Siklus nitrogen

Siklus nitrogen adalah suatu proses konversi senyawa yang mengandung unsur nitrogen menjadi berbagai macam bentuk kimiawi yang lain. Transformasi ini dapat terjadi secara biologis maupun non-biologis. Beberapa proses penting pada siklus nitrogen, antara lain fiksasi nitrogen, mineralisasi, nitrifikasi, de-nitrifikasi. Gas nitrogen banyak terdapat di atmosfer, yaitu 80% dari udara. Walaupun terdapat sangat banyak molekul nitrogen di dalam atmosfer, nitrogen dalam bentuk gas tidaklah reaktif. Hanya beberapa organisme yang mampu untuk mengkonversinya menjadi senyawa organik dengan proses yang disebut fiksasi nitrogen.

Nitrogen bebas dapat ditambat/difiksasi terutama oleh tumbuhan yang berbintil akar (misalnya jenis polongan) dan beberapa jenis ganggang. Nitrogen bebas juga dapat bereaksi dengan hidrogen atau oksigen dengan bantuan kilat/ petir. Tumbuhan memperoleh nitrogen dari dalam tanah berupa amonia (NH₃), ion nitrit (N0₂^- ), dan ion nitrat (N0₃^- ).

Fiksasi nitrogen yang lain terjadi karena proses geofisika, seperti terjadinya kilat. Kilat memiliki peran yang sangat penting dalam kehidupan, tanpanya tidak akan ada bentuk kehidupan di bumi. Walaupun demikian, sedikit sekali makhluk hidup yang dapat menyerap senyawa nitrogen yang terbentuk dari alam tersebut. Hampir seluruh makhluk hidup mendapatkan senyawa nitrogen dari makhluk hidup yang lain. Oleh sebab itu, reaksi fiksasi nitrogen sering disebut proses topping-up atau fungsi penambahan pada tersedianya cadangan senyawa nitrogen.

Gas nitrogen tidak dapat digunakan secara langsung oleh sebagian besar organisme sebelum ditransformasi yang melibatkan menjadi senyawa NH₃, NH₄, dan NO₃ sebelum digunakan dalam siklus. Pada tumbuhan dan hewan, senyawa nitrogen ditemukan sebagai penyusun protein dan klorofil. Dalam ekosistem terdapat suatu daur antara organisme dan lingkungan fisiknya.

Beberapa bakteri yang dapat menambat nitrogen terdapat pada akar Legum dan akar tumbuhan lain, misalnya Marsiella crenata. Selain itu, terdapat bakteri dalam tanah yang dapat mengikat nitrogen secara langsung, yakni Azotobacter sp. yang bersifat aerob dan Clostridium sp. yang bersifat anaerob.Nostoc sp. dan Anabaena sp. (ganggang biru) juga mampu menambat nitrogen.

Di dalam setiap daur, terdapat gudang cadangan utama unsur yang secara terus menerus bergerak masuk dan keluar melewati organisme. Selain itu, terdapat pula tempat pembuangan sejumlah unsur kimia tertentu yang tidak dapat didaur ulang melalui proses biasa. Dalam waktu yang lama, kehilangan bahan kimia tersebut menjadi faktor pembatas, kecuali apabila tempat pembuangan itu dimanfaatkan kembali. Pada akhirnya, daur bolak balik ini cenderung mempunyai mekanisme umpan balik yang dapat mengatur dirinya sendiri (self regulating) yang menjaga siklus tersebut agar tetap seimbang.

Diantara beberapa siklus biogeokimia lainnya seperti siklus fosfor dan sulfur, siklus nitrogen adalah siklus biokimia yang sangat kompleks.

Bentuk-bentuk Nitrogen di alam

1. Amonia

Amonia dan garam-garamnya bersifat mudah larut dalam air. Sumber amonia di perairan adalah pemecahan nitrogen organik (protein dan urea) dan nitrogen anorganik yang terdapat di dalam tanah dan air, yang berasal dari dekomposisi bahan organic oleh mikroba dan jamur (amonifikasi). 

Sumber amonia adalah reduksi gas nitrogen yang berasal dari proses difusi udara atmosfer, limbah industri dan domestik. Amonia yang terdapat dalam mineral masuk ke badan air melalui erosi tanah.  Selain terdapat dalam bentuk gas, amonia membentuk senyawa kompleks dengan beberapa ion logam. Amonia juga dapat terserap kedalam bahan-bahan tersuspensi dan koloid sehingga mengendap di dasar perairan. Amonia di perairan dapat menghilang melalui proses volatilisasi karena tekanan parsial amonia dalam larutan meningkat dengan semakin meningkatnya pH.

2. Nitrit

Sumber nitrit dapat berupa limbah industri dan limbah domestik. Kadar nitrit pada perairan relatif karena segera dioksidasi menjadi nitrat. Perairan alami mengandung nitrit sekitar 0,001 mg/liter. Di perairan, nitrit ditemukan dalam jumlah yang sangat sedikit, lebih sedikit daripada nitrat, karena bersifat tidak stabil dengan keberadaan oksigen. Nitrit merupakan bentuk peralihan antara amonia dan nitrat (nitrifikasi) dan antara nitrat dan gas nitrogen (denitrifikasi) yang terbentuk dalam kondisi anaerob.

3. Nitrat

Nitrat adalah sumber utama nitrogen di perairan, namun amonium lebih disukai oleh tumbuhan. Kadar nitrat di perairan yang tidak tercemar biasanya lebih tinggi daripada kadar amonium. Kadar nitrat lebih dari 5 mg/liter menggambarkan terjadinya pencemaran antropogenik yang berasal dari aktivitas manusia dan tinja hewan. Kadar nitrogen yang lebih dari 0,2 mg/liter menggambarkan terjadinya eutrofikasi perairan.

Nitrat adalah bentuk nitrogen sebagai nutrien utama bagi pertumbuhan tanaman dan alga. Nitrat nitrogen sangat mudah larut dalam air dan bersifat stabil. Senyawa ini dihasilkan dari proses oksidasi sempurna di perairan. Secara umum siklus nitrogen dilaut dapat dilihat pada Gambar 1.

Proses dalam Siklus Nitrogen

Gambar berikut memperlihatkan tiga diagram siklus nitrogen yang sangat kompleks tersebut.  Nitrogen di perairan sebagai molekul N₂ terlarut, amonium ( ), Nitrit ( ), Nitrat ( ) dan sebagai bentuk organik seperti urea, asam amino, serta range berbeda.

                                                                              Gambar  1.  Siklus Nitrogen di Alam

Beberapa tanaman mempunyai nodul pada akarnya yang di dalamnya terdapat bakteri pengikat nitrogen. Bakteri mengubah banyak nitrogen menjadi asam amino yang dilepaskan ke jaringan tumbuhan. Tanaman dengan nodul ini mampu hidup dalam kondisi tanah yang miskin nitrogen, misalnya ercis, tanaman dengan daun menjari dan tanaman lain yang termasuk dalam keluarga kacang-kacangan (legume).

Kadang-kadang tanaman ini digunakan untuk mengisi lahan yang miskin nitrogen selama masa perputaran setelah panen padi.. Kemampuan yang secara besar dapat mengurangi kebutuhan pemupukan pertanian. Dalam ekosistem air, alga hijau-biru juga mampu menyerap nitrogen. Nitrogen juga dapat terikat di atmosfer melalui masuknya energi elektrik misalnya melalui penyinaran.

                                                                          Gambar 2 Akar kacang-kacangan

Bakteri pemecah memecah protein dalam tubuh organisme mati atau hasil sisa mereka menjadi amonium, kemudian nitrit atau nitrat dan akhirnya menjadi gas nitrogen yang mana akan dilepaskan ke atmosfer dari mulai nitrogen diikat dan berputar lagi.

                                                                                       Gambar 3 Akar kacang-kacangan

Semua hewan hanya memperoleh nitrogen organik dari tumbuhan atau hewan lain yang dimakannya. Protein yang dicerna akan menjadi asam amino yang selanjutnya dapat disusun menjadi protein-protein baru pada tingkat trofik berikutnya. Ketika makhluk hidup mati, materi organik yang dikandungnya akan diuraikan kembali oleh dekomposer sehingga nitrogen dapat dilepaskan sebagai amonia. Dekomposisi nitrogen organik menjadi amonia lagi disebut amonifikasi. Proses tersebut dapat dilakukan oleh beberapa bakteri dan mahkluk hidup eukariotik.

Contoh beberapa mikroorganisme yang terlibat dalam daur nitrogen ialah :

1.      Nitrosomanas mengubah amonium menjadi nitrit.

2.      Nitrobacter mengubah nitrit menjadi nitrat

3.      Rhizobium menambat nitrogen dari udara

4.      Bakteri hidup bebas pengikat nitrogen seperti Azotobakter (aerobik) dan Clostridium (anaerobik)

5.      Alga biru hijau pengikat nitrogen seperti Anabaena, Nostoc dan anggota-anggota lain dari ordo Nostocales

6.      Bakteri ungu pengikat nitrogen seperti Rhodospirillum

Tahap-tahap dalam siklus nitrogen

Secara Umum Proses Daur Nitrogen di alam adalah sebagai berikut:

Nitrogen bebas merupakan 79% dari udara. Unsur nitrogen hanya dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan, umumnya dalam bentuk nitrat, dan pengambilannya khususnya lewat akar. Terbentuknya nitrat karena bantuan mkroorganisme. Penyusunan nitrat dilakukan secara bertahap oleh beberapa genus bakteri secara sinergetik.

Beberapa genera bakteri yang hidup bebas di dalam tanah  mampu mengikat molekul-molekul nitrogen untuk dijadikan senyawa-senyawa pembentuk  tubuh tanaman, misalnya protein. Jika sel-sel tanaman mati, timbullah zat hasil urai seperti karbondiosida dan gas amoniak. Sebagian besar dari amoniak terlepas di udara, dan sebagian lain dapat dipergunakan oleh genus bakteri untuk membentuk nitrit. Nitrit dapat dipergunakan oleh genus bakteri  yang lain untuk memperoleh energi. Oksidasi amoniak menjadi nitrit dan oksidasi nitrit berlangsung di dalam lingkungan yang aerob. Peristiwa seluruhnya disebut nitrifikasi. Tahap pertama yaitu pengoksidasian amoniak menjadi nitrit dilakukan oleh Nitrosomona, Nitrosococcus dan beberapa spesies lainya, sedang pengoksidasian nitrit menjadi nitrat dilakukan oleh Nitrobacter.

Belum diketahui pasti adanya penyusunan amoniak langsung dari nitrogen di udara. Reduksi dari nitrogen menjadi amoniak disebut Amonifikasi. Genus Bacillus yang hidup anaerob dapat melakukan amonifikasi ini.

Penguraian protein dengan mikroorganisme dimulai dengan hidrolisis protein secara enzimatik menjadi asam amino masing-masing, selanjutnya asam amaino yang dibebaskan dimetabolisme lebih lanjut. Selama jalannya metabolisme ini gugusan amino paling sering dibebaskan sebagai amoniak

Karena tumbuhan dapat memanfaatkan amoniak yang dibebaskan ini sebagai sumber nitrogen, siklus ini dapat terhenti karena menyangkut keseimbangan alam. Akan tetapi terdapat sejumlah besar bakteri autotrof yang memperoleh satu-satunya sumber energinya dari oksidasi amoniak menjadi nitrit. Oksidasi ini diselenggarakan oleh sekelompok mikroorganisme aerob gram negatif yang sangat erat hubungannya. Pada tingkat ini kelompok  bakteri autotrof mengambil alih, bakteri ini memperoleh energinya dengan oksidasi nitrit menjadi nitrat. Akibatnya bentuk nitrogen utama dalam tanah ialah nitrat, yang juga dapat diguakan oleh tanaman sebagai sumber nitrogen.

Banyak bakteri mampu menggunakan nitrat sebagai penerima elektron terakhir mengantikan oksigen (“pernapasan anaerob”) dan bakteri ini mereduksi nitrat kembali menjadi nitrit. Jauh lebih kritis terhadap ekologi adalah organisme yang mampu mereduksi nitrit menjadi gas nitrogen, yang kemudian lepas ke udara. Gas nitrogen bebas tidak dapat  diasimilasi oleh tanaman jadi produksi  gas nitrogen dari sumber nitrogen anorganik merupakan kerugian langsung dalam kesuburan. Proses ini yang disebut denitrifikasi, dilakukan oleh banyak bakteri.

Daur nitrogen yang telah dibahas menggambarkan banyak bakteri yang mengubah senyawa-senyawa nitrogen menjadi gas nitrogen, suatu unsur yang tidak dapat dimanfaatkan oleh tanaman hijau. Jadi apabila tidak ada mekanisme mikroorganisme untuk mengubah gas nitrogen kembali menjadi senyawa nitrogen yang dapat dimanfaatkan keseimbangan alam akan terganggu. Untungnya banyak bakteri mempunyai kemampuan menambat nitrogen atmosfer dan membuatnya tersedia kembali bagi tanaman hijau sebagai amoniak atau nitrat. Bakteri yang menambat nitrogen atmosfer dapat dikategorikan sebagai penambat ntrogen hidup bebas atau sebagai penambat nitrogen simbiotik. Penambat nitrogen hidup yang bebas yang paling penting terdapat diantara sianobakteri dan dalam bakteri Azetobacter. Banyak bakteri lain seperti Clostridium dan bakteri fotosintesis juga mampu menambat nitrogen atmosfer.

Penambat nitrogen simbiotik adalah bakteri gram negatif yang kecil yang diklasifikasikan dalam marga rhizobium. Rhizobium mampu menginfeksi akar kelas tanaman leguminosa (kacang-kacangan, kedelai, dan sebagainya). Setelah menginfeksi akar, bakteri menjadi sel yang berbentuk tidak teratur (bakteroid) dan membentuk  bintil akar pada tempat infeksi. Di dalam  bintil ini bakteroid menambat nitrogen atmosfer (membantu tanaman) dan sebagai gantinya menerima hara dari tanaman yang dapat digunakan dalam metabolismenya sendiri (muncullah istilah simbiotik). Istilah simbosis umunya diartikan sebagai adanya kemitraan yang saling menguntungkan antara dua organisme. Penambat nitrogen simbiotik agaknya jauh lebih penting daripada penambat nitrogen yang hidup bebas dalam keseluruha penambatan nitrogen diseluruh dunia

Proses penambatan utama terdiri atas dua reaksi yang terpisah: (1) pembentukan reduksi  (2) pengikatan gas nitrogen. ATP diperlukan untuk reaksi yang pertama, yang elektronnya diteruskan dari feredoksin tereduksi ke reduktan yang hingga kini belum diketahui. Pada reaksi kedua gas nitrogen ditambatkan pada protein (nitrogase) yang mengandung molibdenum dan besi. Molibdenum penting dalam metabolsme nitrogen dan mikrorganisme. Penyediaan molibdenum yang cukup sangat penting untuk mempercepat fiksasi nitrogen oleh legum yang membentuk bintil.

 Gambar 4 Daur Nitrogen

Protein dan sampah hasil metabolisme hewan dan tanaman  didekompoisisi oleh bakteri menjadi amonia. Amonia  diubah menjadi nitrat oleh Nitrosomonas dan Nitrobacter, yang akan digunakan oleh tanaman. Beberapa nitrat terakumulasi pada nitrogen atmosfer yang akan kembali pada tanman legum melalui fiksasi nitrogen oleh mikroorganisme (umumnya rhozobium) menjadi nitrat, melalui konversi amonia. Hewan (termasuk juga manusia) memakan tanaman meliputi protein yang mengadung nitrogen. (sumber: Wesley, 1983:778)

                                                                       Gambar 5 Peran Hewan dalam Daur Nitrogen

Meskipun pengikatan secara alami menghasilkan cukup nitrogen untuk proses yang berlangsung secara alami, namun pembentukan nitrogen oleh industri yang digunakan untuk pemupukan dan produk lain melampui kebutuhan ekosistem darat.

Cara Membuat Pupuk Organik Cair

Sampah rumah tangga terutama bahan bahan organic atau yang berasal dari makhluk hidup terutama jenis tumbuh tumbuhan yang sudah tidak digunakan lagi apabila tidak langsung dibuang maka akan banyak menyebabkan banyak sekali sumber penyakit bagi kehidupan masyarakat.

Maka dari itu pengolahan sampah rumah tangga harus diprioritaskan kususnya untuk sampah organic agar dapat mempunyai nilai tambah dalam penggunaanya. Salah satu cara untuk memberikan niali tambah dalam penggunaan sampah orgaik adalah dengan membuatnya menjadi pupuk organik cair. Pupuk organik merupakan pupuk yang sebagian besar atau seluruhnya terdiri atas bahan organik yang berasal dari tanaman dan atau hewan yang telah melalui proses rekayasa, dapat berbentuk padat atau cair yang digunakan mensuplai bahan organik untuk memperbaiki sifat fisik, kimia, dan biologi tanah.

Pupuk organik cair merupakan salah satu jenis pupuk yang banyak beredar di pasaran.Pupuk organik cair kebanyakan diaplikasikan melalui daun atau disebut sebagai pupuk cairfoliar yang mengandung hara makro dan mikro esensial (N, P, K, S, Ca, Mg, B, Mo, Cu, Fe,Mn, dan bahan organik). Pupuk organik cair selain dapat memperbaiki sifat fisik, kimia, danbiologi tanah, juga membantu meningkatkan produksi tanaman, meningkatkan kualitasproduk tanaman, mengurangi penggunaan pupuk anorganik dan sebagai alternatif penggantipupuk kandang (Sarjana Parman, 2007). Pupuk organik cair mempunyai beberapa manfaatdiantaranya adalah (Nur Fitri, Erlina Ambarwati, dan Nasih Widya, 2007) : 

1) dapat mendorong dan meningkatkan pembentukan klorofil daun dan pembentukan bintil akar pada tanaman leguminosae sehingga meningkatkan kemampuan fotosintesis tanaman dan penyerapan nitrogen dari udara. 

2) dapat meningkatkan vigor tanaman sehingga tanaman menjadi kokoh dan kuat,meningkatkan daya tahan tanaman terhadap kekeringan, cekaman cuaca dan serangan patogen penyebab penyakit. 

3) merangsang pertumbuhan cabang produksi. 

4) meningkatkan pembentukan bunga dan bakal buah, serta 

5) mengurangi gugurnya daun, bunga dan bakal buah. 

Pemberian pupuk organik cair harus memperhatikan konsentrasi atau dosis yang diaplikasikan terhadap tanaman. Berdasarkan beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian pupuk organik cair melalui daun memberikan pertumbuhan dan hasil tanaman yang lebih baik daripada pemberian melalui tanah. Semakin tinggi dosis pupuk yang diberikan maka kandungan unsur hara yang diterima oleh tanaman akan semakin tinggi, begitu pula dengan semakin seringnya frekuensi aplikasi pupuk daun yang dilakukan pada tanaman, maka kandungan unsur hara juga semakin tinggi. Namun, pemberian dengan dosis yang berlebihan justru akan mengakibatkan timbulnya gejala kelayuan pada tanaman Oleh karena itu, pemilihan dosis yang tepat perlu diketahui oleh para peneliti maupun petani dan hal ini dapat diperoleh melalui pengujian-pengujian di lapangan (Abdul Rahmi Dan Jumiati,2007).

 

b. Pembuatan Pupuk Cair 

Pupuk cair adalah pupuk yang berbentuk cairan, dibuat dengan cara melarutkan kotoran ternak, daun jenis kacang-kacang dan rumput jenis tertentu ke dalam air. Pupuk cair mengandung unsur-unsur hara yang dibutuhkan untuk pertumbuhan, perkembangan, kesehatan tanaman.

Unsur-unsur hara itu terdiri dari: Unsur Nitrogen (N), untuk pertumbuhan tunas, batang dan daun. Unsur Fosfor (P), untuk merangsang pertumbuhan akar buah, dan biji. Unsur Kalium (K), untuk meningkatkan ketahanan tanaman terhadap serangan hama dan penyakit. Pupuk cair ini memiliki keistimewaan yaitu pupuk ini dibanding dengan pupuk alam yang lain (pupuk kandang, pupuk hijau dan kompos) lebih cepat diserap tanaman.

 

       Berikut akan diuraikan alat-alat dan bahan yang diperlukan untuk pembuatan pupuk organik cair:

1. Alat – Alat:

a. Drum/ember atau wadah lain untuk membuat pupuk cair.

Bila menggunakan drum akan memperoleh pupuk cair sebanyak 100 liter.

Pupuk dari bahan daun-daunan, dapat memupuk tanaman di lahan seluas 100 m2.

Pupuk dari bahan kotoran hewan, dapat memupuk tanaman di lahan seluas 200 m2.

b. Karung beras/goni/plastik/nila, atau lainnya sebagai tempat bahan pupuk cair. Sehingga

air dapat meresap ke dalam pori-pori karung tersebut dan bahan dalam karung tidak bisa

keluar.

c. Penutup drum/plastik hitam atau tutup lain,

supaya sinar matahari maupun air hujan tidak dapat masuk ke dalam drum/wadah.

d. Tali pengikat

untuk mengikat ujung karung sehingga bahan dalam karung tidak bisa keluar.

e. Batu untuk pembera

Cara Pembuatan

Tempat yang dekat dengan sumber air dan tidak terkena panas sinar matahari serta hujan

sangat baik untuk membuat pupuk cair.

1. Isi karung dengan daun-daunan (yang telah dicincang halus) atau kotoran ternak yang

masih segar (kira-kira ¾ karung) lalu ikat karungnya.

2.Masukan karung berisi dedaunan dan kotoran tersebut ke dalam drum kosong / ember,

kemudian diisi air. Perbandingan antara air dengan berat isi karung adalah 2 liter air

untuk 1 kg berat isi karung.

3. Letakkan batu yang cukup berat di atas karung, sehingga karung tersebut dapat

tenggelam. Drum dijaga selalu tertutup, agar tidak ada unsur hara yang hilang akibat

penguapan.

Karung diangkat dari dalam drum setelah kira-kira 2-3 minggu (bila menggunakan

daun muda bisa 3 malam). Larutan dalam drum itulah yang disebut dengan pupuk cair. Ampasnya yang di dalam karung dapat digunakan untuk menyuburkan tanah.

Cara Penggunaan pupuk organik cair dijelaskan sebagai berikut:

Pengenceran : Agar tidak terlalu kental, pupuk cair perlu dicampur dengan air. Bila

bahannya berasal dari daun, perbandingan adalah 1 bagian pupuk cair dan 3 bagian air. Bila

bahannya berasal dari kotoran ternak, perbandingannya adalah 1 bagian pupuk cair dan 4-6

bagian air.

Penyiraman : Siram tanaman yang akan di pupuk 2-3 minggu setelah berkecambah, dan

pemupukan dilakukan setiap 3 minggu

Jenis dan Klasifikasi Biota tanah

Jenis dan Klasifikasi Biota tanah

Di dalam tanah, berdasarkan fungsinya dalam budidaya pertanian, secara umum terdapat dua golongan jasad hayati tanah, yaitu yang menguntungkan dan yang merugikan. Jasad hayati yang menguntungkan ini, yaitu yang terlibat dalam proses dekomposisi bahan organik, pengikat/penyediaan unsur hara dan atau pembentukan serta perbaikan struktur tanah. 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 hara dalam tanah.

Secara umum biota (jasad hayati) tanah dikelompokkan menjadi dua.

    1.     Fauna, meliputi:

a.   Makro fauna, terdiri dari herbivora (pemakan tanaman) dan karnivora (pemangsa hewan-hewan kecil). Herbivora meliputi cacing (Annelida), bekicot (Mollusca), Arthopoda, yaitu Crustacea seperti kepiting, Chilopoda seperti kelabang, Diplopoda seperti kaki seribu, Arachnida seperti kutu dan kalajengking, dan serangga (Insecta); seperti belalang, kumbang, rayap, jangkrik dan semut; serta hewan-hewan kecil lain yang bersarang dalam tanah, seperti ular, tikus, kadal dan lain-lain; kanivora meliputi serangga, rayap, dan laba-laba.

b.      Mikro fauna berupa pemangsa parasit, meliputi nematoda, protozoa, dan rotifera.

     2.    Mikroflora meliputi:

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

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

c.       Bakteri, aerobik dan anaerobik. Bakteri aerobik meliputi Azotobakter, Beijerinkia, Rhizobium dan Azospirillum. Bakteri anaerobik meliputi Desulfovibrio.

Jasad hayati tanah ini berdasarkan ukurannya dipilih menjadi tiga

a.       Makrobia : jika berukuran di atas 10 mm.

b.      Mesobia : berukuran 0,2-10 mm.

c.       Mikrobia : berukuran < 0,2 mm (200 mm) (Hanafiah, 2005).

Berdasarkan cara memperoleh energi, mikrobia tanah dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu (1) kelompok yang memperoleh energi dari sinar matahari, dikenal sebagai kelompok fototrof, dan (2) kelompok yang memperoleh energi dari oksidasi senyawa anorganik, seperti senyawa N (amonia dan nitrit), sulfur, zat besi atau senyawa karbon sederhana, dan metana. Kelompok kedua ini dikenal sebagai kelompok kemotrof. Selain itu berdasarkan sumber karbon yang digunakannya, mikrobia tanah dapat digolongkan menjadi dua kelompok yaitu (1) kelompok yang menggunakan CO₂, HCO₃, CO₃ sebagai sumber carbon yang dikelompokkan dalam ototrof (litotrof), dan (2) kelompok yang menggunakan C organik sebagai sumber karbon dan dikelompokkan dalam heterotrof (organotrof).

Mikroflora yang tergolong fototrof meliputi alga, sianobakter, bakteri lembayung dan hijau. Mikroflora  yang tergolong fotohetotrof adalah bakteri lembayung non sulfur, dan heliobakteri (bakteri pembentuk endospora, Bascillus dan Closdtridium). Mikroflora yang tergolong kemotrof antara lain bakteri pengoksidasi NH⁴⁺ (Nitrobacter), dan pengoksidasi nitrit. Kelompok mikroflora kemoototrof dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu (1) kelompok yang menggunakan CO₂ antara lain bakteri Nitrosomonas, bakteri pengoksidasi sulfur (Thiobacillus thiooxidans), bakteri pengoksidasi Fe (Thiobacillus ferrooxidans) dan (2) kelompok yang menggunakan HCO₃, contoh Pseudomonas sp. Mikroflora yang termasuk kelompok kemoheterotrof adalah bakteri perombak selulosa.

Berdasarkan keberadaannya dalam tanah, dibagi dalam dua kelompok besar yaitu (1) mikrobia otokton (autochtonous), yakni mikrobia setempat pada tanah-tanah tertentu dan atau bersifat endemik, contohnya bakteri Azospirillum halopraeferen yang selalu ditemukan di tanah salin; (2) mikrobia zymogen, yaitu mikrobia yang pertumbuhannya dipengaruhi oleh adanya perlakuan khusus seperti penambahan pupuk, bahan organik dan pengelolaan tanah. Selain itu dikenal juga mikrobia trasien, yaitu mikrobia yang keberadaannya di dalam tanah bersifat sebagai penetap sementara. Mikrobia trasien umumnya merupakan mikrobia yang diintrodusir ke dalam tanah baik disengaja ataupun tidak disengaja          (Ma’shum, 2003).

Berdasarkan spesifikasi fungsinya, jasad hayati tanah digolongkan menjadi jasad spesifik fungsional jika fungsinya dalam tanah bersifat spesifik, misalnya bakteri nitrosomonas dannitrobacter yang berperan dalam nitrifikasi, bakteri rhizobium yang berperan dalam fiksasi N bebas, endomikoriza yang berperan dalam penyediaan dan penyerapan hara P oleh tanaman. Serta jasad nonspesifik fungsional jika berperan tidak spesifik, misalnya mikrobia dekomposer bahan organik.

Apabila dikaitkan dengan pertumbuhan tanaman, biota tanah dikelompokkan menjadi tiga.

1.        Biota yang menguntungkan.

2.        Biota yang merugikan.

3.        Biota tanpa pengaruh.

Jika kelompok (1) yang dominan maka pertumbuhan tanaman menjadi baik, sedangkan jika kelompok (2) yang dominan maka pertumbuhan tanaman akan jelek. Dengan tujuan agar biota tanah yang menguntungkan ini dapat dimaksimalkan dan yang merugikan dapat diminimalkan, yang tanpa pengaruh dapat dimanfaatkan, sehingga pertumbuhan dan produksi tanaman dapat dioptimalkan, maka pengembangan biologis dan bioteknologi tanah menjadi penting untuk dikembangkan sebagai dasar pertanian organik tersebut    (Hanafiah, 2005).

                                       

ASAM AMINO ESENSIAL

Asam Amino esensial 

 Triptofan : merupakan asam amino esensial, ini merupakan beberapa sumber di dapatkan dari karbonhidrat. Triptofan terdapat pada telur, daging, susu skim,pisang, susu, dan keju.

Treonin: terdapat pada bahan pangan berupa susu, daging, ikan ,dan bici wijen.

Metionin: bersifat esencial. Oleh sebab itu, harus di ambil dari bahan pangan. Sumber utama metionin hádala buah-buahan, daging (ayam, sapi, ikan,susu (susu murni, beberapa jenis keju), saturan (bayam, bawang putih, jagung), serta kacang-kacangan (kapri, pistacio, kacang mete, kacang merah, tahu tempe).

Lisin; terdapat dalam protein kedelai,bici polong-polongan, dan ikan. Rata-rata kebutuhan lisin per hari adalah 1-1,5 gram.

Leusin; banyak tersedia pada makanan yang tinggi protein, seperti daging, susu, beras merah dan kacang kedelai. Pada produk-produk susu kedelai juga banyak di temui kandungan leusin.

Isoleusin  adalah satu dari asam amino penyusun protein yang dikode oleh DNA. Rumus kimianya sama dengan leusin tetapi susunan atom-atomnya berbeda. Ini berakibat pada sifat yang berbeda. Isoleusina bersifat hidrofobik (tidak larut dalam air) dan esensial bagi manusia

Fenilalanin; merupakan asm amino esensial yang menjadi bahan baku bagi pembentukan katekolamin. Katekolamin ini di kenal sebagai peningkat kewaspadaan penting bagi tranmisi impuls saraf. Fenilalamin terdapat pada daging ayam, sapai, ikan, telur, dan kedelai.

Valin; terdapat pada produk-produk peternakan seperti daging, telar, susu dan keju. Selain itu, asam amino esensial ini terdapat pada bici-bijian yang mengandung minyak seperti kacang tanah, wijen, dan gentil).

PENGERTIAN AIR SERTA PERANNYA BAGI TANAMAN

                         

                           PENGERTIAN AIR  SERTA PERANNYA BAGI TANAMAN

 

Air di dalam tanah menurut Thorne dan Thorne { 1979 ) adalah salah satu faktor penting dalam produksi tanaman. Keberhasilan yang terjadi dalam sistem penanaman akan tercapai apabila diatur waktu dan jum!ah pemberian airnya. Air harus tersedia dalam tanah untuk menggantikan air yang hilang karena evaporasi dari tanah dan transpirasi dari tanaman. Air di dalam tanah selalu membawa nutrisi dalam larutannya untuk pertumhuhan tanaman dan berpengaruh pada aerasi

dan suhu tanah.

Peranan air bagi kehidupan tanaman, antara lain :

1. Air sebagai pelarut unsur hara di dalam tanah sehingga tanaman dapat dengan mudah mengambil hara tersebut melalui akar sebagai makanannya dan sekaligus mengangkut hara tersebut ke bagian-bagian tanaman yang memerlukan.

2. Air merupakan salah satu komponen penting dalam proses fotosintesa, yaitu proses pembentukan karbohidrat dari air dan karbondioksida dengan bantuan sinar matahari.

3. Hampir seluruh proses fisiologi tanaman termasuk reaksi-reaksi kimia berlangsung dengan adanya air.

4. Di dalam tanaman air berfungsi mempertahankan ketegapan tanaman. Jika tanaman kekurangan air, maka tanaman akan layu dan kemudian mati.

5. Air sebagai pengontrol suhu dalam tanaman pada saat terik matahari. Air mengendalikan suhu tanaman dengan cara penguapan melalui stomata yang ada di

permukaan daun (Najiyati dan Danarti, 1989).

Kebutuhan air meliputi masalah persediaan air, baik air permukaan maupun air bawah tanah, begitu pula masalah manajemen dan ekonomi proyek irigasi. Kebutuhan air atyau evapotranspirasi merupakan dua istilah, yaitu : evaporasi dan transpirasi. Evaporasi adalahg penguapan air dari tanah yang berdekatan, sedangkan transpirasi merupakan penguapan air dari permukaan daun-daun tanaman ke atmosfer. Air yang disimpan dari embun, curah hujan atau irigasi siraman dan kemudian menguap tanpa memasuki tanaman merupaka bagian dari

Kenutuhan air (Hansen, Orson, Glen, 1979).

Banyaknya air yang dibutuhkan oleh tanaman tergantung dari jenis tanaman dan iklim saat tanaman itu tumbuh. Hal lain yang juga perlu diperhatikan adalah waktu dan cara pemberian air. Pemberian air tanaman yang baik adalah waktu menjelang siang hari, karena pada siang hari transpirasi berjalan dengan cepat, sehingga banyak sekali membutuhkan air. Pemberian air pada pagi hari dan sore juga dapat dilakukan, asalkan pada siang hari tanah masih mengandung cukup air. Periode pemberian air tanaman tergantung dari faktor iklim, jenis tanaman, tekstur tanah dan sistem irigasi (Najiyati dan Danarti., 1989)

Selama siklus hidup tanaman mulai dari perkecambahan sampai panen membutuhkan air. Tanaman yang sedang tumbuh menggunakan air terus menerus, tetapi besarnya pemakaian berbeda-beda sesuai dengan jenis tanaman, umur tanaman dan keadaa atmosfer. Pada setiap pemberian air irigasi, volume air yang memadai untuk mencukupi kebutuhan tanaman selama periode pertumbuhan berbeda-beda, air ditampung pada tanah yang tidak jenuh dalam bentuk air yang tersedia (Hansen, et. Al, 1979)

Menurut Najiyati (1989) bahwa pemberian air untuk tanaman harus memilih sistem irigasi yang paling tepat, pemilihan sistem irigasi tergantung pada kemiringan lahan, jenis tanah, jenis tanaman dan ketersediaan air.

Ketersediaan air akan mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan akar tanaman serta memperngaruhi hidup jasad renik dalam tanah. Struktur, porositas, kandungan bahan organik akan menentukan jumlah air di dalam tanah. Menurut Hansen et al. (1979) dalam usaha pemberian air irigasi perlu diperhatikan kemampuan tanah dalam menyerap air. Air tersedia bagi tanaman merupakan air yang terdapat diantara kapasitas lapang dan titik layu permanen. Kramer 1979 (dalam Rahadi Bambang dkk, 1999) berpendapat bahwa tingkat kelembababan tanah berpengaruh pada ketersediaan air. Air yang tersedia bagi tanaman antara 15-20 atmosfer, yaitu antara kapasitas lapang dan titik layu permanen. 

Kapasitas lapang adalah keadaan tanah yang cukup lembab yang menunjukkan jumlah air terbanyak yang dapat ditahan oleh tanah terhadap gaya gravitasi. Air yang dapat ditahan oleh tanah tersebut terus-menerus diserap oleh akar-akar tanaman atau menguap sehingga tanah makin lama makin kering. Pada suatu saat akar tanaman tidak mampu lagi menyerap air tersebut, sehingga tanaman menjadi layu, baik pada siang hari ataupun malam hari. Pada keadaan ini tanaman disebut titik layu permanen.