Peranan yang paling penting dari mikroorganisme tanah adalah

Hai, Quipperian!

Apakah kamu tahu jumlah organisme di dalam tanah? Ratusan? Ribuan? Jutaan? Salah! Di dalam tanah, ada milyaran organisme! Organisme tanah yang disebut juga sebagai biota tanah adalah semua makhluk hidup, baik hewan ataupun tumbuhan yang seluruh atau sebagian dari fase hidupnya berada di dalam tanah. Umumnya, organisme tersebut berada pada lapisan tanah bagian atas, kurang lebih 10 cm di bawah permukaan tanah.

Nah, kali ini, Quipper Blog telah merangkum beberapa peran penting organisme dalam tanah. Seperti apa, sih? Yuk, cek bersama!

Dekomposer

Peran penting organisme dalam tanah yang pertama adalah sebagai dekomposer. Organisme di dalam tanah dapat melakukan dekomposisi atau penguraian terhadap bahan-bahan organik yang berasal dari sisa makhluk hidup, misalnya daun-daun yang jatuh ke tanah, ranting-ranting, dan jasad hewan yang telah mati. Seluruhnya kemudian diuraikan menjadi materi organik yang lebih sederhana. Dekomposisi ini dapat dilakukan oleh bakteri, fungi, dan cacing.

Dekomposer bahan organik sangatlah penting karena dekomposisi yang dilakukan akan menghasilkan unsur-unsur yang diperlukan tumbuhan, seperti nitrogen (N), fosfor (P), kalium (K), kalsium (Ca), dan magnesium (Mg).

Organisme dalam tanah yang berfungsi sebagai dekomposer ini dapat dimanfaatkan dalam pembuatan pupuk kompos, salah satu pupuk organik yang dibuat dengan cara menguraikan sisa-sisa tanaman dan hewan dengan bantuan organisme hidup, dapat berupa mikroorganisme maupun makroorganisme.

Pereaksi Kimia dalam Tanah

Di dalam tanah, terdapat bakteri yang terlibat dalam reaksi penguraian materi organik menjadi nitrat, senyawa yang dibutuhkan oleh tumbuhan.

Kita tahu bahwa akan terdapat nitrogen di dalam tanah berkat dekomposisi. Nitrogen dalam bentuk gas di alam tidak dapat digunakan secara langsung oleh tumbuhan dan hewan, tetapi dapat digunakan secara langsung oleh beberapa bakteri untuk metabolisme dan untuk menghasilkan senyawa nitrogen dalam bentuk lain, dengan siklus yang dimulai dari fiksasi nitrogen, nitrifikasi, amonifikasi, dan denitrifikasi.

Selain organisme yang berperan dalam siklus nitrogen, terdapat pula mikoriza, yaitu jamur yang dapat membantu tanaman untuk meningkatkan pertumbuhan, ketahanan terhadap serangan penyakit, kemampuan menyerap unsur-unsur hara, serta dapat pula meningkatkan aerasi tanah.

Pengurai Polutan dalam Tanah

Peran penting organisme dalam tanah selanjutnya adalah sebagai agen biologis yang dapat membersihkan polutan dengan menguraikannya menjadi bahan yang tidak berbahaya. Kamu tahu enggak, ternyata, di dalam tanah, ada banyak sekali polutan!

Misalnya limbah padat, pestisida, dan detergen. Keberadaan nitrogen, fosfor, dan garam mineral yang berlebihan di dalam tanah juga dapat bersifat racun bagi tumbuhan.

Sumber polutan utama tanah biasanya berasal dari kegiatan pertanian yang menggunakan pupuk dan pestisida dalam jumlah besar serta irigasi. Penguraian polutan di dalam tanah ini dapat dilakukan dengan lebih cepat jika aktivitas organisme tanah semakin tinggi, dengan terkuncinya unsur racun dan polutan dalam tubuh bakteri yang dapat menjadikan polusi tidak bertambah parah.

Pencegah Penyakit Tanah

Tanah dapat dikatakan memiliki kondisi normal apabila tanah memiliki senyawa organik dan aktivitas organisme yang tinggi. Pada saat itu, organisme tanah dapat melawan organisme penyakit (patogen) yang masuk ke dalam tanah. Secara alami, organisme tanah memanfaatkan prinsip pengendalian biologis, sehingga organisme yang mengganggu tanah dapat terkendali.

Pemberi Pengaruh pada Tekstur Tanah

Tanah dapat digolongkan menjadi beberapa jenis berdasarkan teksturnya, yaitu keadaan tingkat kehalusan tanah yang dipengaruhi oleh perbedaan komposisi kandungan pasir, debu, dan liat dalam tanah. Macam-macam tekstur tanah misalnya tanah bertekstur halus/tanah liat, tanah bertekstur sedang/tanah lempung, dan tanah bertekstur kasar/tanah pasir.

Pengatur Kegemburan dan Struktur Tanah

Struktur tanah ialah susunan partikel-partikel tanah yang terikat satu sama lain menjadi suatu gumpalan. Pengikatnya ialah suatu perekat seperti bahan organik yang dihasilkan oleh organisme tanah. Kemudian, lendir yang dihasilkan organisme tanah akan bercampur dengan tanah dan membentuk gumpalan-gumpalan tanah.

Struktur dan kegemburan pada tanah saling berkaitan. Organisme tanah mampu membuat pori-pori yang dapat menggemburkan tanah serta memungkinkan terjadinya aerasi tanah. Tanah dengan aerasi dan jumlah air yang cukup akan sangat baik bagi pertumbuhan tanaman.

Ternyata, tidak hanya tanah, organisme di dalamnya juga memiliki peranan penting bagi kehidupan kita, ya! Dengan begitu, tanah adalah hal yang wajib banget untuk dilestarikan. Setuju, Quipperian?

Buat kamu yang masih mau lanjut cari tahu peran penting organisme dalam tanah, yuk segera bergabung dengan Quipper Video. Di sana, enggak hanya rangkuman materi berbagai pelajaran saja yang akan kamu dapat, tapi juga video dari tutor kece dan latihan soal plus pembahasan. Tunggu apa lagi? Kuy!

Sumber:

• http://learn.quipper.com/

Penulis: Evita

Saat ini, mungkin kita sudah akrab dengan kata mikroorganisme. Keseluruhan mikroorganisme baik bakteri, fungi, archaea dan protista serta materi genetiknya dalam suatu ekosistem disebut mikrobioma. Pengertian mikrobioma ini tidak hanya berupa mikroorganisme itu sendiri, tetapi juga pada aktivitas dan hubungan timbal baliknya pada lingkungan maupun antar mikroorganisme. Contoh dari mikrobioma adalah mikrobioma perut, mikrobioma laut, mikrobioma tanaman dan mikrobioma tanah.

Mikrobioma tanah adalah seluruh mikroorganisme, materi genetik dan aktivitasnya pada suatu komunitas tanah. Mikrobioma tanah, khususnya dalam pertanian, memiliki peran besar bagi kesuburan tanaman yang tumbuh di atasnya. Terdapat berbagai jenis mikroorganisme yang bermanfaat bagi tanah, tak terkecuali pada tanah pertanian yang menerapkan sistem pertanian organik.

Menurut SNI 6729:2016, sistem pertanian organik adalah sistem manajemen produksi yang holistik untuk meningkatkan dan mengembangkan kesehatan agroekosistem termasuk keragaman hayati, siklus biologi dan aktivitas biologi tanah. Keragaman hayati pada sistem pertanian organik tidak hanya terdiri dari makhluk hidup yang kasat mata seperti cacing tanah dan serangga, tetapi juga makhluk tak kasat mata yaitu mikroorganisme. 

Mikrobioma Tanah dan Manfaatnya bagi Tumbuhan

Mikrobioma tanah memiliki peran penting dalam pemeliharaan nutrisi tanah. Mikrobioma tanah berasosiasi dengan ekosistem tumbuhan melalui interaksi tumbuhan dan mikroorganisme. Di tanah, mikroorganisme banyak terdapat di horizon tanah yang dekat dengan akar yaitu rizosfer. Hal itu disebabkan adanya pelepasan berbagai macam nutrien dari tumbuhan. Tumbuhan menyekresi berbagai macam nutrisi penting bagi mikroorganisme seperti asam amino, glukosa, fruktosa dan sukrosa.

Mikroorganisme rizosfer sendiri bermanfaat bagi tumbuhan karena dapat menghasilkan nutrisi yang dibutuhkan tumbuhan. Mikroorganisme rizosfer dapat memfiksasi nitrogen yang akhirnya dapat diserap tumbuhan dan memproduksi fitohormon yang penting bagi tumbuh kembang tumbuhan. Selain itu mikroorganisme rizosfer juga dapat melarutkan fosfor, potassium dan zink sehingga mudah diserap oleh tumbuhan.

Interaksi antara tanaman dan mikroorganisme tanah (Sumber gambar: https://www.researchgate.net/figure/Main-beneficial-interactions-between-plants-and-soil-microorganisms-Figure-modified-from_fig1_339001589)

Mikroorganisme dapat melindungi tanaman dari organisme patogenik dengan memproduksi berbagai metabolit sekunder seperti ammonia, hidrogen sianida, siderofor dan enzim-enzim hidrolitik. Selain itu, terdapat mikroorganisme tanah bersifat plant growth promoting (PGP), yang merupakan komponen penting bagi pertanian berkelanjutan. Mikroorganisme PGP mendorong pertumbuhan tumbuhan, meningkatkan kesuburan tanah dan meningkatkan hasil panen secara langsung maupun tidak langsung. Mikroorganisme PGP ini biasa digunakan sebagai pupuk hayati sebagai ganti dari pupuk kimia. Contohnya adalah PGPR (plant growth promoting Rhizobacteria).

Mikrobioma Tanah pada Pertanian Organik

Terdapat perbedaan komposisi mikrobioma tanah pada berbagai ekosistem tanah. Perbedaan tersebut dapat terjadi karena perbedaan penggunaan lahan, jenis tanah dan komposisi dari tanah tersebut. Hal tersebut juga terjadi pada tanah pertanian organik.

Berdasarkan penelitian Lupatini dkk. (2017) yang dilakukan pada pertanaman jagung, diketahui bahwa sistem pertanaman yang dilakukan secara organik meningkatkan keragaman mikroorganisme dibandingkan dengan pertanaman yang dilakukan secara konvensional. Selain itu menurut penelitian Liao dkk. (2018), perlakuan pertanian organik dalam jangka panjang meningkatkan jumlah nutrisi seperti nitrogen tersedia, fosfor tersedia dan total zink dalam tanah serta jumlah dan keragaman mikroorganisme tanah.

Keragaman mikroorganisme yang lebih tinggi disebabkan oleh perlakuan pada pertanian organik yang banyak memasukkan bahan organik, tidak adanya input bahan kimiawi dan adanya berbagai spesies tanaman lain yang tumbuh di sekitar tanamn utama baik rumput maupun refugia. Adapun penyebab lebih homogennya jenis mikroorganisme di tanah pertanian konvensional adalah efek jangka panjang dari penggunaan pestisida, fungisida dan herbisida. Agrokimia tersebut mengurangi keragaman mikroorganisme karena potensi dari agrokimia untuk mencegah pertumbuhan maupun mematikan berbagai jenis mikroorganisme.

Manfaat Mikrobioma Tanah dalam Pertanian Organik

Mikrobioma tanah tentunya memiliki peran besar pada pertanian organik. Tidak adanya input pupuk kimiawi yang mengandung unsur makro dan mikro yang langsung tersedia bagi tanaman, membuat peran mikroorganisme tanah penting. Terdapat banyak jenis mikroorganisme tanah yang dapat mengubah unsur hara dalam bentuk yang tidak tersedia bagi tanaman menjadi tersedia bagi tanaman. Misalnya, Rhizobium sp., Clostridium sp. dan Azotobacter sp. dapat memfiksasi nitrogen di udara sehingga menjadi tersedia (dapat diserap oleh tanaman). Bakteri dari genus Pseudomonas dan Bacillus serta fungi seperti Aspergillus dan Penicillium diketahui dapat melarutkan fosfat sehingga dapat diserap tanaman. Pada tanah yang diolah dengan sistem pertanian organik terdapat banyak populasi bakteri copiotrophic yang merupakan kunci dari siklus karbon di tanah. Banyaknya bakteri tersebut membuat kadar bahan organik di tanah menjadi lebih tinggi.

Mikroorganisme tanah pada umumnya memberikan berbagai manfaat bagi kesehatan tanah dan tanaman yang tumbuh di atasnya. Pada pertanian organik, peran dari mikroorganisme amat dibutuhkan bagi tanaman, terlebih pada kesediaan nutrisi di tanah. Pertanian organik sendiri juga membuat mikroorganisme yang ada di tanah semakin beragam karena input bahan organik, tidak adanya bahan kimia yang membatasi pertumbuhan mikroorganisme dan adanya tanaman lain seperti rumput liar yang menjadi inang beberapa mikroorganisme.

Penulis: Zulfa Rosyidhana, S.P. (PMHP Ahli Pertama, DPKP DIY)

Referensi:                                                                               

Liao, J., Y. Liang dan D. Huang. 2018. Organic farming improves soil microbial abundance and diversity under greenhouse condition: A case study in Shanghai (Eastern China). Sustainability. 10:1-16.

Lupatini, M., G. Korthals, M. de Hollander, T.K.S. Jassens dan E.E. Kuramae. 2017. Soil microbiome is more heterogeneous in organic than in conventional farming system. Frontiers in Microbiology. 7: 1-13.

Sharma, S.B., R.Z. Sayyed, M.H. Trivedi dan T.A. Gobi. 2013. Phosphate solubilizing microbes: sustainable approach for managing phosphorus deficiency in agricultural soils. SpringerPlus. 2:587.

SNI 6729:2016. Sistem Pertanian Organik. Badan Standardisasi Nasional. 2016.

Yadav, A.N. 2021. Soil Microbiomes for Sustainable Agriculture. Springer International Publishing, Switzerland.