tinjauan pustaka - Universitas Sumatera Utara

TINJAUAN PUSTAKA
Hutan Kemenyan (Styrax spp)
Menurut (Jayusman, 2014) klasifikasi tanaman kemenyan(Styrax spp)
dalam sistematika tumbuhan dapat disusun sebagai berikut:
Divisi
: Spermatophyta
Kelas
: Angiospermae
Ordo
: Ebenales
Family
: Styraceae
Genus
: Styrax
Kemenyan termasuk pohon besar, tinggi dapat mencapai 20 – 40m dan diameter
batang mencapai 60 – 100 cm. Batang lurus dengan percabangan sedikit.Kulit
beralur tidak terlalu dalam (3-7 mm) dengan warna kulit merah anggur.Kemenyan
berdaun tunggal dan tersusun secara spiral.Daun berbentuk oval bulat, bulat
memanjang (ellips) dengan dasar daun bulat dengan ujung runcing.Sebelah atas
daun berwarna hijau dan sebelah bawah berwarna kekuning-kuningan dengan
pinggiran daun rata.Syarat tumbuh tanaman kemenyan tidak memerlukan
persyaratan yang khusus terhadap jenis tanah.Dapat tumbuh pada tanah podsolik,
andosol, latosol, regosol, dan berbagai asosiasi lainnya mulai dari tanah yang
bertekstur berat sampai ringan dan tanah yang kurang subur.Jenis tanaman ini
tumbuh pada tanah yang berporositas tinggi sehingga mudah meresapkan
air(Jayusman, 2014).
4
Universitas Sumatera Utara
BPS Provinsi Sumatera Utara (2015) menunjukkan bahwa Tapanuli Utara
memiliki luas kebun Kemenyan seluas 16.212Ha dengan produksi total mencapai
3.800 ton/tahun. Kebun Kemenyan terluas terletak di Kabupaten Tapanuli
Utara(16.212 Ha) dan Kabupaten Humbang Hasundutan (4.890 Ha).Pengusahaan
kebun Kemenyan tersebut sedikitnya telah melibatkan 60.209 KK (214.000 jiwa)
dari jumlah penduduk Tapanuli Utara 705.432 jiwa.
Mikroorganisme Tanah
Tanah merupakan campuran bahan organik yang tersusun atas 45% senyawa
anorganik, 25% air, 25% udara, dan 5 % bahan organik. Senyawa organik
merupakan akumulasi sisa-sisa tanaman yang sebagian telah diuraikan (humus),
dan bahan organik ini sebagian besar tersusun oleh mikroba: (misal clostridium,
rhizobium), jamur, mikroalga (alga biru, alga hijau, diatom), dan protozoa
(amoeba, flagellata, ciliata). Umumnya mikroba tanah lebih banyak terdapat
dipermukaan tanah dan makin masuk ke dalam tanah makin berkurang.Susunan
mikroba tanah sebagian besar tersusun oleh bakteri dan jamur, baru
mikroalga.Rata-rata bakteri tanah yang didapatkan adalah 320.000-500.000 sel
bakteri/gram tanah pasir, 360.000-600.000 sel bakteri/gram tanah lempung, dan
2.000.000-200.000.000 sel bakteri/gram tanah subur yang mengandung banyak
senyawa organik (Waluyo, 2007).
Di dalam tanah, keberadaan mikroba sangat dipengaruhi oleh kondisi fisik, kimia,
dan biologi tanah. Ungkapan Beijerinck (The father of microbial ecology) “Everything is everywhere and the milieu selects” menjelaskanbesarnya peran faktor
lingkungan dalam seleksi mikroba; lingkunganlahyang memilih, jenis mikroba
mana saja yang dapat hidup dan berkembangbiakdalam suatu ekosistem tanah
5
Universitas Sumatera Utara
tertentu. Perbedaan berbagai atributmikroba pada berbagai kondisi tanah
disebabkan antara lain olehperbedaan jenis dan kandungan bahan organik, kadar
air,
jenispenggunaan
tanah
dan
cara
pengelolaannya.
Dengan
memperhatikankeberagaman ini, teknik pengambilan contoh tanah yang tepat
perludipahami agar waktu, tenaga, dan biaya yang dicurahkan untukpengambilan
contoh tanah menjadi lebih efisien. Jumlah contoh yang terlalubanyak merupakan
pemborosan, namun apabila jumlah contoh terlalusedikit interpretasi data bisa
keliru sehingga informasi yang diperoleh bisa menjadi kurang bermanfaat
(Husein, 2007).
Komposisi Mikroorganisme
1.
Bakteri
Bakteri merupakan kelompok mikroorganisme dalam tanah yang paling dominan
dan mungkin meliputi separuh dari biomassa mikroba dalam tanah. Bakteri
terdapat dalam segala macam tipe tanah tetapi populasinya menurun dengan
bertambahnya kedalam tanah. Dalam kondisi anaerob (tidak ada oksigen) bakteri
mendominasi tempat dan melaksanakan kegiatan mikrobiologi dalam tanah
karena jamur dan actinomycetestidak dapat tumbuh baik tanpa adanya oksigen
(Rao, 1994)
Bakteri merupakan organisme yang paling besar jumlahnya di dalam tanah,
sehingga dalam satu gram saja dapat ditemukan kurang lebih 10 9 bakteri. Dalam
keadaan menguntungkan, bakteri dapat berkembang dengan cepat, tetapi keadaan
ini tidak dapat bertahan lama sebab lama kelamaan nutrisi yang ada disekitarnya
juga berkurang jumlahnya padahal barang-barang atau bahan-bahan tersebut
sangat diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangannya (Yulipriyanto, 2010
6
Universitas Sumatera Utara
2.
Fungi
Fungi menghasilkan miselium ekstensif dan spora-spora dalam tanah dan dalam
kompos.Perkembangannya dapat secara generatif yaitu terjadi peleburan benang
hipa yang berbeda muatan, dan secara vegetatif dengan pembentukan spora dan
tunas.Hidup pada tempat yang lembab, air sangat dibutuhkannya untuk
melarutkan bahan organik dan sebagai alat pengangkut makanan serta membantu
difusi oksigen. Fungi dalam hubungannya dengan bentuk kehidupan yang
berderajat lebih tinggi ternyata sangat besar (Mulyani, 1991)
Fungi merupakan organisme mikro tanah yang berupa filamen atau hifa. Karena
banyaknya spesies dan genus dari fungi, maka sampai sekarang belum dapat
diketahui jumlah genusnya. Namun demikian keanekaragaman spesies fungi yang
berfilamen tidak diasingkan lagi. Walaupun hifa fungi berkembang agak lambat,
sehingga organisme-organisme menyerupai aktinomisetes yang tak begitu aktif
menjadi pesaing terhadap substrat-substrat yang cocok, hifa spesies lain cepat
berkembang. Fungi teristimewa aktif dalam menggunakan dua jenis polisakarida
yaitu cellulosa dan hemicellulosa, dan mereka organisme-organisme yang banyak
menggunakan lignin secara aerob (Yulipriyanto, 2010).
3.
Mikroba Perombak Selulosa
Mikroba perombak bahan organik atau biodekomposer adalah mikroorganisme
pengurai serat, lignin, dan senyawa organik yang mengandung nitrogen dan
karbon dari bahan organik (sisa-sisa organi dari jaringan tumbuhan atau hewan
yang telah mati). Mikroba perombak bahan organik terdiri atas Trichoderma
reesei, T. harzinum, T. koningii, Phanerochaeta crysosporium, Cellulomonas,
Pseudomonas, Thermospora, Aspergillus niger, A. terreus, Penicillium dan
7
Universitas Sumatera Utara
Streptomyces. Fungi perombak bahan organik umumnya mempunyai kemampuan
lebih baik dibandingkan bakteri dalam mengurai sisa-sisa tanaman (hemiselulosa,
selulosa dan lignin). Memegang peranan penting karena sisa organik yang telah
mati diurai menjadi unsur-unsur yang dukembalikan kedalam tanah dalam bentuk
hara mineral N, P, K, Ca, Mg, dan atau dalam bentuk gas yang dilepas ke
atmosfer berupa CH atau CO, dengan demikian terjadi siklus hara yang berjalan
secara alamiah dan proses kehidupan dimuka bumi dapat berlangsung secara
berkelanjutan (Rohmawati, 2013)
Keragaman fungsional dan aktivitas organisme tanah sangat dipengaruhi oleh
faktor biotik danabiotik setempat.Faktor biotik meliputi kondisi vegetasi,
sedangkan faktor abiotik meliputi kondisi iklimdan kondisi tanah (BIS,
2010).Breure (2004) menyatakan bahwa pola penggunaan lahan merupakanbentuk
interfensi manusia terhadap keragaman fungsional dalam tanah.
4.
Mikroba Perombak Lignin
Lignin merupakan bagian dari tumbuhan yang berperan dalam proses
pertumbuhan tanaman. Lignin adalah salah satu zat komponen penyusun
tumbuhan, komposisi bahan penyusun ini berbeda-beda tergantung jenisnya.
Lignin terakumulasi pada batang tumbuhan berbentuk pohon dan semak, lignin
berfungsi sebagai bahan pengikat komponen penyusun lainnya, sehingga suatu
pohon bisa berdiri tegak. Sisa tanaman yang jatuh ke tanah kemudian didegradasi
oleh mikroba yang berperan dalam menguraikan lignin sehingga sisa tanaman
diubah menjadi bahan organik yang bermanfaat bagi tanaman(Tillman dkk, 1989).
Kulit kayu, biji, serat kasar, batang dan daunmengandung lignin yang berupa
substansi kompleks oleh adanya lignin danpolisakarida yang lain. Kadar lignin
8
Universitas Sumatera Utara
akan
bertambah
dengan
bertambahnyaumur
tanaman.
Tanaman
pakanmengandung selulosa 20-30%,hemisellulosa 14-20% dan pektin kurang dari
10% serta lignin 2-12% (Young,1986).
Faktor Yang Mempengaruhi Keragaman Mikroorganisme
Berikut adalah beberapa faktor yang mempengaruhi keragaman organisme tanah
seperti:
1.
Kondisi Iklim
Faktor iklim terutama suhu dan kelembaban tanah (dipengaruhi oleh curah hujan)
sangatmenentukan keragaman fungsional organisme tanah. Secara keseluruhan
iklim akan mempengaruhifisiologi organisme tanah, misalnya aktivitas dan
pertumbuhan mereka akan meningkat ketika suhu dankelembaban tanah
meningkat Karena kondisi iklim di muka bumi berbeda pada daerah yangmemiliki
perbedaan letak lintang atau pada daerah lintang yang sama tetapi pada musim
yang berbedamaka akan memiliki keragaman fungsional yang berbeda pula.
Sehingga keragaman fungsional berbedamenurut tempat (spasial) dan waktu
(temporal)(BIS, 2010).
2.
Kondisi Tanah
Keberadaan mikroba di dalam tanah terutama dipengaruhi oleh sifat kimia dan
fisika tanah. Komponen penyusun tanah yang terdiri atas pasir, debu, liat dan
bahan organik maupun bahan penyemen lain akan membentuk struktur tanah.
Struktur tanah akan menentukan keberadaan oksigen dan lengas dalam tanah.
Dalam hal ini akan terbentuk lingkungan mikro dalam suatu struktur tanah.
Mikroba akan membentuk mikrokoloni dalam struktur tanah tersebut, dengan
tempat pertumbuhan yang sesuai dengan sifat mikroba dan lingkungan yang
9
Universitas Sumatera Utara
diperlukan. Dalam suatu struktur tanah dapat dijumpai berbagai mikrokoloni
seperti mikroba heterotrof pengguna bahan organik maupun bakteri autotrof dan
bakteri aerob maupun anaerob. Untuk kehidupannya, setiap jenis mikroba
mempunyai kemampuan untuk merubah satu senyawa menjadi senyawa lain
dalam rangka mendapatkan energi dan nutrien. Dengan demikian adanya mikroba
dalam tanah menyebabkan terjadinya daur unsur-unsur seperti karbon, nitrogen,
fosfor dan unsur lain di alam (Soemarno, 2010).
3.
Kondisi Vegetasi dan Populasi Organisme Tanah
Organisme tanah mempengaruhi pertumbuhan tanaman dan organisme lain yang
hidup di atastanah dan sebaliknya. Tanaman dapat mempengaruhi secara kuat
aktivitas
dan
komposisi
komunitas
mikroorganisme
rizosfir.Sebaliknya,
pertumbuhan tanaman dapatdibatasi atau dipacu oleh keberadaan mikroorganisme
tanah.Tumbuhan menentukan komposisi,kemelimpahan dan aktivitas pengendali
biologi dan perekayasa ekosistem, sedangkan keragaman fungsional menentukan
produktivitas dan komposisivegetasi di atasnya(Widyati, 2013).
4.
Penggunaan Lahan
Lahan yang menjadi padang rumput memiliki keragaman fungsional yang paling
tinggi. Hal inikarena padang rumput yang didominasi oleh tumbuhan berdaur
pendek dengan jarak tumbuh yang rapatterjadinya pengembalian bahan organik ke
dalam tanah melalui produksi eksudar akar dan tumbuhanyang mati berlangsung
secara cepat. Pada ekosistem hutan yang klimaks keragaman fungsional
lebihrendah karena cahaya matahari tidak dapat menembus lantai hutan yang
rapat.Pada lahan pertanian danhutan tanaman keragaman fungsional juga rendah
karena keragaman vegetasinya sangat rendah(monokultur). Disamping itu,
10
Universitas Sumatera Utara
pengelolaan yang dilakukan secara intensifikasi dengan melaluipemupukan,
aplikasi pestisida dan pengolahan lahan dengan alat berat dapat mengganggu
keragamanfungsional dalam tanah (Widyati, 2013).
Faktor –Faktor Yang Mempengaruhi Pertumbuhan Mikroba
Pertumbuhan mikroorganisme
dipengaruhi
oleh beberapa
faktor seperti
tersedianya Nutrien, air dan pH tanah (Waluyo, 2007).
1. Nutrien
Jasad renik heterotrof membutuhkan nutrien untuk kehidupan pertumbuhannya
yakni, sebagai: (1) sumber karbon, (2) sumber nitrogen, (3) sumber energi, (4) dan
faktor pertumbuhan, yakni mineral dan vitamin. Escherichia coli, Enterobacter
aerogenes, khamir, dan kapang dapt tumbuh dengan baik pada medium yang
hanya mengandung glukosa sebagai sumber nutrien organik.
2. Tersedianya air
Sel jasad renik memerlukan air untuk hidup dan berkembang biak. Pertumbuhan
jasad renik di dalam suatu bahan sangat dipengaruhi oleh jumlah air yang tersedia.
Tidak semua air ayng tersedia dapat digunakan oleh jasad renik.
3. Nilai pH
Nilai pH medium sangat berpengaruh pada jenis mikroba yang tumbuh. Jasad
renik pada umumnya dapat tumbuh pada kisaran pH 3-6. Kebanyakan bakteri
mempunyai pH optimum, yakni pH dimana pertumbuhan optimum sekitar pH 6,57,5. Pada pH dibawah 5,0 dan diatas 8.5 bakteri tidak dapat tumbuh dengan baik,
kecuali bakteri asam asetat dan bakteri yang mengoksidasi sulfur. Sebaliknya,
khamir menyukai pH 4-5 dan dapat tumbuh pada kisaran pH 2,5-8,5. Oleh karena
itu , khamir tumbuh pada pH rendah dimana pertumbuhan bakteri terhambat.
11
Universitas Sumatera Utara
Kapang mempunyai pH optimum 5,7 tetapi seperti halnya khamir kapang amsih
dapat hidup pada pH 3,0-8,5 (Waluyo, 2007).
12
Universitas Sumatera Utara