PAPER MATA KULIAH PERTANIAN ORGANIK “Bahan Organik”
Disusun Oleh: Nur in!a "#
$%&'('%'$$$$%%)
*alia alia Nan Nan!a Nur Nur Ali+a li+ah h
$%&' $%&'(' ('%' %'$ $$$$,'( ,'(
*ransis-us Asisi
$%&'('%'$$$$ Kelas .
PROGRAM /TUDI AGROEKOTEKNOLOGI AGROEKOTEKNOLOGI *AKULTA/ PERTANIAN UNI0ER/ITA/ BRAI1A"A MALANG %'$&
Pada umumnya, lahan-lahan pertanian di Indonesia telah mengalami degradasi yang luar biasa. Menurut Badan Pusat Statistik (BPS) tahun 200, lahan terdegradasi men!apai ",# $uta %a. &ngka-angka ini !enderung terus meningkat dari tahun ke tahun. Salah satu indikator kerusakan lahan tersebut adalah kandungan bahan organik yang relati' rendah (Syari', 20). Menurut *urul (20+), bahan organik adalah semua $enis senyaa organik yang terdapat di dalam tanah, seperti seresah, biomass $asad renik, bahan organik terlarut dalam air, dan humus.
andungan bahan organik tanah sangat beragam, berkisar antara 2 / 0 pada tanah-tanah mineral atau bahkan sampai 00 pada tanah organik (%istosol). Pada ilayah yang memiliki !urah hu$an rendah, maka egetasi $uga $arang sehingga akumulasi B1 $uga rendah. Pada ilayah bertemperatur dingin, kegiatan mikroroganisme $uga rendah sehingga proses dekomposisi lambat. /u23er Bahan Organik
Bahan organik tanah men$adi salah satu indikator kesehatan tanah. Bahan organik tanah menyediakan nutrisi untuk aktiitas mikroba yang $uga dapat meningkatkan dekomposisi bahan organik, meningkatkan stabilitas agregat tanah, serta meningkatkan daya pulih tanah (Sutanto, 200). Menurut Suntoro (200") dan Budianta serta istiani (20"), bahan organik berasal dari3 . Sumber primer, yaitu $aringan organik tanaman ('lora) yang dapat berupa daun, ranting dan !abang, batang, buah, serta akar. 2. Sumber sekunder, yaitu $aringan organik 'auna yang dapat berupa kotoran dan ". a. b. !. d.
mikro'auna. Sumber lain dari luar yang berupa pupuk organik, seperti3 Pupuk kandang Pupuk hi$au Pupuk bokasi (kompos) Pupuk hayati
*ungsi !an Peran Bahan Organik
Bahan organik ber'ungsi sebagai penyimpan unsur hara yang se!ara perlahan akan dilepaskan ke dalam air tanah dan disediakan bagi tanaman. Bahan organik di dalam atau di atas tanah $uga melindungi dan membantu mengatur suhu dan kelembaban tanah. Pengelolaan yang tidak memadai dapat menyebabkan peman'aatan unsur hara yang tidak e'isien karena hilangnya unsur hara tersebut.
Syarat tanah sebagai media tumbuh membutuhkan kondisi 'isik dan kimia yang baik. eadaan 'isik tanah yang baik apabila dapat men$amin pertumbuhan akar tanaman. Peran bahan organik menurut Syari' (20") yaitu3 . 4erhadap esuburan 5isik 4anah a. Bahan organik penting dalam pembentukan dan memperbaiki struktur tanah. Bahan organik yang terdekomposisi men$adi bahan organik tanah mempunyai peran sebagai bahan perekat antar partikel tanah untuk bersatu men$adi agregat tanah. b. Meningkatkan kemampuan tanah menahan air !. Membuat arna tanah men$adi !oklat sampai hitam, sehingga meningkatkan penyerapan energi radiasi matahari yang kemudian dapat mempengaruhi suhu tanah 2. 4erhadap esuburan imia 4anah a. Meningkatkan daya serap kapasitas tukar kation (4) tanah "0 kali lebih besar dibandingkan koloid anorganik. Peningkatan 4 dikarenakan pelapukan bahan organik akan menghasilkan humus (koloid organik) yang mempunyai permukaan dapat menahan unsur hara dan air. Peningkatan 4 menambah kemampuan tanah untuk menahan unsur-unsur hara. b. Menurunkan muatan positi' tanah melalui proses pengkelatan terhadap mineral &l dan 5e yang reakti', sehingga dapat menurunkan 'iksasi P tanah dan meningkatkan e'isiensi pemupukan. Bahan organik berperan sebagai sumber asam-asam organik yang mampu mengontrol kelarutan logam dalam tanah. &sam-asam organik mampu mengkhelat unsur-unsur bera!un dalam tanah sehingga men$adi tidak berbahaya bagi tanaman dan $uga menurunkan $umlah 'os'at yang di'iksasi oleh 5e dan &l melalui mekanisme pengkelatan sehingga P tersedia bagi tanaman. !. 6nsur *itrogen (*), 5os'or (P) dan Sulphur (S) diikat dalam bentuk organik atau dalam tubuh mikroorganisme, sehingga terhindar dari pen!u!ian yang kemudian dapat tersedia kembali. Pupuk anorganik bersi'at sangat larut air, sehingga saat hu$an ter$adi kehilangan yang sangat tinggi. d. Bahan organik berperan sebagai penambah hara *, P, dan alium () bagi tanaman dari hasil mineralisasi oleh mikroorganisme. Mineralisasi merupakan trans'ormasi oleh mikroorganisme dari sebuah unsur pada bahan organik men$adi anorganik, seperti nitrogen pada protein men$adi amonium atau nitrit. Melalui mineralisasi, unsur hara men$adi tersedia bagi tanaman. ". 4erhadap Biologi 4anah
Bahan organik merupakan sumber energi bagi makro dan mikro-'auna tanah. Penambahan bahan organik dalam tanah akan meningkatkan aktiitas dan populasi mikrobiologi dalam tanah, terutama yang berkaitan dengan aktiitas dekomposisi dan mineralisasi bahan organik. %al ini dikarenakan bahan organik menyediakan karbon sebagai sumber energi bagi mikroorganisme. *ak45r 6ang Me27engaruhi Dek5275sisi Bahan Organik
Proses dekomposisi dikendalikan oleh tiga tipe 'aktor, yaitu3 kondisi lingkungan 'isik, kualitas dan kuantitas dari substrat yang tersedia untuk dekomposer, serta karakteristik dari komunitas mikroba. . 7ingkungan 5isik a. &ir 8 elembaban 9ekomposer mengalami kondisi paling produkti' dalam kondisi lembab yang hangat (pasokan oksigen yang !ukup tersedia), kondisi yang menyebabkan tingkat dekomposisi yang tinggi pada hutan tropis. 4ingkat dekomposisi umumnya mengalami penurunan pada kelembaban tanah yang kurang dari "0 sampai 0 dari massa kering dikarenakan penurunan ketebalan dari lapisan lembab pada permukaan tanah yang menyebabkan penurunan ke!epatan di'usi substrat oleh mikroba. Proses dekomposisi $uga mengalami penurunan pada kadar kelembaban tanah yang tinggi (misalnya lebih besar dari 00 hingga 0 dari massa kering). Pada kasus batangan pohon kayu yang membusuk, terdapat lingkungan mikro yang unik dan umumnya memiliki kadar air yang tinggi. %al ini menyebabkan tingkat la$u dekomposisi batangan pohon ini men$adi terbatasi (dipengaruhi oleh $umlah pasokan oksigen). b. p% tanah Proses dekomposisi ter$adi lebih !epat pada kondisi netral daripada kondisi asam. Peningkatan se!ara menyeluruh di tingkat dekomposisi pada p% yang lebih tinggi mungkin men!erminkan adanya kompleksitas interaksi antar 'aktor, termasuk perubahan dalam komposisi spesies tumbuhan dan terkait dengan perubahan dalam kuantitas dan kualitas sampah. 4erlepas dari penyebab perubahan keasaman dan komposisi $enis tanaman yang terkait, p% rendah !enderung dikaitkan dengan tingkat dekomposisi yang rendah.
!. 4emperatur (Suhu) 4emperatur
mempengaruhi
proses
dekomposisi
se!ara
langsung
dengan
meningkatkan aktiitas mikroba dan se!ara tidak langsung dengan mengubah kelembaban tanah serta kuantitas dan kualitas masukan bahan organik ke dalam tanah. Meningkatnya suhu menyebabkan peningkatan eksponensial dalam proses respirasi mikroba pada rentang temperatur yang luas sehingga memper!epat mineralisasi karbon organik men$adi :12. eadaan temperatur yang tinggi se!ara terus menerus menyebabkan proses dekomposisi berlangsung dengan lebih !epat. 4emperatur $uga memiliki banyak e'ek tidak langsung terhadap proses dekomposisi. 4emperatur tinggi mengurangi kelembaban tanah dengan meningkatkan proses eaporasi dan transpirasi. d. Mineral 7empung (liat) Mineral lempung (liat) dapat mengurangi tingkat dekomposisi terhadap bahan organik tanah, sehingga dapat meningkatkan kandungan organik tanah. 7empung mengubah lingkungan 'isik tanah dengan meningkatkan kapasitas menahan air. %al ini mengakibatkan ter$adinya pembatasan suplai oksigen yang dapat mengurangi tingkat dekomposisi pada tanah lempung basah. Bahkan pada kelembaban tanah yang sedang, mineral lempung dapat meningkatkan akumulasi bahan organik dengan3 mengikat bahan organik tanah; mengikat en
menon$ol terlihat pada keadaan tanah basah yang hangat /dimana proses aerasi yang telah meningkat ini besar pengaruhnya terhadap proses dekomposisi. 2. ualitas dan uantitas Substrat 4erdapat si'at kimia bahan organik yang saling berkaitan dalam menentukan kualitas substrat, yaitu ukuran molekul, $enis ikatan kimia, keteraturan struktur, toksisitas, dan konsentrasi nutrisi. Setiap si'at dapat ber'ungsi sebagai indikator tingkat la$u dekomposisi karena si'at-si'at tersebut !enderung saling berkorelasi. asio perbandingan konsentrasi karbon dengan nitrogen (rasio :3*) misalnya, sering digunakan sebagai indeks dari kualitas pupuk karena dengan rasio >: 3 *? yang rendah (konsentrasi nitrogen tinggi), umumnya mengalami dekomposisi yang !epat. Materi organik tanah dihasilkan dari sampah oleh mikroba. Setelah mikroba ini mati, komponen !hitin serta komponen solid lain pada dinding sel mikroba tersebut menyebabkan ter$adinya peningkatan proporsi massa dari sampah yang menghasilkan senyaa humik. %al inilah yang mengakibatkan pengurangan kualitas bahan organik tanah se!ara bertahap (penuaan). omponen-komponen yang berbeda usia dari materi organik tanah ini dapat mempengaruhi dekomposisi karena partikel baru bersi'at kurang padat apabila dibandingkan dengan yang tua dan !enderung tidak terikat pada partikel mineral tanah. eadaan tanah dimana memiliki proporsi materi organik tanah yang besar dalam pe!ahan ringan, umumnya memiliki tingkat dekomposisi yang tinggi. ". omposisi omunitas Mikroba dan apasitas @n
Perbandingan :8* berguna sebagai penanda kemudahan perombakan bahan organik dan kegiatan $asad renik tanah. ebanyakan energi yang diperlukan untuk mempertahankan populasi tanah ber'ungsi dan mendukung kelangsungan proses tanah yang begitu banyak berasal dari konersi karbondioksida. atio karbon dan nitrogen (:8*) mempunyai arti penting misalnya apakah ter$adi kompetisi antara $asad renik dan tanaman terhadap kebutuhan unsur hara nitrogen. :8* berguna untuk mengetahui tingkat pelapukan dan ke!epatan penguraian bahan organik serta ketersedianya unsur hara nitrogen dalam tanah. (Ba!htiar, 200#). Bahan organik yang mempunyai :8* masih tinggi berarti masih mentah. :8* yang tinggi dianggap merugikan karena bila diberikan langsung ke dalam tanah, maka bahan organik tersebut akan diserang oleh mikrobia untuk memperoleh energi. Legu2in5sa
4anaman ka!ang-ka!angan (leguminosa) merupakan tanaman yang penting dalam bidang pertanian karena mempunyai bintil akar yang dapat menambat nitrogen langsung dari udara. =as nitrogen akan diolah men$adi senyaa yang dapat digunakan oleh tanaman. *odul akar merupakan rangkaian proses dimana rhi
Proses ini membutuhkan sumber elektron dan proton serta molukel &4P kompleks en
6paya pengelolaan bahan organik tanah yang tepat perlu men$adi perhatian yang serius agar tidak ter$adi degradasi bahan organik tanah. Penambahan bahan organik se!ara kontinyu pada tanah merupakan !ara pengelolaan yang murah dan mudah. *amun demikian, alaupun pemberian bahan organik pada lahan pertanian telah banyak dilakukan, umumnya produksi tanaman masih kurang optimal karena rendahnya unsur hara yang disediakan dalam aktu pendek serta rendahnya tingkat sinkronisasi antara aktu pelepasan unsur hara dari bahan organik dengan kebutuhan tanaman akan unsur hara. ualitas bahan organik sangat menentukan ke!epatan proses dekomposisi dan mineralisasi bahan organik. Pengaruh kualitas bahan organik terhadap dekomposisi dapat digunakan sebagai a!uan dalam seleksi bahan organik yang tepat untuk meningkatkan sinkronisasi dan e'isiensi penggunaan hara tanaman. &pabila penyediaan unsur hara tidak sinkron, maka akan ter$adi de'isiensi unsur hara atau kelebihan unsur hara, meskipun $umlah total penyediaan sama dengan $umlah total kebutuhan. andungan hara *, P, dan S sangat menentukan kualitas bahan organik (%andayanto, CCC).
*isbah :8* dapat digunakan untuk memprediksi la$u mineralisasi bahan organik. Dika bahan organik mempunyai kandungan lignin tinggi, maka ke!epatan mineralisasi * akan terhambat. 7ignin adalah senyaa polimer pada $aringan tanaman berkayu yang mengisi rongga antar sel tanaman, sehingga menyebabkan $aringan tanaman men$adi keras dan sulit untuk dirombak oleh organisme tanah. Selain itu, poli'enol berpengaruh terhadap ke!epatan dekomposisi bahan organik. Semakin tinggi kandungan poli'enol dalam bahan organik, maka akan semakin lambat proses dekomposisi dan mineralisasi. Poli'enol adalah senyaa aromatik hidroksil yang se!ara umum dapat dikelompokkan men$adi dua $enis, yakni poli'enol sulit larut dan poli'enol mudah larut. Si'at khas dari poli'enol adalah kemampuannya dalam membentuk kompleks dengan protein, sehingga protein sulit dirombak oleh organisme perombak. Selain itu, poli'enol $uga dapat mengikat en
KE/IMPULAN
9engan penggunaan bahan organik di lahan pertanian, keseimbangan tanah lebih ter$aga karena dapat memperbaiki si'at biologi, 'isika, dan kimia tanah. Pen!emaran oleh kegiatan pertanian dapat diminimalisir sehingga produk yang dihasilkan !ukup aman dan bergi
DA*TAR PU/TAKA
&tmo$o, Suntoro Eongso. 200". Peranan Bahan Organik Terhadap Kesuburan Tanah dan Upaya Pengelolaannya. Sebelas Maret 6niersity Press3 Surakarta Ba!htiar, @. 200#. Ilmu Tanah. 5akultas Pertanian, 6niersitas Sumatera3 Medan Bastaman, Syari', M.S!. 20". Perbaikan Kesehatan Tanah dengan Bahan Organik Untuk Kendalikan Jamur Patogen Ganoderma. P4 Mitra Sukses &grindo (MS&)3 Dakarta Budianta, 9 dan istiani, 9. 20". Pengelolaan Kesuburan Tanah Mendukung Pelestarian Sumberdaya Lahan dan Lingkungan. C# p
%andayanto, @. CCC. omponen Biologi 4anah Sebagai Bioindikator esehatan dan Produktiitas 4anah. 6niersitas Brai$aya3 Malang %andayanto, @ dan %airiah, . 200C. Biologi Tanah Landasan Pengelolaan Tanah Sehat!. Pustaka &dipura. %al ""-+0 Sutanto, a!hman. 200. Pertanian Organik" Menu#u Pertanian $lternati% dan Berkelan#utan& Penerbit anisius3 Fogyakarta
