BAHAN ORGANIK BAHAN ORGANIK TANAHTANAH

LAB ITH LAB ITH

FAK. KEHUTANAN UGMFAK. KEHUTANAN UGM

DefinisiDefinisi• Bahan organik:Bahan organik: mencakup semua bahan yang berasal dr jaringan mencakup semua bahan yang berasal dr jaringan

tanaman dan hewan, baik yang hidup maupun yg telah mati, pada tanaman dan hewan, baik yang hidup maupun yg telah mati, pada berbagai tahana (stage) dekomposisi (Millar, 1955)berbagai tahana (stage) dekomposisi (Millar, 1955)

• Bahan organik tanahBahan organik tanah: lebih mengacu pd bahan (sisa jaringan : lebih mengacu pd bahan (sisa jaringan tanaman/hewan) yang telah mengalami perombakan/dekomposisi baik tanaman/hewan) yang telah mengalami perombakan/dekomposisi baik sebagian/seluruhnya, yg telah mengalami humifikasi maupun yg belum sebagian/seluruhnya, yg telah mengalami humifikasi maupun yg belum

• Kononova (1966) dan Schnitzer (1978) membagi bahan organic tanah Kononova (1966) dan Schnitzer (1978) membagi bahan organic tanah menjadi 2 kelompok, yakni: bahan yg tlah terhumifikasi, yg disebut sbg menjadi 2 kelompok, yakni: bahan yg tlah terhumifikasi, yg disebut sbg bahan humik (humic substances) dan bahan yg tidak terhumifikasi, yg bahan humik (humic substances) dan bahan yg tidak terhumifikasi, yg disebut sbg bahan bukan humik (non-humic substances)disebut sbg bahan bukan humik (non-humic substances)

• Kelomp pertama lbh dikenal sbg “humus” yg merupakan hsl akhir Kelomp pertama lbh dikenal sbg “humus” yg merupakan hsl akhir proses dekomposisi bahan organic bersifat stabil dan tahan thd proses proses dekomposisi bahan organic bersifat stabil dan tahan thd proses bio-degradasi (Tan, 1982). bio-degradasi (Tan, 1982). Terdiri atas fraksi asam humat, asam fulfat Terdiri atas fraksi asam humat, asam fulfat dan humin. Humus menyusun 90% bag bahan organik tanah dan humin. Humus menyusun 90% bag bahan organik tanah (Thompson & Troeh, 1978)(Thompson & Troeh, 1978)

• Kelomp kedua meliputi senyawa-senyawa organik spt karbohidrat, as Kelomp kedua meliputi senyawa-senyawa organik spt karbohidrat, as amino, peptida, lemak, lilin, lignin, asam nukleat, protein..amino, peptida, lemak, lilin, lignin, asam nukleat, protein..

• Bahan organik tanah berada pada kondisi yang dinamik sbg akibat Bahan organik tanah berada pada kondisi yang dinamik sbg akibat adanya mikroorganisme tanah yg memanfaatkannya sbg sumber adanya mikroorganisme tanah yg memanfaatkannya sbg sumber energi dan karbonenergi dan karbon

• Kandungan bahan organik tanah terutama ditentukan oleh Kandungan bahan organik tanah terutama ditentukan oleh kesetimbangan antara laju pelonggokan dengan laju kesetimbangan antara laju pelonggokan dengan laju dekomposisinya (Pal & Clark, 1989).dekomposisinya (Pal & Clark, 1989).

• Kandungan bahan organik tanah sangat beragam, berkisar ant Kandungan bahan organik tanah sangat beragam, berkisar ant 0,5% - 5,0% pada tanah-tanah mineral atau bahkan sampai 100% 0,5% - 5,0% pada tanah-tanah mineral atau bahkan sampai 100% pada tana organik (Histosol) (Bohn, 1979).pada tana organik (Histosol) (Bohn, 1979).

• Faktor yg pengaruhi kand BO tnh adalah: iklim, vegetasi, topografi, Faktor yg pengaruhi kand BO tnh adalah: iklim, vegetasi, topografi, waktu, bahan induk dan pertanaman (cropping).waktu, bahan induk dan pertanaman (cropping).

• Sebaran vegetasi berkaitan erat dg pola tertentu dr agihan Sebaran vegetasi berkaitan erat dg pola tertentu dr agihan temperatur dan curah hujan. Pd wil yg CH rendah, mk vegetasi jg temperatur dan curah hujan. Pd wil yg CH rendah, mk vegetasi jg jarang shg akumulasi BO jg rendah. Pd wil yg temperatur dingin, jarang shg akumulasi BO jg rendah. Pd wil yg temperatur dingin, mk keg mikroroganisme jg rendah shg proses dekomposisi lambat. mk keg mikroroganisme jg rendah shg proses dekomposisi lambat.

• Apabila terjadi laju pelonggokan bahan organik melampaui laju Apabila terjadi laju pelonggokan bahan organik melampaui laju dekomposisinya, terutama pd daerah dengan kondisi jenuh air dan dekomposisinya, terutama pd daerah dengan kondisi jenuh air dan suhu rendah, mk kandungan bahan organik akan meningkat suhu rendah, mk kandungan bahan organik akan meningkat dengan tingkat dekomposisi yg rendahdengan tingkat dekomposisi yg rendah

• Ciri dan kandungan bahan organik tanah merupakan Ciri dan kandungan bahan organik tanah merupakan ciri penting suatu tanah, krn BO tanah mempengaruhi ciri penting suatu tanah, krn BO tanah mempengaruhi sifat-sifat tanah melalui berbagai cara.sifat-sifat tanah melalui berbagai cara.

• Hasil perombakan bahan organik BO mampu Hasil perombakan bahan organik BO mampu mempercepat proses pelapka bahan2 mineal tanah; mempercepat proses pelapka bahan2 mineal tanah; agihan (distribution) bahan organik di dlm tanah agihan (distribution) bahan organik di dlm tanah berpengaruh thd pemilahan (differentiation) horison.berpengaruh thd pemilahan (differentiation) horison.

• Proses perombakan bahan organik merupakan Proses perombakan bahan organik merupakan mekanisme awal yg selanjutnya menentukan fungsi dan mekanisme awal yg selanjutnya menentukan fungsi dan peran bahan organik tsb di dlm tanah.peran bahan organik tsb di dlm tanah.

Stevenson (1982) menyajikan proses dekomposisi BO dg urutan Stevenson (1982) menyajikan proses dekomposisi BO dg urutan sbb:sbb:

1.1. Fase perombakan bahan organik segar. Proses ini akan merubah Fase perombakan bahan organik segar. Proses ini akan merubah ukuran bahan menjadi lbh kecil.ukuran bahan menjadi lbh kecil.

2.2. Fase perombakan lanjutan, yg melibatkan keg ensim Fase perombakan lanjutan, yg melibatkan keg ensim mikroorganisme tnh. Fase ini dibagi lg menj bbrp tahana:mikroorganisme tnh. Fase ini dibagi lg menj bbrp tahana:1.1. tahana awal: dicirikan oleh kehil scr cpt bhn-bhn yg mudah tahana awal: dicirikan oleh kehil scr cpt bhn-bhn yg mudah

terdekomposisi sbg akibat pembafaatan BO sbg sumber terdekomposisi sbg akibat pembafaatan BO sbg sumber karbon dan energi oleh m.o. tnh, terutama bakteri. karbon dan energi oleh m.o. tnh, terutama bakteri. Dihslkan Dihslkan sejmlh seny sampingan (by products) spt: NH3, H2S, CO2, sejmlh seny sampingan (by products) spt: NH3, H2S, CO2, as organik dll.as organik dll.

2.2. Tahana tengah: terbent seny organik tengahan/antara Tahana tengah: terbent seny organik tengahan/antara (intermediate products) dan biomasa baru sel organisme)(intermediate products) dan biomasa baru sel organisme)

3.3. Tahana akhir: dicirikan oleh terjadinya dekomposisi scr Tahana akhir: dicirikan oleh terjadinya dekomposisi scr berangsur bag jaringan tnm/hewan yg lbh resisten (mis: berangsur bag jaringan tnm/hewan yg lbh resisten (mis: lignin). Peran fungi dan Actinomycetes pd tahana ini sangat lignin). Peran fungi dan Actinomycetes pd tahana ini sangat dominandominan

3.3. Fase perombakan dan sintesis ulang senyawa2 organik Fase perombakan dan sintesis ulang senyawa2 organik (humifikasi) yg akan membentuk humus.(humifikasi) yg akan membentuk humus.

PERAN BAHAN ORGANIK DI DALAM TANAH:PERAN BAHAN ORGANIK DI DALAM TANAH:

• pengaruh BO di dlm tnh mencakup gatra2 (aspect) genesa dan kesuburan pengaruh BO di dlm tnh mencakup gatra2 (aspect) genesa dan kesuburan tanah.tanah.

• Pengaruhnya dpt bersifat jangka pendek maupun jangka panjang. Pengaruh Pengaruhnya dpt bersifat jangka pendek maupun jangka panjang. Pengaruh jangka pendek terutama diperankan oleh bahan2 non-humus (non-humified jangka pendek terutama diperankan oleh bahan2 non-humus (non-humified materials), sedangkan pengaruh jangka panjang diberikan oleh bahan humus. materials), sedangkan pengaruh jangka panjang diberikan oleh bahan humus. Kedua pengaruh tsb dpt memperbaiki pertumbuhan tanaman.Kedua pengaruh tsb dpt memperbaiki pertumbuhan tanaman.

• Tersedianya BO dlm tanah berarti pula tersedianya sumber karbon dan Tersedianya BO dlm tanah berarti pula tersedianya sumber karbon dan energi bg mikroorganisme tnh yg perannya sangat dominan dlm proses energi bg mikroorganisme tnh yg perannya sangat dominan dlm proses perombakan BO.perombakan BO.

• Lewat proses mineralisasi, BO mampu menyediakan unsur2 hara bg Lewat proses mineralisasi, BO mampu menyediakan unsur2 hara bg tanaman, terutama: N,P,S dan unsur2 hara mikro.tanaman, terutama: N,P,S dan unsur2 hara mikro.

• BO memainkan peran utama dlm pembent agragat dan struktur tanah yg BO memainkan peran utama dlm pembent agragat dan struktur tanah yg baik, shg scr tak langsung akan memperbaiki kondisi fisik tanah, dan pd baik, shg scr tak langsung akan memperbaiki kondisi fisik tanah, dan pd gilirannnya akan mempermudah penetrasi air, penyerapan air, perkembangan gilirannnya akan mempermudah penetrasi air, penyerapan air, perkembangan akar, serta meningkatakan ketahan thd erosiakar, serta meningkatakan ketahan thd erosi

PERAN BAHAN ORGANIK DI DALAM PERAN BAHAN ORGANIK DI DALAM TANAH:TANAH:

• BO jg mampu meningk KPK dan daya sangga tanah, fototosisitas, BO jg mampu meningk KPK dan daya sangga tanah, fototosisitas, keterlindian (leachability), serta biodegradasi pestisida di dlm tanah.keterlindian (leachability), serta biodegradasi pestisida di dlm tanah.

• BO jg dpt membentuk kompleks dg unsur2 hara mikro shg dpt BO jg dpt membentuk kompleks dg unsur2 hara mikro shg dpt mencegah kehilangan lewat pelindihan, serta kurangi timbulnya mencegah kehilangan lewat pelindihan, serta kurangi timbulnya keracunan unsur hara mikro. BO jg mampu melepaskan P yg disemat keracunan unsur hara mikro. BO jg mampu melepaskan P yg disemat oleh oksida2 (Fe, Al) dlm tanah (Sanchez, 1976)oleh oksida2 (Fe, Al) dlm tanah (Sanchez, 1976)

• Temperatur dan kelembaban yg tinggi akan memacu alihrupa mineral, Temperatur dan kelembaban yg tinggi akan memacu alihrupa mineral, dan pengaruh tsb akan diperbesar oleh kehadiran substansi organik.dan pengaruh tsb akan diperbesar oleh kehadiran substansi organik.

• Kand BO tnh merupakan kriterium plng penting utk mencirikan dan Kand BO tnh merupakan kriterium plng penting utk mencirikan dan memapankan batas2 suatu epipedon. Kand BO menentukan sbg memapankan batas2 suatu epipedon. Kand BO menentukan sbg horison organik atau bukan.horison organik atau bukan.

• Bbrp epipedon yg menggunakan BO sbg ciri pembeda utama adl: Bbrp epipedon yg menggunakan BO sbg ciri pembeda utama adl: epipedon histik, molik, umbrik dan okrik. Peran BO sangat vital dlm epipedon histik, molik, umbrik dan okrik. Peran BO sangat vital dlm genesa horison spodik.genesa horison spodik.

PEROMBAKAN BAHAN ORGANIKPEROMBAKAN BAHAN ORGANIK

• Sisa-sisa tanaman & binatang mengalami perombakan dlm atau di atas tanah pd Sisa-sisa tanaman & binatang mengalami perombakan dlm atau di atas tanah pd kondisi2 yg berbeda.kondisi2 yg berbeda.

• Kecepatan perombakan dan hsl2 akhir terbentuk bergantung kpd suhu, lengas, Kecepatan perombakan dan hsl2 akhir terbentuk bergantung kpd suhu, lengas, udara, bhn kimia dan mikrobia. udara, bhn kimia dan mikrobia.

• Smakin tinggi suhu (hingga 40oC) akan smakin mempercepat perombakan. Ini Smakin tinggi suhu (hingga 40oC) akan smakin mempercepat perombakan. Ini merup slh 1 alasan bahwa tanah atasan mempunyai kand BO rendah.merup slh 1 alasan bahwa tanah atasan mempunyai kand BO rendah.

• Lengas diperlukan utk perombakan scr biologis, namun air yg berlebihan sangat Lengas diperlukan utk perombakan scr biologis, namun air yg berlebihan sangat menyebabkan kahat(kurang) udara dan akibatnya akan memperlamat perombakan.menyebabkan kahat(kurang) udara dan akibatnya akan memperlamat perombakan.

• Ketersediaan bhn2 kimia yg diperlukan sbg zat hara (terutama N) bagi mikrobia Ketersediaan bhn2 kimia yg diperlukan sbg zat hara (terutama N) bagi mikrobia menentukan kecepatan perombakan dan berpengaruh thd jenis humus yg dibentuk.menentukan kecepatan perombakan dan berpengaruh thd jenis humus yg dibentuk.

• BO terombak lebih cepat di dlm tanah yg subur dibanding dlm tanah yg kurus.BO terombak lebih cepat di dlm tanah yg subur dibanding dlm tanah yg kurus.• Urutan perombakan komponen2 BO tanah adl: Urutan perombakan komponen2 BO tanah adl: 1.1. Gula, pati, protein2 yg larut airGula, pati, protein2 yg larut air2.2. Protein kasarProtein kasar3.3. HemiceluloseHemicelulose4.4. SelulosaSelulosa5.5. Minyak, lemak, lignin, lilinMinyak, lemak, lignin, lilin

PEROMBAKAN BAHAN ORGANIKPEROMBAKAN BAHAN ORGANIK

• Kecepatan perombakan BO menurun sesuai dg waktu dan Kecepatan perombakan BO menurun sesuai dg waktu dan tercapainya suatu komposisi kimia yg mirip humus yg dianggap tercapainya suatu komposisi kimia yg mirip humus yg dianggap sbg salah satu hasil pertengahan perombakan.sbg salah satu hasil pertengahan perombakan.

• Perombakan BO di dlm tnh adl merup suatu proses pencernaan Perombakan BO di dlm tnh adl merup suatu proses pencernaan yg tak sama dg pencernaan BO di dlm perut binatang. Sejumlah yg tak sama dg pencernaan BO di dlm perut binatang. Sejumlah besar oksigen diperlukan untuk perombakan BO tsb. Oksidasi besar oksigen diperlukan untuk perombakan BO tsb. Oksidasi BO plng cepat di dlm tanah permukaan dan plng lambat di dlm BO plng cepat di dlm tanah permukaan dan plng lambat di dlm lap tanah bawahan, terut jk tanah ini mampat dan basah.lap tanah bawahan, terut jk tanah ini mampat dan basah.

• Peristiwa khas: pengkerutan dan amblesnya Muck (mencapai 2-5 Peristiwa khas: pengkerutan dan amblesnya Muck (mencapai 2-5 cm/th di Florida) dan gambut (peat) setelah diolah, krn cm/th di Florida) dan gambut (peat) setelah diolah, krn berkembang dlm kondisi air tanah yg tinggi shg menghambat berkembang dlm kondisi air tanah yg tinggi shg menghambat perombakan. Perlu draenase dan perbaikan aerasi, shg perombakan. Perlu draenase dan perbaikan aerasi, shg perombakan dpt dipercepat. perombakan dpt dipercepat.

Humus: campuran senyawa yg kompleks (tersusun oleh asam humat, as fulfat, ligno Humus: campuran senyawa yg kompleks (tersusun oleh asam humat, as fulfat, ligno protein dll), mempunyai sifat agak/cukup resisten (tahan) thd perombakan jasad renik protein dll), mempunyai sifat agak/cukup resisten (tahan) thd perombakan jasad renik (mikroorganisme), bersifat amorf (tak mempunyai bentuk tertentu), berwarna coklat-(mikroorganisme), bersifat amorf (tak mempunyai bentuk tertentu), berwarna coklat-hitam, bersifat koloid (<1 µm, bermuatan) dan berasal dari proses humifikasi bahan hitam, bersifat koloid (<1 µm, bermuatan) dan berasal dari proses humifikasi bahan organik oleh mikroba tanah.organik oleh mikroba tanah.

Pengaruh humus (BO) thd sifat2 tanah:Pengaruh humus (BO) thd sifat2 tanah:• Pengaruh scr fisik:Pengaruh scr fisik:

– warna tanah menjadi lbh kelam. Coklat-hitam: menaikkan suhu.warna tanah menjadi lbh kelam. Coklat-hitam: menaikkan suhu.– Meningkatkan agregasi (granulasi tanah) dan urobilitas agragat, aerasi Meningkatkan agregasi (granulasi tanah) dan urobilitas agragat, aerasi

(penghawaan) lbh baik, draenasi perembihan, pelulusan) lbh baik, lbh tahan thd (penghawaan) lbh baik, draenasi perembihan, pelulusan) lbh baik, lbh tahan thd erosierosi

– Mengurangi plastisitas pd tanah lempung (liat-clay), tanah lbh mudah diolah (lbh Mengurangi plastisitas pd tanah lempung (liat-clay), tanah lbh mudah diolah (lbh gembur)gembur)

– Menaikkan kemampuan mengikat/menyimpan airMenaikkan kemampuan mengikat/menyimpan air• Pengaruh scr kimia:Pengaruh scr kimia:

– Menaikkan KPK. Menaikkan KPK. (humus mempunyai KPK>200 me/100 gr. (humus mempunyai KPK>200 me/100 gr. – Merup slh satu sumber unsur hara (penting dlm daur/siklus unsur hara)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 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 mikro (Fe, Cu, Mn, Zn, B, Mo, Ca) dlm bent khelat (chelate) dan akan dilepaskan scr perlahan-lahan.scr perlahan-lahan.

– Meningkatkan aktivitas, jumlah dan populasi mikro dan makro organisme tanah Meningkatkan aktivitas, jumlah dan populasi mikro dan makro organisme tanah (O merup sumber energi/mknan) (bakteri, fungi, actinomycetes, cacing, serangga (O merup sumber energi/mknan) (bakteri, fungi, actinomycetes, cacing, serangga dll)dll)

• Gambut muncul pada: daerah lembab/basah, Gambut muncul pada: daerah lembab/basah, suhu rendah, bakteri sedikit, dekomposisi suhu rendah, bakteri sedikit, dekomposisi lambat, akumulasi bahan organik tinggilambat, akumulasi bahan organik tinggi

• Daerah temperate/tinggi: Pd musim gugur: suhu Daerah temperate/tinggi: Pd musim gugur: suhu mulai menurun shg dekomposisi lambat. Hanya mulai menurun shg dekomposisi lambat. Hanya pd musim panas suhu tinggi, shg dekomposisi pd musim panas suhu tinggi, shg dekomposisi cepat.cepat.

SUSUNAN JARINGAN TANAMAN SUSUNAN JARINGAN TANAMAN TINGKAT TINGGITINGKAT TINGGI

Air-75%

C-11%

H-2%

O-10%Abu-2%

SUSUNAN UMUM JARINGAN SUSUNAN UMUM JARINGAN TUMBUHAN:TUMBUHAN:

Sederhana 1-5%

Karbohidrat Larut air 10-28%

kasar 20-50%

Lemak, lilin, tanin dll 1-8%

lignin 10-30%

Gula dan pati

Protein Hemiselulosa 1-15%

Selulosa

Hasil-hasil sederhana yg dihasilkan dari Hasil-hasil sederhana yg dihasilkan dari aktivitas mikroba tanah adalah sbb:aktivitas mikroba tanah adalah sbb:

• KarbonKarbon : CO: CO22, CO, CO33=, HCO=, HCO33- CH- CH44, karbon , karbon

elementerelementer

• NitrogenNitrogen : NH: NH44++, NO, NO22

--, NO, NO33--, gas N, gas N22

• SulfurSulfur : S, H: S, H22S, SOS, SO33==, SO, SO44

==, CS, CS22

• FosforFosfor : H: H22POPO44--, HPO, HPO44

==

• Lain-lainLain-lain : H: H22O, OO, O22, H, H22, H, H++, OH, OH--, K, K++, Ca, Ca2+2+, Mg, Mg2+2+ dll dll