BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tanah
Tanah adalah salah satu benda alam yang terdapat di permukan kulit bumi, yang tersusun dari bahan-bahan mineral sebagai hasil pelapukan batuan dan bahan-bahan organik, pelapukan sisa-sisa tumbuhan dan hewan yang merupakan medium atau tempat tumbuhnya tanaman dengan
sifat-sifat tersebut yang terjadi akibat dari pengaruh
kombinasi faktor-faktor iklim, bahan induk, jasad hidup, bentuk wilayah dan lamanya waktu pembentukan. Tanah mempunyai fungsi yang bermacam-macam. Tanah adalah tempat tinggal dan hidup berbagai organisme baik manusia, hewan, tumbuhan maupun mikroorganisme(Yulipriyanto,2010).
Bahan organik tanah adalah semua jenis senyawa organik yang terdapat di dalam tanah. Termasuk serasah, fraksi bahan organik ringan, biomassa mikroorganisme, bahan organik terlarut di dalam air, dan bahan organik stabil atau humus. Bahan organik memiliki peran penting dalam menentukan kemampuan tanah untuk mendukung tanaman, sehingga jika kadar bahan organik tanah ,menurun kemampuan tanah dalam mendukung produktifitas tanaman juga menurun(Ansori,2005).
Tanah dihuni oleh bermacam-macam mikroorganisme, mikroorganisme tanah seperti bakteri dan jamur sangat mempengaruhi kesuburan tanah, oleh karena itu mikroorganisme merupakan salah satu aspek penting yang berperan dalam pembentukan suatu ekosistem. Mikroorganisme tanah juga bertanggungjawab atas pelapukan bahan organik dan pendauran unsur hara, dengan demikian mikroorganisme mempunyai pengaruh terhadap sifat kimia dan fisik tanah(Anas,1989).
Universitas Sumatera Utara
Di dalam tanah hidup berbagai jasad renik (mikroorganisme) yang melakukan berbagai kegiatan yang menguntungkan bagi kehidupan makhluk-makhluk hidup lainnnya atau dengan perkataan lain menjadikan tanah memungkinkan bagi kelanjutan siklus kehidupan makhluk-makhluk alami(Sutedjo,1996).
Sebuah studi yang dilakukan Antaya dan Callahan (1997), menyebutkan bahwa aktifitas bakteri berperan penting dalam kesuburan tanah, dimana aktifitasnya selalu berubah. Kemampuan tanah untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman didasarkan pada keberadaan dan keseimbangan banyak elemen seperti Posfor, Kalsium, Sulfur, dan Natrium. Bakteri bermanfaat untuk menghancurkan dan mendaur ulang elemen-elemen ini(Antaya dan Callahn,1997).
Jumlah bakteri yang ada di dalam tanah dipengaruhi oleh berbagai kondisi yang mempengaruhi pertumbuhannya, seperti temperatur, kelembapan, aerasi dan sumber energi. Tetapi secara umum populasi yang terbesar terdapat di horison permukaan. Mikroorganisme tanah lebih banyak ditemukan pada permukaan tanah karena bahan organik lebih tersedia. Oleh karena itu mikroorganisme lebih banyak berada pada lapisan tanah yang paling atas(Alexander,1977).
2.2. Bakteri
Bakteri adalah domain yang terdiri dari makhluk hidup yang tidak memiliki membran inti (prokariota). Bakteri dulu terbagi menjadi Bacteria dan Archaebacteria, namun sekarang Archaebakteria memiliki domain sendiri yang disebut Archaea. Bakteri memiliki ciri-ciri antara lain tidak memiliki membran inti, tidak memiliki organel bermembran, memiliki dinding sel peptidoglikan, dan materi asam nukleatnya berupa plasmid (Postlethwait dan Hopson, 2006).
Bakteri adalah mikroorganisme bersel tunggal yang tidak terlihat oleh mata, tetapi dengan bantuan mikroskop, mikroorganisme tersebut akan nampak. Ukuran bakteri berkisar antara panjang 0,5 sampai 10µ dan lebar 0,5 sampai 2,5µ tergantung dari
Universitas Sumatera Utara
jenisnya. (µ = 1mikron = 0,001 mm). Walaupun terdapat beribu jenis bakteri, tetapi hanya beberapa karakteristik bentuk sel yang diketemukan yaitu: 1) Bentuk bulat atau cocci (tunggal = coccus) 2) Bentuk batang atau bacilli (tunggal = bacillus) 3) Bentuk spiral atau spirilli (tunggal = spirillum) 4) Bentuk koma atau vibrios (tunggal = vibrio) Sel-sel ini dapat dijumpai dalam keadaan tunggal, berpasangan, tetrad, kelompok kecil, gerombolan atau rantai. (Buckle, 2009)
Berdasarkan suhu pertumbuhannya, mikroba dapat dibedakan menjadi tiga golongan : 1) Mikroba psikrofil, dapat tumbuh pada suhu antara 0oC sampai 30oC, dengan suhu optimum 15oC. Kebanyakan tumbuh ditempat-tempat dingin, baik didaratan ataupun dilautan. 2) Mikroba mesofil, mempunyai suhu optimum antara 25o- 37oC, dengan suhu minimum 15oC dan suhu maksimum antara 45-55oC. Jasad ini banyak tumbuh dalam saluran pencernaan , tanah dan perairan. 3) Mikroba termofil, dengan suhu pertumbuhan antara 40o-75oC dengan suhu optimum 55o-60oC. Papertumbuhan antara 40o-75oC dengan suhu optimum 55o-60oC. Pada jasad termofil dikenal pula stenotermofil( termofil obligat), yaitu mikroba yang dapat tumbuh baik pada suhu 60oC dan tidak dapat tumbuh pada suhu 30oC dan euritermofil(termofil fakultatif) yaitu yang mampu tumbuh dibawah 30oC(Nur Hidayat, 2006).
Bakteri adalah mikroorganisme yang paling dominan di dalam tanah bila dibandingkan dengan mikroorganisme lain seperti fungi dan protozoa, bakteri dapat hidup pada seluruh lapisan tanah dan pada kondisi tanah yang berbeda(Widawati dkk,2005).
Pada mulanya bakteri dianggap sebagai golongan mikroorganisme yang sangat penting dalam berbagai proses yang mempengaruhi fertilitas tanah. Anggapan ini dihubungkan dengan peristiwa/kejadian dan berkembangbiaknya, sehingga mikrobamikroba atau kuman-kuman tersebut dipercaya berperan penuh. Bilamana anggapan itu
Universitas Sumatera Utara
dihargai maka golongan-golongan mikroorganisme lainnya yang beragam itu harus mendapatkan perhatian atau dihargai pula peranan pentingnya dalam proses-proses tanah.
Bakteri yang hidup dalam tanah memegang peranan penting dalam meningkatkan pertumbuhan dan produksi tanaman, sehubungan dengan kemampuannya dalam mengikat N2 dari udara dan mengubah amonium menjadi nitrat. Termasuk ke dalam golongan ini yang berbentuk batang (bacil) yang mampu membentuk spora dan yang tidak membentuk spora, spora pada bakteri bukan alat untuk berkembang biak melainkan alat untuk mempertahankan diri dari lingkungan yang tidak menyenangkan. Selain bakteri bacil, terdapat pula bakteri coccus, vibrios, dan spirilla. Bakteri Costvidium pastorianum adalah bakteri yang dapat memfiksasi/mengikat Nitrogen dalam keadaan anaerob. Bakteri Azotobakter chrococcum yaitu bakteri yang dapat mengikat Nitrogen dalam keadaan aerob. Bakteri Nitrobakter yaitu bakteri yang dapat mengubah amonium menjadi nitrat. Bakteri Radicicolas yaitu bakteri yang dapat bersimbiosa dengan Leguminosa. Bakteri-bakteri sangat beragam dalam ukuran, bentuk dan keperluankeperluan oksigen (aerob dan anaerob), penggunaan energi (autotrof dan heterotrof), hubungan pada tanaman dan binatang (saprofit dan parasit)(Mul Muyani Sutedjo,1996). 2.3. Isolasi Bakteri Isolasi bakteri adalah proses mengambil bakteri dari medium atau lingkungan asalnya dan menumbuhkannya di medium buatan sehingga diperoleh biakan yang murni. Bakteri dipindahkan dari satu tempat ke tempat lainnya harus menggunakan prosedur aseptik. Aseptik berarti bebas dari sepsis, yaitu kondisi terkontaminasi karena mikroorganisme lain. Teknik aseptik ini sangat penting bila bekerja dengan bakteri. Beberapa alat yang digunakan untuk menjalankan prosedur ini adalah bunsen dan laminar air flow Bila tidak dijalankan dengan tepat, ada kemungkinan kontaminasi oleh miroorganisme lain sehingga akan mengganggu hasil yang diharapkan. Teknik aseptik juga melindungi laboran dari kontaminasi bakteri (Singleton dan Sainsbury, 2006). Bakteri di alam umumnya tumbuh dalam populasi yang terdiri dari berbagai spesies. Oleh karena itu, untuk mendapatkan biakan murni, sumber bakteri harus
Universitas Sumatera Utara
diperlakukan dengan pengenceran agar didapat hanya 100-200 bakteri yang ditransfer ke medium, sehingga dapat tumbuh menjadi koloni yang berasal dari bakteri tunggal. Ada beberapa metode untuk menginokulasi bakteri sesuai dengan jenis medium tujuannya, yaitu: 1. Metode gores atau streak plate menggunakan loop ose dan menggoreskannya ke permukaan medium agar dengan pola tertentu dengan harapan pada ujung goresan, hanya sel-sel bakteri tunggal yang terlepas dari ose dan menempel ke medium. Sel-sel bakteri tunggal ini akan membentuk koloni tunggal yang kemudian dapat dipindahkan ke medium selanjutnya agar didapatkan biakan murni. 2. Metode tuang atau pour plate dilakukan dengan 2 cara, yaitu dengan mencampur suspensi bakteri dengan medium agar pada suhu 50ºC kemudian menuangkannya pada petridisk atau dengan menyemprotkan suspensi pada dasar petridisk, kemudian menuang medium agar keatasnya dan diaduk. Setelah agar mengeras, bakteri akan berada pada tempatnya masing-masing dan diharapkan bakteri tidak mengelompok sehingga terbentuk koloni tunggal. 3. Metode sebar atau spread plate dilakukan dengan menyemprotkan suspensi ke atas medium agar kemudian menyebarkannya secara merata dengan trigalski. Dengan ini diharapkan bakteri terpisah secara individual, kemudian dapat tumbuh menjadi koloni tunggal. 4. Metode pemaparan pada udara terbuka adalah metode untuk mengisolasi bakteri udara. Metode ini sangat simpel, yaitu dengan memaparkan medium pada udara terbuka, dengan harapan ada bakteri yang menempel dan kemudian akan tumbuh menjadi koloni (Harley dan Presscot, 2002).
2.3.1. Teknik pewarnan Banyak senyawa organik berwarna (zat pewarna) digunakan untuk mewarnai mikroorganisme untuk pemeriksaan mikroskopis. Salah satunya yaitu pewarnaan gram. Pewarnaan gram masih merupakan salah satu prosedur yang paling banyak digunakan untuk mencirikan bakteri.
Universitas Sumatera Utara
LARUTAN DAN URUTAN REAKSI DAN TAMPANG BAKTERI PENGGUNAANYA
Gram positif
Gram negative
1
Sel berwana ungu
Sel berwarna ungu
Ungu kristal (UK)
Kompleks 2
Larutan yodium (Y)
UK-Y
terbentuk didalam sel ; sel tetap berwarna ungu
Kompleks UK-Y terbentuk di dalam sel ; sel tetap berwarna ungu
3
Alkohol
Dinding sel mengalami dehidrasi,
pori-pori
menciut; daya rembes dinding
sel
dan
membran menurun, UK-
Lipid dinding
terekstraksi sel,
mengembang,
dari
pori-pori kompleks
Uk-Y keluar dari sel; sel menjadi tak berwarna
Y tak dapat ke luar dari sel; sel tetap ungu 4
Safranin Sel
tak
tetap ungu
terpengaruhi,
Sel menyerap zat pewarna ini, menjadi merah
(Michael J. Pelczar, 2008) 2.4. Manfaat Pengelolaan Sampah
Sampah apapun jenis dan sifatnya mengandung senyawa kimia yang diperlukan oleh manusia secara langsung atau secara tidak langsung. Dalam hal ini yang penting sampai berapa jauh manusia dapat menggunakan dan memanfaatkannya. Penggunaan dan pemanfaatan sampah untuk manusia sudah lama telah dilakukan, antara lain : a.
Manfaat Sampah -
Pengisi Tanah Sudah bukan aneh lagi bila kota-kota besar sekarang tumbuh tempat-tempat pemukiman baru, rumah toko (ruko), kmpleks pembelanjaan baru yang asalnya dari rawa-rawa atau tempat tanah berair lainnya atau bahkan dari tempat-tempat pembuangan sampah.
Universitas Sumatera Utara
-
Sumber Pupuk Organik Kompos adalah sejenis pupuk organik yang sangat dibutuhkan khususnya oleh petani sayuran. Kompos banyak dibuat dari sampah, walaupun akhir-akhir ini kehadiran plastik merupakan masalah yang belum sepenuhnya teratasi.
-
Sumber Humus Kehadiran senyawa organik dalam bentuk humus di dalam tanah dapat mempertahankan sifat fisik tanah. Dengan sifat fisik yang baik, maka kemampuan tanah menyerap dan mempertahankan air dapat terjadi dengan baik.
-
Media Penanaman Jamur Sampah dapat juga digunakan sebagai media penanaman jamur. Penggunaan media ini ternyata telah memberikan hasil yang memuaskan. Misalnya, media jamur merang, jamur “shiitake”, jamur tiram putih tumbuh dengan baik pada bahan organik pada kompos.
-
Penyubur Plankton Plankton adalah merupakan makanan utama ikan, yang biasanya terdiri dari hewan dan tanaman bersel tunggal. Kolam ikan yang banyak planktonnya akan sangat subur. Suburnya plankton ini dapat menyebabkan pertumbuhan yang cepat pula pada ikan-ikan yang dipelihara, mislanya di kolam-kolam. Suburnya plankton karena pemasukan bahan-bahan organik dari sampah.
-
Bahan Pembuat Biogas Salah satu manfaat sampah adalah membantu program hemat energi dan dalam pencarian sumber energi baru. Mengingat bahwa sumber energi yang berbahan baku bahan bakar fosil merupakan sumber daya alam yang terbatas. Oleh karena itu, sampah dapat dijadikan alternatif untuk keperluan tersebut.
-
Media Produksi PST (Protein Sel Tunggal) PST adalah protein jenis baru yang dibuat secara tekhnologi dengan menggunakan mikroorganisme (mikroalgae, jamur dan bakteri). Menurut perhitungan para ahli, protein sel tunggal akan menjadi sumber protein penyelamat di masa yang akan datang bila produksi protein secara konvensional (melalui peternakan, pertanian, dan perikanan) tidak mencukupi. Ternyata
Universitas Sumatera Utara
mikroorganisme penghasil PST sangat subur di dalam media yang terbuat sampah. -
Media Produksi Vitamin Salah satu jenis mikroorganisme penghasil vitamin (vitamin B12) ternyata sangat subur pertumbuhannya di dalam media yang dicampur dengan ekstrak sampah. Telah banyak lembaga penelitian mencoba meneliti lebih lanjut peranan sampah sebagai bahan media pertumbuhan jasad renik penghasil vitamin.
-
Bahan Makanan Ternak Sampah sebagai bahan makanan ternak secara langsung (yang masih segar) dan melalui proses fermentasi telah digunakan dimana-mana dengan hasil yang baik (Lud Waluyo,2009).
2.5. Pupuk
Pupuk adalah material yang ditambahkan pada media tanam atau tanaman untuk mencukupi kebutuhan hara yang diperlukan tanaman sehingga mampu berproduksi dengan baik. Material pupuk dapat berupa bahan organik ataupun non-organik (mineral). Pupuk berbeda dari suplemen. Pupuk mengandung bahan baku yang diperlukan pertumbuhan dan perkembangan tanaman, sementara suplemen seperti hormon tumbuhan membantu kelancaran proses metabolisme. Meskipun demikian, ke dalam pupuk, khususnya
pupuk
buatan,
dapat
ditambahkan
sejumlah
material
suplemen(id.wikipedia.org/wiki/Pupuk).
Pupuk dapat digolongkan menjadi dua, yakni pupuk organik dan pupuk anorganik. Pupuk organik adalah pupuk yang terbuat dari sisa-sisa makhluk hidup yang diolah melalui proses pembusukan (dekomposisi) oleh bakteri pengurai, misalnya pupuk kompos dan pupuk kandang. Pupuk kompos berasal dari sisa-sisa tanaman, dan pupuk kandang berasal dari kotoran ternak. Pupuk organik mempunyai komposisi kandungan unsur hara yang lengkap, tetapi jumlah tiap jenis unsur hara tersebut rendah tetapi kandungan bahan organik di dalamnya sangatlah tinggi. Sedangkan pupuk anorganik adalah jenis pupuk yang dibuat oleh pabrik dengan cara meramu berbagai bahan kimia sehingga memiliki
Universitas Sumatera Utara
kandungan persentase yang tinggi. Contoh pupuk anorganik adalah urea, TSP dan Gandasil (Novizan, 2007).
2.5.1. Pupuk Organik
Pupuk organik adalah nama kolektif untuk semua jenis bahan organik asal tanaman dan hewan yang dapat dirombak menjadi hara tersedia bagi tanaman. Dalam Permentan No.2/Pert/Hk.060/2/2006, tentang pupuk organik dan pembenah tanah, dikemukakan bahwa pupuk organik adalah 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. Definisi tersebut menunjukkan bahwa pupuk organik lebih ditujukan kepada kandungan C-organik atau bahan organik daripada kadar haranya; nilai C-organik itulah yang menjadi pembeda dengan pupuk anorganik. Bila C-organik rendah dan tidak masuk dalam ketentuan pupuk organik maka diklasifikasikan sebagai pembenah tanah organik. Pembenah tanah atau soil ameliorant menurut SK Mentan adalah bahan-bahan sintesis atau alami, organik atau mineral.
Sumber bahan organik dapat berupa kompos, pupuk hijau, pupuk kandang, sisa panen (jerami, brangkasan, tongkol jagung, bagas tebu, dan sabut kelapa), limbah ternak, limbah industri yang menggunakan bahan pertanian, dan limbah kota. Kompos merupakan produk pembusukan dari limbah tanaman dan hewan hasil perombakan oleh fungi, aktinomiset, dan cacing tanah. Pupuk hijau merupakan keseluruhan tanaman hijau maupun hanya bagian dari tanaman seperti sisa batang dan tunggul akar setelah bagian atas tanaman yang hijau digunakan sebagai pakan ternak (Litbang,2006).
Pupuk organik dapat dihasilkan dari bahan-bahan organik di alam. Bahan-bahan untuk pupuk organik ini dapat ditemukan dari hewan atau tanaman. Satu manfaat yang didapat dari pupuk organik yaitu kandungan bahan organik alaminya bermanfaat untuk tanaman dan hewan. Bahan organik dalam pupuk organik membantu meningkatkan kemampuan tanah dalam mengikat air dan juga meningkatkan kualitas struktur tanah
Universitas Sumatera Utara
dalam mengikat air dan juga meningkatkan kualitas struktur tanah, dan juga meningkatkan kemampuan tanah dalam mengikat nutrisi. Manfaat yang lain dari bahan organik yang terkandung dalam pupuk organik yaitu tidak mengurangi aktifitas-aktifitas mikroba yang penting dalam tanah(Nnaji,2011). Syarat-syarat yang dimiliki pupuk organik, yaitu : a. Zat N atau zat lemasnya harus terdapat dalam bentuk persenyawaan organik, jadi harus mengalami peruraian menjadi persenyawaan N yang mudah dapat diserap oleh tanaman-tanaman. b. Pupuk tersebut dapat dikatakan tidak meninggalkan sisa asam organik didalam tanah. c. Pupuk tersebut seharusnya mempunyai kadar persenyawaan C organik yang tinggi, seperti hidrat arang.
Pupuk organik mempunyai fungsi yang penting yaitu untuk menggemburkan lapisan tanah permukaan (top soil), meningkatkan populasi jasad renik, mempertinggi daya serap dan daya simpan air, yang keseluruhannya dapat meningkatkan kesuburan tanah pula (Mul Mulyani Sutedjo,2002). Pupuk organik sangat penting terutama karena sebagai berikut. 1. Memperbaiki struktur tanah. Pada waktu penguraian bahan organik oleh organisme di dalam tanah dibentuk produk yang mempunyai sifat sebagai perekat, yang lalu mengikat butir-butir pasir menjadi butiran yang lebih besar. Lagipula di dalam tanah tumbuh sistem tali-temali yang terdiri dari benang-benang jamur yang mengikat bagian tanah menjadi kesatuan. 2. Menaikkan daya serap tanah terhadap air Bahan organik mempunyai daya absorpsi yang besar terhadap air tanah. Karena itu pupuk organik sering kali mempunyai pengaruh positif terhadap hasil tanaman, apalagi pada musim panas yang kering. 3. Menaikkan kondisi kehidupan di dalam tanah Hal ini terutama disebabkan karena organisme di dalam tanah dapat memanfaatkan bahan organik sebagai makanan. Berbagai organisme di dalam tanah dapat memanfaatkan bahan organik sebagai makanan. Berbagai organisme itu di dalam tanah mempunyai fungsi penting yang beraneka ragam sifatnya.
Universitas Sumatera Utara
4. Mengandung zat makanan tanaman Berbagai zat makanan tanaman hanya sebagian dapat diserap oleh tanaman. Bagian yang penting daripadanya baru tersedia sesudah terurainya bahan organik itu. Pupuk organik biasanya menunjukkan pengaruh reaksi reaksi nitrogen yang jelas terlihat. Pengaruh dari fosfat dan kalium biasanya tidak begitu jelas ( Rinsema, 1993).
3.5.1.1. Kompos
Kompos merupakan hasil akhir suatu proses fermentasi
tumpukan sampah, serasah
tanaman ataupun bangkai binatang. Ciri-ciri kompos yang baik adalah berwarna coklat, berstruktur remah, berkonsistensi gembur dan berbau daun lapuk. Tumpukan bahan mentah (serasah, sisa tanaman, sampah dapur dan lain sebagainya) bisa menjadi kompos akibat proses pelapukan dan penguraian, dengan kata lain terjadi perubahan dari sifat fisik yang baru. Perubahan itu sebagian besar muncul oleh karena adanya kegiatan jasad renik sehubungan dengan kebutuhan hidup organisme itu. Apa yang diikat oleh jasad renik demi mencukupi kebutuhan hidupnya, kelak akan dikembalikan lagi apabila jasad renik itu mati. Terjadi proses penguraian, pengikatan dan pembebasan berbagai zat atau unsur hara selama berlangsungnya proses pembentukan kompos. Penjelasan lengkap mengenai proses yang terjadi adalah sebagai berikut : a. Hidrat arang (selulosa, hemiselulosa, dan lain-lain) diurai menjadi CO2 dan air atau CH4 dan H2 b. Zat putih telur diurai menjadi amida,assam amino, amoniak, CO2 dan air c. Berbagai jenis unsur hara, terutama N, disamping P, K dan yang lain sebagai hasil penguraian, akan terikat dalam tubuh jasad renik. Sebagian yang tidak terikat akan menjadi persediaan di dalam tanah. Yang terikat dalam tubuh jasad renik tersebut kelak akan dikembalikan dalam tanah setelah jasad renik itu mati d. Juga ada unsur hara dari senyawa organik yang akan terbebas menjadi senyawa anorganik sehingga menjadi persediaan di dalam tanah bagi keperluan perttumbuhan dan perkembangan tanaman. e. Lemak dan lilin akan terurai menjadi CO2 dan air.
Universitas Sumatera Utara
Selama berlangsungnya proses tersebut akan terjadi perubahan berat dan isi dari bahan-bahan pembuatannya. Terjadi pengurangan berat karena adanya penguapan dan pencucian. Sebagian besar senyawa hidrat arang akan hilang ke udara selama penguapan (Dipo Yono, 2007).
3.5.1.2. Proses Pengomposan
Sumber bahan organik tanah adalah jaringan tanaman baik yang berupa serasah atau sisa tanaman yang berupa serasah atau sisa tanaman yang berupa batang, akar, daun, yang kemudian dirombak oleh mikroorganisme tanah, atau sisa hewan yang berupa kotoran maupun bangkai hewan. Secara kimiawi bahna organik tanah tersusun atas karbohidrat, protein lignin dan sejumlah senyawa kecil seperti lemak, lilin dan sebagainya, salah satu hasil perombakan bahan organik adalah humus, yang mempunyai kapasitas pengikatan unsur hara dan air yang sangat tinggi, memiliki kekhususan koloidal dan mampu mengikat air 80-90% dari berat keringnya, bandingkan dengan tanah liat yang hanya mampu mengikat air 15-20% saja. Humus memberi warna tanah menjadi agak kehitaman dan sangat bermanfaat bagi pertanian karena mempengaruhi struktur tanah.
Bahan organik dalam tanah sangat berhubungan dengan kecepatan pelapukan tanah. Bahan organik yang mempunyai C/N rasio yang rendah akan lebih cepat melapuk dibandingkan bahan organik yang mempunyaiC/N rasio yang tinggi. Untuk cepat lapuk maka perlu penambahan nitrogen tanah yaitu denga menambahkan bahan organik yang cepat lapuk. Walaupun demikian peran oksigen yang terkandung dalam tanah sangat penting, karena berkurangnya kadar oksigen yang terkandung dalam tanah sangat penting, karena berkurangnya kadar oksigen juga berpengaruh pada aktifitas mikroorganisme dalam penguraian. Ini berkaitan dengan ketersediaan unsur hara dari bahan organik yang bisa diserap tanaman (M,Isnaini,2006). Reaksi-reaksi
yang
terjadi
pada
proses
pengomposan
yaitu
:
Reduksi Sulfat : CH3CHOHCOOH + SO4-2 4H2 + SO4-2
2CH3COOH + H2 S + 2OH2H2O + H2S + 2OH-
Universitas Sumatera Utara
Reduksi karbon organik secara anaerobik : CH3COOH
CH4 + CO2
4CH3OH
3CH4 + CO2 + 2H2O
C6H12O6
3CH3COOH
C6H12O6
2CH3CH2OH + 2CO2
Reduksi karbondioksida : 2CH3CH2OH + 2CO2
2CH3COOH + CH4
4H2 + CO2
CH4 + 2H2O
4H2 + 2CO2
CH3COOH + 2H2O
Reduksi oksidasi sempurna : CH3COOH + 2O2
CO2 + 2H2O
2H2 + O2
2H2O
CH4 + 2O2
CO2 + 2H2O
(M.Judoamidjojo,A.A.Darwis dan E.G. Said, 1992) Reaksi Aminasi : senyawa asam amino kompleks + O2 + amina
Protein R-NH 2 + H2O
R-OH + NH3 + energi
Reaksi
Amonifikasi
2NH3 + H2CO3
: 2NH4+ + CO3 -2
(NH4)2CO3
Reaksi Nitrifikasi 2NH4+ + 3O2
NO2- + 2H2O + 4H+ + Energi
2NO2- + O2
2NO3-
+
Energi
(Sutedjo,2002).
2.5.1.2. Pupuk Organik Cair
Pupuk cair limbah organik pada dasarnya limbah dari bahan organik bisa dimanfaatkan menjadi pupuk, limbah cair banyak mengandung unsur hara (N,P,K). Penggunaan pupuk cair
dapat
membantu
memperbaiki
struktur
dan
kualitas
tanah.(http://kamalhijau.blogspot.com/)
Universitas Sumatera Utara
Pupuk cair organik dalam aplikasi pemupukan lebih merata, sehingga tidak tedrjadi penumpukan konsentrasi pupuk di satu tempat. Pupuk ini 100 persen larut dan merata. Pupuk organik cair ini mempunyai kelebihan yaitu dapat secara cepat mengatasi defisiensi hara dan tidak bermasalah dalam pencucian hara, juga mampu menyediakan hara secara cepat (Shamsuddin,1994).
2.5.1.3. Pupuk Cair Limbah Organik
Pada dasarnya limbah cair dari bahan organik bisa dimanfaatkan menjadi pupuk. Sama seperti limbah padat organik, limbah cair banyak mengandung unsur hara (NPK) dan bahan organik lainnya. Penggunaan pupuk dari limbah ini dapat membantu memperbaiki struktur dan kualitas tanah. Dari sebuah penelitian di Cina menunjukkan penggunaan limbah cair organik mampu meningkatkan produksi pertanian 11% lebih tinggi dibandingkan dengan menggunkan bahan organik lain. Bahkan di Cina penggunaan pupuk kimia sintetik untuk pupuk dasar mulai tergeser dengan keunggulan pupuk organik cair.
Petani di Cina mencampurkan limbah organik cair dengan tanah di areal persawahannya dengan dosis 23 ton/ha setiap hari sebelum melakukan penanaman. Sedangkan penggunaan pupuk kimia hanya sebagai pupuk lanjutan yang aplikasinya dicampur dengan pupuk organik dengan perbandingan 1:1. Perbandingan ini mampu memperbaiki kondisi tanah dan meningkatkan hasil(Sukamto Hadisuwito, 2007).
Universitas Sumatera Utara