kuliah 10-sifat biologi tanah (1)

8/18/2019 Kuliah 10-Sifat Biologi Tanah (1)

1/43

Dasar Ilmu TanahDasar Ilmu Tanahsemester ganjil 2014/2015semester ganjil 2014/2015

Materi 10: Sifat Biologi Tanah (1)


2/43

Komposisi Bahan Organik Tanah

Biomasa Hidup

(4%)

Bahan Organik

Makro (16%)

Senyawa Humik (50%)Senyawa Non Humik

(30%)


3/43

Komposisi Biomasa Tanah

Makrofauna

(22%)

Akar

(8%)

(70%)


4/43

Habitat tanah yang

mengandung partikel tanah

mineral (pasir-Sa, debu-Si,

liat-C), bahan organik

(OM), air (W), akar

tanaman dengan ramut

a ar , an organ smetanah (bakteri-B,

aktinomisetes-A, spora

mikoriza dan hifa-My; hifa

jamur saprofit-H;

nematoda-N, protozoa

ciliata-CP, protozoaflagelata-FP, dan mite-M)

(Sylvia et al ., 1998)


5/43

Skema agregat tanah (Sylviaet al ., 1998)

deb

u

liat

pasi

r

Aktinomisetes

Bahan Organik

Bakteri


6/43

Organisme

prokariot (dari kata ‘pro’ yang berarti‘sebelum’ dan ‘karion’ yang berartinukleus)Bakteri (termasuk sianobakteri dan aktinomisetes)dan Arhaea adalah prokariot, sedangkan semua organisme yanglainnya adalah eukariot

eu ar o ar ata ‘eu yang erart enar . Perbedaan.

Nukleus eukariot adalah sitoplasma yang diselimuti oleh membannukleus dan mengandung berbagai molekul DNA. Daerah nukleusprokariot tidak diselimuti oleh membran dan mengandung molekulDNA sirkular tunggal (kromosom). Pembelahan sel pada prokariot

biasanya melalui pembelahan ganda (yakni nonmitotik). Eukariot mengalami pembelahan melalui proses yang disebut

‘mitosis’.


7/43

Arsitektur sel Prokariot dan Eukariot

Struktur Sel Prokariot


8/43

Organisme tanah

mikroflora atau mikroorganisme tanah bakteri (bacteria)

aktinomisetes (actinomycetes)

ganggang (algae)

jamur (fungi)

virus fauna tanah

Mikrofauna

Mesofauna

Makrofauna

Bersama-sama akar tanaman, mikroorganisme dan faunatanah membentuk komponen biota yang berperanpenting dalam proses biogeokimia dalam tanah


9/43


10/43

Koloni bakteri (hasil s c a n n i n g

e l ec t r o n m i c r o g r a p h ) (Sylvia et al ., ANABAENA. . ., ..

Aktinomisetes tanah (Kilham,

1994)

CYANOBACTERIA


11/43

Flagelata Amoeba CiliataNematoda Tanah

Cacing tanahMilipida Tungau (mite)

RayapSemut Collembola (springtail)


12/43

Fungsi organisme tanah

Aliran energi dan dekomposisi bahan organik

Aliran energi terkait erat dengan proses akumulasi

dan dekomposisi bahan organik

Jumlah bahan organik yang diperoleh dalam suatu

ekosistem dapat digunakan sebagai ukuran

Proses dekomposisi sangat dipengaruhi oleh faktor

lingkungan; mikroba paling dominan cendawan dan

bakteri

Siklus Hara: pertukaran unsur kimia antara bagianekosistem yang mati ke bagian yang hidup disebutsiklus hara, pada skala global disebut biogeokimia


13/43

Soil is alive! E kolo gi Tanah , gabungan:• Ekologi (orientasi organisma)

• Ilmu Tanah: klasifikasi, genesis,fisika, kimia, biologi

Overlap ke dua ilmu

GOOD SOIL, MORE DIVERSITY !

TANAH :

a. Bahan inorganik (liat, debu, pasir)

b. Bahan organik

•Hidup (biomas)

•Mati (nekromas)

c. Air d. Udara


14/43

BiologyFertility

Organisms (BIOTA) ~ involve in chemical &

physical processes

Soil as energy & nutrient source of

biota except:

Plants & mikrobia photo-

autotroph ~ sun light energy

source

Microbial chemoautotro h ~

Soil

inorganic; CO2 from the atmosfer

Symbiont ~plant roots ~ fixed N

from the air


15/43

Fase 1

Air bebas

Collembola &

kutu

Uap air

KR =

Migrasi

Collembola

Fase 2

BIOTA pada berbagai kondisi AIR TANAH

2.5>pF>0

KR = 100%

Tt = T0 =

100C

4.7>pF>2.5

Air kapiler


16/43

Siklus Biogeokimia


17/43

Siklus Biogeokimia- Siklusenergi , dan berbagai unsur kimia dan senyawa dalambiosfer karena suatuorganisme makan organisme

lainn a Termasuk: Karbon,

Nitrogen, Fosfor, air


18/43

Ekologi Ekosistem

Rantai makan:Level / tingkatan dimana organisme memakan

organisme setingkat di bawahnya, disebutLevel Troffik (trophic level)

Ranta makan mencerminkan aliran ENERGIdan UNSUR HARA dalamekosistemmelalui trophic level.

Efisiensi suatu trophic level dalammengkonversi energi dari trophic levelsebelumnya bervariasi tergantungekosistem, tetapi biasanya berkisar 5% -20%.


19/43

Organisms dalam Rantai Makan (food web)

Autotrof: Organisme yang menghidupi

dirinya dari energi cahaya untuk membuatmolekul organik seperti karbohidrat,protein, lipid, dan asam nukleat diluarbahan anorganik (seperti karbon dioksida,air, senyawa nitrogen dlsb) Autotrof = Produsen Primer, karena

sebagai jaringan pertama dalan rantai

+

makan. Tanpa organisme yang mampumenangkap cahaya dan menjadikanpadatan, bahan organik, kehidupan mungkintidak akan ada

· Heterotrof: Organisme yang memakan

organisme lain untuk memperoleh energi

=


20/43

Siklus

KarbonSemua bahanorganik akhirnyadioksidasi dan

dikonversi

C6H12O6

Photosynthesis

kembali menjadikarbon dioksidadan air


21/43


22/43

Rantai Makan Tanah(Soil Food Web)

Komunitas organisme yang sebagian atauseluruh hidupnya dalamtanah

Dapat hidup karenaprodusen primer

tanaman, lichen,bakterifotosintensis, danganggang


23/43

Organisme Fotosintesis

Tanaman Ganggang

Peran Menangkap energi sinas matahari untuk memfiksasi

CO2 Menambah bahan organik ke tanah (biomasa seperti

jaringan tanaman yang mati, seresah tanaman)


24/43

Organisme Perombak (Decomposers)

Bakteri

Fungi

Protozoa

: Menghancurkan residu

Me-imobilisasi unsur hara dalambiomasa nya

Menghasilkan senyawa organik

baru Mengikat agregat tanah


25/43

Mutualisme Dua organisme hidup bersama yang saling

menguntungkan Bakteri Fungi

Peran:

Memacu pertumbuhan tanaman Memfiksasi Nitrogen


26/43

Patogen/Parasit

Bakteri Fungi Nematoda

Peran: enye a enya Memakan akar Sebagai parasit nematoda atau

insek (serangga)


27/43

Pemakan Akar

Nematoda

Peran: Memakan akar tanaman

Menurunkan produksitanaman


28/43

Organisme Pengerat

Cacing tanah Arthropoda (milipida) Peran:

Memperbaiki strukturtanah

Sebagai habitat bakteri(dalam pencernakan)

Milipida umumnya makan

bagian tanaman yang mati


29/43

Pengamatan Aktivitas Mikrobia

Penghitungan Direct counts Plate counts

Level Aktivitas Respirasi

Laju dekomposisi Konsituen seluler

Biomasa C, N, atauP

Marka DNA/RNA


30/43

Rates of Plant Residue Decomposition

Kind of material (FAST -->Sugar, starches, proteins --

> hemicelluloses, cellulose, --> Fats waxes --> ligninSLOW

Rate decreases after theeasy material hasdecomposed

Soil Conditions - water,temp., oxygen, nitrogen,phosphorus,

Decay Products = Energy(heat), carbon dioxide,N,P,S & Humus


31/43

Karbon Dioksida & Global Warming

Penggunaan bahan bakar fosildan kegitan penggundulanhutan untuk mencukupikebutuhan energi dunia telahmenyebabkan peningkatankonsentrasi karbon dioksida

CO dan metan CH diatmosfer Dua gas tsb menyerap radiasi

inframerah daratan danberpotensi mempengaruhiperubahan iklim akibatpemanasan


32/43

Sumber Karbon Atmosfer

Karbon atmosfer

mencerminkan sistem yangmantap, dimana influx =outflow, sebelum revolusiindustri

Saat ini, bukan merupakansistem yang mantap karena

in lux > out lowMaka, kita dapat merasakan

peningkatan karbonatmosfer, terutama dalam

bentuk CO2

Dennis L. Hartmann


33/43

Separoh energi sinarmatahari yangmencapai bumi

melewati atmosferdan diserap dipermukaan

Sekitar 90% radiasiinframerah

dile askanpermukaan bumidiserap olehatmosfer sebelum keangkasa luar


34/43

Ciri atmosfer yangmampu meningkatkantemperatur bumi, sbb:

1) atmosfertaransparan terhadapsinar matahari

2) tetapi selalumenahan radiasiinframerah

a a mos ermenangkap panas darimatahari, tetapi tidakmelepaskannya karenaada gas rumahkaca


35/43

Jika CO2 tiba-tiba

ditambahkan keatmosfer,memerlukan 50 -= 200 tahununtuk sejumlah

karbon atmos eruntukmembentukkeseimbanganbaru.


36/43

Soil Carbon Sinks

Large amounts of carbon

have been released into theatmosphere through theconversion of grasslandsand forests to agriculturaland grazing land, as well asthrough unsustainable land

. Soils can regain lost carbon

by absorbing or"sequestering" it from theatmosphere. But the abilityof soils to act as carbon

"sinks“ depends on soundland management.


37/43

Musuh Lingkungan Nomor 1 dalam Produksi Pertanian

Pengolahan Intensif


38/43


39/43

Karbon Tanah “C” : easy come, easy go!

Perolehan Karbon Kehilangan Karbon

Improved management can make C

easy to come with more cropping

intensity and/or cover crops and result

in net carbon sequestration.

Improved management can make C slow

to go with residue management and/or

less tillage and result in net carbon

sequestration.


40/43


41/43


42/43


43/43

kuliah 10-sifat biologi tanah (1)

Documents