_Latin

http://ms.wikipedia.org/wiki/Bahasa_Arab

http://ms.wikipedia.org/wiki/Nombor_atom

tercukupi. Dalam keadaan demikian maka terjadi translokasi K dari bagian-bagian

yang tua ke bagian-bagian yang muda. Dengan demikian gejalanya mulai terlihat

pada bagian bawah dan bergerak ke ujung tanaman.

Serapan kalium oleh tanaman dipengaruhi secara antagonis oleh serapan

Ca dan Mg (Kasno dkk, 2004). Kalium mempunyai peranan yang penting dalam

proses-proses fisiolgis seperti : (1) metabolisme karbohidrat, pembentukan,

pemecahan dan translokasi pati, (2) metabolisme nitrogen dan sintesa protein, (3)

mengawasi dan mengatur aktivitas beragam unsur mineral, (4) netralisasi asam-

asam organik yang penting bagi proses fisiologis, (5) Mengaktifkan berbagai

enzim, (6) mempercepat pertumbuhan jaringan meristematik, dan (7) mengatur

pergerakan stomata dan hal-hal yang berhubungan dengan air (Hardjowigeno,

2007). Pengaruh kekurangan kalium secara keseluruhan baik terhadap

pertumbuhan maupun terhadap kualitasnya merupakan pengaruhnya terhadap

proses-proses fisiologis. Proses fotosintesis dapat berkurang bila kandungan

kaliumnya rendah dan pada saat respirasi bertambah besar. Hal ini akan menekan

persediaan karbohidrat yang tentu akan mengurangi pertumbuhan tanaman.

Peranan kalium dan hubungannya dengan kandungan air dalam tanaman adalah

penting dalam mempertahankan turgor tanaman yang sangat diperlukan agar

proses-proses fotosintesa dan proses-proses metabolisme lainnya dapat berkurang

dengan baik (Leiwakabessy dkk, 2003).

Di dalam tubuh tanaman kalium bukanlah sebagai penyusun jaringan

tanaman, tetapi lebih banyak berperan dalam proses metabolisme tanaman seperti

mengaktifkan kerja enzim, membuka dan menutup stomata (dalam pengaturan

penguapan dan pernapasan), transportasi hasil-hasil fotosintesis (karbohidrat),

meningkatkan daya tahan tanaman terhadap kekeringan dan penyakit tanaman

(Hasibuan, 2006). Siklus Kalium dapat dilihat pada Gambar

Gambar . Siklus Kalium

6.3 Bahan Organik dan Sifat Fisik Tanah

Bahan organik tanah merupakan bahan penting dalam mempertahankan

kesuburan tanah, baik secara fisika, kimia, dan biologi tanah. Bahan organik

merupakan komponen tanah yang bersumber dari sisa tanaman dan hewan yang

terdapat di dalam tanah. Keberadaan bahan organik di dalam tanah akan

memperbaiki sifat kimia dan biologi tanah, dan penambahan bahan organik

kedalam tanah lebih ditujukan pada perbaikan sifat fisik tanah. Diantara sifat fisik

tanah yang dipengaruhi oleh bahan organik yaitu aggregat tanah. Bila

persentasenya cukup tinggi di dalam tanah dapat menstabilkan agregat tanah.

Agregat yang stabil dan struktur tanah yang bagus dapat meningkatkan retensi dan

transmisi air, membentuk pori yang seimbang antara pori drainasi dan airasi,

meningkatkan total ruang pori dan meningkatkan daya tahan air tanah sehingga

menciptakan kondisi zona pertumbuhan akar tanaman yang baik.

Bahan organik tanah merupakan salah satu bahan pembentuk agregat

tanah, yang mempunyai peran sebagai bahan perekat antar partikel tanah untuk

bersatu menjadi agregat tanah, sehingga bahan organik penting dalam

pembentukan struktur tanah. Pengaruh pemberian bahan organik terhadap struktur

tanah sangat berkaitan dengan tekstur tanah yang diperlakukan. Pada tanah

lempung yang berat, terjadi perubahan struktur gumpal kasar dan kuat menjadi

struktur yang lebih halus tidak kasar, dengan derajat struktur sedang hingga kuat,

sehingga lebih mudah untuk diolah. Komponen organik seperti asam humat dan

asam fulvat dalam hal ini berperan sebagai sementasi pertikel lempung dengan

membentuk komplek lempung logam-humus. Pada tanah pasiran bahan organik

dapat diharapkan merubah struktur tanah dari berbutir tunggal menjadi bentuk

gumpal, sehingga meningkatkan derajat struktur dan ukuran agregat atau

meningkatkan kelas struktur dari halus menjadi sedang atau kasar. Bahkan bahan

organik dapat mengubah tanah yang semula tidak berstruktur (pejal) dapat

membentuk struktur yang baik atau remah, dengan derajat struktur yang sedang

hingga kuat.

Mekanisme pembentukan agregat tanah oleh adanya peran bahan organik

ini dapat digolongan dalam empat bentuk:

1. Penambahan bahan organik dapat meningkatkan populasi mikroorganisme

tanah baik jamur dan actinomycetes. Melalui pengikatan secara fisik butir-

bitir primer oleh miselia jamur dan actinomycetes, maka akan terbentuk

agregat walaupun tanpa adanya fraksi lempung;

2. Pengikatan secara kimia butir-butir lempung melalui ikatan antara bagian–

bagian positif dalam butir lempunf dengan gugus negatif (karboksil)

senyawa organik yang berantai panjang (polimer);

3. Pengikatan secara kimia butir-butir lempung melalui ikatan antara

bagianbagian negatif dalam lempung dengan gugusan negatif (karboksil)

senyawa organik berantai panjang dengan perantaraan basa-basa Ca, Mg,

Fe dan ikatan hidrogen;

4. Pengikatan secara kimia butir-butir lempung melalui ikatan antara bagian-

bagian negative dalam lempung dengan gugus positif (gugus amina,

amida, dan amino) senyawa organik berantai panjang (polimer).

Pengaruh bahan organik terhadap sifat fisika tanah yang lain adalah

terhadap peningkatan porositas tanah. Porositas tanah adalah ukuran yang

menunjukkan bagian tanah yang tidak terisi bahan padat tanah yang terisi oleh

udara dan air. Pori pori tanah dapat dibedakan menjadi pori mikro, pori meso dan

pori makro. Pori-pori mikro sering dikenal sebagai pori kapiler, pori meso dikenal

sebagai pori drainase lambat, dan pori makro merupakan pori drainase cepat.

Tanah pasir yang banyak mengandung pori makro sulit menahan air, sedang tanah

lempung yang banyak mengandung pori mikro drainasenya jelek. Pori dalam

tanah menentukan kandungan air dan udara dalam tanah serta menentukan

perbandingan tata udara dan tata air yang baik. Penambahan bahan organik pada

tanah kasar (berpasir), akan meningkatkan pori yang berukuran menengah dan

menurunkan pori makro.

Pengaruh bahan organik terhadap peningkatan porositas tanah di samping

berkaitan dengan aerasi tanah, juga berkaitan dengan status kadar air dalam tanah.

Penambahan bahan organik akan meningkatkan kemampuan menahan air

sehingga kemampuan menyediakan air tanah untuk pertumbuhan tanaman

meningkat. Kadar air yang optimal bagi tanaman dan kehidupan mikroorganisme

adalah sekitar kapasitas lapang. Penambahan bahan organik di tanah pasiran akan

meningkatkan kadar air pada kapasitas lapang, akibat dari meningkatnya pori

yang berukuran menengah (meso) dan menurunnya pori makro, sehingga daya

menahan air meningkat, dan berdampak pada peningkatan ketersediaan air untuk

pertumbuhan tanaman. Pada tanah berlempung dengan penambahan bahan

organik akan meningkatkan infiltrasi tanah akibat dari meningkatnya pori meso

tanah dan menurunnya pori mikro.

7.4 Bahan Organik dan Sifat Kimia Tanah

Pengaruh bahan organik terhadap kesuburan kimia tanah antara lain

terhadap kapasitas pertukaran kation, kapasitas pertukaran anion, pH tanah, daya

sangga tanah dan terhadap keharaan tanah. Penambahan bahan organik akan

meningkatkan muatan negative sehingga akan meningkatkan kapasitas pertukaran

kation (KTK). Bahan organik memberikan konstribusi yang nyata terhadap KTK

tanah. Sekitar 20 – 70% kapasitas pertukaran tanah pada umumnya bersumber

pada koloid humus (contoh: Molisol), sehingga terdapat korelasi antara bahan

organik dengan KTK tanah (Stevenson, 1982). Kapasitas pertukaran kation (KTK)

menunjukkan kemampuan tanah untuk menahan kation-kation dan

mempertukarkan kation-kation tersebut termasuk kation hara tanaman. Kapasitas

pertukaran kation penting untuk kesuburan tanah. Humus dalam tanah sebagai

hasil proses dekomposisi bahan organik merupakan sumber muatan negatif tanah,

sehingga humus dianggap mempunyai susunan koloid seperti lempung, namun

humus tidak semantap koloid lempung, dia bersifat dinamik, mudah dihancurkan

dan dibentuk. Sumber utama muatan negatif humus sebagian besar berasal dari

gugus karboksil (-COOH) dan fenolik (-OH).

Fraksi bahan organik dalam tanah berpotensi dapat berperan untuk

menurunkan kandungan pestisida secara nonbiologis, yaitu dengan cara

mengadsorbsi pestisida dalam tanah. Mekanisme ikatan pestisida dengan bahan

organik tanah dapat melalui: pertukaran ion, protonisasi, ikatan hidrogen,

gaya vander Waal’s dan ikatan koordinasi dengan ion logam (pertukaran ligan).

Tiga faktor yang menentukan adsorbsi pestisida dengan bahan organik :

1. Karakteristik fisika-kimia adsorbenya (koloid humus),

2. Sifat pestisidanya, dan

3. Sifat tanahnya, yang meliputi kandungan bahan organik, kandungan dan

jenis lempungnya, pH, kandungan kation tertukarnya, lengas, dan

temperatur tanahnya.

Pengaruh penambahan bahan organik terhadap pH tanah dapat

meningkatkan atau menurunkan tergantung oleh tingkat kematangan bahan

organik yang kita tambahkan dan jenis tanahnya. Penambahan bahan organik yang

belum masak (misal pupuk hijau) atau bahan organik yang masih mengalami

proses dekomposisi, biasanya akan menyebabkan penurunan pH tanah, karena

selama proses dekomposisi akan melepaskan asam-asam organik yang

menyebabkan menurunnya pH tanah. Namun apabila diberikan pada tanah yang

masam dengan kandungan Al tertukar tinggi, akan menyebabkan peningkatan pH

tanah, karena asam-asam organik hasil dekomposisi akan mengikat Al

membentuk senyawa komplek (khelat), sehingga Al-tidak terhidrolisis lagi.

Dilaporkan bahwa penamhan bahan organik pada tanah masam, antara lain

inseptisol, ultisol dan andisol mampu meningkatkan pH tanah dan mampu

menurunkan Al tertukar tanah. Peningkatan pH tanah juga akan terjadi apabila

bahan organik yang kita tambahkan telah terdekomposisi lanjut (matang), karena

bahan organik yang telah termineralisasi akan melepaskan mineralnya, berupa

kation-kation basa.

Peran bahan organik terhadap ketersediaan hara dalam tanah tidak terlepas

dengan proses mineralisasi yang merupakan tahap akhir dari proses perombakan

bahan organik. Dalam proses mineralisasi akan dilepas mineral-mineral hara

tanaman dengan lengkap (N, P, K, Ca, Mg dan S, serta hara mikro) dalam jumlah

tidak tentu dan relatif kecil. Hara N, P dan S merupakan hara yang relatif lebih

banyak untuk dilepas dan dapat digunakan tanaman. Bahan organik sumber

nitrogen (protein) pertama-tama akan mengalami peruraian menjadi asam-asam

amino yang dikenal dengan proses aminisasi, yang selanjutnya oleh sejumlah

besar mikrobia heterotrofik mengurai menjadi amonium yang dikenal sebagai

proses amonifikasi. Amonifikasi ini dapat berlangsung hampir pada setiap

keadaan, sehingga amonium dapat merupakan bentuk nitrogen anorganik

(mineral) yang utama dalam tanah.

Amonium ini antara lain dapat secara langsung diserap dan digunakan

tanaman untuk pertumbuhannya, atau oleh mikroorganisme untuk segera

dioksidasi menjadi nitrat yang disebut dengan proses nitrifikasi.

Nitrifikasi adalah proses bertahap yaitu proses nitritasi yang dilakukan

oleh bakteri Nitrosomonas dengan menghasilkan nitrit, yang segera diikuti oleh

proses oksidasi berikutnya menjadi nitrat yang dilakukan oleh

bakteri Nitrobacter yang disebut dengan nitratasi. Nitrat merupakan hasil proses

mineralisasi yang banyak disukai atau diserap oleh sebagian besar tanaman

budidaya. Namun nitrat ini mudah tercuci melalui air drainase dan menguap ke

atmosfer dalam bentuk gas (pada drainase buruk dan aerasi terbatas).

6.5 Ringkasan

Bahan organik berperan penting untuk menciptakan kesuburan tanah.

Peranan bahan organik bagi tanah adalah dalam kaitannya dengan perubahan

sifat-sifat tanah, yaitu sifat fisik, biologis, dan sifat kimia tanah. Bahan organik

yang diberikan ke dalam tanah menningkatkan porositas tanah. Selain itu, bahan

organik tersebut akan mengalami dekomposisi dan mineralisasi. Hasil

dekomposisi berupa asam organik (senyawa organik) dapat menjadi bahan yang

berperan dalam pembentukan agregat tanah. Perbaikan agregat (struktur) akan

disertai perbaikan porositas, aerasi, infiltrasi, kemampuan memegang air dan air

tersedia, permeanilitas, dan sifat fisik lainnya.

Pemberian bahan organik juga dapat mempeerbaiki sifat kimia tanah.

Bahan organik yang ditambahkan mengalami dekomposisi dan mineralisasi.

Asam-asam organik hasil dekomposisi meningkatkan kapasitas tular kation

(KTK). Dekomposisi dan mineralisasi disertai pelepasan unsur hara, sehingga

meningkatkan jumlah dan ketersediaan unsur hara dalam tanah.

6.6 Pertanyaan



1. Jelaskan pengaruh sifat biologi tanah terhadap pertanian berkelanjutan?

2. Jelaskan pengaruh bahan organik terhadap sifat biologi tanah?

3. Jelaskan pengaruh jenis bahan organik terhadap sifat biologi tanah?

4. Jelaskan pengaruh bahan organik terhadap keanekaragaman hayati tanah?

6.7 Daftar Pustaka

Agustina, L. 2004. Dasar Nutrisi Tanaman. PT Rineka Cipta. Jakarta.

Andri. 2011. Bulk density. http://www.scribd.com. Diakses pada tanggal 19

November 2016.

Anonim. 1991. Kimia Tanah. Direktorat Jendral Pendidikan. Depertemen

Pendidikan dan Kebudayaan. Jakarta.

Damanik, M.M.B., B.E. Hasibuan., Fauzi., Sarifuddin., H. Hanum. 2010.

Kesuburan Tanah dan Pemupukan. USU Press. Medan.

Dwijoseputro, D. 1980. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. PT. Gramedia. Jakarta.

Foth H. D. 1994. Dasar-dasar Ilmu Tanah, Edisi 6. Adisoemarto S. Jakarta:

Erlangga. Terjemahan dari: Fundamental of Soil Science.

Gardner FP, Pearce RB and Mitcell RL. 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya.

Penerbit Universitas Indonesia (UI-Press). Jakarta.

Gardiner D and R.W Miller. 2008. Soils In Out Environment. 11th Edition.

Pearson, Prentice Hall. Upper Saddle River, New Jersey, Columbus, Ohio.

66p.

Hakim N, Yusuf N, Am Lubis, Sutopo GN, M Amin D, Go BH, HH Bailley.

1986. Dasar-dasar Ilmu Tanah. Universitas Lampung. Lampung.

Hanafiah, K. A. 2010. Dasar – Dasar Ilmu Tanah. Raja Grafindo Persada.

Jakarta.

http://www.scribd.com/

Hardjowigeno, S. 1992. Klasifikasi Tanah dan Pedogenesis. Akademika

Pressindo. Jakarta.

Hardjowigeno, S. 2007. Ilmu Tanah. Akademika Pressindo. Jakarta.

Hardjowigeno, H. Sarwono. 2003. Ilmu Tanah. Mediyatama Sarana Perkasa.

Jakarta.

Hasibuan B A. 2006. Ilmu Tanah. Fakultas Pertanian Universitas Sumatra Utara.

Medan.

Kasno, A., A. Rachim, Iskandar dan J. S. Adiningsing. 2004. Hubungan nisbah

K/Ca dalam larutan tanah dengan dinamika hara K pada Ultisol dan

Vertisol lahan kering. Jurnal Tanah dan Lingkungan, Vol 6 No.1.

Departemen Tanah. Faperta. IPB. Bogor.

Kohnke, H. 198. Soil Physic. Mc. Graw – Hill Book Company, New York.

Leiwakabessy F M. 1988. Kesuburan Tanah. Jurusan Tanah. Fakultas Pertanian.

Institut Pertanian Bogor.

Leiwakabessy, F.M. Suwarno, dan U. M. Wahyudin. 2002. Bahan Kuliah

Kesuburan Tanah. Fakultas Pertanian .IPB. Bogor.

Madjid. 2010. Sifat dan Ciri Tanah. Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor.

Bogor.

Mustofa A. 2007. Perubahan Sifat Fisik, Kimia dan Biologi Tanah Pada

Hutan Alam yang Diubah Menjadi Lahan Pertanian di Kawasan

Taman Nasional Gunung Leuser. Skripsi Fakultas Kehutanan. Institut

Pertanian Bogor. (Tidak dipublikasikan)

Olsen, S. and F.S. Watanabe. 1957. A method to determine a phosphorus

absorption maximum of soils as measured by the Langmuir Isotherm.

Soil Sci. Soc. Am. Proc. 21: 144−149.

Pairunan A K. Nonere, Samosir S.R, Tangkaisari R, J.R Lolopua, Ibrahim B dan

Asmadi H.1997. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. BKPTN Indonesia bagian

Timur. Makassar.

Paul, E. A., and F.E. Clark. 1989. Soil Microbiology and Biochemistry. Acad.

Press, Inc. Boston.

Pedro, A. Sanchez. 2001. Sifat dan Pengelolaan Tanah Tropika. ITB Bandung.

Bandung.

Soedarmo, H., dan P. Djojoprawiro,. 1986. Fisika Tanah Dasar. Fakultas

Pertanian. IPB. Bogor.

Soepardi, G. 1983. Sifat dan Ciri Tanah. Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian

IPB. Bogor.

Sutcliffe, J.F. and D.A. Baker. 1975. Plant and Mineral Salts. Edward Arnold

Publishing. London

Sutedjo. 2002. Pengantar Ilmu Tanah. Rineka Cipta. Jakarta.

VII. HUBUNGAN BAHAN ORGANIK

DENGAN KESUBURAN TANAH

DAN PERTUMBUAN TANAMAN

7.1 TIU dan TIK

Setelah mengikuti perkuliahan dengan topik hubungan bahan organik

dengan kesuburan tanah dan pertumbuhan tanaman diharapkan:

1. Mahasiswa mampu memahami pengertian kesuburan tanah

2. Mahasiswa mampu menjelaskan hubungan bahan organik dengan kesuburan

tanah.

3. Mahasiswa mampu menjelaskan hubungan bahan organik, kesuburan tanah

dengan pertumbuhan tanaman.

7.2 Pengertian Kesuburan Tanah

Sebelum menjelaskan hubungan bahan organik dan kesuburan tanah, maka perlu

dipahami terlebih dahulu pengertian kesuburan tanah. Secara etimologi, kata kesuburan

terdiri dari kata “subur” yang diberi imbuhan ke dan an. Kata subur sendiri merupakan

kata sifat yang menunjukkan dapat tumbuh dengan baik, Jadi tanah subur dan kesuburan

tanah berbeda maknanya. Tanah subur adalah kondisi tanah yang mampu menyediakan

air, udara dan unsure hara yang seimbang untuk pertumbuhan tanaman yang baik.

Kesuburan tanah memiliki derajat atau tingkatan kondisi tanah dalam kaitannya dengan

penyediaan air , udara dan unsure hara.

Berdasarkan uraian di atas, ada beberapa publikasi mendefinisikan kesuburan

tanah sebagai kemampuan tanah menyediakan air, udara dan unsure hara secara seimbang

untuk pertumbuhan tanaman. Ada beberapa penulis lain yang mendefiniskan kesuburan

tanah sebagai status tanah dalam kaitannya dengan kemampuannya menyediakan unsure

hara.

Pengertian kesuburan tanah sebagai kemampuan tanah menyediakan air, udara

dan unsure hara lebih operasional. Hal itu disebabkan, sekalipun air (mengandung unsure

H dan O), udara (mengandung unsure O, dan lainnya) yang juga unsure hara, dalam

pengelolaan kesuburan tanah berbeda. Jika kesuburan tanah hanya terkait unsure hara,

maka pengelolaannya dapat dilakukan dengan menambahkan pupuk. Padahal faktanya

pengelolaan kesuburan tanah juga dilakukan untuk menyediakan air dan udara di dalam

tanah. Sebagai contoh pemberian bahan organik kea lam tanah jika hanya ditujukan untuk

menyediakan unsure hara kadarnya rendah, namun dalam realitanya pemberian bahan

organik dapat meningkatkan ketersediaan air dan udara di dalam tanah.

7.3 Bahan Organik dan Kesuburan Tanah

Hubungan bahan organik dengan kesuburan tanah terkait dengan perubahan sifat-

sifat tanah akibat pemberian bahan organic, bahwa bahan organik dapat mempengaruhi

sifat biologi, fisik dan kimia tanah. Perbaikan sifat biologi tanah akibat pemberian bahan

organik tidak berhubungan langsung dengan ketersediaan air, udara dan unsure hara.

Namun, perbaikan sifat biologi tanah akan mempengaruhi sifat fisik dan kimia tanah.

Perbaikan sifat fisik dan kimia tanah inilah yang berpengaruh terhadap kesuburan tanah.

Bahan organik yang diberikan ke dalam tanah dapat langsung dan tidak langsung

mempengaruhi sifat fisik dan kimia tanah. Bahan organik yang diberikan ke dalam tanah

dapat secara langsung mempengaruhi sifat fisik tanah seperti porositas, aerasi dan

kemampuan memegang air. Perbaikan aerasi dan kemampuan memegang air tentu saja

berpengaruh terhadap ketersediaan air dan udara di dalam tanah. Hal itu berarti

mempengaruhi kesuburan tanah.

Bahan organik yang diberikan ke dalam tanah secara langsung memperbaiki sifat

biologi tanah. Bahan organik sebagai sumber energy dan sumber hara bagi biota tanah.

Dengan demikian, pemberian bahan organik akan meningkatkan jumlah individu, jumlah

jenis dan aktivitas biota tanah. Bahkan, pemberian bahan organik pada tanah mineral

dapat meningkatkan keragaman hayati tanah.

Perbaikan sifat biologi tanah akibat pemberian bahan organik akan disertai

perbaikan sifat fisik dan kimia tanah. Peningkatan aktivitas biota tanah mempengaruhi

sifat fisik tanah. Peningkatan aktivitas makro fauna tanah seperti cacing, rayap, millipede,

centipede dan insekta yang menghasilkan lubang atau biochanel tentu saja mempengaruhi

porositas tanah. Hal itu akan disertai perbaikan infiltrasi, aerasi, dan permeabilitas, serta

penurunan bobot isi dan soil reistance. Perbaikan sifat fisik tanah tersebut berpengaruh

terhadap ketersediaan air dan udara di dalam tanah. Dengan kata lain meningkatkan

kesuburan tanah.

Bahan organik yang ditambahkan oleh aktiitas biota tanah khususnya mikroba

akan didekomposisi dan dimineralisasi, shingga dihasilkan asam-asam organik (senyawa

organik dan dilepaskan usnur hara. Bahkan hasil dekomposisi dapat mengalami

humifikasi sehingga terbentuk senyawa humik. Hasil dekomposisi bahan organik berupa

asam-asam organik (senyawa organik) dan senyawa humik mampu memperbaiki sifat

fisik dan kimia tanah.

7.4 Bahan Organik, Kesuburan Tanah dan Pertumbuhan Tanaman

Peranan bahan organik dalam perbaikan sifat biologi, fisik, dan kimia tanah.

Perbaikan sifat-sifat tanah tersebut akan disertai dengan perbaikan keseimbangan

ketersediaan air, udara dan unsure hara di dalamm tanah. Dengan kata lain pada tanah

mineral dengan kondisi bahan organik yang tinggi akan memiliki kesuburan tanah yang

tinggi pula.

Pertumbuhan tanaman sangat dipengaruhi oleh kesuburan tanah. Beberapa hasil

penelitian menunjukkan bahwa tanah yang diperbaiki kesuburannya menghasilkan

pertumbuhan tanaman yang lebih tinggi dibanding yang tidak diperbaiki kesuburannnya.

Pada tanah yang subur air, udara dan unsure hara berada dalam keadaan seimbang,

sehingga tanaman dapat melakukan proses respirasi, menyerap unsure hara dan air

dengan baik.

7.5 Ringkasan

Bahan organik memegang peranan penting dalam perbaikan kesuburan tanah.

Perbaikan kesuburan tanah akibat pemberian bahan organik terjadi melalui perbaikan

sifat biologi, fisik dan kimia tanah. Bahan organik dapat memperbaiki sifat fisik dan

kimia tanah secara langsung, namun dapat pula terjadi perbaikan fisik dan kimia secara

tidak langsung melalui perbaikan sifat biologi tanah. Perbaikan sifat fisik dan kimia tanah

berpengaruh terhadap ketersediaan air, udara dan unsure hara. Hal itu berarti bahwa

pemberian bahan organik memperbaiki kesuburan tanah.

7.5 Pertanyaan



1. Jelaskan pengertian kesuburan tanah ?

2. Uraikan pengaruh bahan organik terhadap sifat biologi dan kesuburan tanah ?

3. Uraikan pengaruh bahan organik terhadap sifat fisik dan kesuburan tanah ?

4. Uraikan pengaruh bahan organik terhadap sifat kimia dan kesuburan tanah ?

VIII. FAKTOR ALAMI YANG MEMPENGARUHI

JUMLAH BAHAN ORGANIK

8.1 TIU dan TIK

Setelah mempelajari pokok bahasan ini mahasiswa diharapkan:

1. Mampu menyebutkan faktor alami yang mempengaruhi jumlah bahan organik di

dalam tanah

2. Mampu menjelaskan faktor iklim yang mempengaruhi jumlah bahan organik di

dalam tanah

3. Mampu menjelaskan faktor lahan yang mempengaruhi jumlah bahan organik di

dalam tanah

4. Mampu menjelaskan faktor tanah yang mempengaruhi jumlah bahan organik di

dalam tanah

8.2 Pendahuluan

Bahan organik memegang peranan penting dalam kesuburan dan produktivitas

tanah. Oleh karena itu, upaya mempertahankan kadar bahan organik agar tetap tinggi

perlu dilakukan. Usaha yang bisa dilakukan adalah mencegah kehilangan bahan

organik dari dalam tanah, dan menambahkan bahan organik ke dalam tanah.

Walaupun demikian, kadar bahan organik di dalam tanah juga sangat dipengaruhi

oleh faktor alami. Faktor alami yang mempengaruhi bahan organik di dalam tanah

adalah iklim, lahan, tanah, vegetasi atau penggunaan lahan.

8.3 Faktor iklim

Kadar bahan organik di dalam tanah ditentukan oleh penambahan dan

kehilangannya. Penambahan dan kehillangan bahan organik di dalam tanah

dipengaruhi oleh iklim. Unsur iklim yang mempengaruhi kadar bahan organik di

dalam tanah yang utama adalah suhu, curah hujan (kelembaban tanah).

Suhu merupakan komponen iklim yang mempengaruhi aktivitas mahluk

hidup, termasuk mahluk hidup di dalam tanah. Respon mahluk hidup terhadap suhu

tidak linier atau kuadratik. Pada suhu rendah aktivitas mahluk hidup rendah, seiring

dengan peningkatan suhu aktivitasnya meningkat sampai pada suhu tertentu, setelah

itu aktivitasnya menurun. Respon mahluk terhadap suhu dipengaruhi oleh aktivitas

enzim di dalam mahluk hidup tersebut.

Berdasarkan suhu, wilayah di dunia dibagi atas tropic, subtropik, … dan …

Wilayah tropic adalah wilayah dengan suhu relative tinggi sepanjang tahun.

Tingginya suhu di wilayah tropic disebabkan adanya penyinaran matahari sepanjang

tahun.

Suhu mempengaruhi mahluk hidup di dalam tanah, baik makro, meso maupun

mikroorganisme. Suhu yang tinggi di wilayah tropic menyebabkan aktivitas biota

tanah di wilayah tropic lebih tinggi dibandingkan dengan di wilayah subtropik.

Tingginya suhu di wilayah tropic menyebabkan aktivitas dekompisisi dan

mineralisasi bahan organik di wilayah tropis lebih tinggi dibanding di wilayah

subtropics. Atas dasar perbedaan suhu di wilayah tropis yang lebih tinggi inilah yang

menyebabkan kadar bahan organik tanah di wilayah tropis lebih rendah dibanding di

wilayah subtropics.

Unsur iklim lainnya yang juga mempengaruhi kadar bahan organik di dalam

tanah adalah curah hujan. Berdasarkan jumlah curah hujannya, wilayah dibedakan

atas wilayah (zone) humid, meso, dan arid,…. Wilayah humid adalah yang memiliki

curah hujan tinggi, sedangkan wilayah arid adalah wilayah dengan curah hujan

rendah (kering). Sebagian besar wilayah Indonesia (khususnya di wilayah Indonesia

bagian barat) tergolong wilayah humid tropic, yaitu wilayah dengan suhu dan curah

tinggi. Sebagian besar wilayah Indonesia bagian timur memiliki iklim arid tropic,

yaitu wilayah dengan suhu tinggi dengan curah hujan (kelembaban) rendah.

Curah hujan mempengaruhi aktivitas mahluk hidup termasuk tumbuhan

(flora) dan binatang (fauna). Curah hujan mempengaruhi kelembaban atau

ketersediaan air untuk kehidupan flora dan fauna. Ada korelasi antara sebaran curah

hujan dengan sebaran vegetasi. Wilayah humid tropic memiliki vegetasi hutan hujan

tropis dengan keragaman vegetasi yang lebih tinggi dibanding wilayah subtropik.

Khusus untuk wilayah tropic seperti Indonesia, bila curah hujannya tinggi

vegetasinya lebat dibanding vegetasi di wilayah arid. Wilayah arid vegetasinya

didominasi rumput sehingga membentuk savanna.

Terdapat hubungan antara curah hujan dengan bahan organik tanah. Pada

wilayah dengan curah hujan tinggi memiliki vegetasi yang lebat sehingga sumbangan

serasah ke dalam tanah besar. Di wilayah tropic lain yang memiliki curah hujan lebih

rendah vegetasinya kurang lebat sehingga sumbangan serasahnya juga lebih rendah.

Walaupun demikian kadar bahan organik tanah juga ditentukan oleh jenis

vegetasinya. Hubungan vegetasi dengan kadar bahan organikk tanah akan dibahas

pada bagian 8.6.

8.4 Faktor tanah

Kadar bahan organik tanah mineral beragam tergantung pada sifat-sifat

tanahnya. Sifat tanah mineral yang mempengaruhi kadar bahan organik di dalam

tanah adalah tekstur, struktur, aerasi, dan drainase.

Tekstur tanah mineral sering didefinisikan sebagai perbandingan relative

antara fraksi pasir, debu dan liat yang dinyatakan dalam persen. Bila faktor lainnya

sama, secara umum dapat dikatakan bahwa semakin kasar tekstur tanah maka kadar

bahan organik tanahnya semakin rendah. Dengan kata lain, semakin tinggi liat maka

semakin tinggi kadar bahan organik tanahnya.

Aerasi adalah sifat fisik tanah yang terkait dengan kemampuan tanah

mempertukarkan udara di dalam tanah. Aerasi tanah dipengaruhi oleh tekstur,

struktur, dan kadar bahan organik. Tanah yang memiliki aerasi baik umumnbya

memiliki kadar bahan organik lebih rendah dibanding tanah dengan erosi yang

kurang atau tidak baik. Hal itu disebabkan pada tanah beraerasi baik aktivitas biota

tanah yang terlibat dalam proses dekomposisi berjalan dengan baik.

Struktur tanah adalah penyusunan partikel primer tanah membentuk agregat

dengan bidang belah alami yang lemah. Secara umum tanah dibedakan atas tanah

berstruktur dan tidak berstruktur. Tanah tidak berstruktur kondisinya padat sehingga

porositasnya sangat rendah. Berbeda dengan itu, tanah berstruktur memiliki porositas

lebih tinggi. Walaupun demikian, antar tipe struktur terdapat perbedaan porositas dan

distribusi pori. Struktur tanah dengan porositasnya berpengaruh terhadap aerasi tanah.

Tanah berstruktur remah memiliki prositas dan distribusi pori yang baik, sehingga

aerasinya baik dan kemampuan memegang airnya juga tinggi.

Terdapat hubungan antara struktur tanah dengan kadar bahan organik tanah.

Tanah berstruktur baik yang disertai aerasi baik seringkali memiliki kadar bahan

organik lebih rendah dibanding tanah berstrukktur dengan aerasi tidak baik. Hasil

penelitian tanah berstruktur remah dan beraerasi baik memiliki kadar bahan organic

yang lebih rendah dibanding tanah berstruktur dan beraerasi kurang baik yakni.

Drainase adalah sifat fisik tanah yang berkaitan dengan kemampuan tanah

membuang kelebihan air. Drainase tanah dipengaruhi oleh sifat fisik lain seperti

tekstur dan struktur. Drainase mempengaruhi aerasi sehingga berpengaruh terhadap

aktivitas biota tanah. Tanah dengan drainase baik memiliki aerasi yang baik, sehingga

aktivitas biota tanah dalam proses dekomposisi bahan organik berjalan dengan baik.

Dengan demikian, tanah dengan drainase baik memiliki kadar bahan organik tanah

lebih rendah dibanding tanah dengan drainase buruk.

8.5 Faktor lahan

Unsur lahan seperti topografi atau kemiringan lahan, tinggi muka air tanah

mempengaruhi kadar bahan organik dalam tanah. Hubungan unsure lahan dengan

jumlah bahan organik di dalam tanah bersifat tidak langsung. Hal itu disebabkan

unsure lahan berpengaruh terhadap drainase atau aerasi yang selanjutnya

mempengaruhi aktivitas biota tanah.

Lahan dengan topografi datar memiliki kemiringan 0-3% seringkali memiliki

drainase yang terhambat terlebih lagi jika disertai muka air tanahnya dangkal,

sehingga aerasinya tidak bai. Kondisi aerasi yang tidak baik tersebut menyebabkan

aktivitas biota tanah yang terlibat dalam kegiatan dekomposisi dan mineralisasi bahan

organik berjalan lambat. Hal itu yang mengkibatkan kadar bahan organik tanahnya

menjadi lebih tinggi dibanding lahan dengan topografi bergelombang atau berbukit.

Pada lahan dengan topoografi berbukit yang memiliki kemiringan >25% drainasenya

lebih cepat, sehingga aerasinya lebih baik. Kondisi yang disebut terakhir itu yang

menyebabkan aktivitas biota tanah yang melakukan dekomposisi dan mineralisasi

bahan organik berjalan lebih intensif. Hal itu yang menyebabkan pada lahan dengan

topografi berbukit kadar bahan organik tanahnya lebih rendah.

8.6 Penggunaan Lahan dan Vegetasi

Penggunaan lahan dan vegetasi mempengaruhi kadar bahan organik di dalam

tanah. Penggunaan lahan hutan dengan vegetasi yang lebat memiliki bahan organik

lebih tinggi dibanding lahan hutan dengan vegetasi jarang, apalagi dengan lahan

pertanian yang sering dilakukan pengolahan tanah.

Jenis vegetasi memberikan pengaruh yang berbeda terehadap kadar bahan

organik tanah, hutan yang ditumbuhi vegetasi pepohonan berdaun lebar memiliki

kadar bahan organik di dalam tanah lebih rendah dibanding lahan yang ditumbuhi

vegetasi rumput. Hal itu antara lain disebabkan rumput memiliki siklus hidup yang

lebih pendek, sehingga sumbangan bahan organik dari vegetasi rumput dalam satuan

waktu yang cukup lama (misalnya satu tahun) lebih tinggi dibanding vegetasi

pepohonan berdaun lebar. Selain itu, vegetasi rumput khususnya rumput tropic

memiliki kadar lignin yang tinggi, dimana lignin merupakan senyawa organik yang

sukar didekomposisi. Alasan lainnya adalah bahwa rumput memiliki akar serabut

yang ekstensif yang memiliki siklus lebih pendek, sehingga kontribusinya terhadap

bahan organik lebih tinggi.

8.7 Ringkasan

Jumlah bahan organik di dalam tanah dipengaruhi oleh faktor lingkungan

alami. Faktor lingkungan alami yang mempengaruhi jumlah bahan organik di dalam

tanah adalah iklim, tanah, lahan, dan penggunaan lahan dan vegetasi. Unsur iklim

yang terutama mempengaruhi jumlah bahan organik di dalam tanah adalah suhu dan

kelembaban tanah atau curah hujan. Sifat tanah yang mempengaruhi kadar bahan

organik di dalam tanah adalah tekstur, struktur, aerasi dan drainase. Unsur lahan

mempengaruhi kadar bahan organik di dalam tanah secara tidak langsung, melalui

pengaruhnya terhadap aerasi dan ketersediaan air di dalam tanah. Unsur lahan

tersebut adalah topografi atau kemiringan lahan, drainase, tinggi muka air tanah.

Penggunaan lahan mempengaruhi kadar bahan organik dalam tanah melalui efeknya

terhadap kondisi iklim mikro tanah. Lahan dengan jenis vegetasi yang berbeda

memiliki kadar bahan organik dalam tanah yang berbeda pula.

8.8 Pertanyaan



1. Sebutkan faktor alami yang mempengaruhi jumlah bahan organik dalam tanah ?

2. Jelaskan unsure iklim yang mempengaruhi jumlah bahan organik dalam tanah ?

3. Sebut dan jelaskan sifat tanah yang mempengaruhi jumlah bahan organik dalam

tanah ?

4. Sebut dan jelaskan unsure lahan yang mempengaruhi jumlah bahan organik dalam

tanah ?

5. Jelaskan hubungan vegetasi dengan jumlah bahan organik di dalam tanah ?

IX. KEHILANGAN BAHAN ORGANIK DAN

DEGRADASI TANAH

9.1 TIU dan TIK

Setelah mengikuti perkuliahan dengan topik Kehilangan Bahan Organik dan

Degradasi Tanah diharapkan:

1. Mahasiswa mampu menyebutkan dan menjelaskan penyebab kehilangan bahan

organic dalam tanah

2. Mahasiswa mampu menjelaskan pengaruh kehilangan bahan organic terhadap

degradasi tanah

9.2 Pendahuluan

Indonesia merupakan bagian dari ekosistem tropika basah yang tergolong

sangat rentan terhadap degradasi jika pengelolaannya tidak tepat. Ekosistem tropika

basah meliputi areal sekitar 1,5 milyar hektar lahan dengan populasi manusia sekitar

2 milyar, yang tersebar dalam 60 negara. Dua pupuh lima persen areal tersebut

terdapat di Asia. Tanah-tanah lahan kering tropika basah merupakan tanah yang

rentan terhadap degradasi, selain disebabkan faktor alami juga akibat campur tangan

manusia (Pujianto, 2001). Umumnya faktor-faktor penyebab degradasi tersebut baik

secara alami maupun campur tangan manusia menimbulkan kerusakan dan

menurunnya produktivitas tanah

9.3 Kehilangan bahan organik tanah

Ada dua penyebab utama kehilangan bahan organic dari dalam tanah, yaitu

dekomposisi dan mineralisasi bahan organic serta aliran permukaan dan erosi. Oleh

karna kehilangan bahan organic dapat menyebabkan penurunan kadar bahan organic

di dalam tanah, maka penyebab dan mekanisme kehilangan tersebut perlu

diidentifikasi. Hal itu penting dilakukan untuk menyusun strategi untuk menekan

kehilangan bahan organic tersebut.

Kehilangan bahan organic dari dalam tanah dapat disebabkan oleh

dekomposisi dan mineralisasi bahan organic. Selama terdapat decomposer dan factor

lingkungan mendukung, maka proses dekomposisi dan mineralisasi secara alami akan

berlangsung. Proses dekomposisi dan mineralisasi sebenarnya diperlukan untuk

menghasilkan senyawa organic atau humus dan pelepasan unsure hara yang

diperlukan untuk perbaikan kesuburan tanah. Namun, harus dikontrol agar kadar

bahan organic tanah tidak turun sampai batas yang dapat menyebabkan degradasi

tanah.

Kadar bahan organic tanah akan relative stabil pada nilai tertentu sesuai

dengan penggunaan lahannya. Perubahan penggdunaan lahan dapat enyebabkan

perubahan kadar bahan organic tanah. Perubahan penggunaan lahan hutan menjadi

lahan pertanian khususnya pertanian tanaman pangan akan diikuti dengan penurunan

kadar bahan organic tanah. Perubahan penggunaan lahan system agroforestri menjadi

system monokultur sering diikuti dengan penurunan kadar bahan organic tanah.

Pengolahan tanah dapat menyebabkan kehilangan bahan organic akibat

peningkatan dekomposisi dan mineralisasi bahan organic tanah. Peningkatan

dekomposisi dan mineralisasi tersebut disebabkan meningkatknya aerasi tanah.

Peningkatan aerasi tanah tersebut mendorong mikroba pendekomposisi bahan organic

aktif mendekomposisi bahan organic tanah.

Aliran permukaan dan erosi telah lama diketahui sebagai penyebab hilangnya

bahan organic dari dalam tanah. Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahan aliran

permukaan dan erosi menurunkan kadar bahan organic tanah.

………………….Tabel…………………

9.4 Dampak penurunan bahan organik terhadap degradasi tanah

Degradasi tanah atau degradasi lahan didefinisikan sebagai lahan yang

memiliki tingkat produktivitas yang rendah atau tidak produktif sama sekali bagi

kegiatan pertanian. Produktivitas lahan yang rendah atau bahkan tidak produktif

untuk aktivitas pertanian, bisa disebabkan oleh cara pengolahan tanah yang tidak

benar dan penggunaan lahan yang dapat memicu timbulnya erosi secara berlebihan

(Suwardjo, dkk., 1991 dalam Banuwa, 2013).

Menurut Arsyad (2010) kerusakan tanah atau degradasi tanah dapat

disebabkan oleh : 1. Hilangnya unsur hara dan bahan organik dari daerah perakaran.

Hilangnya unsur hara dan bahan organik tersebut dapat disebabkan oleh beberapa

faktor seperti akibat perombakan cepat dari bahan organik, pelapukan mineral,

pencucian unsur hara yang cepat di daerah tropika basah, terangkut saat panen, atau

akibat pembakaran tanaman. Dalam jangka panjang hal ini akan menyebabkan

produktivitas tanah menjadi menurun. 2. Terkumpulnya garam atau senyawa racun

bagi tanaman di daerah perakaran. Pada daerah yang beriklim kering, musim kemarau

akan menyebabkan garam-garam natrium akan terakumulasi di bagian atas tanah.

Pada daerah 7 pasang surut, tanah umumnya banyak mengandung liat asam, yang jika

teroksidasi akan mengakibatkan pH tanah menjadi sangat asam. Pada lahan yang

banyak menggunakan herbisida, logam berat seperti Fe, Al, dan Zn akan banyak

terakumulasi di daerah perakaran tanaman dan dapat membunuh organisme tanah di

sekitarnya. 3. Penjenuhan tanah oleh air (water logging). Penjenuhan tanah oleh air

bisa disebabkan karena proses alami dan bisa juga disebabkan akibat aktivitas

manusia. 4. Erosi. Erosi didefinisikan sebagai berpindahnya tanah atau bagian

permukaan tanah ke tempat lain yang disebabkan oleh air atau angin. Dari semua

penyebab degradasi lahan diatas, erosi merupakan penyebab utama yang paling

berperan dalam degradasi lahan. Erosi menyebabkan hilangnya lapisan atas tanah

yang subur dan baik bagi pertumbuhan tanaman, serta menyebabkan berkurangnya

kemampuan tanah untuk menahan dan menyerap air (Banuwa, 2013).

Staben et al. (1997) menyatakan bahwa degradasi tanah akibat pengolahan

tanah dimanifestasikan melalui erosi, penurunan kadar bahan organik tanah,

kehilangan hara, pemadatan tanah, dan penurunan populasi mikroorganisme.

Sementara itu Arsyad (1989) mengemukakan bahwa kerusakan tanah dapat terjadi

diantaranya karena kehilangan unsur hara dan bahan organik dari daerah perakaran

dan erosi. Akibat degradasi lahan, pada umumnya status bahan organik lahan kering

di Indonesia berada pada level rendah-sangat rendah (Rachman et al. 2008).

Penurunan kadar bahan organik di dalam tanah dapat berakibat buruk pada sifat-sifat

tanah tersebut, sehingga kadar bahan organik dapat dijadikan sebagai salah satu

parameter penting dalam kaitannya dengan tingkat kesuburan tanah (Sombroek dan

Nacktergaele 1993). Rendahnya bahan organik, khususnya fraksi labil karbon organik

berkorelasi dengan buruknya sifat fisik dan kimia tanah lainnya seperti berat isi (bulk

density), ruang pori total, pori aerasi, dan K tersedia (Nurida, 2006).

Posisi Indonesia yang terletak di wilayah tropis mengakibatkan laju

dekomposisi bahan organik tergolong tinggi karena suhu dan kelembaban yang lebih

sesuai untuk perkembangan organisme dekomposer. Laju kehilangan bahan organik

dari lingkungan tanah relatif tinggi. Tingginya curah hujan di wilayah lahan kering

masam serta sifat hujan yang eratik di wilayah lahan kering iklim kering,

menyebabkan kandungan bahan organik di lahan kering tergolong sangat rendah-

rendah. Keberlanjutan pengusahaan tanah secara intensif pada lahan kering yang

telah mengalami degradasi sangat tergantung pada upaya konservasi bahan organik,

agar kualitas tanah dapat terjaga dan keberlanjutan usaha tani dapat terjamin

(Suwardjo dan Sinukaban 1986). Upaya perbaikan kualitas tanah yang relatif murah

adalah pemanfaatan sumber bahan organik in situ, seperti pengembalian sisa

tanaman. Penambahan bahan organik secara terus menerus dan terdistribusi secara

baik sepanjang tahun sangat diperlukan untuk meningkatkan suplai bahan organik ke

dalam tanah dan untuk mengimbangi jumlah yang hilang dari tanah yang tidak dapat

dihindari, khususnya pada tanah-tanah yang telah mengalami degradasi.

9.5 Ringkasan

Ada dua penyebab utama kehilangan bahan organic dari dalam tanah, yaitu

dekomposisi dan mineralisasi bahan organik, dan aliran permukaan dan erosi.

Peubahan kadar bahan organik akibat dekomposisi dan mineralisasi terjadi karena

adanya perubahan penggdunaan lahan. Perubahan penggunaan lahan hutan menjadi

lahan pertanian pangan, dan perubahan system agroforestri menjadi system

monokultur akan diikuti dengan penurunan kadar bahan organic tanah.

Penurunan kadar bahan organic tanah dapat menyebabkan degradasi tanah.

Hal itu disebabkan fungsi bahan organic tanah sebagai sumber unsure hara, perekat

dalam pembentukan agregat tanah, dll yang sangat mempengaruhi kesuburan tanah.

9.6 Pertanyaan



1. Sebut dan jelaskan penyebab kehilangan bahan organic dalam tanah

2. Jelaskan dampak kehilangan//penurunan bahan organic tanah terhadap degradasi

tanah

9.7 Daftar Pustaka

Pujianto. 2001. Sistem pertanian berkelanjutan di Indonesia. http://www.hayati-

ip6.com/rudyet/indiv2001/pujianto.htm. 23 Maret 2009

http://www.hayati-ip6.com/rudyet/indiv2001/pujianto.htm. 23%20Maret%202009

http://www.hayati-ip6.com/rudyet/indiv2001/pujianto.htm. 23%20Maret%202009

X. PRAKTEK-PRAKTEK YANG

MEMPENGARUHI JUMLAH BAHAN

ORGANIK

10.1 TIU dan TIK

Setelah mengikuti perkuliahan dengan topik praktek-praktek yang

mempengaruhi jumlah bahan organik diharapkan:

1. Mahasiswa mampu menjelaskan praktek yang menurunkan jumlah bahan

organik tanah

2. Mahasiswa mampu menjelaskan praktek yang meningkatkan jumlah bahan

organik tanah

10.2 Kepentingan Bahan Organik untuk Tanah

Penurunan produksi pertanian akibat dari alih guna lahan hutan menjadi

lahan pertanian disadari menimbulkan banyak masalah seperti penurunan

kesuburan tanah, erosi, kepunahan flora dan fauna, banjir, kekeringan dan bahkan

perubahan lingkungan global. Masalah ini bertambah berat dari waktu ke waktu

sejalan dengan meningkatnya luas areal hutan yang dialih-gunakan menjadi lahan

usaha lain. Salah satu alternatif pilihan yang diharapkan dapat meningkatkan

potensi produksi tanaman dalam rangka memenuhi kebutuhan pangan adalah

pemanfaatan lahan secara maksimal. Selain karena memang tersedia cukup luas,

sebagian dari lahan kering belum diusahakan secara optimal sehingga

memungkinkan peluang dalam pengembangannya.

Lahan pertanian yang diusahakan secara intensif akan mengalami

penurunan unsur hara yang tersedia di dalam tanah. Hasil panen berupa batang,

daun, umbi, biji, akar yang diangkut keluar dari lahan membawa serta unsur hara

yang terkandung di dalamnya. Tanpa pengembalian unsur hara yang memadai

berupa masukan pupuk atau pembenah tanah, produktivitas lahan akan cepat

merosot yang mengakibatkan pertumbuhan tanaman untuk periode berikutnya

akan lebih buruk. Pelapukan mineral tanah biasanya cukup menambah unsur hara

untuk mengimbangi kehilangan karena pencucian, tetapi tidak terhadap

pengangkutan hasil panen.

Alih guna lahan hutan menjadi lahan pertanian menyebabkan penurunan

cadangan karbon tanah. Hal ini terutama disebabkan oleh adanya beberapa

aktivitas pada lahan pertanian antara lain melalui pengangkutan panen,

pembakaran sisa panen, pengolahan tanah, pengairan dan penyiangan gulma.

Kegiatan tersebut akan mempercepat proses dekomposisi bahan organik tanah

sehingga kandungan bahan organik tanah (BOT) pada lahan pertanian umumnya

menurun dengan cepat sekitar 20 - 50 % dari kondisi di hutan. Penurunan

kandungan bahan organik tanah (BOT) ini menyebabkan terjadinya degradasi

kesuburan tanah.

Oleh karena karena itu perlu adanya penambahan bahan organik tanah

guna meningkatkan kesuburan tanah yang telah mengalami degradasi lahan.

Selain itu pengangkutan hasil panen secara intensif sebaiknya dikurangi dan

pengembalian sisa hasil panen sebaiknya dikembalikan pada tanah kembali.

10.3 Praktek yang menurunkan jumlah bahan organik tanah

Mengingat pentingnya bahan organik dalam tanah, maka penurunan

bahan organik tanah perlu mendapat perhatian serius. Informasi tentang adanya

penurunan bahan organik tanah akibat beberapa praktek dalam kegiatan budidaya

tanaman perlu diketahui untuk dapat menekan bahkan menghilangkan penurunan

tersebut.

a. Penurunan produksi biomassa

b. Penurunan suplai bahan organik

c. Meningkatkan laju dekomposisi

Beberapa peneliti telah menunjukkan bahwa ada beberapa praktek yang

dapat menurunkan kadar bahan organik tanah. Praktek yang dapat menurunkan

kadar bahan organik tanah adalah pengolahan tanah, pemberian pupuk anorganik

terus menerus tanpa pupuk organik, penanaman tanaman pangan monokultur

terus menerus.

Menurut Bot dan Beniter (2005) dalam Munawar (2011), ada beberapa

faktor yang mempengaruhi jumlah penambahan dan kehilangan bahan organik

tanah, yaitu :

1. Pengelolaan tanah.

Pengolahan tanah adalah kegiatan membalikan tanah sehingga

membentuk bongkahan-bongkahan. Terbentuknya bongkahan-bongkahan

tersebut menyebabkan aerasi (sirkulasi udara ) sangat besar. Aerasi yang hebat

menghasilkan ketersediaan oksigen di dalam tanah besar. Kondisi tersebut

meningkatkan aktivitas decomposer, sehingga proses dekomposisi bahan organik

berjalan sangat intensif.

2. Pemberian Pupuk Anorganik Tanpa Penambahan Bahan Organik

Penggunaan pupuk anorganik telah menjadi bagian penting dalam

kegiatan budidaya tanaman. Para petani seringkali melakukan pemupukan tanpa

penambahan bahan organik. Hasil penelitian … menunjukkan bahwa

penambahan pupuk anorganik tanpa disertai penambahan bahan organik dapat

menyebabkan penurunan kadar bahan organik tanah. Penambahan pupuk

anorganik menghasilkan ketersediaan unsure hara dari pupuk yang bersangkutan

lebih tinggi, yang dapat merangsang aktivitas biota tanah dalam mendekomposisi

bahan organik. Bila tidak ada penambahan bahan organik, maka kehilangan

bahan organik akibat dekomposisi dan mineralisasi menyebabkan penurunan

bahan organik tanah.

3. Penanaman Tanaman Semusim Monokultur secara Terus Menerus

Tanaman semusim (tanaman pangan) memiliki siklus hidup yang pendek.

Sebelum penanaman tanaman berikutnya ada masa lahan tanpa tanaman yang

dalam periode satu tahun dapat 2 sampai 3 kali. Sistem pertanaman tanaman

semusim monokultur dan terus menerus memiliki iklim mikro khususnya suhu

yang tinggi. Kondisi ini tentu saja menyebabkan proses dekomposisi dan

mineralisasi berjalan sangat tinggi, sehingga menyebabkan terjadinya penurunan

kadar bahan organik tanah. Hasil penelitian … menunjukkan bahwa penanaman

tanaman semusim monokultur memiliki kadar bahan organik yang lebih rendah

dibanding pertanaman ganda (multiple cropping) dan rotasi tanaman yang

dilakukan.

10.4 Praktek yang meningkatkan bahan organik tanah

Sebagaimana dibahas pada bagian 7.3 bahwa bahan organik sangat

penting bagi kesuburan bahkan kesehatan tanah. Oleh karena itu, berbagai upaya

untuk mempertahankan bahkan meningkatkan bahan organik tanah perlu terus

dilakukan.

a. Meningkatkan produksi biomassa

b. Meningkatkan suplai bahan organik

c. Menurunkan laju dekomposisi

Ada beberapa praktek dalam kegiatan budidaya tanaman yang dapat

meningkatkan kadar bahan organik tanah. Praktek tersebut meliputi pemberian

kompos, pupuk kandang, dan pupuk hijau. Peningkatan bahan organik tanah

dapat dilakukan dengan beberapa cara sebagai berikut:

1. Pemberian kompos

Pengomposan adalah dekomposisi alami dari bahan organik oleh

mikroorganisme yang memerlukan oksigen (aerob). Hasil pengomposan berupa

kompos memiliki muatan negatif, dapat dikoagulasikan oleh kation-kation dan

partikel tanah untuk membentuk agregat tanah. Dengan demikian, penambahan

kompos dapat memperbaiki struktur tanah sehingga akan memperbaiki pula

aerasi, drainase, absorbsi panas, kemampuan daya serap tanah terhadap air serta

berguna untuk mengendalikan erosi tanah (Gaur, 1981).

Pengomposan dapat didefinisikan sebagai dekomposisi biologi dari bahan

organik sampah di bawah kondisi-kondisi terkontrol. Gaur (1981) menyatakan

bahwa pengomposan adalah suatu proses biokimia, di mana bahan-bahan organik

didekomposisi menjadi zat-zat seperti humus (kompos) oleh kelompok-kelompok

mikroorganisme campuran dan berbeda-beda pada kondisi yang dikontrol.

Hasil dari pengomposan dikenal dengan nama kompos. Dalam banyak

buku pertanian kompos didefinisikan sebagai campuran pupuk dari bahan organik

yang berasal dari tanaman atau hewan atau campuran keduanya yang telah

melapuk sebagian dan dapat berisi senyawa-senyawa lain seperti abu, kapur dan

bahan kimia lainnya sebagai bahan tambahan. Kompos merupakan inti dan dasar

terpenting dari berkebun dan bertani secara alami, serta merupakan jantung dari

konsep pertanian organik (Djajakirana, 2002).

Penggunaan kompos sangat baik karena dapat memberikan manfaat baik

bagi tanah maupun tanaman. Kompos dapat menggemburkan tanah, memperbaiki

struktur dan porositas tanah, serta komposisi mikroorganisme tanah,

meningkatkan daya ikat tanah terhadap air, menyimpan air tanah lebih lama, dan

mencegah lapisan kering pada tanah. Kompos juga menyediakan unsur hara

mikro bagi tanaman, memudahkan pertumbuhan akar tanaman, mencegah

beberapa penyakit akar, dan dapat menghemat pemakaian pupuk kimia dan atau

pupuk buatan, sehingga dapat meningkatkan efisiensi pemakaian pupuk kimia.

Karena keunggulannya tersebut, kompos menjadi salah satu alternatif pengganti

pupuk kimia karena harganya murah, berkualitas dan akrab lingkungan. Müller-

Sämann dan Kotschi (1997) menyimpulkan empat fungsi penting kompos, yaitu :

1. Fungsi nutrisi, nutrisi yang disimpan diubah menjadi bahan organik, jaringan

mikroorganisme, produk sisanya, dan humus. Kompos adalah pupuk yang

lambat tersedia (slow release), hara yang dihasilkan tergantung pada bahan

dasar dan metode pengomposan yang digunakan.

2. Meningkatkan struktur tanah, yaitu melalui peningkatan persentase bahan

organik yang meningkatkan stuktur tanah.

3. Meningkatkan populasi dan aktivitas organisme tanah. Kompos juga

meningkatkan kemampuan mengikat air dan agregat tanah, meningkatkan

infiltrasi, menghalangi terjadinya erosi dan menunjang penyebaran dan

penetrasi akar tanaman.

4. Memperkuat daya tahan tanaman terhadap hama dan penyakit. Berbagai

penelitian telah menunjukkan bahwa tanaman yang diberi pupuk kompos

lebih tahan terhadap hama dibandingkan tanaman yang tidak diberi kompos

maupun yang tidak dipupuk.

Selama pengomposan, bahan-bahan organik didekomposisi terlebih

dahulu menjadi bentuk-bentuk anorganiknya. Faktor-faktor lingkungan yang

mempengaruhi pengomposan adalah kadar air, suplai oksigen, suhu dan pH.

Kadar air (kelembaban) diperlukan untuk pertumbuhan mikroorganisme.

Dekomposisi aerob dapat terjadi pada kadar air bahan 30-60%, asalkan dilakukan

pembalikan pada bahan yang dikomposkan. Kadar air yang optimal adalah 50-

60%. Kadar air yang berlebihan dapat menurunkan suhu dalam gundukan bahan-

bahan yang dikomposkan, karena menghambat aliran oksigen serta dihasilkannya

bau.

Suplai oksigen yang dibutuhkan untuk pertumbuhan mikroorganisme

aerobik adalah 5-15% dari udara yang dibutuhkan atau di atas 5% dari volume

gundukan. Oksigen dibutuhkan untuk mendekomposisi limbah organik yang

dikomposkan. Menurut Obeng dan Wright (1987) konsumsi oksigen yang

diperlukan oleh proses pengomposan dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu: 1)

tahap dalam pengomposan, 2) suhu, 3) tahap dekomposisi bahan, 4) komposisi

bahan yang dikomposkan, 5) ukuran partikel, dan 6) kandungan air. Konsumsi

oksigen nampak bervariasi (meningkat dan menurun) secara logaritmik dengan

perubahan suhu.

Kematangan kompos yang digunakan juga menjadi faktor yang

mempengaruhi cepat aplikasinya ke tanaman. Kriteria kematangan kompos

bervariasi tergantung bahan asal kompos, kondisi dan proses dekomposisi selama

pengomposan. Gaur (1981) menyatakan bahwa ada beberapa parameter untuk

menentukan kematangan kompos, yaitu: 1) karakteristik fisik, seperti suhu,

warna, tekstur dan besarnya kelarutan dalam larutan natrium hidroksida atau

natrium fosfat; 2) nisbah C/N, status dari kandungan hara tanaman, dan nilai

kompos yang ditunjukkan oleh uji tanaman, dan 3) tidak berbau dan bebas dari

patogen parasit dan biji rumput-rumputan. Kematangan kompos menurut Harada

et al. (1993) sangat berpengaruh terhadap mutu kompos. Kompos yang sudah

matang akan memiliki kandungan bahan organik yang dapat didekomposisi

dengan mudah, nisbah C/N yang rendah, tidak menyebarkan bau yang ofensif,

kandungan kadar airnya memadai dan tidak mengandung unsur-unsur yang

merugikan tanaman. Oleh sebab itu, kematangan kompos merupakan faktor

utama dalam menentukan kelayakan mutu kompos.

Pengomposan jerami adalah bahan tambahan yang menguntungkan bagi

tanah pertanian daripada harus dibakar. Jerami merupakan sebuah kondisioner

tanah yang potensial, karena jerami dapat juga menjadi sumber unsur hara

termasuk N, P, K dan semua unsur mikro esensial yang diperlukan tanaman.

Pemberian kompos tidak saja meningkatkan produksi tanaman, tetapi juga

meningkatkan kesuburan tanah terutama C dan N, permeabilitas air tersedia bagi

tanaman dan porositas terisi udara. Berbagai sumber bahan kompos dari limbah

pertanian dengan nilai C/N rasio disajikan pada Tabel (FAO, 1987).

Tabel. Sumber bahan kompos, kandungan nitrogen dan rasio C/N

Jenis bahan Nitrogen per berat kering Rasio C/N

%

Limbah cair dari hewan 15 – 18 0,8

Darah kering 10 – 14 3

Kuku dan tanduk 12 -

Limbah ikan 4 – 10 4 – 5

Limbah minyal biji-bijian 3 – 9 3 – 15

Night soil 5,5 – 6,5 6 – 10

Lumpur limbah 5 – 6 6

Kotoran ternak ungags 4 -

Tulang 2 – 4 8

Rumput 2 – 4 12

Sisa tanaman hijauan 3 – 5 10 – 15

Limbah pabrik bir 3 – 5 15

Limbah rumah tangga 2 – 3 10 – 16

Kulit biji kopi 1,0 – 2,3 8

Enceng gondok 2,2 – 2,5 20

Kotoran babi 1,9 -

Kotoran ternak 1,0 – 1,8 -

Limbah lumpur padat 1,2 – 1,8 -

Millet 0,7 70

Jerami gandum 0,6 80

Daun-daunan 0,4 – 1,0 40 – 80

Limbah tebu 0,3 150

Serbuk gergaji 0,1 500

Kertas 0,0 *

Sumber: FAO (1987)

Keterangan: - tidak ditentukan, * tidak tertentu

2. Pemberian pupuk kandang

Pupuk kandang yang berasal dari kotoran hewan peliharaan seperti sapi,

kambing, kerbau dan ayam, atau bisa juga dari hewan liar seperti kelelawar atau

burung dapat dipergunakan untuk menambah kandungan bahan organik tanah.

Pengadaan atau penyediaan kotoran hewan seringkali sulit dilakukan karena

memerlukan biaya transportasi yang besar. Kotoran hewan yang berasal dari

usaha tani pertanian antara lain adalah kotoran ayam, sapi, kerbau, kambing,

kuda, dan sebagainya. Komposisi hara pada masing-masing kotoran hewan

berbeda tergantung pada jumlah dan jenis makanannya.

Namun demikian, hara dalam kotoran hewan ini ketersediaannya (release)

lambat sehingga tidak mudah hilang. Ketersediaan hara sangat dipengaruhi oleh

tingkat dekomposisi/mineralisasi dari bahan-bahan tersebut. Rendahnya

ketersediaan hara dari pupuk kandang antara lain disebabkan karena bentuk N, P

serta unsur lain terdapat dalam bentuk senyawa kompleks organo protein atau

senyawa asam humat atau lignin yang sulit terdekomposisi. Selain mengandung

hara bermanfaat, pupuk kandang juga mengandung bakteri saprolitik, pembawa

penyakit, dan parasit mikroorganisme yang dapat membahayakan hewan atau

manusia. Contohnya: kotoran ayam mengandung Salmonella sp. Oleh karena itu

pengelolaan dan pemanfaatan pupuk kandang harus hati-hati. Adapun kandungan

hara yang terdapat didalam beberapa pupuk kandang dapat dilihat pada tabel

berikut ini:

Tabel. Kandungan hara yang terdapat di dalam beberapa pupuk kandang

Sumber pupuk

kandang

Persentase (%)

N P K Ca Mg S Fe

Sapi perah 0,53 0,35 0,41 0,28 0,11 0,05 0,004

Sapi daging 0,65 0,15 0,30 0,12 0,10 0,09 0,004

Kuda 0,70 0,10 0,58 0,79 0,14 0,07 0,010

Unggas 1,50 0,77 0,89 0,30 0,88 0,00 0,100

Domba 1,28 0,19 0,93 0,59 0,19 0,09 0,020

Sumber: Tan (1992)

Hasil penelitian pembuatan kompos dari kotoran hewan di Jepang

menunjukkan bahwa 10-25% dari N dalam bahan asal kompos akan hilang

sebagai gas NH3 selama proses pengomposan. Selain itu dihasilkan pula

5% CH4 dan sekitar 30% N2O yang berpotensi untuk mencemari lingkungan

sekitarnya. Sebaliknya akan terjadi penyusutan volume bahan dan mempunyai

rasio C/N yang lebih rendah dan suhu 60-65oC saat proses pengomposan

berakhir.

3. Masukan biomassa

Peningkatan bahan organik tanah dengan pemasukan biomassa baik

berupa serasah, sisa panen, pangkasan tanaman berupa hijauan merupakan

sumber dari bahan organik dalam tanah, misalnya dengan mempertahankan

tanaman penutup dan pergiliran/rotasi tanaman.

• Pengembalian sisa panen

Jumlah sisa panenan tanaman pangan yang dapat dikembalikan ke dalam

tanah berkisar 2 – 5 ton per ha, sehingga tidak dapat memenuhi jumlah

kebutuhan bahan organik minimum. Oleh karena itu, masukan bahan organik

dari sumber lain tetap diperlukan.

4. Vermikompos

Vermikompos disebut juga kompos cacing, vermicast atau pupuk kotoran

cacing, yang merupakan hasil akhir dari hasil penguraian bahan organik oleh

jenis-jenis cacing tertentu. Vermikompos merupakan bahan yang kaya hara, dapat

digunakan sebagai pupuk alami atau soil conditioner (pembenah tanah). Proses

pembuatan vermikompos disebut vermikomposting.

Cacing yang digunakan dalam proses pembuatan vermikompos

diantaranya brandling-worms (Eisenia foetida), dan redworms (cacing merah)

(Lumbricus rubellus). Cacing-cacing ini jarang ditemukan di dalam tanah, dan

dapat menyesuaikan dengan kondisi tertentu di dalam pergiliran tanaman. Di luar

negeri ”bibit” cacing-cacing telah diperjualbelikan di toko-toko pertanian.

Vermikomposting dalam skala kecil dapat mendaur ulang sampah dapur menjadi

vermikompos yang berkualitas dengan menggunakan ruang terbatas. Kandungan

hara vermikompos yang dihasilkan disajikan pada Tabel.

Tabel. Kandungan hara vermikompos

Parameter sifat kimia Nilai

pH 6,5 – 7,5

C-organik % 20,43 – 30,31

Nitrogen % 1,80 – 2,05

Fosfor % 1,32 – 1,93

Kalium % 1,28 – 1,50

Rasio C/N 14 – 15 : 1

Kalsium % 3,0 – 4,5

Magnesium % 0,4 – 0,7

Natrium % 0,02 – 0,30

Sulfur % Traces to 0,04

Fe (ppm) 0,3 – 0,7

Seng (ppm) 0,028 – 0,036

Mangan (ppm) Traces to 0,40

Tembaga (ppm) 0,0027 – 0,0123

Boron (ppm) 0,0034 – 0,0075

Aluminium (ppm) Traces to 0,071

Kobalt, Molibdenum(ppm) -

5. Agroforestri

Penanaman berbagai jenis pohon dengan atau tanpa tanaman semusim

(setahun) pada sebidang lahan yang sama sudah sejak lama dilakukan petani

(termasuk peladang) di Indonesia. Contoh semacam ini dapat dilihat pada lahan

pekarangan di sekitar tempat tinggal petani. Praktek seperti ini semakin meluas

belakangan ini khususnya di daerah pinggiran hutan karena ketersediaan lahan

yang semakin terbatas. Konversi hutan alam menjadi lahan pertanian

menimbulkan banyak masalah, misalnya penurunan kesuburan

tanah, erosi, kepunahan flora dan fauna, banjir, kekeringan dan bahkan perubahan

lingkungan. Secara global, masalah ini semakin berat sejalan dengan

meningkatnya luas hutan yang dikonversi menjadi lahan usaha lain. Peristiwa ini

dipicu oleh upaya pemenuhan kebutuhan terutama pangan baik secara global

yang diakibatkan oleh peningkatan jumlah penduduk.

Di tengah perkembangan itu lahirlah agroforestri, suatu cabang ilmu

pengetahuan baru di bidang pertanian dan kehutanan yang mencoba

menggabungkan unsur tanaman dan pepohonan. Ilmu ini mencoba mengenali

dan mengembangkan sistem-sistem agroforestri yang telah dipraktekkan oleh

petani sejak berabad-abad yang lalu.

Agroforestri adalah sistem penggunaan lahan (usahatani) yang

mengkombinasikan pepohonan dengan tanaman pertanian untuk meningkatkan

keuntungan, baik secara ekonomis maupun lingkungan. Pada sistem ini,

terciptalah keanekaragaman tanaman dalam suatu luasan lahan sehingga akan

mengurangirisiko kegagalan dan melindungi tanah dari erosi serta mengurangi

kebutuhan pupuk atau zat hara dari luar kebun karena adanya daur ulang sisa

tanaman. Berikut ini diterangkan contoh beberapa sistem agroforestri.

1. Strip Rumput

Strip rumput merupakan bentuk peralihan dari sistem pertanian tanaman

semusim menjadi sistem agroforestri. Strip rumput adalah barisan rumput dengan

lebar 0,5-1 m dan jarak antar strip 4-10 m yang ditanam sejajar garis ketinggian

(kontur). Pada tanah yang berteras, rumput ditanam di pinggir (bibir) teras. Jenis

rumput yang cocok adalah rumput yang mempunyai sistem perakaran rapat dan

dapat dijadikan hijauan pakan ternak, misalnya rumput gajah (Pennisetum

purpureum), rumput BD (Brachiaria decumbens), rumput BH (Brachiaria

humidicola), rumput pahit (Paspallum notatum) dan lain-lain. Adakalanya

rumput akar wangi (Vetiveria zizanioides) digunakan juga sebagai tanaman strip

rumput. Akar wangi tidak disukai ternak, tetapi menghasilkan minyak atsiri yang

merupakan bahan baku pembuatan kosmetik.

Gambar. Strip rumput

Adapun keuntungan strip rumput:

• Mengurangi kecepatan aliran permukaandan erosiMemperkuat bibir teras

• Menyediakan hijauan pakan ternak

• Membantu mempercepat proses pembentukan teras secara alami.

3. Pertanaman Lorong

Sistem ini merupakan sistem pertanian di mana tanaman semusim

ditanam pada lorong di antara barisan tanaman pagar yang ditata menurut garis

kontur. Jenis tanaman yang cocok untuk tanaman pagar adalah tanaman kacang-

kacangan (leguminosa) seperti, gamal (Flemingia congesta Gliricidia sepium),

lamtoro (Leucaena leucocephala), danCalliandra callothirsus. Jarak antar baris

tanaman pagar berkisar antara 4 sampai 10 m. Semakin curam lereng, jarak antar

barisan tanaman pagar dibuat semakin dekat.

Gambar. Sistem budidaya lorong dengan Flemingia congesta sebagai tanaman

pagar pada tanah berlereng

Persyaratan tanaman pagar:

• Tahan pemangkasan dan dapat bertunas kembali secara cepat sesudah

pemangkasan.

• Menghasilkan banyak hijauan.

• Diutamakan yang dapat menambat nitrogen (N2) dari udara.

• Tingkat persaingannya dengan tanaman lorong tidak begitu tinggi.

• Tidak bersifat alelopati (mengeluarkan zat beracun) bagi tanaman utama.

• Sebaiknya mempunyai manfaat ganda seperti untuk pakan ternak, kayu

bakar dan penghasil buah supaya mudah diadopsi petani.

Keuntungan tanaman pagar:

• Menyumbangkan bahan organik dan hara terutama nitrogen untuk

tanaman lorong.

• Mengurangi laju aliran permukaan dan erosi.

Kelemahan sistem tanaman pagar dan sistem strip rumput:

• Tanaman pagar atau strip rumput mengambil tempat 5-15% dari total luas

lahan.

• Sering terjadi persaingan dengan tanaman lorong.

• Kadang-kadang terjadi pengaruh alelopati (cairan atau gas yang

dikeluarkan tanaman pagar yang mengganggu pertumbuhan tanaman

lorong).

• Kebutuhan tenaga kerja cukup tinggi untuk penanaman dan pemeliharaan

tanaman

pagar.

4. Pagar Hidup

Pagar hidup adalah barisan tanaman perdu atau pohon yang ditanam pada

batas kebun. Bila kebun berada pada lahan yang berlereng curam, maka pagar

hidup akan membentuk jejaring yang bermanfaat bagi konservasi tanah.

Pangkasannya dapat digunakan sebagai sumber bahan organik atau sebagai

hijauan pakan ternak.

Keuntungan pagar hidup:

• Melindungi kebun dari ternak pangkasannya dapat dijadikan hijauan

pakan ternak

• Menjadi sumber bahan organik dan hara tanah

• Menyediakan kayu bakar

• Mengurangi kecepatan angin (wind break)

Jenis tanaman yang dipakai untuk pagar sebaiknya yang mudah ditanam

dan mudah didapatkan bibitnya, misalnya gamal dengan stek, turi, lamtoro dan

kaliandra dengan biji. Untuk tanaman pagar jenis leguminose perdu (lamtoro,

gamal), ditanam dengan jarak antar batang ± 20 cm. Jarak yang rapat ini untuk

menjaga agar tanaman pagar tidak tumbuh terlalu tinggi.

Secara umum setiap semak atau pohon yang tergolong legume bias

dijadikan tanaman pagar, namun lebih efektif tanaman pagar tersebut memenuhi

sifat-sifat sebagai berikut:

a. Berakar dalam agar tidak menjadi pesaing bagi tanaman semusim

b. Pertumbuhan cepat dan setelah pemangkasan cepat bertunas kembali

c. Mampu menghasilkan bahan hijauan banyak dan terus menerus yang daoat

digunakan sebagai pupuk hijau, dan

d. Mampu memperbaiki kandungan nitrogen tanah dan kandungan hara lainnya

Selain lamtoro, jenis legume lainnya yang telah teruji keunggulannya jika

digunakan sebagai tanaman pagar adalah Flemingia macrophylla (hahapaan),

Gliricidia sepium (glisidia atau gamal), Tephrosia candida, dan kaliandra.

Diantara jenis-jenis tanaman tersebut, flemingia merupakan tanaman yang paling

unggul dalam menghasilkan bahan organik, sedangkan glisidia merupakan

tanaman yang tahan kekeringan sehingga tanaman ini banyak ditemukan di

daerah beriklim kering seperti Nusa Tenggara Timur (NTT), terutama setelah

tanaman lamtor di daerah ini hamper punah terserang kutu loncat. Lamtoro

sebenarnya merupakan legume pohon yang banyak disukai petani, namun sampai

saat ini petani sering kesulitan untuk mendapatkan jenis lamtoro yang lamtoro

yang tahan kutu loncat.

Tabel.. produksi pangkasan (data pangkasan tahun kedua atau ketiga beberapa

jenis tanaman pagar)

Jenis tanaman pagar Hasil bahan hijau segar

(t ha/thn) Sumber

Flemingia (Flemingia

macrophylla) 4,7 – 26,2

Suganda et al., 1991;

Haryati et al., 1991;

Erfandi et al., 1991

Glirisidia (Gliricidia

sepium) 2,9 – 9,2 Suganda et al., 1991

Lamtoro gung 1,3 – 2,9 Suganda et al., 1991;

Kang et al., 1984

Lamtoro (Leucaena

leucephala) 6,1 – 20 Erfandi et al., 1988

Thephrosia (Thephrosia

candida) 13,5 Haryati et al., 1991

Kaliandra (Calliandra

callothyrsus) 4,3 – 22,8

Suganda et al., 1991;

Erfandi et al., 1988

Sengon (Paraserianthes

falcataria) 1,5 – 1,6 Suganda et al., 1991

Selain dilihat dari tingkat produksi bahan organiknya (hasil pangkasan),

potensi tanaman pagar untuk dijadikan sumber pupuk hijau dapat dilihat dari

kandungan haranya.

Tabel… Kandungan C-organik dan unsur hara pada beberapa jenis tanaman pagar

Jenis tanaman pagar Kandungan * (%)

C-organik N P K Ca Mg

Flemingia 40,4 – 51,0 2,9 – 3,0 0,2 – 0,4 0,5 – 1,3 1,6 0,41

(Flemingia

macrophylla)1 dan 2

Glirisidia (Gliricidia

sepium) 1 dan 2 36,9 – 40,7 2,4 – 3,7 0,2 0,9 – 2,2 1,9 – 3,2 0,5 – 0,8

Lamtoro (Leucaena

leucephala)3 Td 3,1 – 4,6 0,2 – 0,3 1,5 – 1,9 0,8 – 2,1 0,3 – 0,4

Kaliandra

(Calliandra

callothyrsus)2

41,9 – 46,4 2,6 – 4,1 0,1 – 0,2 0,5 – 0,6 0,9 – 1,8 0,4 – 0,5

Sesbania (Sesbania

sesban)2 37,0 4,0 – 4,7 0,2 1,1 – 2,4 0,8 – 1,7 0,2 – 0,5

Ket : (1) Agus dan Widianto, 2004; (2) Palm et al., (2001); (3) Panjaitan (1988)

*% kering, td (tidak data)

Berikut ini adalah gambar dari beberapa tanaman pagar hidup.

Flemingia (Flemingia macrophylla) Glirisidia (Gliricidia sepium)

Lamtoro (Leucaena leucephala) Kaliandra (Calliandra callothyrsus)

Sesbania (Sesbania sesban) Sengon (Paraserianthes falcataria)

Thephrosia (Thephrosia candida) Lamtoro gung

5. Sistem Multistrata

Sistem multistrata adalah sistem pertanian dengan tajuk bertingkat, terdiri dari

tanaman tajuk tinggi (seperti mangga, kemiri), sedang (seperti lamtoro, gamal,

kopi) dan rendah (tanaman semusim, rumput) yang ditanam di dalam satu kebun

(lihat gambar di halaman depan). Antara satu tanaman dengan yang lainnya diatur

sedemikian rupa sehingga tidak saling bersaing. Tanaman tertentu seperti kopi,

coklat memerlukan sedikit naungan, tetapi kalau terlalu banyak naungan

pertumbuhan dan produksinya akan terganggu.

Gambar. Gamal sebagai pagar hidup

Keuntungan sistem multistrata:

• Mengurangi intensitas cahaya matahari, misalnya untuk kopi dan coklat

yang butuh naungan.

• Karena banyak jenis tanaman, diharapkan panen dapat berlangsung secara

bergantian sepanjang tahun dan ini dapat menghindari musim paceklik.

• Tanah selalu tertutup tanaman sehingga aman dari erosi

6. Aplikasi mikoriza

Mikoriza adalah simbiosis mutualisme antara fungi dengan akar tanaman.

Adanya simbiosis ini akan membantu tanaman inang mendapatkan unsur hara

(terutama fosfor), bertahan pada kondisi kering dan pathogen tular tanah.

meskipun secara tidak langsung terlibat pada dekomposisi bahan organik dalam

tanah, fungi mikoriza juga menambahkan karbon organik dari tanaman inang dan

produksi glycoprotein atau glomalin yang relatif tahan terhadap dekomposisi

sehingga senyawa ini dapat berfungsi sebagai sumber karbon dan pemantap

agregat. Dinding sel fungi yang banyak mengandung khitin yang tahan terhadap

pelapukan juga merupakan sumber karbon. Selain itu, mikoriza juga berperan

dalam meningkatkan agregasi lewat hifa eksternalnya yang mampu menyatukan

butiran tanah sehingga memantapkan agregat tanah, sehingga secara fisik

melindungi karbon organik dalam agregat untuk terdekomposisi lebih lanjut

(Jastrow et al., 2007).

http://bebasbanjir2025.files.wordpress.com/2008/10/a4.jpg

9.5 Ringkasan

Bahan organik adalah bahan-bahan yang berasal dari limbah tumbuhan

atau hewan atau produk samping, seperti pupuk kandang atau unggas, jerami padi

yang dikomposkan atau residu tanaman lainnya, kotoran pada saluran air, pupuk

hijau, dan potongan leguminosa serta sampah kota dan industri. Bahan organik

sebaiknya diberikan dalam bentuk kompos (terdekomposisi). Pengomposan

diartikan sebagai proses biologis oleh mikroorganisme yang mengurai bahan

organik menjadi bahan semacam humus. Bahan yang terbentuk mempunyai berat

dan volume yang lebih rendah daripada bahan dasarnya, stabil, dekomposisi

lambat dan sebagai sumber pupuk organik.

9.6 Pertanyaan

9.7 Daftar Pustaka

Agus, F dan Widianto. 2004. Petunjuk Praktis Konservasi Tanah Pertanian

Lahan Kering. World Agroforestry Centre. ICRAF. Southeast Asia.

Djajakirana, G. 2002. Proses Pembuatan, Pemanfaatan dan Pemasaran

Vermikompos untuk Pertanian di Indonesia. Makalah seminar

“Pemanfaatan Teknologi Aplikatif Pertanian dalam Mencapai Suatu

Pertanian Berkelanjutan” Bogor

Erfandi, D., H, Suwardjo, dan A. Rachman. 1988. Penelitian alley cropping di

Kuamang Kuning, Jambi. Hal 105-110. Dalam Hasil Penelitian Pola

Usaha Tani Terpadu di Daerah Transmigrasi Kuamang Kuning, Jambi.

Kerjasama Departemen Transmigrasi dengan Pusat Penelitian Tanah.

FAO. 1987. Princples of composting. In Soil Management: Compost

Production and use in Tropical and Sub-tropical Environments. FAO

Soils Bulletin 56.

Gaur, A. C. 1981. A Manual of Rural Composting. Project Field Document

No. 15 FAO of The United Nations, New Delhi.

Haryati, U., A. Rachman dan A. Abdurrachman. 1991. Aplikasi mulsa flemingia

pada pola tanam jagung-kedele-kacang tunggak pada tanah

Usthortens Gondanglegi. Hlm 1-11. Dalam Risalah Seminar Hasil

Penelitian Lahan Kering dan Konservasi Tanah di Kabupaten Semarang

dan Boyolali. Badan Litbang Pertanian.

Jastrow D, J. Amonetto J, E and Bailey V, L. 2007. Mechanism controlling soil

carbon turnover and their potential application for enhancing carbon

sequestration. Climatic change 80:5-23

Kang, B. T., G. F. Wislon and T.L Lawson. 1984. Alley croppig: a. Stable

Alternative to Shifting Cultivation. International Institute of Tropical

Agriculture, Ibadan, Nigeria. 22p.

Muller-Samann KM, and Kotschi,J. 1994. Sustaining growth, soil fertility

management in tropical smallholdings. 486p. Weikersheim, Germany

Munawar, Ali. 2011. Kesuburan Tanah dan Nutrisi Tanaman. IPB Press.

Palm, C, A., Gachengo C,N., Delve R. J., Candisch G. anf Giller K.E. 2001.

Organik input for soil fertility management and tropical

agroecosystem: Aplication of an organik resource data base.

Agriculture, Ecosystem and Environment. 83: 27-42.

Panjaitan, M. 1988. Nutritive value og legumes introduced in Indonesia. IARD

Journal 10: 73-80.

Suganda, H., T, Sudharto dan A. Abas. 1991. Pengaruh kombinasi pertanaman

lorong dan cara pengolahan tanah terhadap sifat fisik dan hasil

tanaman pada tanah Kombisol di Desa Karyamukti. Hlm 67-77 dalam

Pertemuan Teknis Penelitian Tanah: Bidang Konservasi Tanah dan Air,

dan Agroklimat. Bogor 3-5 Juni 1991. Puslittanak, Bogor.

Tan, K. H. 1992. Dasar Dasar Kimia Tanah. Gajah Mada University Press.

Yogyakarta.

XI. AGROFORESTRI DAN BAHAN ORGANIK

TANAH

11.1 TIU dan TIK

Setelah mengikuti perkuliahan dengan topik agroforestri dan bahan organik tanah

diharapkan:

1. Mahasiswa mampu menjelaskan definisi agroforestri

2. Mahasiswa mampu menjelaskan keterkaitan Agroforestri dengan bahan organik

di dalam tanah

3. Mahasiswa mampu menjelaskan keterkaitan alley cropping dan bahan organik

tanah

4. Mahasiswa mampu menjelaskan pengaruh Agroforestri sengon dan kopi terhadap

bahan organik tanah

11.2 Latar Belakang dan Definisi Agroforestri

Penanaman berbagai jenis pohon dengan atau tanpa tanaman semusim

(setahun) pada sebidang lahan yang sama sudah sejak lama dilakukan petani

(termasuk peladang) di Indonesia. Contoh semacam ini dapat dilihat pada lahan

pekarangan di sekitar tempat tinggal petani. Praktek seperti ini semakin meluas

belakangan ini khususnya di daerah pinggiran hutan karena ketersediaan lahan yang

semakin terbatas. Konversi hutan alam menjadi lahan pertanian menimbulkan banyak

masalah, misalnya penurunan kesuburan tanah, erosi, kepunahan flora dan fauna,

banjir, kekeringan dan bahkan perubahan lingkungan. Secara global, masalah ini

semakin berat sejalan dengan meningkatnya luas hutan yang dikonversi menjadi

lahan usaha lain. Peristiwa ini dipicu oleh upaya pemenuhan kebutuhan terutama

pangan baik secara global yang diakibatkan oleh peningkatan jumlah penduduk.

Di tengah perkembangan itu lahirlah agroforestri, suatu cabang ilmu

pengetahuan baru di bidang pertanian dan kehutanan yang mencoba menggabungkan

unsur tanaman dan pepohonan. Ilmu ini mencoba mengenali dan mengembangkan

sistem-sistem agroforestri yang dipraktekkan oleh petani sejak abad yang lalu.

Agroforestri adalah sistem penggunaan lahan (usahatani) yang mengkombinasikan

pepohonan dengan tanaman pertanian untuk meningkatkan keuntungan, baik secara

ekonomis maupun lingkungan. Pada sistem ini, terciptalah keanekaragaman tanaman

dalam suatu luasan lahan sehingga akan mengurangi risiko kegagalan dan melindungi

tanah dari erosi serta mengurangi kebutuhan pupuk atau zat hara dari luar kebun

karena adanya daur ulang sisa tanaman.

Direktur ICRAF (K.F.S. King) mendefinisikan agroforestri sebagai berikut :

suatu sistem pengelolaan lahan dengan berasaskan kelestarian, yang meningkatkan

hasil lahan secara keseluruhan, mengkombinasikan produksi tanaman pertanian

(termasuk tanaman pohon-pohonan) dan tanaman hutan dan/atau hewan secara

bersamaan atau berurutan pada unit lahan yang sama, dan menerapkan cara-cara

pengelolaan yang sesuai dengan kebudayaan penduduk setempat (King dan Chandler,

1978).

Pada dasarnya agroforestri terdiri dari tiga komponen pokok yaitu kehutanan,

pertanian dan peternakan, dimana masing-masing komponen sebenarnya dapat berdiri

sendiri-sendiri sebagai satu bentuk sistem penggunaan lahan. Hanya saja sistem-

sistem tersebut umumnya ditujukan pada produksi satu komoditi khas atau

kelompok produk yang serupa. Penggabungan tiga komponen tersebut menghasilkan

beberapa kemungkinan bentuk kombinasi sebagai berikut:

• Agrisilvikultur = Kombinasi antara komponen atau kegiatan kehutanan

(pepohonan, perdu, palem, bambu, dll.) dengan komponen pertanian.

• Agropastura= Kombinasi antara komponen atau kegiatan pertanian dengan

komponen peternakan

• Silvopastura = Kombinasi antara komponen atau kegiatan kehutanan dengan

peternakan

• Agrosilvopastura = Kombinasi antara komponen atau kegiatan pertanian

dengan kehutanan dan peternakan/hewan

Dari keempat kombinasi tersebut, yang termasuk dalam agroforestri adalah

Agrisilvikutur, Silvopastura dan Agrosilvopastura. Sementara agropastura tidak

dimasukkan sebagai agroforestri, karena komponen kehutanan atau pepohonan tidak

dijumpai dalam kombinasi.

Nair (1987) telah meninjau kembali definisi-definisi tersebut, dan

mengusulkan untuk mengunakan definisi yang dirumuskan oleh Lundgren dan

Raintree sebagai berikut : “Agroforestry adalah suatu nama kolektif untuk sistem-

sistem pengunaan lahan dan teknologi, dimana tanaman keras berkayu/pohon-

pohonan, perdu, jenis-jenis palm, bambu, dsb, ditanam bersamaan dengan tanaman

pertanian, dan/atau hewan, dengan suatu tujuan tertentu dalam suatu bentuk

pengaturan spasial atau urutan temporal, dan didalamnya terdapat interaksi-interaksi

ekologi dan ekonomi diantara berbagai komponen yang bersangkutan”.

Di samping ketiga kombinasi tersebut, Nair (1987) menambah sistem-sistem

lainnya yang dapat dikategorikan sebagai agroforestri. Beberapa contoh yang

menggambarkan sistem lebih spesifik yaitu:

• Silvofishery = kombinasi antara komponen atau kegiatan kehutanan dengan

perikanan.

• Apiculture = budidaya lebah atau serangga yang dilakukan dalam kegiatan

atau komponen kehutanan.

Gambar. Ruang Lingkup Sistem Pemanfaatan Lahan secara Agroforestri

Nair (1987) membedakan antara sistem agroforestry dan teknologi

agroforestry. Sistem agroforestry mencakup bentuk-bentuk agroforestry yang banyak

diselengarakan di suatu daerah; dengan lain perkataan suatu cara pemanfaatan lahan

yang sudah umum dilakukan di daerah tersebut. Istilah teknologi agroforestry

menunjukkan adanya perbaikan atau inovasi yang biasanya berasal dari hasil

penelitian, dan digunakan dengan hasil yang baik dalam mengelola sistem-sistem

agroforestry yang telah diselenggarakan. Teknologi agroforestry yang cukup terkenal,

oleh Nair tersebut antara lain : Improved fallow, integrated taungya, alley cropping,

mutipurpose trees on farm lands dan sebagainya.

Di Indonesia dan di negara–negara tropik lainnya terdapat berbagai sistem

agroforestry tradisional maupun teknologi agroforestyr, yang dikembangkan dalam

berbagai program, yang salah satu contohnya adalah sistem pekarangan sebagai salah

satu sistem agroforestry lokal.

http://bebasbanjir2025.files.wordpress.com/2008/10/g1.jpg

11.3 Agroforestri dan bahan organik tanah

Pada dasarnya agroforestri merupakan upaya optimalisasi pemanfaatan lahan

melalui penanaman lebih dari satu tanaman dalam satu lahan dengan memanfaatkan

sinar matahari secara optimal. Penutupan tanah yang optimal tersebut memungkinkan

iklim mikro lebih sejuk sehingga suhunya lebih rendah dibanding system monokultur.

Sebagaimana telah dibahas pada bagian 8.3 bahwa suhu berpengaruh terhadap

kadar bahan organik di dalam tanah dan pada lahan bersuhu rendah memiliki kadar

bahan organik dalam tanah lebih tinggi dibanding lahan bersuhu tinggi. Dengan

demikian pada system agroforestri yang memiliki suhu lebih rendah maka bahan

organiknya lebih tinggi. Garden, alley cropping, tumpangsari sengon dan kopi.

Bagaimana kadar bahan organik pada beberapa system agroforestri tersebut dibahas

berikut ini.

Home garden (pekarangan) adalah lahan sekitar rumah yang ditumbuhi

campuran tanaman semusim dan tanaman keras, disertai adanya berbagai binatang

liar dan hewan ternak. Pekarangan merupakan suatu sistem dengan batas-batas

tertentu dan mempunyai manfaat ekonomi, biofisik, dan sosio-ekonomi bagi

pemiliknya. Home garden memiliki kadar bahan organik di dalam tanah lebih tinggi

dibanding sistem monokultur.

Alley cropping merupakan tipe agroforestri dimana dalam satu lahan

ditanami tanaman sebagai pagar lorong biasanya tanaman pupuk hijau dan pada

bagian lorong ditanamai tanaman pangan atau hortikultura. Tipe agroforestri ini

memiliki iklim mikro yang tidak berbeda menyolok dibanding monokultur. Namun,

adanya penambahan bahan organik dari pangkasan tanaman pagar lorong akan

menambah bahan organik. Hal itu yang menyebabkan kadar bahan organik tanah

pada tipe agroforestri Alley cropping lebih tinggi dibanding system monokulturnya.

Tumpangsari merupakan tipe agroforestri dimana dalam satu lahan ditanam

tumpangsari, seperti pertanaman sengon dan kopi. Tipe agroforestri ini memiliki

penutupan lahan atau tanah yang tinggi, sehingga suhu lebih rendah dan kelembaban

lebih tinggi dibanding sistem monokultur. Kondisi suhu yang lebih rendah ini yang

menyebabkan kadar bahan organik tanah di dalam tanah lebih tinggi dibanding sistem

monokulturnya.

11.4 Ringkasan

Agroforestri merupakan system pemanfaatan lahan yang lebih optimal dengan

penutupan permukaan tanah yang lebih tinggi. Kondisi penutupan lahan yang tinggi

menyebabkan suhu lebih rendah, sehingga aktivitas dekomposisi dan mineralisasi

bahan organik berjalan kurang intensif. Hal itu yang mengakibatkan kadar bahan

organik pada system agroforestri lebih tinggi dibanding sistem monokulturnya.

11.5 Pertanyaan



1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan system agroforestry ?

2. Uraikan mengapa kadar bahan organik pada system agroforestri lebih tinggi dari

system monokulturnya ?

XII. PENGELOLAAN BAHAN ORGANIK

DI INDONESIA

12.1 TIU dan TIK

Setelah mengikuti perkuliahan dengan topik sumber bahan organik dan

komposisinya diharapkan:

1. Mahasiswa mampu menjelaskan pengelolaan bahan organik pada lahan kering di

Indonesia

2. Mahasiswa mampu menjelaskan pengelolaan bahan organik pada tanah mineral

lahan basah di Indonesia

3. Mahasiswa mampu menjelaskan pengelolaan bahan organik pada lahan gambut di

Indonesia

12.2 Pendahuluan

Seiring dengan peningkatan jumlah penduduk, diintroduksikan varietas

unggul baru padi yang memerlukan input berupa pupuk kimia dan air irigasi untuk

menghasilkan gabah dalam jumlah yang lebih banyak dengan umur tanaman yang

lebih pendek. Dengan penerapan teknologi modern melalui revolusi hijau yang

memprioritaskan penanaman padi varietas unggul responsif terhadap pemupukan,

penggunaan pupuk anorganik makin meningkat dan pupuk organik makin terlupakan.

Bahan organik mempunyai peranan penting sebagai sumber karbon, dalam pengertian

yang lebih luas sebagai sumber pakan, dan juga sebagai sumber energi untuk

mendukung kehidupan dan berkembangbiaknya berbagai jenis mikroba dalam tanah

(Sisworo, 2006). Tanpa bahan organik, mikroba dalam tanah akan menghadapi

keadaan defisiensi karbon sebagai pakan sehingga perkembangan populasi dan

aktivitasnya terhambat. Akibatnya, proses mineralisasi hara menjadi unsur yang

tersedia bagi tanaman juga terhambat.

Kondisi tanah yang miskin kandungan bahan organik dan populasi mikroba

sering secara populer disebut sebagai tanah lapar atau tanah “sakit”. Tanah yang

mengalami defisiensi sumber energi bagi mikroba menjadi tanah berstatus lelah atau

fatigue. Bahan organik juga sangat diperlukan dalam proses agregasi tanah untuk

membangun struktur fisik tanah yang sehat. Mengingat begitu pentingnya bahan

organik sebagai komponen penyusun tanah, di Amerika Serikat kandungan bahan

organik dalam tanah menjadi salah satu kriteria penentu kualitas tanah (Seybold et

al., 1997; Six et al., 2002). Dengan demikian, penambahan bahan organik sangat

diperlukan agar kemampuan tanah dapat dipertahankan atau bahkan ditingkatkan

untuk mendukung upaya peningkatan produktivitas tanaman melalui efisiensi

penggunaan pupuk buatan atau pupuk anorganik.

12.3 Pengelolaan bahan organik pada lahan kering

Lahan kering di Indonesia dapat dibedakan menjadi lahan kering masam dan

lahan kering iklim kering. Lahan kering masam dicirikan dengan pH < 5, Corganik

tanah dan tingkat kesuburan tanah rendah dengan curah hujan relatif tinggi (> 2000

mm/tahun), dan intensitas pengusahaan cukup tinggi (Rochayati dan Dariah 2012).

Lahan kering iklim kering dicirikan dengan terbatasnya ketersediaan air akibat curah

hujan yang sangat rendah, hujan bersifat eratik, dan di beberapa wilayah mengandung

bahan organik atau C-organik tanah yang rendah. Pada umumnya lahan kering baik

lahan kering masam maupun lahan kering iklim kering di Indonesia telah mengalami

degradasi dan salah satunya disebabkan erosi dan kurang tepatnya pengelolaan

pertanian (Suwardjo dan Nurida, 1993).

Pemberian bahan organik mulsa alang-alang, daun gamal (Gliricidia Sp.), dan

mulsa kacang tunggak pada tanah Latosol dengan takaran masing-masing 5 t/ha,

meningkatkan produksi padi gogo 6,4% dengan mulsa alang-alang, 15,0% dengan

mulsa daun gamal, dan 7,0% dengan mulsa kacang tunggak (Pirngadi et al. 2001a;

2001b). Pemakaian bahan organik (pupuk kandang) 4 t/ha pada tanaman padi gogo

monokultur pada tanah Podzolik Merah Kuning (PMK) meningkatkan hasil 32,3%

(Permadi et al., 2003). Pemberian bahan organik (pupuk kandang) 4 t/ha pada

tanaman padi gogo pada tanah Latosol meningkatkan hasil 50,6% (Pirngadi et al.,

2005). Pemberian bahan organik 5 t/ha pada tumpang sari padi gogo dengan karet

muda pada jenis tanah yang sama meningkatkan hasil padi 7,8% (Pirngadi, 1998).

Pemberian bahan organik (mulsa) 5 t/ha pada tumpang sari padi gogo dengan karet

muda umur 1 tahun dan 3 tahun pada tanah Grumusol meningkatkan hasil

masingmasing 4,4% dan 11,7% (Pirngadi et al., 1999a). Pemberian bahan organik 5

t/ha pada tumpang sari padi gogo dengan sengon muda umur 2 tahun pada tanah

PMK meningkatkan hasil padi 8,3% (Pirngadi et al.,1999b). Pemberian bahan

organik (pupuk kandang) 6 t/ha pada tumpang sari padi gogo dengan karet muda pada

tanah Latosol meningkatkan hasil 42,3%, dan dengan jati muda hasil padi gogo

meningkat 10,5% (Pirngadi et al., 2006a). Pada lahan kering melalui penerapan PTT

(menggunakan bahan organik) pada tanah PMK, produksi padi gogo meningkat

78,3% (Pirngadi dan Makarim 2005). Pada lahan kering dalam sistem tumpang sari

dengan jati muda pada tanah PMK, penerapan PTT (menggunakan bahan organik)

meningkatkan hasil padi gogo 46,4% (Pirngadi dan Toha, 2006).

12.4 Pengelolaan Bahan Organik Pada Tanah Gambut

Bertani di lahan gambut harus dilakukan secara hati-hati karena menghadapi

banyak kendala antara lain kematangan dan ketebalan gambut yang bervariasi,

penurunan permukaan gambut, rendahnya daya tumpu, rendahnya kesuburan tanah,

dan pH yang sangat masam. Selama ini, untuk mengatasi kendala kesuburan lahan

gambut pada umumnya dilakukan pemberian abu bakaran gambut, kapur dan

pemberian pupuk kimia. Penggunaan abu bakaran gambut sebagai amelioran sangat

tidak dianjurkan karena jika dilakukan terus menerus gambut akan menipis sehingga

fungsi gambut sebagai pengatur air/hidrologi, sarana konservasi keanekaragaman

hayati serta sebagai penyerap dan penyimpan karbon yang mampu meredam

perubahan iklim global akan berkurang.

Kesuburan tanah dalam pandangan masyarakat petani lokal melayu di lahan

rawa atau lahan gambut adalah kemampuan tanah untuk memberikan hasil yang

memadai umumnya dilihat dari aspek fisik dan lingkungannya. Kriteria lahan yang

cocok untuk pertanian bagi para petani pioner sebagaimana dituturkan ditentukan

oleh jeluk mempan (kedalaman effective) dan bau dari tanah lapisan atas yang

diistilahkan dengan bau “harum” (Idak, 1985). Boleh jadi yang dimaksud dengan bau

“harum” adalah lawan dari bau “busuk” yang muncul dari asam sulfida (H2S). Asam

sulfida ini bersifat meracun tanaman pada kondisi tergenang atau lahan-lahan yang

setelah kekeringan (musim kemarau) menjadi basah kembali setelah hujan

menyisakan kadar sulfida yang tinggi hasil proses reduksi sulfat.

Berkenaan dengan dinamika tanah ini para petani umumnya pada awal-awal

minggu pertama musim hujan membiarkan tanahnya kosong karena ”air bacam”

dapat meracuni tanaman, khususnya padi. Petani baru melakukan tanam setelah 3-4

minggu memasuki musim hujan saat air bacam sudah terencerkan dan tergelontor.

Selain hal di atas, petani juga sering menilai kesuburan lahan dari vegetasi yang

tumbuh pada lahan tersebut. Jenis-jenis gulma atau vegetasi tertentu sering dijadikan

penciri atau tanaman indikator bagi status kesuburan lahan tersebut. Misalnya

tanaman purun tikus (Eleocharis dulcis) mencirikan keadaan tumpat

air (waterlogging) dan kemasaman akut, galam (Meleleuca leucadendron)

mencirikan tanah mengalami pengatusan dan berubah matang dengan tingkat

kemasaman pH (Melastoma malabatharicum) dengan bunga merah jambu menarik,

yang disebut juga Rhododendron Singapura menunjukkan tanah paling miskin.

Tumbuhan lain seperti Commelina dan Emilia menunjukkan pH rendah (Noor, 1996;

Mackinnon et al., 2000). Indikasi tumbuhan yang dilihat di atas berkorelasi dengan

tipe luapan lahan rawa sehingga umumnya dipilih yang mendapatkan luapan yaitu

tipe A dan B.

Penilaian kesuburan tanah juga terkait dengan keadaan air di sekitar wilayah

tersebut antara lain apabila air tersebut tampak bening dan terang ini menunjukkan

bahwa kualitas air tersebut sangat masam. Sebaliknya apabila keruh dan berwarna

cokelat seperti air teh menunjukkan bahwa kondisi lahan di sekitar wilayah tersebut

adalah gambut dalam atau tebal. Menurut Maas (2003) warna air yang keruh tersebut

menunjukkan kandungan asam-asam humat dan fulvat yang tinggi.

Menurut Radjagukguk (2003) lahan gambut tropika yang terdapat di

Indonesia dicirikan oleh antara lain :

1. Biodiversitas (keragaman hayati) yang khas dengan kekayaan keragaman

flora dan fauna

2. Fungsi hidrologisnya, yakni dapat menyimpan air tawar dalam jumlah yang

sangat besar. Satu juta lahan gambut tropika setebal 2 m ditaksir dapat

menyimpan 1,2 juta m3

3. Sifatnya yang rapuh (fragile) karena dengan pembukaan lahan dan drainase

(reklamasi) akan mengalami pengamblesan (sub-sidence), percepatan

peruraian dan resiko pengerutan tak balik (irreversible) serta rentan terhadap

bahaya erosi

4. Sifatnya yang praktis tidak terbarukan karena membutuhkan waktu

5000-10.000 tahun untuk pembentukannya sampai mencapai ketebalan

maksimum sekitar 20 m, sehingga taksiran laju pelenggokannya adalah 1cm/

5 tahun, di bawah vegetasi hutan

5. Bentuk lahan dan sifat-sifat tanahnya yang khas, yakni lahannya berbentuk

kubah keadaannya yang jenuh atau tergenang pada kondisi alamiah serta

tanahnya mempunyai sifat-sifat fisika dan kimia yang sangat berbeda dengan

tanah-tanah mineral.

Pengelolaan air harus disesuaikan dengan kebutuhan perakaran tanaman.

Kedalaman permukaan air tanah pada parit kebun diusahakan agar tidak terlalu jauh

dari akar tanaman, jika permukaan air terlalu dalam maka oksidasi berlebih akan

mempercepat perombakan gambut, sehingga gambut cepat mengalami subsiden.

Sebagai acuan kedalaman permukaan air tanah untuk tanaman pertanian menurut

Maas et al dalam Andriesse (1988).

Bertitik tolak dari uraian tersebut, maka perlu dilakukan penelitian tentang

budidaya tanaman melon di lahan gambut dengan teknik budidaya inovatif, yaitu

memadukan beberapa teknik budidaya ramah lingkungan seperti pembukaan lahan

tanpa bakar, pengolahan tanah minimum (minimum tillage), pemanfaatan gambut

hanya sebagai sarana pendukung atau sebagai wadah/pot bagi tanaman, pemanfaatan

limbah pertanian seperti abu serbuk gergaji dan pupuk kandang sebagai amelioran

sehingga dapat mengurangi penggunaan kapur, pemberian amelioran hanya pada

lubang tanam untuk efisiensi dan penggunaan pupuk organik padat (POP) untuk

mengurangi pemakaian pupuk anorganik serta menananam varietas adaptif.

Pengelolaan lahan gambut yang berwawasan lingkungan sangat perlu

dipraktekan mengingat lahan gambut merupakan salah satu lahan untuk masa depan

apabila diperhatikan cara pengelolaan yang tepat. Menurut Sabiham (2007)

melaporkan bahwa beberapa kunci pokok penggunaan gambut berkelanjutan : (1)

Legal aspek yang mendukung pengelolaan lahan gambut, (2) Penataan ruang

berdasarkan satuan sistem hidrologi, (3) Pengelolaan air yang memadai sesuai tipe

luapan dan hidro topografi, (4) Pendekatan pengembangan berdasarkan karakteristik

tanah mineral di bawah lapisan gambut, (5) Peningkatan stabilitas dan penurunan

sifat toksik bahan gambut. Selain itu dalam pengelolaan lahan gambut haruslah

didukung dengan teknologi budidaya spesifik lokasi dan ketersediaan lembaga

pendukung.

Salah satu upaya dapat dilaksanakan untuk memanfaatkan lahan gambut dan

mengurangi resiko terjadinya kebakaran di lahan gambut/bergambut adalah

memperpendek masa bera. Pengaturan pola tanam dan pola usahatani merupakan

alternatif yang dapat diterapkan untuk meningkatkan intensitas pertanaman dan

memperpendek masa bera.

Pola usahatani yang diterapkan petani dapat berupa monokultur seperti padi –

bera, padi + palawija/sayuran, sayuran+palawija, sayur-sayuran, sangat tergantung

pada tipologi gambut.

Sistem usahatani lahan gambut hendaknya didasarkan kepada sistem

usahatani terpadu yang bertitik tolak kepada pemanfaatan hubungan sinergik antar

subsistemnya agar pengembangannya tetap menjamin kelestarian sumberdaya

alamnya. Secara garis besar ada dua sistem usahatani terpadu yang cocok

dikembangkan di lahan gambut, yaitu sistem usahatani berbasis tanaman pangan dan

sistem usahatani berbasis komoditas andalan (Alihamsyah dan Ananto 1998;

Suprihatno et al., 1999; Alihamsyah et al.,2000). Sistem usahatani berbasis tanaman

pangan ditujukan untuk menjamin keamanan pangan petani sedangkan sistem

usahatani berbasis komoditas andalan dapat dikembangkan dalam skala luas dalam

perspektif pengembangan sistem dan usaha agribisnis.

Sitem pertanian Leisa menggunakan Tanah selalu tertutupi tanaman dimana

dedaunan yang jatuh atau serasah membusuk menutupi permukaan tanah. Pelepasan

unsur hara oleh mikroba tanah sejalan dengan kebutuhan tanaman . Sebagian besar

hara disimpan dalam bentuk tumbuhan dan ternak. Dari segi perakaran diupayakan

menanam tanaman yang menyebar merata di tanah pada berbagai kedalaman. Konsep

agroforestry dan penggunaan mulsa merupakan sebagian contoh konsep meniru alam.

Konsep LEISA berupaya memanfaatkan sinergi berbagai komoditi seperti pemilihan

tumpang sari yang saling mendukung dalam memanfaatkan ruang, hara, air dan enerji

surya. Integrasi ternak – tanaman selalu diusahakan sepanjang hal itu memungkinkan.

Tanaman atau limbah tanaman dijadikan pakan ternak dan limbah ternak dalam

bentuk urine, sisa pakan dan kotoran ternak dijadikan bahan untuk pupuk organik

sebagai upaya untuk mengembalikan kesuburan tanah baik secara fisik maupun

kimiawi. Budidaya campuran berbagai varietas atau jenis diupayakan selain untuk

tujuan tersebut di atas juga untuk mengurangi resiko kegagalan. Budidaya padi

dengan ikan secara terintegrasi (Mina padi) merupakan praktek yang mendukung

keberlanjutan. Penganekaragaman sumber hara terutama yang berasal dari bahan

organik yang tersedia secara lokal menjadi salah satu ciri upaya mempertahankan

keberlanjutan

12.6 Ringkasan

Kunci keberhasilan bertani di daerah humid tropic seperti di Indonesia terletak

pada pengelolaan bahan organik. Pada bagian ini diuraikan pengelolaan bahan

organik di Indonesia, khususnya pada lahan kering, tanah mineral lahan basah dan

pada tanah gambut.

Pengelolaan bahan organik pada lahan kering dilakukan dengan penambahan

bahan organik dari luar, penambahan bahan organik insitu (seperti penerapan system

agroforestri, pengembalian residu tanaman), dan penerapan tindakan konservasi tanah

dan air. Pengelolaan bahan organik pada tanah mineral lahan basah dilakukan

dengan penginkorforasian gulma dan pengembalian residu tanaman ke dalam tanah.

Pengelolaan bahan organik pada lahan gambut dilakukan melalui pengembalian

residu tanaman dan pengelolaan air.

12.7 Pertanyaan



1. Jelaskan pengelolaan bahan organik pada lahan kering di Indonesia ?

2. Jelaskan pengelolaan bahan organik pada tanah mineral lahan basah ?

3. Jelaskan pengelolaan bahan organik pada tanah gambut di Indonesia ?

12.8 Daftar Pustaka

Madjid, A. R. 2009. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Bahan Ajar Online untuk mata kuliah:

(1) Dasar-Dasar Ilmu Tanah, (2) Kesuburan Tanah, dan (3) Pengelolaan

Kesuburan Tanah Lanjut. Fakultas Pertanian Unsri & Program Pascasarjana

Unsri. http://dasar2ilmutanah.blogspot.com.

Suwardjo H., and N. L. Nurida. 1993 Land degradation in Indonesia: Data Collection

and Analysis. p 121-135. In. Report of the Experts Consultation of the Asian

Network on Problem Soils. Bangkok, 25 – 29 Oct 1993.

http://dasar2ilmutanah.blogspot.com/

Documents

PENGELOLAAN BAHAN ORGANIK · 2019. 12. 12. · pengelolaan bahan organik di Indonesia. 1.8 Pertanyaan Untuk mengevaluasi apakah materi yang telah disampaikan telah dikuasai oleh mahasiswa,