BAHAN ORGANIK TANAH
BAHAN ORGANIK TANAH
-
-
-
-
-
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 (non-humic 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:
a. 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.
b. Tahana tengah: terbent seny organik tengahan/antara
(intermediate products) dan biomasa baru sel
organisme)
c. 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
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
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 coklat-hitam,
bersifat koloid (200
me/100 gr.
b. Merup slh satu sumber unsur hara (penting dlm
daur/siklus unsur hara)
c. 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.
d. 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:
Karbohidrat
Sederhana
Larut air
kasar
Lemak, lilin, tanin dll
lignin
Protein
Gula dan pati
Hemiselulosa
Selulosa
1-5%
10-28%
20-50%
1-8%
10-30%
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+, Ca+, Mg+ dll
-
-
-
-
-
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 (non-humic 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:
a. 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.
b. Tahana tengah: terbent seny organik tengahan/antara
(intermediate products) dan biomasa baru sel
organisme)
c. 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
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
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 coklat-hitam,
bersifat koloid (200
me/100 gr.
b. Merup slh satu sumber unsur hara (penting dlm
daur/siklus unsur hara)
c. 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.
d. 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:
Karbohidrat
Sederhana
Larut air
kasar
Lemak, lilin, tanin dll
lignin
Protein
Gula dan pati
Hemiselulosa
Selulosa
1-5%
10-28%
20-50%
1-8%
10-30%
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+, Ca+, Mg+ dll