Pengertian Bahan Organik

Transkripsi

1 Pengertian Bahan Organik Bahan organik tanah adalah kumpulan beragam senyawa-senyawa organik komplek yang sedang atau telah mengalami proses dekomposisi, baik berupa humus hasil humifikasi maupun senyawa anorganik hasil mineralisasi, termasuk mikroba heterotrofi dan ototrofik yang terlibat. Dalam pengelolaan bahan organik tanah sumbernya dapat berasal dari pemberian pupuk organik berupa pupuk kandang, pupuk hijau, pupuk kompos, serta pupuk hayati Sumber primer bahan organikdalam tanah adalah jaringan tanaman berupa akar, batang, ranting, dan daun. Bahan organik dihasilkan oleh tumbuhan melalui proses fotosintesis sehingga unsur karbon merupakan penyusun utama dari bahan organik tersebut. Unsur karbon ini berada dalam bentuk senyawa polisakarida seperti selulosa, hemiselulosa, pati, dan bahan-bahan pektin dan lignin. Selain itu nitrogen merupakan unsur yang paling banyak terakumulasi dalam bahan organik karena merupakan unsur yang penting dalam sel mikroba yang terlibat dalam proses perombakan bahan organik tanah (Islami,1995). Sumber sekunder bahan organik adalah fauna. Fauna harus erlebih dahulu menggunakan bahan organik tanaman setelah itu barulah menyumbangkan bahan organik. Pada umumnya jaringan binatang akan lebih cepa hancur daripada jaringan tumbuhan. Jaringan binatang sebagian besar tersusun dari air, bagian padatan yaitu hidrat arang, protein, lemak, lalu oksigen, hidrogen, dan abu. Susunan abu itu sendiri terdiri dari seluruh unsur hara yang diserap dan diperlukan tanaman kecuali C, H, dan O. Kandungan organik tanah biasanya diukur berdasarkan kandungan C-organik kandungan karbon (C) bahan organik bervariasi antara 45%-60% dan konversi C-organik menjadi bahan = % C-organik x 1,724. Kandungan bahan organik dipengaruhi oleh arus akumulasi bahan asli dan arus dekomposisi dan humifikasi yang sangat tergantung kondisi lingkungan (vegetasi, iklim, batuan, timbunan, dan praktik pertanian). Arus dekomposisi jauh lebih penting dari pada jumlah bahan organik yang ditambahkan. Pengukuran kandung bahan organik tanah dengan metode walkey and black ditentukan berdasarkan kandungan C-organik (Foth,1994). Bahan organik tanah sangat berperan dalam hal memperbaiki sifat fisik tanah, meningkatkan aktivitas biologis tanah, serta untuk meningkatkan ketersediaan hara bagi tanaman. Bahan organik itu sendiri merupakan bahan yang penting dalam menciptakan kesuburan tanah, baik secara fisika, kimia maupun biologi tanah. Bahan organik adalah bahan pemantap agregat yang tiada taranya. Sekitar setengah dari kapasitas tukar kation (KTK) berasal dari bahan organik. Bahan organik juga merupakan sumber energi dari sebagian besar

2 organisme tanah. Sumber bahan organik adalah jaringan tanaman (sumber sekunder). Kadar bahan organik tanah dipengaruhi oleh kedalaman, iklim, drainase dan pengolahan dari tanah tersebut. Bahan organik ditentukan kadarnya oleh para peneliti tanah melalui penetapan jumlah unsure karbon organiknya Dekomposisi Bahan Organik Proses dekomposisi bahan organik melalui 3 reaksi, yaitu: (1) reaksi enzimatik atau oksidasi enzimatik, yaitu: reaksi oksidasi senyawa hidrokarbon yang terjadi melalui reaksi enzimatik menghasilkan produk akhir berupa karbon dioksida (CO2), air (H2O), energi dan panas. (2) reaksi spesifik berupa mineralisasi dan atau immobilisasi unsur hara essensial berupa hara nitrogen (N), fosfor (P), dan belerang (S). (3) pembentukan senyawa-senyawa baru atau turunan yang sangat resisten berupa humus tanah. Berdasarkan kategori produk akhir yang dihasilkan, maka proses dekomposisi bahan organik digolongkan menjadi 2, yaitu: (1) proses mineralisasi, dan (2) proses humifikasi. Bahan Organik Tanah Posted by Dr. Ir. Abdul Madjid, MS Tanah tersusun dari: (a) bahan padatan, (b) air, dan (c) udara. Bahan padatan tersebut dapat berupa: (a) bahan mineral, dan (b) bahan organik. Bahan mineral terdiri dari partikel pasir, debu dan liat. Ketiga partikel ini menyusun tekstur tanah. Bahan organik dari tanah mineral berkisar 5% dari bobot total tanah. Meskipun kandungan bahan organik tanah mineral sedikit (+5%) tetapi memegang peranan penting dalam menentukan Kesuburan Tanah. Definisi Bahan Organik Bahan organik adalah kumpulan beragam senyawa-senyawa organik kompleks yang sedang atau telah mengalami proses dekomposisi, baik berupa humus hasil humifikasi maupun senyawa-senyawa anorganik hasil mineralisasi dan termasuk juga mikrobia heterotrofik dan ototrofik yang terlibat dan berada didalamnya. Sumber Bahan Organik Tanah Bahan organik tanah dapat berasal dari: (1) sumber primer, yaitu: jaringan organik tanaman (flora) yang dapat berupa: (a) daun, (b) ranting dan cabang, (c) batang, (d) buah, dan (e) akar. (2) sumber sekunder, yaitu: jaringan organik fauna, yang dapat berupa: kotorannya dan mikrofauna. (3) sumber lain dari luar, yaitu: pemberian pupuk organik berupa: (a) pupuk kandang, (b) pupuk hijau, (c) pupuk bokasi (kompos), dan (d) pupuk hayati. Komposisi Biokimia Bahan Organik Menurut Waksman (1948) dalam Brady (1990) bahwa biomass bahan organik yang berasal

3 dari biomass hijauan, terdiri dari: (1) air (75%) dan (2) biomass kering (25%). Komposisi biokimia bahan organik dari biomass kering tersebut, terdiri dari: (1) karbohidrat (60%), (2) lignin (25%), (3) protein (10%), (4) lemak, lilin dan tanin (5%). Karbohidrat penyusun biomass kering tersebut, terdiri dari: (1) gula dan pati (1% -s/d- 5%), (2) hemiselulosa (10% -s/d- 30%), dan (3) selulosa (20% -s/d- 50%). Berdasarkan kategori unsur hara penyusun biomass kering, terdiri dari: (1) Karbon (C = 44%), (2) Oksigen (O = 40%), (3) Hidrogen (H = 8%), dan (4) Mineral (8%). Dekomposisi Bahan Organik Proses dekomposisi bahan organik melalui 3 reaksi, yaitu: (1) reaksi enzimatik atau oksidasi enzimatik, yaitu: reaksi oksidasi senyawa hidrokarbon yang terjadi melalui reaksi enzimatik menghasilkan produk akhir berupa karbon dioksida (CO2), air (H2O), energi dan panas. (2) reaksi spesifik berupa mineralisasi dan atau immobilisasi unsur hara essensial berupa hara nitrogen (N), fosfor (P), dan belerang (S). (3) pembentukan senyawa-senyawa baru atau turunan yang sangat resisten berupa humus tanah. Berdasarkan kategori produk akhir yang dihasilkan, maka proses dekomposisi bahan organik digolongkan menjadi 2, yaitu: (1) proses mineralisasi, dan (2) proses humifikasi. Proses mineralisasi terjadi terutama terhadap bahan organik dari senyawa-senyawa yang tidak resisten, seperti: selulosa, gula, dan protein. Proses akhir mineralisasi dihasilkan ion atau hara yang tersedia bagi tanaman. Proses humifikasi terjadi terhadap bahan organik dari senyawa-senyawa yang resisten, seperti: lignin, resin, minyak dan lemak. Proses akhir humifikasi dihasilkan humus yang lebih resisten terhadap proses dekomposisi. Urutan kemudahan dekomposisi dari berbagai bahan penyusun bahan organik tanah dari yang terdekomposisi paling cepat sampai dengan yang terdekomposisi paling lambat, adalah sebagai berikut: (1) gula, pati, dan protein sederhana, (2) protein kasar (protein yang leih kompleks), (3) hemiselulosa, (4) selulosa,

4 (5) lemak, minyak dan lilin, serta (6) lignin. Humus Humus dapat didefinisikan sebagai senyawa kompleks asal jaringan organik tanaman (flora) dan atau fauna yang telah dimodifikasi atau disintesis oleh mikrobia, yang bersifat agak resisten terhadap pelapukan, berwarna coklat, amorfus (tanpa bentuk/nonkristalin) dan bersifat koloidal. Ciri-Ciri Humus Beberapa ciri dari humus tanah sebagai berikut: (1) bersifat koloidal (ukuran kurang dari 1 mikrometer), karena ukuran yang kecil menjadikan humus koloid ini memiliki luas permukaan persatuan bobot lebih tinggi, sehingga daya jerap tinggi melebihi liat. KTK koloid organik ini sebesar 150 s/d 300 me/100 g yang lebih tinggi daripada KTK liat yaitu 8 s/d 100 me/100g. Humus memiliki daya jerap terhadap air sebesar 80% s/d 90% dan ini jauh lebih tinggi daripada liat yang hanya 15% s/d 20%. Humus memiliki gugus fungsional karboksil dan fenolik yang lebih banyak. (2) daya kohesi dan plastisitas rendah, sehingga mengurangi sifat lekat tanah dan membantu granulasi aggregat tanah. (3) Tersusun dari lignin, poliuronida, dan protein kasar. (4) berwarna coklat kehitaman, sehingga dapat menyebabkan warna tanah menjadi gelap. Peranan Bahan Organik Terhadap Tanah Bahan organik dapat berpengaruh terhadap perubahan terhadap sifat-sifat tanah berikut: (1) sifat fisik tanah, (2) sifat kimia tanah, dan (3) sifat biologi tanah. Peranan bahan organik terhadap perubahan sifat fisik tanah, meliputi: (1) stimulan terhadap granulasi tanah, (2) memperbaiki struktur tanah menjadi lebih remah, (3) menurunkan plastisitas dan kohesi tanah, (4) meningkatkan daya tanah menahan air sehingga drainase tidak berlebihan, kelembaban dan temperatur tanah menjadi stabil, (5) mempengaruhi warna tanah menjadi coklat sampai hitam, (6) menetralisir daya rusak butir-butir hujan, (7) menghambat erosi, dan (8) mengurangi pelindian (pencucian/leaching). Peranan bahan organik terhadap perubahan sifat kimia tanah, meliputi: (1) meningkatkan hara tersedia dari proses mineralisasi bagian bahan organik yang mudah terurai, (2) menghasilkan humus tanah yang berperanan secara koloidal dari senyawa sisa mineralisasi dan senyawa sulit terurai dalam proses humifikasi, (3) meningkatkan kapasitas tukar kation (KTK) tanah 30 kali lebih besar ketimbang koloid anorganik, (4) menurunkan muatan positif tanah melalui proses pengkelatan terhadap mineral oksida dan kation Al dan Fe yang reaktif, sehingga menurunkan fiksasi P tanah, dan (5) meningkatkan ketersediaan dan efisiensi pemupukan serta melalui peningkatan pelarutan P oleh asam-asam organik hasil dekomposisi bahan organik.

5 Peranan bahan organik terhadap perubahan sifat biologi tanah, meliputi: (1) meningkatkan keragaman organisme yang dapat hidup dalam tanah (makrobia dan mikrobia tanah), dan (2) meningkatkan populasi organisme tanah (makrobia dan mikrobia tanah) Peningkatan baik keragaman mupun populasi berkaitan erat dengan fungsi bahan organik bagi organisme tanah, yaitu sebagai: (1) bahan organik sebagai sumber energi bagi organisme tanah terutama organisme tanah heterotropik, dan (2) bahan organik sebagai sumber hara bagi organisme tanah aktor yang mempengaruhi terjadinya dekomposisi bahan organik? Berikut akan dijelaskan beberapa faktornya, yaitu: Faktor pertama yaitu iklim. Hal ini menjadi penting karena iklim dapat memperlambat bahkan mempercepat terjadinya proses dekomposisi. Kemudian adanya tipe penggunaan lahan dimana lahan tersebut berfungsi sebagai sumber bahan organik yang baik bagi lahan tersebut. Faktor ketiga yaitu bentuk lahan. Hal ini membantu dekomposisi pada proses pengumpulan bahan-bahan organik tersebut Faktor yang paling penting yaitu adanya kegiatan manusia ini pun akan sangat berpengaruh pada terjadinya proses dekomposisi TANAMAN PENGHASIL PUPUK HIJAU Tidak semua jenis tanaman dapat digunakan untuk pupuk hijau. Tanaman yang digunakan untuk pupuk hijau harus memenuhi beberapa persyaratan berikut a. Tumbuh dengan pesat dan berdaun lebat b. Pada akarnya memiliki bintil akar yang ditumbuhi bakteri pengikat N udara (Rhizobium) c. Perakaran dangkal

6 d. Batang dan daun lunak, mudah busuk dan toleran terhadap pemangkasan e. Tahan terhadap kekeringan Pada umumnya tanaman untuk pupuk hijau berbentuk perdu. Namun, adapula yang berupa tanaman penutup tanah berbentuk semak dan menjalar di atas permukaan tanah dan berupa pohon besar dengan tinggi lebih dari 5 m yang berfungsi sebagai pohon pelindung. Apabila digolongkan berdasarkan fungsinya terdapat 3 kelompok jenis tanaman penghasil pupuk hijau. a. Kelompok tanaman pupuk hijau sebagai pupuk tanaman Tanaman pupuk hijau yang dapat digunakan langsung sebagai pupuk biasanya berupa tanaman sukulen (berbatang lunak), bertajuk rimbun dan cepat pertumbuhannya. Jenis tanaman sukulen akan cepat mengalami pembusukan dalam tanah sehingga akan cepat terurai menjadi senyawa anorganik yang dapat diserap tanaman. Pemberian secara langsung dapat memperbaiki struktur tanah dan bila disebar di permukaan tanah dapat berfungsi

7 sebagai mulsa. Selain dengan dicacah, aplikasi pupuk hijau dapat dilakukan dengan pembenaman ke dalam tanah setelah dahan dan ranting yang agak besar dibuang. Beberapa jenis tanaman yang langsung berfungsi sebagai pupuk hijau yaitu jenis tanaman Orokorok seperti Crotalaria juncea, Crotalaria usaramoensis dan Clotalaria anagyroides, jenis tanaman Tefrosia yaitu Tephrosia vogeli, Tephrosia candida, Tephrosia noctiflora dan Tephrosia maxima serta Susukan (Desmodium gyroides). b. Kelompok tanaman pupuk hijau sebagai penutup tanah Sebagian besar tanaman pupuk hijau sebagai penutup tanah termasuk dalam famili Leguminosae (kacang-kacangan). Jenis-jenis tanaman pupuk hijau yang berfungsi sebagai penutup tanah diantaranya Centrosema pubescens, Vigna hosei, Centrocema plumieri (Kacang katropong, Sunda), Mimosa invisa (Putri malu), Vigna sinensis (Kacang panjang) dan Calopogonium mucunoides (Kacang asu, Jawa).

8 c. Kelompok tanaman pupuk hijau sebagai tanaman pelindung Jenis-jenis pohon besar atau pelindung yang termasuk sebagai tanaman pupuk hijau yaitu Acacia decurrens (Akasia), Albizzzia sp (Sengon laut), Erythrina lithosperma (Dadap duri), Glyridia sp (Ki hujan), Leucaena glauca (Lamtoro) dan Sesbania grandiflora (Turi). Selain sebagai pupuk hijau tanaman tersebut di atas juga berguna untuk penutup tanah dan pencegah erosi.