VI. KADAR UNSUR HARA N , P DAN C SERASAH DAUN Avicennia marina
YANG MENGALAMI PROSES DEKOMPOSISI PADA BERBAGAI TINGKAT SALINITAS
6.1. Pendahuluan
6.1.1. Latar Belakang
Nitrogen menyusun 79 dari atmosfer, dan bahkan lebih banyak lagi N sebagai sedimen organik yang berada di dalam tanah. Baik nitrogen dalam
bentuk gas N
2
di udara maupun yang terikat dalam sedimen tanah, keduanya tidak tersedia bagi tumbuhan. Hanya bentuk yang teroksidasi NO
3 -
atau bentuk yang tereduksi NH
4 +
ion yang tersedia. Ikatan dengan hidrogen, yang mereduksi N, dapat terbentuk karena petir, oleh organisme penambat nitrogen,
atau secara komersial dengan proses Haber-Bosch. Amonia dioksidasi menjadi nitrat oleh bakteri nitrifikasi : NH
4
à NO
2
à NO
3
. Transformasi ini terjadi secara biologis dan karenanya peka terhadap pH tanah, suhu dan kelembaban.
Kandungan N tumbuhan rata-rata 2 – 4 dan mungkin juga sebesar 6. Nitrogen merupakan bahan penyusun asam amino, amida, basa bernitrogen
seperti purin dan protein serta nukleoprotein Gardner, dkk., 1985. Nitrogen diperlukan oleh mikroorganisme untuk sintesis protoplasma, dan
apabila nitrogen tidak cukup tersedia maka kemampuan fungi untuk menguraikan karbohidarat akan berkurang. Jika pasokan nitrogen melebihi jumlah yang
diperlukan untuk sintesis protein umumnya lebih dari 1,5 sampai 1,7 dari substrat kelebihan ini akan dibuang sebagai amonia. Jika pasokan karbon
sumber energi tidak mencukupi sebesar 50 – 80 dari total nitrogen substrat, nitrogen bisa dilepaskan sebagai amonia. Pada keadaan yang sesuai, fungi akan
berasimilasi rata-rata 30 sampai 40 dari substrat karbon yang terdekomposisi Moore-Landecker, 1990. Nitrogen penting pada tumbuhan sebagai komponen
pembentuk asam amino, enzim, protein dan asam nukleat Fisher dan Binkley, 2000.
Bakteri dan fungi memperoleh energi untuk metabolismenya dari hasil penguraian karbohidrat Waring dan Schlessinger,1985. Faktor yang
mempengaruhi aktivitas jasad renik dalam penguraian bahan organik adalah jenis tumbuhan dan iklim setempat. Faktor jenis tumbuhan biasanya berbentuk
sifat fisik dan kimia daun yang tercermin dalam perbandingan antara unsur
karbon C dan unsur nitrogen N yang dinyatakan sebagai nisbah C :N Thaiutsa dan Granger, 1979.
Pada kandungan karbohidrat dan nitrogen yang relatif besar kecepatan dekomposisi adalah lambat dan pada tanah yang tidak terganggu undisturbed
soil di bawah kondisi fisik tertentu humus dapat terakumulasi sebagai lapisan H di bawah F2 pada horizon Ao. Nisbah karbon dengan nitrogen penting untuk
mengetahui populasi mikroba yang dapat berada pada serasah dan secara tidak langsung mengetahui laju dekomposisi yang dapat berlangsung Dix dan
Webster, 1995. Kadar karbon menurun dengan penurunan ukuran partikel-partikel serasah,
sedangkan kandungan nitrogen dan fosfor meningkat Greenway, 1994 Menurut Wakushima dkk., 1994 diacu oleh Ito dan Nakagiri, 1997 tanah hutan mangrove
di daerah tropis dan subtropis bersifat semi aerobik, rendah kandungan unsur hara, mempunyai konsentrasi logam berat yang lebih tinggi dan salinitasnya lebih
tinggi dibanding tanah-tanah terestrial .
Kecepatan dekomposisi serasah daun dan proses menyatu ke dalam tanah mineral bergantung pada kondisi fisik dan jenis tumbuhan. Pada komunitas
tumbuhan tertentu dengan produksi serasah yang banyak, proses dekomposisi berlangsung lambat, dan akibatnya serasah dapat terakumulasi pada permukaan
tanah sampai kedalaman beberapa sentimeter Dix dan Webster, 1995. Sisa hewan atau serasah tumbuhan yang banyak kandungan nitrogen dan
fosfornya akan mengalami pelapukan dengan cepat tanpa penambahan unsur hara, terutama pada keadaan aerobik. Berbeda halnya dengan bahan-bahan
rendah kadar nitrogen seperti jerami, tumpukan jerami dan sisa-sisa batang stubble yang mengalami dekomposisi secara lambat dan tidak sempurna dan
kemungkinan masih tersisa 50 – 60 dari bobot awal setelah 3 sampai 10 bulan terdekomposisi. Ahli pertanian sering menambahkan pupuk mengandung
nitrogen dan fosfor ke tanah dalam upaya mempercepat dekomposisi serat atau sisa jaringan berkayu seperti jerami dan sisa batang stuble yang penyusun
utama dinding selnya adalah selulosa atau lignin Moore-Landecker,1990. Lama dekomposisi serasah daun berhubungan dengan tinggi kandungan
fenol dan tinggi nisbah C : N yang cenderung membuat serasah tidak disukai dan tidak dapat dimanfaatkan sebagai makanan oleh hewan tanah. Berdasarkan
hasil percobaan diketahui bahwa, cacing tanah earthworm lebih menyukai
daun-daun dengan kandungan polifenol rendah dan nisbah C : N rendah Dix dan Webster, 1995.
Dekomposisi maksimum akan terjadi selama pasokan nitrogen dan karbon dan unsur hara penting lainnya terutama fosfor yang terdapat pada substrat
atau tanah berlimpah Waksman, 1952 diacu oleh Moore-Landecker, 1990. Dalam dekomposisi serasah ketersediaan nitrogen dapat digunakan sebagai
indikator kecepatan proses mineralisasi. Serasah dengan pasokan nitrogen yang baik nisbah C : N, 30 : 1 seperti jenis tumbuhan legum akan cepat
terdekomposisi dan apabila pasokan nitrogen sedikit nisbah C : N, lebih besar 200 : 1 seperti pada kayu proses dekomposisi berlangsung lambat Pugh, 1974.
Fosfor dalam tanah berada dalam bentuk organik dan anorganik. Fosfor yang terikat dalam bahan organik baru menjadi tersedia bagi tumbuhan setelah
bahan organik tersebut mengalami dekomposisi. Fosfor organik lebih terikat kuat dalam kondisi masam daripada dalam kondisi alkali. Fosfor organik berada
dalam bentuk inositol, asam nukleat dan fosfolipid Ismunadji dkk., 1991. Ketersediaan unsur hara yang berbeda pada tahap yang berbeda dalam
proses dekomposisi serasah daun diperkirakan merupakan faktor utama yang berperan dalam suksesi mikroorganisme pada serasah. Konsentrasi unsur-unsur
hara pada bahan organik sangat mempengaruhi kecepatan dekomposisi serasah dan jumlah unsur hara yang dilepaskan selama dekomposisi. Di antara unsur
hara non struktural pada kayu, nitrogen mempunyai peran penting walaupun dibutuhkan dalam jumlah kecil yaitu, kira-kira 0.03 – 0.1 . Pada kondisi seperti
ini berbagai jenis fungi tetap dapat berperan dalam proses dekomposisi serasah, karena fungi mempunyai suatu mekanisme yang efisen dalam melakukan
metabolisme Levi dkk., 1968. Kecepatan pelapukan kayu mempunyai korelasi positif dengan jumlah
nitrogen yang terkandung pada kayu. Pada percobaan in-vitro didapatkan, bahwa pada kayu yang dilapukkan, fungi melakukan autolisis dan menggunakan
kembali nitrogen yang terdapat pada miseliumnya atau yang berasal dari lisis fungi lain selama pelapukan. Pada kondisi ini fungi menggunakan nitrogen yang
banyak untuk metabolisme. Nitrogen memberikan kontibusi pada Basidiomycota yang melapukkan kayu, sebagai senyawa yang ada dalam makanan conserve.
Untuk pembentukan sporofor pada beberapa keadaan, digunakan sumber N lainnya seperti jenis-jenis bakteri penambat nitrogen. Dari data hasil studi Aho
dkk., 1974 diketahui bahwa aktivitas nitrogenase pada kayu teras pohon konifer