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 (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 lebih kecil.
2. Fase perombakan lanjutan, yg melibatkan keg ensim
mikroorganisme tnh. Fase ini dibagi lagi menjadi 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 (<1 µm, bermuatan) dan berasal dari proses humifikasi bahan
organik oleh mikroba tanah.
Pengaruh humus (BO) thd sifat2 tanah:
• Pengaruh scr fisik:
– warna tanah menjadi lbh kelam. Coklat-hitam: menaikkan suhu.
– Meningkatkan agregasi (granulasi tanah) dan urobilitas agragat, aerasi
(penghawaan) lbh baik, draenasi perembihan, pelulusan) lbh baik, lbh tahan thd
erosi
– Mengurangi plastisitas pd tanah lempung (liat-clay), tanah lbh mudah diolah (lbh
gembur)
– Menaikkan kemampuan mengikat/menyimpan air
• Pengaruh scr kimia:
– Menaikkan KPK. (humus mempunyai KPK>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
O-10%
Abu-2%
H-2%
C-11%
Air-75%
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