DAMPAK KETIADAAN PENGGUNAAN PUPUK HAYATI

DAMPAK KETIADAAN PENGGUNAAN PUPUK HAYATI TERHADAP
TANAH DAN TANAMAN DALAM PERTANIAN BERKELANJUTAN
Disusun sebagai Syarat Mata Kuliah Biofertilisasi

Disusun Oleh:
Kelompok 4
Allan Cahyadi F

150510120052

Arini Mushfiroh

150510120058

Ary Satria

150510120063

Lila Margareth

150510120067

Program Studi Agroteknologi
Fakultas Pertanian
Universitas Padjadjaran
2015

KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas segala izin-Nya sehingga
makalah ini dapat selesai tepat pada waktunya. Makalah ini dikerjakan sebagai
pemenuhan tugas mata kuliah biofertilisasi, berisikan tentang penjelasan bagaimana
dampak ketiadaan penggunaan pupuk hayati terhadap tanah dan tanaman dalam
pertanian berkelanjutan. Dalam penyusunan dan penulisan makalah ini tidak terlepas
dari bantuan, bimbingan serta dukungan dari berbagai pihak.Semoga Allah SWT
memberikan balasan yang berlipat ganda kepada semuanya. Demi perbaikan
selanjutnya, saran dan kritik yang membangun akan penulis terima dengan senang
hati. Kami berharap laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pembaca pada
umumnya dan khususnya mahasiswa Fakultas Pertanian Universitas Padjadjaran.

Jatinangor, Maret 2015

Penulis

2

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ........................................................................................... 2
DAFTAR ISI ......................................................................................................... 3
BAB I PENDAHULUAN..................................................................................4
BAB II PEMBAHASAN
2.1. Dampak Penggunaan Pupuk Hayati terhadap Tanah ……………………..7
2.2. Efek Peniadaan Pupuk Hayati Terhadap Laju Mineralisasi ……...………8
2.3. Efek Peniadaan Penggunaan Pupuk Hayati terhadap Proses
Pemupukan Berimbang……………………………………………………9
2.4. Efek Pupuk Hayati Sebagai Bioprotektan ………………………………..11
BAB III PENUTUP
3.1 Kesimpulan……………………………………………………………….13
DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………………….14

3

BAB I
PENDAHULUAN

Efisiensi pemupukan merupakan hal yang sangat penting bagi pelaku usaha
pertanian dan perkebunan mengingat tingkat kehilangan yang tinggi akibat prosesproses dalam tanah (aliran pemupukan, pencucian, evaporasi, fiksasi dan imobilisasi).
Dengan kecenderungan semakin tingginya biaya produksi pupuk Urea sebagai akibat
menipisnya ketersediaan serta meningkatknya harga bahan gas alam (bahan baku
pabrik Urea), serta meningkatnya kesadaran manusia akan isu lingkungan, maka
penggunaan pupuk sintetik secara perlahan akan diminimalkan dan ditingkatkan ke
penggunaan pupuk yang ramah lingkungan dan bersumber dari bahan baku terbaharui
(renewable resources) seperti pupuk hayati dan pupuk organik. Pengelolaan sistem
produksi pertanian secara terpadu, intensif dan berkelanjutan melalui aplikasi pupuk
hayati yang bermutu unggul dapat meningkatkan efisiensi pemupukan, penghematan
biaya pupuk, tenaga kerja, pendapatan petani, produktivitas pertanian serta
kelestarian lahan pertanian.
Sejalan dengan meningkatnya kepedulian masyarakat terhadap kesehatan dan
pelestarian lingkungan, inovasi teknologi peningkatan produktivitas tanah dan
tanaman harus ramah lingkungan agar lahan dapat digunakan secara lestari dalam
jangka panjang. Kriteria pertanian ramah lingkungan adalah: 1) terpeliharanya

keanekaragaman hayati dan keseimbangan ekologis biota pada permukaan dan
lapisan olah tanah, 2) terpeliharanya kualitas sumberdaya alam pertanian dari segi
fisik,hidrologis, kimiawi dan biologik mikrobial, 3) bebas cemaran residu kimia,
limbah organik dan anorganik yang berbahaya atau mengganggu proses hidup
tanaman, 4) terlestarikannya keanekaragaman genetik tanaman budidaya, 5) tidak
terjadi akumulasi senyawa beracun dan logam berat yang membahayakan melebihi
batas ambang aman, 6) terdapat keseimbangan ekologis antara hama/penyakit dengan
musuh-musuh alami, 7) produktivitas lahan stabil dan berkelanjutan, dan 8) produksi

4

hasil panen bermutu tinggi dan aman sebagai pangan atau pakan (Sumarno et al. 2000
dalam Saraswati, 2011).

Mikroba tanah merupakan dasar transformasi bagi berlanjutnya suatu
kehidupan, fungsinya mempengaruhi berbagai proses dalam tanah. Transformasi
beberapa pupuk kimia dalam tanah tergantung pada mikroba tanah, seperti nitrifikasi
amonia, katalisis hidrolisis pupuk P oleh enzim fosfatase. Pemberian pupuk kimia
berlebihan dapat memberikan efek negatif pada lingkungan mikroba, khususnya pada
daerah yang dekat dengan partikel pupuk, karena meningkatkan konsentrasi garam

dalam larutan tanah sehingga menyebabkan ketidakseimbangan hara, pH rendah, pH
tinggi atau nitrit tinggi. Pemberian pupuk kimia dalam jumlah sedikit memberikan
efek menguntungkan pada komunitas mikroba heterotrofik dan memberikan efek
positif pada struktur tanah, perbaikan ketersediaan hara dan meningkatkan kandungan
humus.
Siklus hara, proses perombakan bahan organik, dan pembentukan humus
dalam tanah sangat tergantung pada adanya mikroba penyedia hara tanah dan
perombak bahan organik. Pengelolaan tanah mempengaruhi struktur komunitas
mikroba dan pembentukan bahan organik tanah selama musim tanam. Perubahan ciri
fisik dan kimia tanah hasil olah tanah akan mempengaruhi lingkungan tanah yang
mendukung pertumbuhan populasi mikroba dan keanekaragamannya. Tanpa olah
tanah, yang membiarkan sisa-sisa daun pada permukaan tanah akan menghasilkan
senyawa karbon organik larut yang dapat meningkatkan populasi mikroba tanah.
Dekomposisi tumpukan-tumpukan sisa-sisa tanaman merupakan strategi yang tepat
untuk melindungi dan meningkatkan kualitas tanah dan menghindari adanya
imobilisasi hara dan alelopati.
Peran bahan organik terhadap ketersediaan hara dalam tanah tidak terlepas
dengan proses mineralisasi yang merupakan tahap akhir dari proses perombakan
bahan organik. Dalam proses mineralisasi akan dilepas mineral-mineral hara tanaman
dengan lengkap (N, P, K, Ca, Mg dan S, serta hara mikro) dalam jumlah tidak tentu

5

dan relatif kecil. Hara N, P dan S merupakan hara yang relatif lebih banyak untuk
dilepas dan dapat digunakan tanaman. Bahan organik sumber nitrogen (protein)
pertama-tama akan mengalami peruraian menjadi asam-asam amino yang dikenal
dengan proses aminisasi, yang selanjutnya oleh sejumlah besar mikrobia heterotrofik
mengurai menjadi amonium yang dikenal sebagai proses amonifikasi. Amonifikasi
ini dapat berlangsung hampir pada setiap keadaan, sehingga amonium dapat
merupakan bentuk nitrogen anorganik (mineral) yang utama dalam tanah (Tisdel dan
Nelson, 1974 dalam Atmojo 2005). Nasib dari amonium ini antara lain dapat secara
langsung diserap dan digunakan tanaman untuk pertumbuhannya, atau oleh
mikroorganisme untuk segera dioksidasi menjadi nitrat yang disebut dengan proses
nitrifikasi. Nitrifikasi adalah proses bertahap yaitu proses nitritasi yang dilakukan
oleh bakteri Nitrosomonas dengan menghasilkan nitrit, yang segera diikuti oleh
proses oksidasi berikutnya menjadi nitrat yang dilakukan oleh bakteri Nitrobacter
yang disebut dengan nitratasi. Nitrat merupakan hasil proses mineralisasi yang
banyak disukai atau diserap oleh sebagian besar tanaman budidaya. Namun nitrat ini
mudah tercuci melalui air drainase dan menguap ke atmosfer dalam bentuk gas (pada
drainase buruk dan aerasi terbatas) (Killham, 1994 dalam Atmojo 2005).

6

BAB II
PEMBAHASAN

2.1 Dampak Penggunaan Pupuk Hayati terhadap Tanah
Pupuk hayati merupakan salah satu bahan yang sangat penting dalam upaya
memperbaiki kesuburan tanah. Penggunaan pupuk hayati tidak akan meninggalkan
residu pada hasil tanaman sehingga aman bagi kesehatan manusia. Selain itu
penggunaan pupuk hayati diharapkan dapat meningkatkan kesehatan tanah,
menumbuhkan jasad renik (mikroba), menggemburkan dan menumbuhkan hewan
(cacing), memacu pertumbuhan tanaman dan meningkatkan produksi tanaman.
Pemupukan dengan menumbuhkan kandungan hayati dalam tanah ini kemudian
sering disebut sebagai pertanian organik, mengusahakan tanah sambil memeliharanya
bagi kepentingan mempertahankan kesuburan secara jangka panjang atau pertanian
berkelanjutan (sustainability agriculture) .


Meyuburkan tanah

Pupuk hayati mengandung mikroorganisme yang dapat mendegradasi bahan

organik sehingga mampu menyediakan unsur hara yang dapat diserap tanaman dan
menghasilkan enzim alami dan vitamin yang bermanfaat untuk meningkatkan
kesuburan tanah.


Meningkatkan aktivitas mikroorganisme tanah
Pupuk hayati mengandung mikroorganisme lokal (indegenous) unggul. Setiap

aplikasi pupuk hayati akan meningkatkan populasi dan aktivitas mikroorganisme
‘baik’ dalam tanah. Mikroorganisme aktif yang terkandung dalam pupuk hayati
mampu mensuplai Nitrogen untuk tanaman, melarutkan senyawa Phosfat (P) dan
melepaskan senyawa Kalium (K) dari ikatan koloid tanah, mengurai residu kimia dan
mengikat logam berat, menghasilkan zat pemacu tumbuh alami (Giberellin, Sitokinin,
Asam Indol Asestat), menghasilkan asam amino, enzim alami dan vitamin serta
menghasilkan zat patogen sebagai pestisida hayati. Mikroorganime yang ditambahkan

7

dalam tanah dapat membantu proses penggemburan tanah dan mengubah zat menjadi
bentuk yang dapat diserap oleh tanaman.


Meningkatkan daya serap tanah terhadap air
Penggunaan pupuk hayati secara tepat akan menyebabkan tanah menjadi

gembur. Tanah yang gembur akan memiliki pori-pori lebih banyak guna menyalur
dan menyimpan air tanah untuk kebutuhan tanaman. Pada saat musim kemarau, tanah
mampu menyediakan air.Sementara pada musim hujan, tanah mampu menahan air
sehingga resiko erosi dan banjir dapat dikurangi.


Menyediakan hara mineral bagi tanaman
Pupuk hayati mengandung unsur hara alami berimbang yang dibutuhkan oleh

mikroba tanah dan tanaman.Pupuk hayati mengandung mikroorganisme unggul yang
memiliki kemampuan untuk mengubah unsur hara yang tidak dapat diserap tanaman
menjadi unsur hara yang tersedia untuk tanaman.
Berdasarkan penjelasan diatas, maka dapat dikatakan bahwa dengan tidak

digunakannya pupuk hayati pada pertanian terdapat efek – efek yang merugikan bagi
tanah dan tanaman. Diantaranya, kesuburan tanah yang menurun akibat tidak
tersedianya unsur hara dari bahan organik yang didegradasi oleh mikroorganisme;
aktivitas mikroorganisme tanah pun akan berkurang yang berdampak pada
ketersediaan unsur hara tanah; serta tanah akan menjadi lebih keras dan tidak gembur.
Dengan demikian, jika pupuk hayati tidak digunakan dalam pertanian maka
penggunaan pupuk anorganik akan meningkat, hal ini lah yang akan mengakibatkan
beberapa dampak terhadap pertanian berkelanjutan.
2.2 Efek Peniadaan Pupuk Hayati Terhadap Laju Mineralisasi
Mineralisasi merupakan proses konversi dari bentuk organik menjadi menjadi
bentuk mineral. Mineralisasi setiap unsur hara berbeda-beda, seperti pada nitrogen
yang merupakan unsur hara essensial yang mudah sekali hilang akibat proses

8

penguapan dan pencucian. Sumber nirtogen berasal dari bahan organik yang
mengalami konversi menjadi bentuk anorganik sehingga dapat diserap oleh tanaman.
Penggunaan pupuk an-organik yang berlebih dan dalam jangka waktu yang
panjang akan menyebabkan tanah menjadi cepat mengeras, kurang mampu
menyimpan air, dan cepat menjadi asam yang pada kahirnya akan menurunkan

produktivitas tanaman . Dengan adanya peningkatan kemasaman tanah maka akan
menghambat proses mineralisasi tanah sehingga tanaman tidak akan tumbuh dengan
baik. Terjadinya pemasaman tanah dapat juga diakibatkan penggunaan pupuk
nitrogen buatan secara teru menerus dalam jumlah yang besar, sebagai contoh
penggunaan pupuk nitrogen dalam bentuk ammonium sulfat atau Sulfur coated urea
yang terus menerus selama 20 tahun dapat menyebabkan pemasaman tanah sehingga
populasi cacing tanah akan turun secara drastis.
2.3. Efek Peniadaan Penggunaan Pupuk Hayati terhadap Proses Pemupukan
Berimbang
Pemupukan merupakan penyeimbang ketersediaan unsur-unsur hara di dalam
tanah sesuai yang diperlukan oleh pertumbuhan dan perkembangan tanaman agar
dapat berproduksi dengan baik. Pemupukan dilakukan karena banyak unsur hara
didalam tanah yang telah hilang akibat:
A. Tanah mengalami pencucian akibat perkolasi terbawa aliran permukaan.
B. Unsur hara yang menguap oleh mineral-mineral liat dalam tanah.
C. Saat pemanenan banyak hara yang terangkut keluar dari tanah. (Osman,
1996).
Pemupukan dilakukan agar tingkat ketersediaan hara esensial dalam tanah
menjadi seimbang dan optimum sehingga berguna untuk :
1. Meningkatkan produktivitas dan mutu tanaman.
2. Meningkatkan efisiensi pemupukan.
3. Meningkatkan kesuburan tanah.

9

4. Menghindari pencemaran lingkungan

( Deptan, 2007 )

Pemupukan berimbang merupakan salah satu faktor yang menjadi kunci untuk
memperbaiki serta meningkatkan produktivitas lahan pertanian, khususnya di daerah
yang kesuburan tanahnya relatif rendah akibat tingkat pelapukan dan pencucian hara.
Pemupukan berimbang mencakup tiga langkah, yaitu
1. Menetapkan target hasil realistus yang ingin dicapai.
2. Menggunakan hara yang sudah tersedia secara efektif
3. Menambahkan pupuk kimia untuk mengurangi kekurangan antara kebutuhan
tanaman dan suplai hara alami.
Dalam pemupukan berimbang, pupuk organik dan an-organik haruslah
dikombinasikan dengan benar agar tidak merusak baik itu tanah maupun produksi
tanaman. Menurut Novizan (2002) pupuk organik memiliki manfaat sebagai berikut,
a) Memperbaiki struktur tanah.
b) Menaikkan daya serap tanah terhadap air.
c) Menaikkan kondisi kehidupan di dalam tanah.
d) Mengandung zat makanan tanaman.
Disamping itu pupuk organik juga bermanfaat untuk meningkatkan kapasitas
tukar kation (KTK), pH tanah, dan aktivitas mikroorganisme tanah serta tidak
menyebabkan polusi baik itu tanah maupun diair.
Pupuk an-organik memiliki beberapa kelebihan yang tidak dimiliki oleh
pupuk organik yaitu
1) Mengandung

berbagai

zat

makanan

tanaman

dalam

jumlah

dan

perbandingan yang dikehendaki (lebih tinggi).
2) Unsur hara dalam pupuk lebih mudah larut sehingga lebih cepat tersedia bagi
tanaman.
3) Lebih mudah diatur dalam pengangkutan dan dalam pemberiannya.

10

2.4 Efek Pupuk Hayati Sebagai Bioprotektan
Mikroba tanah yang aktif merupakan dasar dari transformasi dan proses
siklus hara untuk melanjutkan kehidupannya melalui berbagai proses biokimia dalam
tanah dan mineralisasi hara yang selanjutnya berdampak terhadap kesuburan dan
produktivitas tanah (Kennedy dan Gewin, 1997 dalam Saraswati dan Husen,).
Pengaruh mikroba dalam membantu pertumbuhan dan perlindungan tanaman
dapat secara langsung dan tidak langsung. Peran langsung mikroba terkait dengan
kemampuannya menambat N2 dari udara, melarutkan hara fosfat, dan menghasilkan
fitohormon (seperti asam indol asetat, sitokinin, giberelin) untuk memacu
pertumbuhan tanaman. Sedangkan peran tidak langsung mikroba berhubungan
dengan kemampuannya menghasilkan senyawa antibiotik atau antipatogen yang
mampu menekan pertumbuhan mikroba patogen di lingkungan rizosfir. Namun
keberhasilan pemanfaatan mikroba ini (pupuk hayati) sangat tergantung pada
pemilihan mikroba yang sesuai dengan agroekosistem tempat mikroba ini
diaplikasikan dan metode aplikasi yang tepat. Pemanfaatan mikroba yang sesuai
dengan kondisi tanah, selain dapat meningkatkan kesuburan tanah, juga dapat
meningkatkan efisiensi pemupukan dan produktivitas tanah serta mengurangi risiko
bahaya pencemaran lingkungan.
Sebagai contoh studi kasus, mikroba yang menghasilkan metabolites anti
mikroba atau dikatakan sebagai bioprotektan adalah cendawan Penicillium. Penelitian
Prihanto

(2012)

membuktikan

bahwa

cendawan Penicillium notatum dapat

menghasilkan zat antibakteri dan menghambat pertumbuhan E.coli dan S.aureus.
Selain kemampuan Penicillium dalam menghasilkan zat antimikroba dibuktikan dari
penelitian Arisanti et al. (2012) yang menyebutkan bahwa cendawan Penicillium
yaitu spesies mampu menghambat pertumbuhan bakteri E. coli dan B. subtilis.
Penicillium mampu menghasilkan antibiotik yang dinamai penisilin yang

dapat menghambat sintesis peptidoglycaan dinding sel bakteri (Deacon, 2006; Cole
dan Schweikert, 2003). Penisilin menghambat sintesis dinding sel bakteri dengan cara

11

menghambat

sintesis

enzim

atau

inaktivasi

enzim

untuk

mensintesis

peptidoglycan yang merupakan komponen penting dinding sel bakteri. Terhambatnya
sintesis peptidoglycan menyebabkan hilangnya viabilitas dan sering menyebabkan sel
bakteri lisis (Suwandi, 1992).
Terhambatnya sintesis peptidoglycan menyebabkan hilangnya viabilitas dan
dapat menyebabkan dinding sel menjadi pecah (lisis) (Arisanti et al. 2012).
Kemapuan Penisilin dalam menghambat pembentukan dinding sel dan merusak
dinding sel mikroba lain, menyebabkan mikroba lain tidak dapat tumbuh, otomatis
menyebabkan Penisilin sebagai zat antimikroba yang akan menghambat pertumbuhan
dari mikroba lain.
Berdasarkan data diatas, dapat dikatakan jika dalam kegiatan pertanian tidak
menggunakan pupuk hayati maka penggunaan pestisida dapat meningkat. Hal ini
dikarenakan, sifat pupuk hayati yang dapat bertindak sebagai bioprotektan seperti
yang sudah dijelaskan, akan membantu dalam menyeimbangkan lingkungan
ekosistem dalam pertanian karena penggunaan pestisida yang diminimalisir dengan
penggunaan pupuk hayati. Maka dari itu, jika tidak menggunakan pupuk hayati dalam
kegiatan pertanian

maka

dapat

meningkatkan penggunaan pestisida

mengandung bahan kimia dan berdampak pada lingkungan.

12

yang

BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Berdasarkan pemaparan isi penulisan ini, maka dapat disimpulkan bahwa
dampak ketiadaan penggunaan pupuk hayati terhadap tanah dan tanaman dalam
pertanian berkelanjutan yaitu meningkatnya penggunaan pupuk anorganik, dimana
terdapat kandungan bahan kimia pada pupuk anorganik yang dapat menyebabkan
dampak negatif pada lingkungan. Hal ini pula yang mengakibatkan kesuburan tanah
menurun, terjadinya percepatan mineralisasi, hingga kepada biaya produksi yang
akan meningkat. Maka dari itu, dengan peniadaan penggunaan pupuk hayati ini maka
terdapat dampak tidak baik terhadap tanah dan tanaman sehingga perlu dikaji dengan
manajemen pemupukan berimbang untuk menunjang pertanian berkelanjutan.

13

DAFTAR PUSTAKA
Atmojo, Suntoro. 2005. Peran Bahan Organik Terhadap Kesuburan Tanah dan
Upaya Pengelolaannya . Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret

Arisanti S., ND. Kuswytasari, M. Shovitri. 2012. Antimicrobial Assay of Soil Mold
Isolates from Wonorejo Surabaya.The Journal for Technology and
Science 23 (4) : 111 – 117
Makut MD., Owolewa OA. 2011. Antibiotic-Producing Fungi Present In The Soil
Environment Of Keffi Metropolis, Nasarawa State, Nigeria. Trakia Journal
Of Sciences 9(2): 33-39.
NN. 2008. Pemupukan Berimbang dengan Perangkat Uji Tanah Sawah v.01 . Balai
Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian. Dapat
diakses melalui www.pustaka-deptan.go.id pada Senin, 16 Maret 2015.
Roland J. Buresh, IRRI Filipina; Suyamto dan Sarian Abdurachman, Puslitbang
Tanaman
Pangan.
Dapat
diakses
melalui
http://203.176.181.70/bppi/lengkap/bitp07011.pdf pada Senin, 16 Maret
2015.
Saraswati, Rasti. 2011. Teknologi Pupuk Hayati untuk Efisiensi Pemukukan dan
Keberlanjutan Sistem Produksi Pertanian. Balai Penelitian Tanah Bogor

Saraswati, Rasti dan Husen, Edi. Prospek Penggunaan Pupuk Hayati Pada Sa wah
Bukaan

Baru.

Balai

Penelitian

Tanah

Bogor.

(Diakses

melalui

http://balittanah.litbang.pertanian.go.id/ind/dokumentasi/buku/buku%20laha
n%20sa)wah%20bukaan%20baru/08pupukhayati_rasti.pdf
Susila, Ketut Dharma dan I Made Mega. 2012. Aplikasi Pemupukan Berimbang untuk
Peningkatan Laju Tanaman Gaharu (Gyrinops verstegii) di Kabupaten
Tabanan. Fakultas Pertanian Universitas Udayana. Denpasar Bali. Dapat

diakses melalui http://download.portalgaruda.org
Suwandi U. 1992. Mekanisme Kerja Antibiotik. Pusat Penelitian dan Pengembangan
P.T. Kalbe Farma: Jakarta.

14

http://repository.ipb.ac.id diakses pada Senin, 16 Maret 2015.
http://damandiri.or.id/file/anisuryaniipbbab2.pdf diakses pada Senin, 16 Maret 2015

15