BAHAN ORGANIK TANAH
BAHAN ORGANIK
TANAH
LAB ITH
FAK. KEHUTANAN UGM
Definisi
• Bahan organik: mencakup semua bahan yang berasal dr
jaringan tanaman dan hewan, baik yang hidup maupun yg telah
mati, pada berbagai tahana (stage) dekomposisi (Millar, 1955)
• Bahan organik tanah: lebih mengacu pd bahan (sisa jaringan
tanaman/hewan) yang telah mengalami
perombakan/dekomposisi baik sebagian/seluruhnya, yg telah
mengalami humifikasi maupun yg belum
• Kononova (1966) dan Schnitzer (1978) membagi bahan organic
tanah menjadi 2 kelompok, yakni: bahan yg tlah terhumifikasi,
yg disebut sbg bahan humik (humic substances) dan bahan yg
tidak terhumifikasi, yg disebut sbg bahan bukan humik (nonhumic substances)
• Kelomp pertama lbh dikenal sbg “humus” yg merupakan hsl
akhir proses dekomposisi bahan organic bersifat stabil dan
tahan thd proses bio-degradasi (Tan, 1982). Terdiri atas fraksi
asam humat, asam fulfat dan humin. Humus menyusun 90%
bag bahan organik tanah (Thompson & Troeh, 1978)
• Kelomp kedua meliputi senyawa-senyawa organik spt
karbohidrat, as amino, peptida, lemak, lilin, lignin, asam
nukleat, protein..
• Bahan organik tanah berada pada kondisi yang dinamik sbg
akibat adanya mikroorganisme tanah yg memanfaatkannya sbg
sumber energi dan karbon
• Kandungan bahan organik tanah terutama ditentukan oleh
kesetimbangan antara laju pelonggokan dengan laju
dekomposisinya (Pal & Clark, 1989).
• Kandungan bahan organik tanah sangat beragam, berkisar ant
0,5% - 5,0% pada tanah-tanah mineral atau bahkan sampai 100%
pada tana organik (Histosol) (Bohn, 1979).
• Faktor yg pengaruhi kand BO tnh adalah: iklim, vegetasi,
topografi, waktu, bahan induk dan pertanaman (cropping).
• Sebaran vegetasi berkaitan erat dg pola tertentu dr agihan
temperatur dan curah hujan. Pd wil yg CH rendah, mk vegetasi
jg jarang shg akumulasi BO jg rendah. Pd wil yg temperatur
dingin, mk keg mikroroganisme jg rendah shg proses
dekomposisi lambat.
• Apabila terjadi laju pelonggokan bahan organik melampaui laju
dekomposisinya, terutama pd daerah dengan kondisi jenuh air
dan suhu rendah, mk kandungan bahan organik akan meningkat
dengan tingkat dekomposisi yg rendah
• Ciri dan kandungan bahan organik tanah
merupakan ciri penting suatu tanah, krn BO
tanah mempengaruhi sifat-sifat tanah melalui
berbagai cara.
• Hasil perombakan bahan organik BO mampu
mempercepat proses pelapka bahan2 mineal
tanah; agihan (distribution) bahan organik di
dlm tanah berpengaruh thd pemilahan
(differentiation) horison.
• Proses perombakan bahan organik merupakan
mekanisme awal yg selanjutnya menentukan
fungsi dan peran bahan organik tsb di dlm
tanah.
Stevenson (1982) menyajikan proses dekomposisi BO dg
urutan sbb:
1. Fase perombakan bahan organik segar. Proses ini akan
merubah ukuran bahan menjadi lbh kecil.
2. Fase perombakan lanjutan, yg melibatkan keg ensim
mikroorganisme tnh. Fase ini dibagi lg menj bbrp tahana:
1. tahana awal: dicirikan oleh kehil scr cpt bhn-bhn yg
mudah terdekomposisi sbg akibat pembafaatan BO sbg
sumber karbon dan energi oleh m.o. tnh, terutama
bakteri. Dihslkan sejmlh seny sampingan (by products)
spt: NH3, H2S, CO2, as organik dll.
2. Tahana tengah: terbent seny organik tengahan/antara
(intermediate products) dan biomasa baru sel
organisme)
3. Tahana akhir: dicirikan oleh terjadinya dekomposisi scr
berangsur bag jaringan tnm/hewan yg lbh resisten (mis:
lignin). Peran fungi dan Actinomycetes pd tahana ini
sangat dominan
3. Fase perombakan dan sintesis ulang senyawa2 organik
(humifikasi) yg akan membentuk humus.
PERAN BAHAN ORGANIK DI DALAM
TANAH:
• pengaruh BO di dlm tnh mencakup gatra2 (aspect) genesa
dan kesuburan tanah.
• Pengaruhnya dpt bersifat jangka pendek maupun jangka
panjang. Pengaruh jangka pendek terutama diperankan oleh
bahan2 non-humus (non-humified materials), sedangkan
pengaruh jangka panjang diberikan oleh bahan humus. Kedua
pengaruh tsb dpt memperbaiki pertumbuhan tanaman.
• Tersedianya BO dlm tanah berarti pula tersedianya sumber
karbon dan energi bg mikroorganisme tnh yg perannya
sangat dominan dlm proses perombakan BO.
• Lewat proses mineralisasi, BO mampu menyediakan unsur2
hara bg tanaman, terutama: N,P,S dan unsur2 hara mikro.
• BO memainkan peran utama dlm pembent agragat dan
struktur tanah yg baik, shg scr tak langsung akan
memperbaiki kondisi fisik tanah, dan pd gilirannnya akan
mempermudah penetrasi air, penyerapan air, perkembangan
akar, serta meningkatakan ketahan thd erosi
PERAN BAHAN ORGANIK DI DALAM
TANAH:
• BO jg mampu meningk KPK dan daya sangga tanah,
fototosisitas, keterlindian (leachability), serta biodegradasi
pestisida di dlm tanah.
• BO jg dpt membentuk kompleks dg unsur2 hara mikro shg
dpt mencegah kehilangan lewat pelindihan, serta kurangi
timbulnya keracunan unsur hara mikro. BO jg mampu
melepaskan P yg disemat oleh oksida2 (Fe, Al) dlm tanah
(Sanchez, 1976)
• Temperatur dan kelembaban yg tinggi akan memacu
alihrupa mineral, dan pengaruh tsb akan diperbesar oleh
kehadiran substansi organik.
• Kand BO tnh merupakan kriterium plng penting utk
mencirikan dan memapankan batas2 suatu epipedon. Kand
BO menentukan sbg horison organik atau bukan.
• Bbrp epipedon yg menggunakan BO sbg ciri pembeda
utama adl: epipedon histik, molik, umbrik dan okrik. Peran
BO sangat vital dlm genesa horison spodik.
PEROMBAKAN BAHAN ORGANIK
• Sisa-sisa tanaman & binatang mengalami perombakan dlm atau di atas
tanah pd kondisi2 yg berbeda.
• Kecepatan perombakan dan hsl2 akhir terbentuk bergantung kpd suhu,
lengas, udara, bhn kimia dan mikrobia.
• Smakin tinggi suhu (hingga 40oC) akan smakin mempercepat perombakan.
Ini merup slh 1 alasan bahwa tanah atasan mempunyai kand BO rendah.
• Lengas diperlukan utk perombakan scr biologis, namun air yg berlebihan
sangat menyebabkan kahat(kurang) udara dan akibatnya akan
memperlamat perombakan.
• Ketersediaan bhn2 kimia yg diperlukan sbg zat hara (terutama N) bagi
mikrobia menentukan kecepatan perombakan dan berpengaruh thd jenis
humus yg dibentuk.
• BO terombak lebih cepat di dlm tanah yg subur dibanding dlm tanah yg
kurus.
• Urutan perombakan komponen2 BO tanah adl:
1. Gula, pati, protein2 yg larut air
2. Protein kasar
3. Hemicelulose
4. Selulosa
5. Minyak, lemak, lignin, lilin
PEROMBAKAN BAHAN
ORGANIK
• Kecepatan perombakan BO menurun sesuai dg waktu
dan tercapainya suatu komposisi kimia yg mirip humus
yg dianggap sbg salah satu hasil pertengahan
perombakan.
• Perombakan BO di dlm tnh adl merup suatu proses
pencernaan yg tak sama dg pencernaan BO di dlm
perut binatang. Sejumlah besar oksigen diperlukan
untuk perombakan BO tsb. Oksidasi BO plng cepat di
dlm tanah permukaan dan plng lambat di dlm lap tanah
bawahan, terut jk tanah ini mampat dan basah.
• Peristiwa khas: pengkerutan dan amblesnya Muck
(mencapai 2-5 cm/th di Florida) dan gambut (peat)
setelah diolah, krn berkembang dlm kondisi air tanah
yg tinggi shg menghambat perombakan. Perlu
draenase dan perbaikan aerasi, shg perombakan dpt
dipercepat.
Humus: campuran senyawa yg kompleks (tersusun oleh asam humat, as fulfat, ligno
protein dll), mempunyai sifat agak/cukup resisten (tahan) thd perombakan jasad renik
(mikroorganisme), bersifat amorf (tak mempunyai bentuk tertentu), berwarna coklathitam, bersifat koloid (200 me/100 gr.
– Merup slh satu sumber unsur hara (penting dlm daur/siklus unsur hara)
– Merup cadangan unsur hara utama N,P, S dlm bent organic dan unsure hara mikro
(Fe, Cu, Mn, Zn, B, Mo, Ca) dlm bent khelat (chelate) dan akan dilepaskan scr
perlahan-lahan.
– Meningkatkan aktivitas, jumlah dan populasi mikro dan makro organisme tanah (O
merup sumber energi/mknan) (bakteri, fungi, actinomycetes, cacing, serangga dll)
• Gambut muncul pada: daerah
lembab/basah, suhu rendah, bakteri
sedikit, dekomposisi lambat,
akumulasi bahan organik tinggi
• Daerah temperate/tinggi: Pd musim
gugur: suhu mulai menurun shg
dekomposisi lambat. Hanya pd musim
panas suhu tinggi, shg dekomposisi
cepat.
SUSUNAN JARINGAN
TANAMAN TINGKAT TINGGI
SUSUNAN UMUM
JARINGAN TUMBUHAN:
Sederhana
Karbohidrat
1-5%
Larut air
10-28%
kasar
20-50%
Lemak, lilin, tanin dll
1-8%
lignin
10-30%
Gula dan pati
Protein
Hemiselulosa
Selulosa
1-15%
Hasil-hasil sederhana yg
dihasilkan dari aktivitas
mikroba tanah adalah sbb:
• Karbon
: CO2, CO3=, HCO3- CH4,
karbon elementer
• Nitrogen : NH4+, NO2-, NO3-, gas N2
• Sulfur : S, H2S, SO3=, SO4=, CS2
• Fosfor : H2PO4-, HPO4=
• Lain-lain : H2O, O2, H2, H+, OH-,
K+, Ca2+, Mg2+ dll
TANAH
LAB ITH
FAK. KEHUTANAN UGM
Definisi
• Bahan organik: mencakup semua bahan yang berasal dr
jaringan tanaman dan hewan, baik yang hidup maupun yg telah
mati, pada berbagai tahana (stage) dekomposisi (Millar, 1955)
• Bahan organik tanah: lebih mengacu pd bahan (sisa jaringan
tanaman/hewan) yang telah mengalami
perombakan/dekomposisi baik sebagian/seluruhnya, yg telah
mengalami humifikasi maupun yg belum
• Kononova (1966) dan Schnitzer (1978) membagi bahan organic
tanah menjadi 2 kelompok, yakni: bahan yg tlah terhumifikasi,
yg disebut sbg bahan humik (humic substances) dan bahan yg
tidak terhumifikasi, yg disebut sbg bahan bukan humik (nonhumic substances)
• Kelomp pertama lbh dikenal sbg “humus” yg merupakan hsl
akhir proses dekomposisi bahan organic bersifat stabil dan
tahan thd proses bio-degradasi (Tan, 1982). Terdiri atas fraksi
asam humat, asam fulfat dan humin. Humus menyusun 90%
bag bahan organik tanah (Thompson & Troeh, 1978)
• Kelomp kedua meliputi senyawa-senyawa organik spt
karbohidrat, as amino, peptida, lemak, lilin, lignin, asam
nukleat, protein..
• Bahan organik tanah berada pada kondisi yang dinamik sbg
akibat adanya mikroorganisme tanah yg memanfaatkannya sbg
sumber energi dan karbon
• Kandungan bahan organik tanah terutama ditentukan oleh
kesetimbangan antara laju pelonggokan dengan laju
dekomposisinya (Pal & Clark, 1989).
• Kandungan bahan organik tanah sangat beragam, berkisar ant
0,5% - 5,0% pada tanah-tanah mineral atau bahkan sampai 100%
pada tana organik (Histosol) (Bohn, 1979).
• Faktor yg pengaruhi kand BO tnh adalah: iklim, vegetasi,
topografi, waktu, bahan induk dan pertanaman (cropping).
• Sebaran vegetasi berkaitan erat dg pola tertentu dr agihan
temperatur dan curah hujan. Pd wil yg CH rendah, mk vegetasi
jg jarang shg akumulasi BO jg rendah. Pd wil yg temperatur
dingin, mk keg mikroroganisme jg rendah shg proses
dekomposisi lambat.
• Apabila terjadi laju pelonggokan bahan organik melampaui laju
dekomposisinya, terutama pd daerah dengan kondisi jenuh air
dan suhu rendah, mk kandungan bahan organik akan meningkat
dengan tingkat dekomposisi yg rendah
• Ciri dan kandungan bahan organik tanah
merupakan ciri penting suatu tanah, krn BO
tanah mempengaruhi sifat-sifat tanah melalui
berbagai cara.
• Hasil perombakan bahan organik BO mampu
mempercepat proses pelapka bahan2 mineal
tanah; agihan (distribution) bahan organik di
dlm tanah berpengaruh thd pemilahan
(differentiation) horison.
• Proses perombakan bahan organik merupakan
mekanisme awal yg selanjutnya menentukan
fungsi dan peran bahan organik tsb di dlm
tanah.
Stevenson (1982) menyajikan proses dekomposisi BO dg
urutan sbb:
1. Fase perombakan bahan organik segar. Proses ini akan
merubah ukuran bahan menjadi lbh kecil.
2. Fase perombakan lanjutan, yg melibatkan keg ensim
mikroorganisme tnh. Fase ini dibagi lg menj bbrp tahana:
1. tahana awal: dicirikan oleh kehil scr cpt bhn-bhn yg
mudah terdekomposisi sbg akibat pembafaatan BO sbg
sumber karbon dan energi oleh m.o. tnh, terutama
bakteri. Dihslkan sejmlh seny sampingan (by products)
spt: NH3, H2S, CO2, as organik dll.
2. Tahana tengah: terbent seny organik tengahan/antara
(intermediate products) dan biomasa baru sel
organisme)
3. Tahana akhir: dicirikan oleh terjadinya dekomposisi scr
berangsur bag jaringan tnm/hewan yg lbh resisten (mis:
lignin). Peran fungi dan Actinomycetes pd tahana ini
sangat dominan
3. Fase perombakan dan sintesis ulang senyawa2 organik
(humifikasi) yg akan membentuk humus.
PERAN BAHAN ORGANIK DI DALAM
TANAH:
• pengaruh BO di dlm tnh mencakup gatra2 (aspect) genesa
dan kesuburan tanah.
• Pengaruhnya dpt bersifat jangka pendek maupun jangka
panjang. Pengaruh jangka pendek terutama diperankan oleh
bahan2 non-humus (non-humified materials), sedangkan
pengaruh jangka panjang diberikan oleh bahan humus. Kedua
pengaruh tsb dpt memperbaiki pertumbuhan tanaman.
• Tersedianya BO dlm tanah berarti pula tersedianya sumber
karbon dan energi bg mikroorganisme tnh yg perannya
sangat dominan dlm proses perombakan BO.
• Lewat proses mineralisasi, BO mampu menyediakan unsur2
hara bg tanaman, terutama: N,P,S dan unsur2 hara mikro.
• BO memainkan peran utama dlm pembent agragat dan
struktur tanah yg baik, shg scr tak langsung akan
memperbaiki kondisi fisik tanah, dan pd gilirannnya akan
mempermudah penetrasi air, penyerapan air, perkembangan
akar, serta meningkatakan ketahan thd erosi
PERAN BAHAN ORGANIK DI DALAM
TANAH:
• BO jg mampu meningk KPK dan daya sangga tanah,
fototosisitas, keterlindian (leachability), serta biodegradasi
pestisida di dlm tanah.
• BO jg dpt membentuk kompleks dg unsur2 hara mikro shg
dpt mencegah kehilangan lewat pelindihan, serta kurangi
timbulnya keracunan unsur hara mikro. BO jg mampu
melepaskan P yg disemat oleh oksida2 (Fe, Al) dlm tanah
(Sanchez, 1976)
• Temperatur dan kelembaban yg tinggi akan memacu
alihrupa mineral, dan pengaruh tsb akan diperbesar oleh
kehadiran substansi organik.
• Kand BO tnh merupakan kriterium plng penting utk
mencirikan dan memapankan batas2 suatu epipedon. Kand
BO menentukan sbg horison organik atau bukan.
• Bbrp epipedon yg menggunakan BO sbg ciri pembeda
utama adl: epipedon histik, molik, umbrik dan okrik. Peran
BO sangat vital dlm genesa horison spodik.
PEROMBAKAN BAHAN ORGANIK
• Sisa-sisa tanaman & binatang mengalami perombakan dlm atau di atas
tanah pd kondisi2 yg berbeda.
• Kecepatan perombakan dan hsl2 akhir terbentuk bergantung kpd suhu,
lengas, udara, bhn kimia dan mikrobia.
• Smakin tinggi suhu (hingga 40oC) akan smakin mempercepat perombakan.
Ini merup slh 1 alasan bahwa tanah atasan mempunyai kand BO rendah.
• Lengas diperlukan utk perombakan scr biologis, namun air yg berlebihan
sangat menyebabkan kahat(kurang) udara dan akibatnya akan
memperlamat perombakan.
• Ketersediaan bhn2 kimia yg diperlukan sbg zat hara (terutama N) bagi
mikrobia menentukan kecepatan perombakan dan berpengaruh thd jenis
humus yg dibentuk.
• BO terombak lebih cepat di dlm tanah yg subur dibanding dlm tanah yg
kurus.
• Urutan perombakan komponen2 BO tanah adl:
1. Gula, pati, protein2 yg larut air
2. Protein kasar
3. Hemicelulose
4. Selulosa
5. Minyak, lemak, lignin, lilin
PEROMBAKAN BAHAN
ORGANIK
• Kecepatan perombakan BO menurun sesuai dg waktu
dan tercapainya suatu komposisi kimia yg mirip humus
yg dianggap sbg salah satu hasil pertengahan
perombakan.
• Perombakan BO di dlm tnh adl merup suatu proses
pencernaan yg tak sama dg pencernaan BO di dlm
perut binatang. Sejumlah besar oksigen diperlukan
untuk perombakan BO tsb. Oksidasi BO plng cepat di
dlm tanah permukaan dan plng lambat di dlm lap tanah
bawahan, terut jk tanah ini mampat dan basah.
• Peristiwa khas: pengkerutan dan amblesnya Muck
(mencapai 2-5 cm/th di Florida) dan gambut (peat)
setelah diolah, krn berkembang dlm kondisi air tanah
yg tinggi shg menghambat perombakan. Perlu
draenase dan perbaikan aerasi, shg perombakan dpt
dipercepat.
Humus: campuran senyawa yg kompleks (tersusun oleh asam humat, as fulfat, ligno
protein dll), mempunyai sifat agak/cukup resisten (tahan) thd perombakan jasad renik
(mikroorganisme), bersifat amorf (tak mempunyai bentuk tertentu), berwarna coklathitam, bersifat koloid (200 me/100 gr.
– Merup slh satu sumber unsur hara (penting dlm daur/siklus unsur hara)
– Merup cadangan unsur hara utama N,P, S dlm bent organic dan unsure hara mikro
(Fe, Cu, Mn, Zn, B, Mo, Ca) dlm bent khelat (chelate) dan akan dilepaskan scr
perlahan-lahan.
– Meningkatkan aktivitas, jumlah dan populasi mikro dan makro organisme tanah (O
merup sumber energi/mknan) (bakteri, fungi, actinomycetes, cacing, serangga dll)
• Gambut muncul pada: daerah
lembab/basah, suhu rendah, bakteri
sedikit, dekomposisi lambat,
akumulasi bahan organik tinggi
• Daerah temperate/tinggi: Pd musim
gugur: suhu mulai menurun shg
dekomposisi lambat. Hanya pd musim
panas suhu tinggi, shg dekomposisi
cepat.
SUSUNAN JARINGAN
TANAMAN TINGKAT TINGGI
SUSUNAN UMUM
JARINGAN TUMBUHAN:
Sederhana
Karbohidrat
1-5%
Larut air
10-28%
kasar
20-50%
Lemak, lilin, tanin dll
1-8%
lignin
10-30%
Gula dan pati
Protein
Hemiselulosa
Selulosa
1-15%
Hasil-hasil sederhana yg
dihasilkan dari aktivitas
mikroba tanah adalah sbb:
• Karbon
: CO2, CO3=, HCO3- CH4,
karbon elementer
• Nitrogen : NH4+, NO2-, NO3-, gas N2
• Sulfur : S, H2S, SO3=, SO4=, CS2
• Fosfor : H2PO4-, HPO4=
• Lain-lain : H2O, O2, H2, H+, OH-,
K+, Ca2+, Mg2+ dll