BIOLOGI TANAH

SIFAT BIOLOGI
TANAH
BIOLOGI TANAH
 Ilmu
yang mempelajari : Organisme yang hidup
dalam tanah, klasifikasi dan aktivitas
metabolismenya,serta peranannya dalam siklus
nutrisi dan perombakan bahan pencemar.
 Tanah
sebagai tempat kehidupan berbagai jasad
hidup (makro, dan mikro)
TANAH
 Tanah
merupakan habitat yang sangat
heterogen.
 Penghuninya beragam (mikroflora, mesofauna,
makrofauna)
 Persaingan untuk mendapatkan nutrisi, tempat
hidup dan kelembaban, sangat tinggi
KOMPOSISI TANAH
JASAD HIDUP TANAH DALAM
STRUKTUR EKOSISTEM
 PRODUSEN (TANAMAN)
 KONSUMEN (HEWAN, MANUSIA)
 PEROMBAK (JASAD HIDUP TANAH)
MIKROBIA DAN TANAH
 Tanah
mengandung bahan organik, bahan
mineral yang mendukung kehidupan
 Karakteristik tanah tergantung pada:
1. Iklim dan ketersediaan air
2. Umur geologi muda-tua
3. Kehidupan biologi
SIFAT TANAH & AKTIVITAS
ORGANISME

Aktivitas dan pertumbuhan organisme tanah dipengaruhi:
 Sifat sifat fisik, kimia, dan biologi tanah
 Interaksi diantara komunitas para penghuni tanah
 Interaksi antara komunitas penghuni tanah dengan akar
tanaman (Rhizosfer)

Relationship tersebut sangat kompleks dan bersifat timbal
balik. Sifat tanah yang baik akan mendukung aktivitas
organisme di dalamnya dan aktivitas organisme tanah
berpengaruh positip terhadap perkembangan tanah dan
pertumbuhan tanaman di atasnya.




Tekstur tanah merupakan distribusi ukuran butiran tanah.
 Tanah kasar biasanya mempunyai aerasi yang baik
sedangkan tanah halus mempunyai aerasi yang kurang
baik.
 Tanah pasiran mempunyai total pori lebih rendah namun
biasanya ukuran porinya berupa pori makro.
Bakteri mempunyai ukuran sel 1 sd 3 μm, mobilitas bakteri
terhambat ukuran pori berupa pori mikro.
Pada umumnya organisme menyukai lingkungan pada pH 67. Pada pH tersebut hara terdapat dalam bentuk
tersedia/terlarut. Namun demikian mikroorganisme dapat
dijumpai pada pH 1-13.
KPA maupun KPK tanah berperan dalam mengikat
mikrobia.




Air tanah dibutuhkan untuk metabolisme dan sarana
perpindahan
mikrobia
pertukaran
gas
serta
terlaksananya reaksi kimia tanah.
Aerasi tanah berkaitan dg kelembaban, tekstur dan
porositas tanah. Udara memasuki tanah secara difusi.
Tektur tanah mempengaruhi difusi udara ke dalam
tanah.
Apabila tanah mempunyai kadar lempung yang tinggi
maka tanah didominasi oleh pori yang kecil. Diameter
pori
yang
kecil
akan
memperlambat
difusi
udara/oksigen.
Difusi oksigen juga mengalami hambatan dengan adanya
air. Kedalaman tanah juga mempengaruhi aerasi tanah.
Semakin dalam kedalaman semakin terbatas aerasi
tanah.
Faktor Lingkungan yang
Mempengaruhi Aktivitas Organisme
 Sifat
fisik dan kimia tanah yg mempengaruhi
aktivitas organisme tanah, antara lain: nutrisi, oksigen,
air dan pH
Dipengaruhi oleh:
1.
2.
3.
4.
Nutrisi  Bahan organik, KPK
Oksigen  Bahan organik, tekstur, struktur
Ketersediaan air  Bahan organik, struktur, tekstur
pH  Jenis tanah, kesehatan tanah
Peran mikrobia dalam pembentukan
agregat

Pasir, debu dan lempung
saling berikatan karena
bahan organik, bahan
anorganik yang
terendapkan, serta
mikrobia yg berperan
sebagai pengikat/perekat.
Dalam agregat air
mengelilingi ruangan
udara.
RHIZOSFER (Daerah Perakaran
Tanaman)
 Di
antara semua lingkungan tanah, yang paling
kompleks adalah rhizosfer.
 Lapisan tanah yang menempel pada akar
dan dipengaruhi oleh aktivitas akar tanaman.
 Kaya akan energi dan nutrisi.
 Tempat disukai oleh sejumlah besar mikrobia
yg menguntungkan, merugikan, atau netral.
 Bakteri
yg hidup pd rhizosfer disebut
RHIZOBAKTERIA.
 Rhizosfer
merupakan habitat yg baik untuk
pertumbuhan mikroba
 Di daerah rhizosfer terdapat eksudat akar berupa:
gula, asam amino, asam organik, vitamin, enzim,
nukleotida, flavonon, faktor tumbuh, tannin,
alkaloid, dan BO sisa jaringan akar.
 Nisbah jumlah mikroba di rhizosfer dibanding
jumlah mikroba di tanah (R/S): 5-20
 Semakin subur tanah nilai R/S semakin kecil
Keuntungan adanya mikroba di
rhizosfer bagi tanaman
 Memineralisasi senyawa anorganik
 Melarutkan
atau menyediakan unsur-unsur
mineral
 Menghasilkan vitamin, asam amino, auxin,
giberelin
 Menghambat pertumbuhan mikroba lain yg
patogenik dengan menghasilkan antibiotik,
siderofor, dan senyawa lain.
Jenis mikroba rhizosfer yang
menguntungkan
 Mikroba perombak bahan organik
 Mikroba
penambat nitrogen dan pengubah
nitrogen
 Mikroba pelarut fosfat dan mikoriza
 Mikroba pengoksidasi sulfur
TUGAS:
Cari contoh jenis-jenis mikroba diatas!
ORGANISME TANAH
 Tanah
mengandung bahan organik dan bahan
mineral yang mendukung kehidupan organisme
A healthy soil has abundant biological activity.
Biological activity contributes to beneficial
chemical and physical soil properties.
Klasifikasi Organisme Tanah
Klasifikasi
ukurannya
organisme
tanah
berdasarkan
SOIL BIODIVERSITY
Distribusi biomassa dalam
tanah
Aproximate Numbers of Organism
Commonly Found in Soils
Peran mikroflora/mikroorganisme tanah
(Bakteri, fungi, aktinomycetes, alga, virus)








Proses biogeokimia dan keseimbangan energi
Dekomposisi bahan organik, perubahan nutrisi
Pengawetan unsur hara
Siklus unsur hara
Bioteknologi, Bioremidiasi (mendekomposisi racun)
lingkungan
Hidrologi (mengurangi penggunaan air, meningkatkan
daya simpan air)
Meningkatkan pertumbuhan akar tanaman
Menekan penyakit akar & daun
PERAN BAKTERI


Berperan dalam perubahan biokimia dalam tanah
– menyebabkan perubahan kimia industri
– menghasilkan enzim, antibiotika, racun/toksin
– jasad pengurai (redusen) di alam
Bakteri tanah utama
•Arthrobacter,
•Bacillus,
•Pseudomonas,
•Agrobacterium,
•Alcaligenes,
•Flavobacterium,
•(Actinomyces)
–Streptomyces,
–Nocardia
 Pemanfaatan potensi bakteri :
• pupuk organik (organic fertilizer)
• pupuk hayati (biofertilizer)
• zat pengatur tumbuh (growth factor
plant growth regulator)
PERANAN JAMUR
 Peranan
– Mendekomposisi bahan organik
– Memperbaiki struktur/agregasi tanah
– Membantu penyerapan unsur hara: mikorisa
 Sifat umum
- non fotosintetik
- berdinding sel
 Cara Hidup
- bebas - simbiosis
- saprofit - parasit
Peran makro dan mesofauna
tanah
 Cacing Tanah
– Mencerna bahan organik
– Mencampurkan bahan organik antar lapisan tanah
(Bioturbasi)
– Memperbaiki struktur tanah
– Meningkatkan aerasi dan drainase
– Mencerna dan menghaluskan bahan mineral
– Menyuburkan tanah krn kotorannya mempunyai
kandungan hara tinggi
Peran makrofauna tanah
Semut & Kumbang
 Mentranslokasikan dan pencerna bahan organik
Oribatid Mites [Olfert]
 Memakan mikroflora dan bahan tanaman dekomposer
atau perombak bahan organik membawa bahan tanaman
ke atas/ ke bawah, memindahkan nutrien/unsur hara,
membawa
mikro
dan
mesofauna, membuat lobang-lobang atau lorong kecil
dalam tanah
Hewan Pengerat
 Menghaluskan ukuran bahan organik
 Menggumpalkan dan mengaduk tanah
 Memperbaiki draenasi dan aerasi
Peran mesofauna tanah
 Nematodes
Microscopic nonsegmented
roundworms
Found in all habitats
Overall, 10-20 million/m-sq are found
Free-living and parasitic
Peran mikrofauna tanah
 Protozoa
Heterotrof (perombak bahan organik); beberapa
parasit
 Pemakan bakteria dan fungi
 Membebaskan nutrisi tanaman

FUNGSI ORGANISME TANAH
No. Jenis Organisme Tanah
Fungsi Utama
1.
Fotosintesis: ganggang,
bakteri
Menangkap energi:
Menggunakan energi
matahari utk menambat CO2;
memasok BO ke dlm tanah
(sel mati, metabolit
sekunder)
2.
Perombak: Bakteri, jamur
Melapukkan residu:
Imobilisasi hara dalam
biomassanya; menghasilkan
senyawa organik baru sbg
sumber energi dan nutrisi
organisme lain
No. Jenis Organisme Tanah
Fungsi Utama
3.
Mutualis: Bakteri, jamur
Memperbaiki pertumbuhan
tanaman: Melindungi
tanaman dari patogen;
beberapa bakteri menambat
N2; asosiasi mikoriza
dengan akar dapat memasok
hara seperti P, dan air ke
tanaman
4.
Patogen: Bakteri, jamur
Menyebabkan penyakit:
Memakan akar dan bagian
lain tanaman
5.
Parasit: Bakteri, jamur
Parasit pada nematode atau
insekta, termasuk organisme
penyebab penyakit
No.
Jenis Organisme Tanah
Fungsi Utama
6.
Pemakan akar: Nematoda,
arthropoda
Memakan akar tanaman:
menurunkan hasil tanaman
7.
Pemakan bakteri: Protozoa,
nematoda
Memakan bakteri:
melepaskan N tersedia
(NH4+) dan hara lainnya
ketika memakan bakteri;
mengendalikan organisme
pemakan akar yang lain atau
organisme penyebab
penyakit
No.
Jenis Organisme Tanah
Fungsi Utama
8.
Penggerek: Cacing tanah,
arthropoda
Melapukkan residu dan
memperbaiki struktur tanah:
Menggerek seresah tanaman
ketika memakan bakteri dan
jamur; menyediakan habitat utk
bakteri dlm kotorannya;
memperbaiki struktur tanah krn
menghasilkan kotoran dan
menggali tanah
9.
Predator tingkat tinggi:
Nematoda memakan nematoda,
arthropoda lebih besar (tikus,
burung, dll)
Mengendalikan populasi:
Mengendalikan populasi
predator organisme yg lebih
besar; memperbaiki struktur
tanah; organisme lebih besar
membawa organisme lebih kecil
ke lokasi lebih jauh ke dlm tanah