Pembentukan Substansi Humat April 5, 2011 by Prasetya
Beberapa jalur yang ada untuk pembentukan substansi humat selama penguraian tanaman dan residu binatang dalam tanah Teori klasik, dipopulerkan oleh Waksman, menyebutkan bahwa zat humat merupakan modifikasi lignin (jalur 1) tetapi sebagian besar peneliti sekarang mendukung mekanisme yang melibatkan kuinon (jalur 2 dan 3). Dalam praktek keempat jalur harus dipertimbangkan sebagai mekanisme kemungkinan untuk sintesis asam humat dan fulvat di alam, termasuk kondensasi gula-amin (jalur 4) Empat jalur ini dapat beroperasi pada seluruh jenis tanah, tetapi tidak pada tingkat yang sama atau dalam urutan yang sama penting. Jalur lignin dapat mendominasi di tanah buruk yang dikeringkan dan sedimen basah (rawa, dll) sedangkan sintesis dari polifenol mungkin penting dalam tanah hutan tertentu. Seiring dengan terjadinya fluktuasi tajam pada suhu, kelembaban, dan iradiasi di permukaan tanah darat di bawah iklim benua yang ekstrim dapat mendukung sintesis humus dengan larutan gulaamina. Jalur
–
1
Teori
Modifikasi
Lignin
Selama bertahun-tahun hal ini dipikirkan bahwa zat humat berasal dari lignin (jalur 1). Menurut teori ini, lignin secara tidak sempurna dimanfaatkan oleh mikroorganisme dan menghasilkan residu yang menjadi Modifikasi
bagian lignin
termasuk
hilangnya
dari kelompok
humus metoksil
(OCH3)
dengan
tanah. generasi
dari
o-
hydroxyphenols dan oksidasi rantai samping alifatik untuk membentuk kelompok COOH. Bahan modifikasi tergantung pada perubahan yang tidak diketahui lebih lanjut untuk menghasilkan asam humat pertama dan kemudian asam fulvat. Jalur ini, ilustrasi pada gambar, dicontohkan oleh teori lignin-protein Waksman’s.
Jalur
2
dan
3
–
Teori
polifenol
Dalam jalur 3 lignin tetap memegang peranan penting dalam sintesis humus. Dalam hal ini aldehida fenolik dan asam dibebaskan dari lignin selama serangan mikrobiologi melalui konversi enzimatik untuk kuinon, yang polimerisasi dengan ada atau tidak adanya senyawa amino untuk membentuk humat
seperti
makromolekul.
Jalur 2 agak mirip dengan jalur 3 kecuali bahwa polyphenol yang disintesis oleh mikroorganisme dari sumber C nonlignin (misalnya, selulosa). Polifenol kemudian dioksidasi enzimatis kuinon dan dikonversi menjadi zat humat. Seperti disebutkan sebelumnya, teori klasik Waksman kini dianggap usang Menurut
oleh konsep
kuinon
asal
lignin,
banyak bersama-sama
dengan
peneliti. mereka
yang
disintesis
oleh
mikroorganisme, adalah blok bangunan utama dari substansi humat yang terbentuk.
Jalur
4
–
Gula-amina
kondensasi
Menurut konsep penurunan gula dan asam amino, dibentuk sebagai produk sampingan dari metabolisme mikroba, melalui polimerisasi nonenzimatik untuk membentuk polimer nitrogen berwarna coklat dari jenis yang diproduksi selama dehydratation produk makanan tertentu pada suhu sedang. Fitur menarik dari teori ini adalah bahwa reaktan (gula, asam amino dll) yang dihasilkan dalam
kelimpahan
melalui
aktivitas
mikroorganisme.
Hal utama yang memberatkan teori ini adalah bahwa hasil reaksi agak lambat pada suhu yang ditemukan di bawah kondisi tanah normal. Namun, perubahan drastis yang sering terjadi di lingkungan tanah (pembekuan dan pencairan, pembasahan dan pengeringan), bersama dengan mencampurkan reaktan dengan bahan mineral memiliki sifat katalitik, dapat mempermudah kondensasi.
________________________________________________________________________________________ Silakan agan-agan memberi komentar apakah tulisan saya berguna atau tidak. Karena sebaik-baik manusia adalah yg bermanfaat untuk orang lain, Sehingga bila tulisan diatas tidak berguna akan saya hapus
ejarah Humic Acid - Humate
Berawal sekitar 60 tahun yang lalu, Lydia Khristevaseorang peneliti dari Universitas Kherson USSR, berhasil menghasilkanasam 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, dan Amerika, dll.
TEORI HUMATE Asam humus (humid acid) adalah sebuah substansi yang memiliki struktur yang kompleks dengan berat molekul 1500. Secara praktis tidak larut ( insoluble) atau mengendap dengan asam tetapi larut (soluble) dengan basa. Struktur kimia humid acid memiliki banyak gugus fungsional
antara
lain
:
1. Gugus karboksil (-COOH) dan gugus phenol (-OH), keduanya memiliki muatan ion negatif sehingga mampu mengikat ion positif logam berat dan membentuk sebuah kompleks organo logam
atau
senyawa
khelat
(chelate)
2. Gugus kuinon yang mampu menangkap dan mengumpulkan energi sinar matahari dan merubahnya dalam bentuk tingkat energi yang lebih tinggi.
;
MANFAAT HUMIC ACID BAGI 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.PENGA RUH HUMIC ACID PADA S IFAT FISIK A 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) mikro-organisme tanah dan akar tanaman.
Menggelapkan warna tanah menjadi semakin coklat kehitaman, sehingga meningkatkan penyerapan radiasi sinar matahari yang akan meningkatkan suhu tanah menjadi lebih hangat.
2.P E NG A R UH HUMI C A C ID PA DA S IF A T K IMI A T A NA H
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
katan 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.P E NG A R UH HUMI C A C ID PA DA S IF A T B IO LO G I TA NA H
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 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 baik, sebagai akibat dari kapasitas tukar kation (KTK) humic acid sangat tinggi (perlu diketahui bahwa penyerapan nutrisi oleh tanaman melalui mekanisme pertukaran ion).
