Ekologi dan Makrobiologi Tanah

BIOLOGI TANAH

(Ekologi dan Makro Biologi Tanah)

Peran Biologi Tanah dalam Produksi Makanan Sehat

Yukkk,, belajar bersama “petanikah.blogspot.com” apa sih tanah?..

Secara ekologis tanah itu tersususn atas tiga kelompok material: material hidup (faktor biotik) yang berupa biota (jasad-jasad hayati), faktor anbiotik berupa bahan organik, dan faktor abiotik berupa pasir (sand), debu (silt), dan liat (clay). Pada umumnya 5% penyusun tanah merupakan biomassa biotik dan abiotik. Biomassa biotik maupun anbiotik memiliki peran yang sangat penting, yaitu:

1.      Sebagai bahan koloid tanah, secara sifat kimia mempengaruhi proses pertukaran kation dan anion, secara fisik seperti struktur dan erodibilitas tanah.

2.      Sebagai sumber hara (nutrition) tanah yang tersedia (available) bagi tanaman juga mikroba setelah bahan organik terdekomposisi dan termineralisasi.

Bahan organik tanak berasal dari sisa-sisa tanaman dan hewan yang mengalami proses pelapukan atau perombakan oleh berbagai jasad hayati tanah, baik yang menggunakan tanah sebagai liangnya maupun yang hidup dan beraktivitas di dalam tanah memiliki peranan penting dalam perubahan bahan organik dari bentuk segar atau dari partikel besar terurai menjadi senyawa-senyawa sederhana yang tersedia bagi pertumbuhan tanaman. 

Biologi tanah memiliki peranan penting dalam produksi tanah:

1.      Peran jasad hayati dalam dekomposisi bahan organik

2.      Memiliki daya merangsang pertumbuhan tanaman memalui beberapa mikroba dalam menghasilkan zat-zat perangsang tumbuh, seperti hormon, vitamin, asam amino, dan senyawasenyawa organik lainnya.

3.      Mampu menghambat pertumbuhan atau perkembangan patogen tanaman, melalui sifat antogenisme dan kompetisi dalam pemanfaatan nutrisi dalam tanah.

Definisi dan Ruang Lingkup

Biologi baik makrobiologi ataupun mikrobiologi tanah merupakan studi tentang organisme yang hidup dan beraktifitas di dalam tanah, yang melalui aktivitas metaboliknya, perannya dalam aliran energi dan siklus hara berkaitan erat dengan produksi bahan organik primer (tanaman).

Biota tanah mencakup fauna tanah uniseluler, meliputi hewan vertebrata kecil yang hidup dalam liang-liang tanah yang disebut dengan mesofauna tanah. Mesofauna tanah berukuran mikroskopis (Algae, Fungi, dan lain-lain) ataupun makroskopis misalnya protozoa ( Paul dan Clark 1989).

Mikro dam mesofauna termasuk invertebrata kecil yang berperan penting dalam tranformasi bahan organik, dan kurang terlalu penting dalam kemampuan enzimatik daripada mikroflora (kecuali mikoriza).

Hubungan Antar Biota

Lynch, 1983 menjelaskan hubungan atau interaksi di dalam ekositem yaitu:

1.      Hubungan Lokasional-Fungsional

Hubungan ini menjelaskan spasial dalam suatu asosiasi berikut:

a.       Komensalisme, apabila kedua biota dalam asosiasi ini tidak dapat hidup bahagia tanpa teman atau partnernya. Berasosiasi tetapi tanpa hidup darinya.

b.      Parasitisme,  apabila suatu biota hanya dapat hidup jika menumpang atau bersarang pada jasad inangnya atau dengan memangsa sel, jaringan, atau cairan bodi inangnya sehingga secara metabolis tergantung pada inangnya, ataupun  juga memanfaatkan biota lain sebagai lingkungan dan sumber nutrisinya.

c.       Predator, apabila suatu biota melalui pergerakannya dapat memakan, memangsa, mematikan, merusak, mengeksploitasi berat, melukai dan lain-lain aktivitas yang menyebabkan kematian biota lainnya.

2.      Hubungan Valuasional

Hubungan antar biota berdasarkan kemampuan dalam menguntungkan atau merugikan antara keduanya:

a.       Mutualisme, keduanya baku-untung.

b.      Netralisme, jika keduanya berasosiasi, tetapi tanpa baku-pengaruh.

c.       Antagonisme, jika salah satunya menderita kerugian.

d.      Sinergisme, merupakan bagian dari mutualisme dimana dalam pembentukan suatu produk spesifik bersama dihasilkan yang lebih baik ketimbang dihasilkan masing-masingnya.

e.       Ammensalisme, jika keduanya baku-rugi, keduanya saling memproduksi bahan toksik untuk saling menekan.

3.      Hubungan Dependensial

Hubungan yang menjelaskan ada atau tidaknya asosiasi baku-butuh terhadap produk dari partnernya, baik secara kimia, biologi, maupun fisik.

Chemo-Heterotrofik di bagi menjadi dua yaitu simbiotrofik dan saprotrofik. Chemo-heterotrofik adalah dependensi energi dan sumber unsur karbon pada senyawa-senyawa organik. Simbiotrofik adalah derivasi senyawa organik langsung dari biota lain melalui gubungan baik yang permanen dan intim (simbiotik), dalam sumbernya di bagi menjadi dua:

1.      Biotrofik, derivasi senyawa organik dari sel-sel hidup inangnya.

2.      Nekrotofik, derivasi senyawa organik dari sel-sel mati inangnya.

Saprotofik adalah derivasi senyawa organik langsung dari lingkungan non-hayati, terbagi menjadi dua:

1.      Osmotrofik, asimilasi senyawa organik dalam bentuk terlarut.

2.      Phagotrofik, asimilasi senyawa organik dan bentuk partikel.

Jenis dan Klasifikasi Biota Tanah

Secara umum terdapat dua golongan jasad hayati tanah, yaitu yang menguntungkan dan merugikan. Jasad hayati yang menguntungkan yaitu yang terlibat dalam proses dekomposisi bahan organik dan pengikatan atau penyediaan unsur hara. Sedangkan jasad yang merugikan adalah yang memanfaatkan tanaman hidup , baik sebagai sumber pangan atau sebagai inangnya yang disebut sebagai hama atau penyakit tanaman maupun sebagai kompetitor dalam penyerapan unsur hara tanah.

Biota Jasad Hayati (BJH), secara umum dikelompokkan menjadi dua:

1.      Fauna, meliputi:

a.       Fauna makro, terdiri dari herbivora (pemakan tanaman) dan karnivora (pemakan hewan-hewan kecil). Herbivora meliputi: cacing (Annelida), bekicot (Mollusca), Arthropoda seperti kepiting, Chilopoda seperti kelabang, Diplopoda seperti kaki seribu, Arachnida seperti: (laba-laba, kutu, dan kalajengkig), Insecta (serangga) seperti: belalang, kumbang, rayap, lalat, jangkrik, lebah, dan semut, serta hewan-hewan kecil lainnya yang bersarang di dalam tanah seperti (ular, tikus, kadal), Karnivora meliputi serangga, rayap, dan laba-laba.

b.      Fauna mikro, berupa pemangsa parasit seperti nematoda, protozoa, dan rotifera.

2.      Mikroflora, meliputi:

a.       Ganggang, terdiri dari ganggang hijau, hijau-biru, dan diatom.

b.      Cendawan, meliputi jamur, ragi, dan kapang.

c.       Aktinomisetes.

d.      Bakteri, aerobik dan anaerobik atau ototrofik dan heterotrofik.

Jasad hayati tanah berdasarkan ukurannya dibagi menjadi tiga:

a.       Makrobia, jika berukuran diatas 10 mm.

b.      Mesobia, berukuran 0,2 – 10 mm.

c.       Mikrobia, berukuran <0,2 mm (200 mm) (Verstage,1980).

Mikrobia berdasarkan sumber nutrisi dibagi menjadi empat:

1.      Fotolithotropik, sumber energi utamanya adalah cahaya, sumber karbon utamanya adalah CO₂ , mikrobianya adalah flora, algae, bakteri.

2.      Fotoorganotropik, sumber energi cahaya, sumber karbon senyawa organik, mikrobia algae dan bakteri.

3.      Khemolithotropik, sumber energi senyawa organik, sumber karbon CO_2, mikrobia bakteri.

4.      Khemoorganotropik, sumber energi senyawa organik, sumber karbon senyawa organik, mikrobia fungi, fauna, protozoa, bakteri.

Berdasarkan kebutuhan oksigennya mikroba di bagi menjadi dua:

1.      Aerobik (membutuhkan oksigen)

2.      Anaerobik (tidak membutuhkan oksigen)

Berdasarkan spesifikasi fungsinya di bagi menjadi dua:

1.      Jasad spesifik fungsional, jika di dalam tanah bersifat spesifik misalnya bakteri nitrosomonas dan nitrobacter yang berperan dalam nitrifikasi, bakteri rhizobium berperan dalam fiksasi N-bebas, endomikoriza berperan dalam penyediaan dan penyerapan unsur hara P oleh tanaman.

2.      Jasad non spesifik fungsional, jika berperan tidak spesifik misalnya mikroba dekomposer bahan organik.

Biota tanah dalam pertumbuhan tanaman dikelompokan menjadi tiga:

1.      Biota yang menguntungkan

2.      Biota yang merugikan

3.      Biota tanpa pengaruh

…….

Coming soon, selamat membaca bersama petanikah.blogspot.com