Dr.sc.agr. N. NURLAENY, Ir.,MS.

PERAN BAHAN ORGANIK TANAHDALAM SISTEM PERTANIAN

BERKELANJUTAN

Dr.sc.agr. N. Nurlaeny, Ir. MS., meraihgelar sarjana dari Fakultas Pertanian UniversitasPadjadjaran pada tahun 1980 dan mengikutipendidikan S-2 (1981-1983) dalam bidang kajianutama Kesuburan Tanah dan Nutrisi Tanamanpada Program Pascasarjana Fakultas PertanianUniversitas Padjadjaran. Pada tahun 1990-1995mengikuti pendidikan S-3 dalam bidang kajianutama Plant Nutrition and Soil Science diUniversität Hohenheim – Stuttgart, Jerman.

Saat ini bekerja sebagai staf pengajar padaprogram studi Agroteknologi, Fakultas PertanianUniversitas Padjadjaran dengan mengampu matakuliah Sistem Pertanian Berkelanjutan I, Tekno-logi Media Tanam, Kesuburan Tanah dan NutrisiTanaman II, Mikrobiologi Rhizosfir serta matakuliah Pengembangan Kepribadian. Pada tahun2000 - 2001 mengikuti program Post-Doc diResearch Institute for Soil, Water and Environ-ment, University of Siegen - Germany. Sejaktahun 2008 sampai sekarang aktif sebagai editorpelaksana pada jurnal ilmiah Bionatura. Selainmenulis karya ilmiah dalam bentuk Bahan Ajaruntuk mahasiswa S-1 dan S-2, juga menulisbeberapa artikel hasil penelitian yang telah dimuatdalam berbagai jurnal terakreditasi baik nasionalmaupun internasional.

Dr.sc.agr. N. NURLAENY, Ir.,MS.

PERAN BAHAN ORGANIK TANAHDALAM SISTEM PERTANIAN

BERKELANJUTAN

Unpad PressHak Cipta dilindungi Undang-Undang

Dr.sc.agr. N. NURLAENY, Ir.,MS.

PERAN BAHAN ORGANIK TANAHDALAM SISTEM PERTANIAN

BERKELANJUTAN

Unpad PressHak Cipta dilindungi Undang-Undang

Dilarang keras memperbanyak, memfotokopi sebagian atauseluruh isi buku ini dalam bentuk apapun serta memperjual

belikan tanpa izin tertulis penerbit

Hak Cipta © 2013 ada pada penulisHak Penerbitan ada pada Penerbit Unpad Press, Bandung

Judul Buku : Peran Bahan Organik Tanah Dalam SistemPertanian Berkelanjutan

Penulis : Dr.sc.agr. N. Nurlaeny, Ir. M.S.

Editor : Prof. Dr. Ir. Hj. Yuyun Yuwariah, AS., M.S.

Penerbit : Unpad PressLPPM Unpad, Jl. Raya Bandung-SumedangKm 21, Jatinangor 45363Telp.: 022 -84288812; Fax: 022- 84288896e-mail: lppm@unpad.ac.id

Cetakan : Oktober 2013

ISBN : 978-602-9238-46-4

Anggota Ikatan Penerbit Indonesia (IKAPI)

Perpustakaan Nasional RI. Katalog Dalam Terbitan (KDT)Nurlaeny, NPeran Bahan Organik Tanah Dalam Sistem PertanianBerkelanjutan – N. Nurlaeny/Bandung/130 halamanUnpad Press/2013

i

DAFTAR ISI

Prakata ................................................................................. iDaftar Isi ............................................................................. iiDaftar Tabel ......................................................................... iiiDaftar Gambar ..................................................................... iv

I. PENDAHULUAN ................................................ 1

1.1. Konsep Pertanian Berkelanjutan ..................... 1

1.2. Pengertian Pertanian Organik........................... 5

1.3. Prinsip-Prinsip Pertanian Organik ..................1.3.1. Prinsip Kesehatan ..................................1.3.2. Prinsip Ekologi ......................................1.3.3. Prinsip Keadilan ....................................1.3.4. Prinsip Perlindungan .............................

6791011

1.4. Pengembangan Pertanian Organik .................. 13

1.5. Kekurangan Sistem PertanianOrganik ............................................................ 14

1.6. Kelebihan Sistem PertanianOrganik ............................................................ 15

II. BAHAN ORGANIK TANAH ............................ 18

2.1. Dekomposisi Bahan Organik didalam Tanah.................................................... 18

ii

2.2. Sifat -sifat Bahan Organik Tanah .................... 24

2.3. Sumber-sumber Bahan OrganikTanah ............................................................... 31

III. PUPUK ORGANIK DAN PUPUKHAYATI ................................................................ 35

3.1. Fungsi Pupuk Organik ..................................... 39

3.2. Jenis- jenis Pupuk Organik .............................. 40

3.2.1. Pupuk Kotoran ternak ........................... 40

3.2.2. Pupuk Hijau .......................................... 43

3.2.3. Pupuk Kompos ..................................... 45

3.2.4. Pupuk Guano......................................... 47

3.2.5. Asam Humat .......................................... 51

3.3. Pupuk Hayati dan Vermikompos .................... 55

3.4. Parameter Kualitas dan Baku MutuPupuk Organik ................................................. 64

3.5. Jumlah Unsur Hara Tersedia ........................... 72

3.6. Hara Setara Pupuk Buatan ............................... 76

iii

IV. HUBUNGAN BAHAN ORGANIK DENGANPERTUMBUHAN TANAMAN .......................... 79

4.1. Mekanisme Ketersediaan UnsurHara di dalam Tanah ....................................... 79

4.2. Pergerakan Unsur Hara kePermukaaan Akar Tanaman.......................... 85

4.3 Mekanisme Penyerapan olehAkar Tanaman .................................................. 87

4.3.1. Penyerapan Air dan UnsurHara oleh Akar Tanaman ....................... 87

4.3.2. Mobilitas Unsur Hara di dalamSel-sel Tanaman .................................... 92

V. MANAJEMEN NUTRISI TANAMANDAN KESUBURAN TANAH ............................. 94

5.1. Konsep Aksesibilitas Nutrisi dalamKesuburan Tanah ............................................. 94

5.2. Prinsip Optimasi dalam ManajemenNutrisi Tanaman ............................................. 96

5.3. Manajemen Kesuburan Tanah dalamSistem Pertanian Organik secaraGlobal ............................................................. 106

DAFTAR PUSTAKA .......................................... 117

iv

DAFTAR TABEL

1. Sumber dan bentuk pupuk organik .......................... 36

2. Sumber dan jumlah pupuk organik yangdihasilkan beberapa ternak per hari .......................... 41

3. Kandungan unsur hara rata-rata dalam pupukkotoran ternak padat dari beberapa ukuranjenis ternak ............................................................... 42

4. Konsentrasi unsur hara rata-rata dalampupuk guano.............................................................. 50

5. Perbandingan konsentrasi unsur hara dalampupuk guano dari kelelawar dan dariburung laut ................................................................ 51

6. Perbandingan sifat kimia dan kandunganhara dalam Kascing dan Kompos.............................. 63

7. Jumlah unsur hara yang terkandung dalamkotoran padat dan air seni beberapaternak ........................................................................ 75

8 Amelioran yang diizinkan digunakan untukbahan penyubur tanah dalam sistempertanian organik ...................................................... 102

9 Lembar catatan kegiatan dalam praktekmanajemen nutrisi .................................................... 115

v

DAFTAR GAMBAR

1. Komposisi tubuh tanah yang ideal ......................... 18

2. Sumber bahan organik ............................................ 19

3. Residu tanaman dan mikroba tanah yangmengalami dekomposisi secara cepat(dilihat dengan alat pemindai mikroskopelektron pada perbesaran 400 µm) ......................... 25

4. Partikel tanah saling terikat dengan agregat-agregat mikro pada permukaan residutanaman sebagai bagian dari pembentukanagregat tanah yang stabil ...................................... 26

5. Gugus karboksil (-COOH) dan hidroksil(–OH) pada senyawa organik ................................ 29

6. Residu tanaman dan produk akhir dari prosespengomposan ........................................................ 46

7. Pupuk organik guano yang berasal darikotoran kelelawar dan burung laut ......................... 48

8. Asam humat dan sifat kimianya, terbentukpada akhir proses dekomposisi lanjut,berwarna hitam atau coklat kehitaman ................... 53

9. Beberapa mikroba tanah yang berperandalam penyediaan unsur hara bagitanaman .................................................................. 57

vi

10. Beberapa jenis cacing tanah perombakbahan organik ......................................................... 61

11. Siklus hara dalam sistem pertanianorganik .................................................................... 100

12. Serasah sebagai lapisan mulsa ................................ 111

1

Bab I.PENDAHULUAN

1.1. Konsep Pertanian Berkelanjutan

Sistem pertanian berkelanjutan sering juga disebut

sebagai sistem pertanian organik, pertanian terpadu, pertanian

ramah lingkungan, pertanian selaras alam, atau pertanian

ekologis (ecological agriculture). Sistem pertanian ini bukan

hanya sekedar proses menanam dan memelihara tanaman,

namun merupakan suatu siklus yang tidak terputus mulai dari

proses pra-produksi (pemilihan benih bersertifikat, pembuat-

an pupuk organik), produksi (pengolahan tanah, penyebaran

benih bersertifikat, pemeliharaan) hingga pasca panen (pa-

nen, pengolahan hasil panen). Siklus yang tidak terputus da-

lam proses pertanian ini menggambarkan bahwa pertanian

merupakan suatu sistem yang berkaitan erat dengan ling-

kungan (agroekosistem) (Doll dan Snapp, 2009).

Pertanian berkelanjutan merupakan suatu sistem budi-

daya tanaman yang alami, yang harus selalu mempertahankan

keseimbangan ekosistem. Dalam penerapannya, sistem budi-

daya tanaman harus menyesuaikan dengan lingkungan supa-

ya ekosistem tetap berjalan secara alami tanpa harus memu-

Peran Bahan Organik Tanah

2

tuskan salah satu mata rantai makanan makhluk hidup dan

terbuka menerima masukan teknologi baru yang ramah ling-

kungan (Sharma, 2002).

Dalam pertanian organik modern dibutuhkan tek-

nologi bercocok tanam, penyediaan pupuk organik, pengen-

dalian hama dan penyakit dengan menggunakan agen hayati

atau mikroba. Selain itu diperlukan penerapan manajemen

yang baik untuk mendukung keberhasilan sistem pada lahan-

lahan pertanian intensif yang telah dikonversi terlebih dahulu

untuk berubah menjadi lahan pertanian organik.

Lebih lanjut International Federation of Organic

Agriculture Movements (IFOAM, 2005) menjelaskan bahwa

pertanian organik adalah sistem pertanian holistik yang men-

dukung dan mempertahankan biodiversitas, siklus dan akti-

vitas biologi tanah. Sertifikasi produk organik yang diha-

silkan, penyimpanan, pengolahan, pasca panen dan pema-

sarannya harus sesuai dengan standar yang telah ditetapkan

oleh badan standardisasi. Dalam hal ini penggunaan mikroba

hasil rekayasa genetika (Genetically Modified Organisms,

GMO) mutlak tidak diperbolehkan dalam setiap tahapan per-

tanian organik dari mulai produksi hingga pasca panen.

Resensi: Peran Bahan Organik Tanah dalam Sistem Pertanian Berkelanjutan

Penulis : Dr.sc.agr. N. Nurlaeny, Ir.,MS. Editor : Prof. Dr. Yuyun Yuwariah A.S.,Ir.,MS. Penerbit : Unpad Press, 2013. Cetakan : I Halaman : 130 hal.

Beberapa tahun yang lalu, sistem pertanian secara intensif telah diterapkan oleh hampirseluruh petani di Indonesia dan relatif berhasil untuk meningkatkan produksi pertanian.Namun di samping keberhasilan tersebut, harus diakui pula bahwa sistem tersebut ternyatamembawa berbagai dampak negatif terhadap ekosistem alam dan ke semua aspek kehidupanmanusia. Ketergantungan petani terhadap ketersediaan bibit, berbagai macam pupuk kimiadan pestisida, insektisida, herbisida serta fungisida adalah beberapa contoh dampak negatif

Dr.sc.agr. N. NURLAENY, Ir.,MS.

PERAN BAHAN ORGANIK TANAHDALAM SISTEM PERTANIAN

BERKELANJUTAN

tersebut. Hilangnya varietas lokal berbagai macam tanaman, tercemarnya lingkungan akibatpenggunaan pestisida dan pupuk kimia, rusaknya struktur tanah adalah sebagian dari sekianbanyak lanjutan dari ketergantungan tersebut.

Pada dasarnya, manajemen pasokan nutrisi dari pupuk organik ke tanaman jauh lebihkompleks dibandingkan pasokan nutrisi yang berasal dari pupuk anorganik. Oleh karena itumenarik untuk dikaji bagaimana mekanisme yang berlangsung di dalam tanah terutama yangmenyangkut berbagai hal seperti bagaimana proses dekomposisi residu tanamanberlangsung?, apakah unsur hara yang terurai akibat proses dekomposisi akan keluar danhilang atau tetap berada di dalam sistem?, apakah laju dekomposisi bahan organik dapatdirekayasa sehingga efisiensi penggunaan nutrisi oleh tanaman dapat meningkat?, ataubagaimana berbagai fraksi dari residu tanaman diubah yang selanjutnya terakumulasi menjadibahan organik tanah dan berperan sebagai penyedia nutrisi bagi tanaman.

Dalam Bab I dibahas mengenai konsep, pengertian dan prinsip-prinsip mengenai pertanianberkelanjutan dengan segala kekurangan dan kelebihannya. Dalam Bab II dibahas mengenaiproses dekomposisi bahan organik tanah dengan sifat-sifat dan sumbernya. Selanjutnya BabIII menjelaskan tentang fungsi, jenis pupuk organik disertai dengan parameter kualitas danbaku mutu pupuk organik tersebut, diikuti uraian tentang konversi jumlah kandungan nutrisipupuk organik yang setara dengan pupuk buatan.

Mekanisme ketersediaan nutrisi, pergerakan nutrisi ke permukaan akar tanaman dan diikutidengan penyerapannya oleh akar tanaman yang berlangsung di dalam tanah dijelaskan dalamBab IV terutama mengenai keeratan hubungan antara bahan organik dengan pertumbuhantanaman. Oleh karena itu uraian secara rinci tentang bagaimana konsep aksesibilitas danprinsip optimasi nutrisi dalam manajemen kesuburan tanah untuk sistem pertanian yangberkelanjutan dapat ditemukan dalam Bab V.

Sumber : Perpustakaan CISRAL UNPAD