View
1.166
Download
7
Category
Preview:
Citation preview
SIFAT DAN CIRI BIOLOGI TANAH
WardatiProgram Studi Ilmu Tanah, Faperta , Unri
Kampus Binawidya, Pekanbaru
DASAR-DASAR ILMU TANAH
SIFAT DAN CIRI BIOLOGI TANAH
1. JASAD HIDUP TANAH DAN PERANANNYA a. Klasifikasi jasad hidup tanah b. Peranan jasad hidup tanah2. BAHAN ORGANIK TANAH a. Sumber bahan organik tanah b. Pelapukan bahan organik dan hasilnya c. Peranan bahan organik d. Nisbah karbon dan nitrogen e. Faktor yang mempengaruhi bahan organik tanah
A. JASAD HIDUP TANAH DANPERANANNYA
1. Klasifikasi Jasad Hidup Tanah
Jasad hidup : - Tumbuhan (flora) - Binatang (fauna)
a. Klasifikasi Jasad Hidup Tanah Berdasarkan pertumbuhan tanaman, dikelompok: - menguntungkan - merugikanKelompok menguntungkan meliputi seluruh organisme
yang melakukan pelapukan bahan organik, perubahan bahan anorganik dan penambahan nitrogen
Kelompok yang merugikan adalah yang melakukan persaingan hara dengan tanaman pokok dan/atau menyebabkan tanaman terkena hama dan penyakit
Bahan organik Jasad hidup tanah (aktivitas jasad hidup: flora &fauna)
Tabel 5.1. Jasad Utama yang Umum Ditemui Dalam Tanah
Binatang
Makro
Mikro
Hidup dari Bahan tanaman
Pemangsa
Binatang Kecil Serangga Rayap Bekicot Cacing
Serangga Rayap Laba-laba
Nematoda
Protozoa
Rotifera
Pemangsa
Parasit
Berdasakan peranan biokimia dari masing-masing kelompok jasad hidup dapat diklasifikasikan seperti pada Tabel 5.1.
Tumbuhan
Ganggang
Bakteri
Hijau Hijau Biru Diatom
Aerob
Cendawan
Aktinomicetes
Cendawan Ragi Kapang
Anaerob
Ototrofik
Heterotrofik
atau
• Dari kelompok binatang terbatas hingga binatang-binatang kecil• Dari kelompok tumbuhan terbatas pada tumbuhan tingkat rendah (mikroflora)• keberadaannya dalam tanah saling mempengaruhi, sehingga menyumbangkan sifat dan ciri tanah tertentu
Faktor-faktor yang mempengaruhi aktivitas organisme tanah:1. Iklim : curah hujan, suhu dll2. Tanah : kemasaman, kelembaban, suhu, hara dll3. Vegetasi : hutan, rumput, belukar dll
KelompokOrganisme
Biomassa (g/m2)
Padang Rumput Hutan
Oak Spruce
HerbivorDetritivor Besar KecilPredator
17,4
137,525,09,6
11,3
66,01,80,9
11,2
1,01,61,2
Predator 189,5 79,9 15,1
Tabel 1. biomassa dari kelompok binatang tanah yang dijumpai di bawah vegetasi padang rumput dan hutan
Organisme Nilai Umum dalam Lapisan Atas TanahJumlah tiap meter
bujur a
Jumah tiap gram Biomassa b
(kg/HL B)
Mikroflora Bakteri Aktinomicetes FungiMikrofauna Protozoa Nematoda Fauna lainnya Cacing tanah
1013 – 1014 1012 – 1013 1010 – 1011
1019 – 1010 106 – 107 103 – 105 30 - 300
108– 109 107– 108 104 – 105
104– 105 10 – 102
450 - 4500451 - 4500452- 560
17- 17018- 110 17 - 170
110 - 1100
Tabel 2. Jumlah dan Biomassa Relatif dari Flora dan Fauna Tanah yang Umum di dalam Tanah
a. Kedalamam biasanya dianggap sama dengan 15 cm, tetapi untuk beberapa kasus (umpamanya cacing tanah) digunakan kedalaman yang lebih dalamb. Nilai biomassa adalah untuk bobot hidup. Bobot kering kurang lebih 20-25 persen dari nilai-nilai tersebut
Masing-masing fauna menghendaki habitat tertentu.Pengukuran biomasa jasad merupakan salah satu Parameter untuk mengukur jasad hidup tanah Aktivitas organisme tanah dicirikan ole parameter :1.Jumlahnya dalam tanah2.Jumlah tiap unit isi atau luasn tanah (biomassa)3.Aktivitas metaboliknya
Aktivitas metabolik biasanya berkaitan dengan biomassaorganisme tersebut. Sekitar 60-80% dari metabolisme total dalamtanah adalah hasil kegiatan mikroflora tanah
2. PERANAN JASAD HIDUP TANAH• Untuk mengubah bahan organik, baik segar maupun
setengah segar atau sedang melapuk, sehingga menjadi bentuk senyawa lain yang bermanfaat bagi kesuburan tanah
• Sisa tanaman segar diubah menjadi bagian-bagian kecil oleh nematoda, keon, serangga, rayap, tikus dll
• Bagian-bagian kecil ini kemudian diserang oleh mikroflora dan binatang yang hidup dari jaringan tanaman mati atau membusuk
• Bila ada sedikit air, maka akan diserang oleh bakteri dan fungi
• Kemudian cacing akan mencampur akan mencampur bagian-bagian tadi antara lapisan atas dan bawah
Energidan Input CO2
Energi dan kehilangan CO2
Fauna tanah
Destritus
Detrivitor Carniver
Konsumen Primer
KonsumenSekunder
Humus Tanah
(Predator,Parasit)
KonsumenTersier
PemakanMikrofitik kotoran dan jasad mati Mikroflora
Tanah
Kotoran danjasad mati
Gambar 5.1. Bagan dari lintasan umum penghancuran jaringan tanaman tingkat tinggi
PEROMBAK SEMPURNA
Peranan dan aktivitas setiap jasad hidup• Cacing Tanah
- merupakan binatang berkelamin dua (perkawinan silang) - Kopulasi berlangsung di atas permukaan tanah di waktu
malam atau pagi hari - telur diletakkan dalam cocon - siklus hidupnya dari bertelur, menetas dan menjadi dewasa
menghabiskan waktu 6-18 bulan• Jenis yang banyak ditemukan: - Lumbricus terrastis (merah) - Allolobophoran caleginosa (merah jambu)Peranan cacing : mengemburkan tanah dan menyebarkan
bahan organik secara merataDari aktivitas cacing akan diperoleh tanah 15 ton/tahun/ha
dan selama 75 tahun akan terbentuk tanah kotoran cacing setebal 20 cm
Sifat Kimia dan Fisiko-kimia
Kotoran Lapisan
0-15 cm
Lapisan
20-40 cm
N-total (%)
C-organik
Nitrat (ppm N)
P-tersedia (ppm P2O5)
Ca-dd (ppm Ca)
Ca-total (%)
Mg-dd (ppm Mg)
KTK (me/100 g)
KB (%)
0,35
5,17
21,9
150,0
2793,0
1,19
492,0
4,68
92,9
0,25
3,35
4,7
20,8
1993,0
0,88
162,0
3,82
74,1
0,08
1,11
1,7
8,3
481,0
0,91
69,0
1,63
55,5
Tabel 3. Sifat kimia dan fisika dan eksremen cacing dan tanah sekitarnya
MikrofaunaHewan-hewan mikro yang terpenting: nematoda,
prtozoa, rotiferaNematoda - Nematoda adalah cacing yang tidak bersegmen dgn
ukuran 1mm dgn diameter <50 μm, spt benang (nema = benang)
- Nematoda di dlm tanah dijumpai sebagai: *hidup bebas (mikroboivora) *parasit (menyerang berbagai spesies tanaman dan
hewan)
Protozoa- Merupakan hewan paling sederhana, bersel tunggal 5
– 500 μm.- Berdasarkan bentuk potozoa dikelompokan menjadi: * Cilliata : protozoa terbesar ( panjang mendekati 0,1 mm) dan bergerak dgn cillia mirip rambut * Amoeba : berukuran cukup besar (Ф sampai 600 μm, rata-rata 10 μm dan bergerak dgn kaki sementara (psedopodia) * Flagelata : protozoa terkecil berukuran panjang 5 – 10 μm menggunakan sirip mirip flagela utk bergerak
Rotifera- Dapat dijumpai pd lingkungan berair dan pd
tanah lembab- Ukuran antara 200-500 μm- Berperan dlm peredaran bahan organik
terutama daerah rawa
B. BAHAN ORGANIK TANAH
• Merupakan bhn terpenting utk menciptakan kesuburan tanah baik seacara kimia, fisik dan biologi tanah
• Bahan organik adalah bahan pemantap tanah• Sekitar setengah dr KTK tanah bersal dr bahan
organik (mempunyai KTK yang tinggi) • Sumber energi bagi sebagian organisme tanah
1. Sumber Bahan Organi Tanah- Jaringan tanaman ( seluruh bagian tanaman)- Binatang Binatang mudah hancur drpd jaring tanaman.Susunan jaringan tumbuhan terdiri:- Air 60-90 % (75 %)- Padatan 25 % (karbohidrat 60 %, protein 10
%, lignin 10-30 % dan lemak 1-8 %)- Dari unsur yang dikandung (C 44%, O 40%, H
8%, abu 8% terdiri dr unsur hara (kecuali C, H & O)
2. Pelapukan bahan organikBerdasarkan kecepatan dekomposisi bahan organik
dibedakan:• Cepat didekomposisi - gula, zat pati, protein sederhana - protien kasar - hemiselulosa• Lambat sekali didekomposisi - hemiselulosa - Selulosa - lignin, lemak, waks dll
Tabel 4. Perubhan yang terjadi pd bahan organik segar yang diberika ke dalam tanahI. Senyawa yg terdapt dlm jaringan tumbuhan Sukar didekomposisi Mudah didekomposisi lignin selulosa minyak zat pati lemak gula resin dll protein dllII. Hasil intermediet dekomposisi Senyawa resisten Senyawa tidak resisten resin selulosa minyak zat pati lemak gula resin dll protein dll
III. Hasil dekomposisi yg resisten Hasil akhir yang sederhana humus – kompleks koloidal CO2 dan air ligno-protein nitrat sulfat fosfat senyawa Ca dll Hasil akhir dekomposisi jasad mikro:a. Karbon : CO2, CO3
2-, HCO3-, CH4, C
b. Nitrogen : NH4+, NO2-, NO3
-
c. Belerang : S, H2S, SO32-, SO4
2-, CS2
d. Fosfor : H2PO4-, HPO4
2-
e. Lainnya : K+, Ca2+, Mg2+, H2O, O2, H2, H+, OH- dll
Peredaran dan pelapukan senyawa karbon- Merupakan bahan organik utama- Berasal dr CO2
- dekomposisi bahan organik membebaskan CO2, akar juga akan melepaskan CO2
- Sejumlah kecil CO2 bereaksi dlm tanah membentuk asam karbonat: Ca, Mg, K karbonat atau bikarbonat (garam-garam ini mudah larut dan hilang atau diserap tanaman)
- Sebagian besar CO2 tanah kembali ke udara
Tumbuhan
CO2
Udara
Binatang
Pupuk hijauPupuk kandang
dan sisa tumbuhan
HCO3-
Reaksi Tanah
CO3-2 Aktivitas jasad mikro
CO2
Hilang karena drainaseCO2, karbonat dan bikarbonat – Ca, Mg, K, dll
Gambar 5.4. Bagan peredaran Karbon dalam dan di luar tanah
Pelapukan Senyawa NitrogenHasil dekomposisi bahan organik yang mengandung nitrogen adalah a. amonium, b. nitrit, c. nitrat, d. gas nitrogen
a. Amonium
Bahan Organik NH4Proses enzimatik oleh jasad
Heterotropik (bakteri, jamur,aktinomicetes
dimanfaatkan oleh jasadmikro dan tanaman
diubah menjadinitrat
b. Nitrit adalah perubahan antara amonium menjadi nitrat
2NH4+ + 3O2 2NO2
- + 2H2O + 4H+ + energi
c. Nitrat adalah perubahan selanjutnya dari nitrit yang dipengaruhi oleh: kelembaban, suhu, aerase (ketersedianya Ca dan NH4) 2NO2
- + C2 2NO3 + energi
OksidasiEnzimatik(ototropik)
Oksidasi enzimatik
Pelapukan senyawa belerang (S)
R-OSO3- + H2O ──────> R-OH + H+ + SO42-
SO42- + 4H2 S2- + 4H2O
SO32- + 3H2 S2- + 3H2O
S2O32- + 4H2O 2SH- + 3H2O
Pelapukan senyawa fosfor (P)Perubahan dr p-organik menjadi P-anorganik: H2PO4
- dan HPO42- yang dapat diserap tanaman
Humus dan pembentukannyaHumus adalah senyawa kompleks yang agak
resisten pelapukan, berwarna coklat, amorfous, bersifat koloidal, bersala dr jaringan tumbuhan dan hean yang telah dimodifikasikan atau disintesiskan oleh berbagai jasad mikro
Sifat dan Ciri Humus
1. -Tersusun dari senyawa lignin, poliuroida dan protein
- tersusun dari tiga macam asam: humin, humik, vulfik (dari kelarutannya)
2. Muatan negatif, berasal dari gugus karboksil (-COOH) dan Fenolik (-OH) yang dinetralkan
dan berionisasi dengan unit-unit pusat humus. Mempunai KTK sangat besar (150-300 me/100 g) dan daya jerap air yang besar
Recommended