PERAN MAKROFAUNA DAN MIKROFAUNA DALAM SIFAT FISIK DAN KIMIA TANAH
PENDAHULUAN
Tanah merupakan bagian dari tubuh alam yang menutupi bumi dengan
lapisan tipis, disintesis dalam bentuk profil dari pelapukan batu dan
mineral, dan mendekomposisi bahan organik yang kemudian menyediakan air
dan unsur hara yang berguna untuk pertumbuhan tanaman. Yang membuat
tanah itu subur diantaranya pelapukan lanjut, bahan mineralogi,
kapasitas pertukaran kation (KPK) yang tinggi, kelembaban air, pH netral
dan kelebihan garam.
Tanah bersifat sangat penting bagi kehidupan, sehingga perlindungan
kualitas dan kesehatan tanah sebagaimana perlindungan terhadap kualitas
udara dan air harus sangat dijaga. Namun banyak faktor yang dapat
menurunkan kualitas dan kesehatan tanah tersebut, misalnya kadar hara
yang terkandung dalam tanah, vegetasi, iklim, sifat fisik dan kimia
tanah.
Kesehatan tanah itu sendiri dapat didefinisikan secara umum sebagai
kemampuan berkelanjutan dari suatu tanah untuk berfungsi sebagai suatu
sistem kehidupan yang penting didalam batas – batas ekosistem dan tata
guna lahannya, untuk menyokong produktivitas hayati, meningkatkan
kualitas udara dan lingkungan perairan, serta memelihara kesehatan
tanaman, hewan dan manusia.
Kualitas tanah itu sendiri dapat didefinisikan secara umum sebagai
kemampuan tanah untuk menghasilkan produk tanaman yang bergizi dan aman
secara berkelanjutan, serta meningkatkan kesehatan manusia dan ternak,
tanpa menimbulkan dampak negatif terhadap sumberdaya dan lingkungan
Faktor yang mempengaruhi kualitas tanah pada bagian fisiknya adalah
tekstur tanah, bahan organik,agregasi, kapasitas lapang air, drainase,
topografi, dan iklim. Sedangkan yang mempengaruhi pada bagian
pengolahannya adalah Intensitas pengolahan tanah, penambahan organik
tanah, pengetesan pH tanah, aktivitas mikrobia dan garam.
Tanah sebagai habitat biota tanah sebagai medium alam untuk
pertumbuhan dan melakukan aktivitas fisiologinya. Tanah menyediakan
nutrisi, air dan sumber karbon yang diperlukan untuk pertumbuhan dan
aktivitasnya. Didalam hal ini, lingkungan tanah seperti faktor abiotik
(yang meliputi sifat fisik dan kimia tanah) dan faktor biotik (adanya
biota tanah dengan tanaman tingkat tinggi) ikut berperan dalam
menentukan tingkat pertumbuhan dan aktivitas biota tanah tersebut.
Terkait pada kedua definisi tersebut dapat kita ketahui bahwa
kualitas dan kesehatan tanah adalah faktor penting yang harus dijaga
agar fungsi tanah sebagai mediator tumbuh organisme; biota tanah dan
vegetasi dapat terlaksana dengan baik yang kemudian dapat diaplikasikan
untuk menunjang kehidupan di biosfer, karena semua faktor yang terkait
dengan keadaan tanah dan daya dukung tanah akan berpengaruh secara
langsung dan tidak langsung terhadap perkembangan populasi
mikroorganisme tanah .
II. ISI
A. Peran Makrofauna dalam Sifat Fisik dan Kimia Tanah
Tanah dengan fungsi sebagai habitat beragam jasad hidup, banyak
diantara jasad hidup tersebut belum teridentifikasi. Berbagai spesies
biota tanah tersebut bersifat peka terhadap perubahan lingkungan,
praktek pengolahan tanah serta pola tanam sehingga kenekaragaman biota
tanah (mikrofauma, mesofauna, makrofauna) dapat digunakan sebagai
petunjuk terjadinya proses degradasi atau rehabilitasi tanah (Papendick
et al, 1992).
Salah satu organisme penghuni tanah yang berperan sangat besar dalam
perbaikan kesuburan tanah adalah fauna tanah. Proses dekomposisi dalam
tanah tidak akan mampu berjalan dengan cepat bila tidak ditunjang oleh
kegiatan makrofauna tanah. Makrofauna tanah mempunyai peranan penting
dalam dekomposisi bahan organik tanah dalam penyediaan unsur hara.
Makrofauna akan meremah-remah substansi nabati yang mati, kemudian bahan
tersebut akan dikeluarkan dalam bentuk kotoran.
Keberadaan makrofauna tanah sangat berperan dalam proses yang terjadi
dalam tanah diantaranya proses dekomposisi, aliran karbon, bioturbasi,
siklus unsur hara dan agregasi tanah. Diversitas makrofauna dapat
digunakan sebagai bioindikator ketersediaan unsur hara dalam tanah. Hal
ini karena makrofauna mempunyai peran penting dalam memperbaiki
proses-proses dalam tanah. Sementara itu, setiap organisme mempunyai
niche ekologis yang spesifik, serta nilai baik ekologis, ekonomis, atau
estetika.
Diversitas makrofauna yang aktif dipermukaan tanah tidak menunjukkan
adanya hubungan yang nyata dengan parameter ketersediaan unsur hara.
Sebaliknya terdapat hubungan yang nyata antara diversitas makrofauana
dalam tanah dengan beberapa sifat tanah (N total, porositas, dan air
tersedia). Tidak adanya hubungan antara diversitas makrofauna yang aktif
di permukaan tanah dengan parameter ketersediaan unsur hara tanah
diduga karena makrofauna yang aktif merupakan fauna asli (natrics) tetapi makrofauna yang keberadaannya sesaat untuk mencari sumber makanan (fauna exotics)
(Maftu’ah dkk, 2001). Makrofauna yang dapat mempengaruhi sifat fisika
tanah diantaranya adalah: semut, rayap, jangkrik dan cacing tanah.
Semut hewan tanah yang berperan penting dalam perombakan bahan
organik. Semut memakan sisa-sisa organisme yang mati dan membusuk. Pada
umumnya perombakan bahan-bahan organik dalam saluran pencernaan dibantu
oleh berbagai enzim pencernaan yang dihasilkan oleh mesenteron dan
organisme yang secara tetap bersimbiosis dengan pencernaannya.
Semut merupakan makrofauna yang mempunyai peran sebagai pendekomposer
bahan organik, predator, dan hama tanaman. Semut juga dapat berperan
sebagai ecosystem engineers yang berperan dalam memperbaiki
struktur tanah dan aerasi tanah. Kelimpahan semut yang tertinggi
biasanya terdapat pada lapisan seresah lebih tinggi. Hal ini
dikarenakan semut lebih menyukai tanah dengan bahan organik yang tinggi
dibandingkan dengan bahan organik yang rendah.
Petal (1998) menyatakan bahwa koloni semut dapat menurunkan berat isi
tanah sampai 21-30 % dan kelembaban tanah 2-17 %, serta meningkatkan
mikroflora dan aktivitas enzim tanah. Lebih lanjut dijelaskan bahwa pada
sarang semut mempunyai kandungan bahan organik dengan kandungan N total
lebih tinggi dibandingkan tanah disekitarnya. Akumulasi bahan organik
dari sisa makanan dan metabolisme akan meningkatkan aktivitas
mikroorganisme dan enzim tanah sehingga pergerakannya akan mempengaruhi
struktur dan aerasi tanah.
Kelimpahan rayap juga dapat dipengaruhi oleh kandungan N total tanah
dan kelembaban tanah. Rayap merupakan serangga yang hidupnya berkelompok
dengan perkembangan kasta yang telah diketahui dengan baik kasta
reproduktif (ratu) mempunyai tugas menghasilkan telur dan makannya
dilayani oleh rayap pekerja. Rayap merupakan makrofauna tanah yang
penting peranannya pada pembentukan struktur tanah dan pendekomposisian
bahan organik serta ketersediaan unsur hara.
Kelimpahan cacing tanah dipengaruhi oleh bahan organik,dengan
meningkatnya bahan organik maka meningkat pula populasi cacing tanah
(Minnich, 1977). Disekitar liang cacing tanah kaya akan N total dan C
organik. Cacing tanah jenis pontoscolex corethrurus mempunyai
kemampuan untuk mencerna bahan organik kasar dan mineral tanah halus
(Barois dan Ptron, 1994 dalam Lavelle et all, 1998). Cacing tanah
memakan kotoran-kotoran dari mesofauna di permukaan tanah yang hasil
akhirnya akan dikeluarkan dalam bentuk feses atau kotoran juga yang
berperan paling penting dalam meningkatkan kadar biomass dan kesuburan
tanah lapisan atas. Cacing tanah merupakan makrofauana yang berperan
dalam pendekomposer bahan organik, penghasil bahan organik dari
kotorannya, memperbaiki struktur dan aerasi tanah.
Kotoran (feses) cacing tanah mengandung banyak bahan organik yang
tinggi, berupa N total dan nitrat, Ca dan Mg yang bertukar, pH, dan %
kejenuhan basa dan kemampuan penukaran basa. Disini membuktikan bahwa
cacing tanah berpengaruh baik terhadap produktivitas tanah. Karena
cacing tanah dalam sifat kimia tanahnya berperan menghasilkan bahan
organik, kemampuan dalam pertukaran kation, unsur P dan K yang tersedia
akan meningkat.
Aktivitas dari makrofauna dapat mempengaruhi struktur tanah sehingga
dapat memperbaiki porositas tanah. Makrofauana seperti rayap, semut dan
cacing tanah dapat berperan sebagai ecosystem engineers.
Makrofauna tersebut dapat menerima makanan dari tanaman dan akan kembali
mempengaruhi tanaman melalui perubahan sifat fisik (Lavelle, 1994;
Brusaard, 1994).
B. Peran Mikrofauna dalam Sifat Fisik dan Kimia Tanah
Sebagai habitat mikrofauna, tanah dihuni oleh lebih dari satu jenis
mikrobia dengan berbagai ragam spesies. Mereka merupakan spesies yang
saling mempengaruhi, saling menguntungkan, dan saling bergantung bahkan
tidak jarang satu dengan yang lain melakukan persaingan dalam rangka
mempertahankan hidupnya. Pola kemitraan dibangun dalam kehidupan bersama
antar dua atau lebih spesies mikrobia dapat bersifat mutualistik,
asosiatik, netral atau antagonistik.
Didalam tanah, mikrobia tidak saja berinteraksi dengan sesama
mikrobia tetapi juga berinteraksi dengan makrofauna, mesofauna bahkan
dengan organisme tingkat tinggi yaitu tanaman yang tumbuh disekitarnya.
Sejumlah senyawa organik yang bermanfaat sebagai sumber karbon dan
energi bagi kehidupan mikrobia, sebaliknya ada juga senyawa yang
bersifat toksik bagi salah satu jenis mikrobia tertentu. Aktivitas
mikrobia dapat mempengaruhi ketersediaan unsur hara bagi tanaman dan
juga penyerapannya.
Komponen dari bahan organik tanah yang paling sulit dilapuk adalah
asam-asam humik, yang merupakan hasil pelapukan seresah (substansi
organik yang menyerupai lignin). Jadi bisa dikatakan bahwa subsistansi
humik adalah produk akhirdekomposisi bahan organik tanah oleh mikrobia.
Ketahanan subsistansi humik terhadap proses dekomposisi disebabkan
konfigurasi fisik maupun struktur kimia yang sulit dipecahkan oleh
mikrobia. Substansi ini secara fisik terikat kuat dengan liat dan
koloidal tanah lainnya, atau dapat juga karena letaknya di dalam agregat
mikro dan ditambah pula dengan adanya hyphae atau akar-akar halus.
Namun mikrobia yang mendekomposisikan komponen bahan organik tanah ini
tetep memegang peranan penting dalam pembentukan agregat tanah dan
pengikatan kation dalam tanah (Hassink, 1995; Matius, 1994).
Biomassa mikroba tanah digunakan sebagai bioindikator karena biomassa
mikroba tanah sangat peka terhadap penurunan kadar bahan organik yang
terkait dengan degradasi berbagai sifat- sifat fisik dan kimia suatu
jenis tanah yang akhirnya akan menunjukkan data otentik mengenai
kualitas dan kesehatan tanah tersebut. Jadi dapat kita ketahui keadaan
jumlah populasi biota tanah dapat dijadikan acuan untuk mengetahui
tingkat kualitas dan kesehatan tanah.
Jumlah hara tanaman yang dilepaskan tergantung pada medium tanaman.
bagian tanaman dan jumlah volume tanaman yang digugurkan . Jumlah volume
tanaman yang digugurkan oleh tanaman sangat berpengaruh terhadap
kualitas daan kesehatan tanah. Makin sedikit bagian tanaman yang
digugurkan, maka makin miskin unsur hara dalam tanah , sebaliknya makin
banyak jumlah bagian tanaman sampai batas masih dapat terdekomposisi
maka akan tinggilah kualitas dan kesehatan tanah tersebut. Akan muncul
masalah baru jika jumlah bagian tanaman yang gugur melewati batas yang
dapat didekomposisi maka keadaan ini justru akan mernghambat
pertumbuhan tanaman yang akan secara tidak langsung memberikan pengaruh
negatif terhadap kualitas dan kesehatan tanah. Hal ini dapat ditemukan
pada tanah hutan humid ( sphagnum ) dan lahan gambut.
. Secara umum, pemberian bahan organik dapat meningkatkan pertumbuhan
dan aktivitas mikroorganisme. Bahan organik merupakan sumber energi dan
bahan makanan bagi mikroorganisme yang hidup di dalam tanah.
Mikroorganisme tanah saling berinteraksi dengan kebutuhannya akan bahan
organik karena bahan organik menyediakan karbon sebagai sumber energi
untuk tumbuh. Kegiatan jasad mikro dalam membantu dekomposisi bahan
organik meningkat. Bahan organik segar yang ditambahkan ke dalam tanah
akan dicerna oleh berbagai jasad renik yang ada dalam tanah dan
selanjutnya didekomposisisi jika faktor lingkungan mendukung terjadinya
proses tersebut. Dekomposisi berarti perombakan yang dilakukan oleh
sejumlah mikroorganisme (unsur biologi dalam tanah) dari senyawa
kompleks menjadi senyawa sederhana. Hasil dekomposisi berupa senyawa
lebih stabil yang disebut humus. Makin banyak bahan organik maka makin
banyak pula populasi jasad mikro dalam tanah
Tanah yang sehat tentu saja harus memiliki suatu system yang ideal
artinya ada keseimbangan komposisi antara faktor- faktor pendukung yang
membangun tanah menjadi satu kesatuan yang utuh, faktor- faktor inilah
yang kemudian akan sangat menentukan apakah tanah tersebut bisa
dikategorikan menjadi tanah yang sehat apa tidak. Kesehatan tanah ini
tentu saja akan berpengaruh sangat nyata terhadap kualitas tanah, karena
tanah dengan keseimbangan yang dinamis antara komponennya akan dapat
menghasilkan produk yang tinggi , memiliki daya dukung yang tinggi pula
dan dapat lebih resisten terhadap gangguan dari luar misalnya erosi,
banjir, tanah longsor, pengikisan dan krisis hara.
Dalam biologi tanah ini dipelajari berbagai hal yang terkait dengan
keadaan tanah dengan fungsi organismenya baik mikrofauna ataupun
makrofauna tanah dalam mempengaruhi kualitas dan kesehatan tanah, telah
dijelaskan pada paragraf sebelumnya bahwa salah satu fungsi positif yang
dapat dilakukan oleh mikrofauna tanah tersebut adalah sebagai
indicator kesuburan tanah. Fungsi lain dapat kita ketahui antara lain
adalah sebagai berikut :
1. Dalam daur Nitrogen, penambatan oleh mikrobia dan jasad
renik yang bersimbiosis dengan tanaman kacang – kacangan (legum) dan
non-legume .Mikroorganisme yang dapat membantu proses penambatan N
tersebut adalah Azotobacter, Azospirillum, Actinomycetes, Blue gren algae
2. Dalam daur fospor ( P ), P-organik dalaam tanah antara lain
adalah fosfolipida, asam suksinat, fitin dan inositol fospat. Fospat
tersebut dengan mudah diubah atau didekomposisi oleh mikrobia. Kemampuan
mikrobia melakukan hidrolisis senyawa itu dengan mengeluarkan enzim
sehingga P lepas dan berada dalam larutan tanah sehingga bisa
dipergunakan oleh tanaman yang secara tidak langsung meningkatkan
kualitas tanah dalam menghasilkan produk. Bakteri yang berperan dalam
proses ini adalah BPF contohnya Bacillus sp dan Pseudomonas.
Bakteri dan Fungi sebagai bioindikator diantaranya :
> Bakteri mempunyai keunikan sifat metabolik seperti respirasi anaerob, penambatan N2, pemanfaatan metan menunjukkan tentangnya pentingnya bakteri dalam daur berbagai hara khususnya N, P, dan S.
> Fungi merupakan mikrobia yang aktif dalam alihrupa
(transformation) selulosa dan perombak utama lignin yang dihasilkan
tanaman.
III. PENUTUP
Di dalam tanah, berdasarkan fungsinya ada dua golongan jasad hayati,
yaitu golongan yang menguntungkan dan yang merugikan. Jasad hayati yang
menguntungkan terlibat dalam proses dekomposisi bahan organik dan dapat
menyediakan unsur hara. Sedangkan yang merugikan biasanya sebagai hama
atau penyakit tanaman.
Secara umum biota (jasad hayati) tanah dibagi menjadi empat, yaitu:
1. Mikrofauna: meliputi fungi, bakteri, actinomycetes
2. Mesofauna: meliputi protozoa, colembola, dan nematoda
3. makrofauna: meliputi cacing, arthopoda, dan semut
4. akar tanaman
Didalam tanah, baik makrofauna, mesofauna, dan mikrofauna saling
berinteraksi satu sama lain dan dapat juga berinteraksi dengan organisme
tingkat tinggi yaitu tanaman yang tumbuh disekitarnya. Sejumlah senyawa
organik yang bermanfaat sebagai sumber karbon dan energi bagi kehidupan
biota tanah, sebaliknya ada juga senyawa yang bersifat toksik bagi
salah satu jenis biota tanah tertentu. Aktivitas biota dalam sifat fisik
diantaranya pergerakannya dapat memperbaiki struktur, aerasi, dan
draenasi tanah. Sedangkan peran biota tanah pada sifat kimia tanah
diantaranya dapat mempengaruhi ketersediaan unsur hara bagi tanaman dan
juga penyerapannya. Dengan kata lain, banyaknya biota dalam tanah
merupakan salah satu faktor dari menentukan kesuburan dan kualitas
tanah.
DAFTAR PUSTAKA
Buckman, H dan Brady, N. 1982. Ilmu Tanah. Bhratara Karya Aksara. Jakarta.
Maftu’ah, E., Arisoesilaningsih, E. dan Handayanto. E,. 2001. Potensi diversitas makrofauna tanah sebagai indicator kualitas tanah pada beberapa penggunaan lahan. Makalah Seminar Nasional Biologi 2. ITS. Surabaya.
Parr, J.F., R.I. Papendick, S.B.,S.B.Hornick, and R.E. Meyer.1992. Soil Quality: Attributes and relationship to Alternative and Sustainable Agriculture.USDA- Natural Conservation Service.
Petal, J. 1998. The Influence of ants on Carbon and Nitrogen Mineralization in Drained Fen Soil. App. Soil Ecol. 9: 271-272
Rosmarkam, A dan N.W Yuwono. 2002. Ilmu kesuburan tanah. Kanisius. Yogyakarta.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar