BIOLOGI TANAH MIKROORGANISME TANAH Biologi Tanah2015 1 PENGGOLONGAN

BIOLOGI TANAH MIKROORGANISME TANAH Biologi Tanah/2015 1

PENGGOLONGAN ORGANISME TANAH Bakteri: Aerobik, anaerobik; Autotrofik, heterotrofik MIKRO Fungi : Cendawan (jamur, Ragi, Cendawan benang Alga: Hijau, Biru, Diatomae Aktinomisetes TUMBUHAN MAKRO: Akar tumbuhan Tinggi Nematoda MIKRO Protozoa Rotifera HEWAN MESO Sebagian besar predator Atau parasit bahan tumbuhan dan mikroorganisme Collembola, tungau, bubuk Predator Tikus, Serangga lain Cacing Tanah, Rayap, siput darat, kaki seribu MAKRO Binatang menyusui kecil Hidup daribahan tumbuhan/Predator Serangga: semut, kumbang, tempayak Biologi Tanah/2015 Catatan: dari berbagai sumber 2

Siapa di situ ? Makrofauna: ‘Engineer’ tanah

DEFINISI ORGANISME TANAH PHOTOAUTOTROPH PHOTOHETEROTROPH CHEMOAUTOTROPH CHEMOHETEROTROPH SUMBER KARBON (C): CO 2 ALGAE DAN TUMBUHAN SUMBER KARBON SENYAWA C -ORGANIK GREEN DAN PURPLE BACTERIA S. E : REAKSI KIMIA SUMBER KARBON (C): CO 2 BAKTERI NITRIFYING, BAKTERI PENGOKSIDASI S SUMBER KARBON (C): SENYAWA C-ORGANIK BAKTERI, FUNGI, PROTOZOA Biologi Tanah/2015 4

PENGELOMPOKKAN ORGANISME TANAH MENGIKUTI SUMBER ENERGI DAN SUMBER KARBON SUMBER ENERGI Autotroph(fix CO 2) Heterotroph (Menggunakan C Organik) Cahaya (PHOTO- Photoautotrph Heterotroph Kimia (Chemo- Chemoautotroph Chemoheterotroph Biologi Tanah/2015 5

KLASIFIKASI ORGANISME TANAH KLASIFIKASI LEBAR TUBUH CONTOH FLORAMIKRO <10 Um Bakteri Fungi FAUNAMIKRO <100 Um Protozoa Nematoda FAUNAMESO 100 Um-<2 mm Enchytraeids Acari Collembola FAUNAMAKRO 2 mm -20 mm Cacing Tanah Woodlice Millipedes Slugs Snails Biologi Tanah/2015 6

KLASIFIKASI BERDASARKAN FUNGSI EKOLOGI • • • HERBIVORES DETRIVORES PREDATORS FUNGIVORES BACTERIOVORES PARASITES Biologi Tanah/2015 7

TUMBUHAN TINGKAT TINGGI Residu Organik bagi Tanah : Akar +litterfall Akar : Memperoleh O 2, H 2 O dan Nutrien Akar : Melepaskan CO 2, dan Eksudat (campuran asam 2 organik, gula, senyawa 2 tanaman larut Akar mempengaruhi aktivitas mikrobia rhizosphere Jumlah M. O 1000 kali lebih banyak di rhizosphere dp tanah umumnya Ada 60 -150 inci/genggam tanah unt tan tahunan 3000 pounds/acre Biologi Tanah/2015 8

FUNGI MIKROFLORA (HETEROTROFIK, AEROBIK, EUKARIOTIK) C DAN ENERGI DARI MATERIAL ORGANIK YEAST : SINGLE CELL, ANAEROBIK MOLDS: MUSHROOM FUNGI PERAN FUNGI : DEKOMPOSISI BO, MIKORISA PATOGEN, FORMASI HUMUS, STABILISASI AGREGAT PENDEKOMPOSISI SENYAWA 2 RESISTEN (LIGNIN) HIFA MEMBANTU PENGIKATAN AGREGAT YANG BERSIMBIOSES DENGAN AKAR TANAMAN MEMBANTU PENYERAPAN AIR DAN NUTRIEN DAN MENGURANGI RESIKO PENYAKIT ADA 500 000 -100 JUTA PER GENGGAM TANAH ADA 500 -5, 000 POUNDS PER ACRE Biologi Tanah/2015 9

BAKTERI • • • KINGDOM MONERA AUTOTROPH ATAU HETEROTROPH AEROB DAN ANAEROB SEL TUNGGAL, PROKARYOT MELIMPAH (1 GRAM : 20 000 SPESIES) MUDAH BERADAPTASI PADA LINGK EKSTRIM TERLIBAT DALAM BERBAGAI TRANSAKSI ORGANIK SEPERTI FUNGI TERLIBAT AKTIF DALAM DEKOMPOSISI BAHAN ORGANIK MATI DAN MINERALISASI (N, S) MENJADI BENTUK TERSEDIA FIKSASI N SENYAWA EKSTRA SELULER MENGIKAT PARTIKEL TANAH MENJADI AGREGAT ADA 300 JUTA – 50 MILYAR PER GENGGAM TANAH ADA 400 -4000 POUNDS PER ACRE Biologi Tanah/2015 10

ACTINOMYCETES • MIKROFLORA(HETEROTOPH, AER OBIK) • PROKARYOTIC, FILAMENTHOUS, SINGLE-CELLED • DEKOMPOSISI BAHAN ORGANIK TANAH • MINERALISASI NUTRIENTS • SENYAWA ANTIBIOTIK • MENIMBULKAN BAU • JUMLAH ADA 100 JT-2 MILYAR PER GENGGAM TANAH • ADA 400 -4000 POUNDS/ACRE Biologi Tanah/2015 11

CIANOBAKTERI • • • BLUE GREEN ALGAE MIKROFLORA AUTOTROPH OR HETEROTROPH PROKARYOT PEMFIKSASI N ATMOSFER TERKANDUNG PADA BIJI PADI-TANAH TERGENANG Biologi Tanah/2015 12

FAUNA TANAH Biologi Tanah/2015 13

FAUNA TANAH • PERANAN DALAM PEMECAHAN BAHAN ORGANIK TANAH TERBATAS • PENGARUH KUAT DALAM MENCABIK-CABIK BAHAN ORGANIK SHG MENJADI UKURAN KECIL • MEMPERMUDAH KERJA MIKROBA DALAM PENGHANCURAN BO BERIKUTNYA Biologi Tanah/2015 14

VERTEBRATA • MAKROFAUNA TANAH • MENCAMPUR TANAH DENGAN AKTIVITAS MEMBUAT LUBANG • BERKONTRIBUSI PADA PEMBENTUKAN HORISON A Biologi Tanah/2015 15

ANNELIDA MAKROFAUNA TANAH CACING BERSEGMEN DEKOMPOSER CACING TANAH (LUMBRICUS) CACING TANAH : PENGOLAH TANAH ASLI • MEMPERBAIKI LINGK PERAKARAN • MENINGKATKAN INFILTRASI TANAH • MENCAMPUR TANAH+BAHAN ORGANIK+LEAFCAST MENJADI AGREGAT TANAH • • • Biologi Tanah/2015 16

ARTHROPODA • • FAUNA DENGAN KERANGKA LUAR KELOMPOK MESO DAN MAKROFAUNA MELIMPAH : KUMBANG, KUTU, PSEUDOSCORPION, SER ANGGA MAKANAN HAMA-HAMA PENYEBAB PENYAKIT MEMBENTUK STRUKTUR TANAH: MEMPERBAIKI PERKEMBANGAN AKAR, INFILTRASI AIR, DRAINASE, AERASI PELOPOR DEKOMPOSISI BAHAN ORGANIK MEMOTONG RESIDU ORGANIK, MENCAMPUR DENGAN TANAH, MERANGSANG DEKOMPOSISI DALAM SISTEM PENCERNAANNYA PENTING DI TANAH 2 HUTAN ATAU AREA YANG SEDIKIT TERGANGGU Biologi Tanah/2015 17

PROTOZOA • • • • MIKROFAUNA TANAH HETEROTROPH INTRSELULER DIGESTION BACTERIOVORE ATAU FUNGIVORE BISA MERUBAH MODEL HETEROTROPH DAN AUTOTROF INTERNAL DAN EKSTERNAL HEWAN ADA YANG KHUSUS MAKAN BAKTERI TINGGAL DEKAT PERAKARAN DAN BAKTERI ADA KORELASI POSITIF ANTARA POPULASI BAKTERI DAN POPULASI PROTOZOA MEMBEBASKAN AMMONIA PENTING DALAM MENINGKATKAN MINERALISASI N BERSAMA NEMATODA TREND TAKSONOMI SECARA UMUM (BGMN MAKAN DAN BERGERAK) : CILIATA (CILIA UNT BERGERAK); FLAGELLATA (FLAGELLUM); AMOEBA (PSEUDOPODIA) BEBERAPA PENYAKIT PADA HEWAN DAN MANUSIA DISBABKAN OLEH PROTOZOA YANG BERSUMBER DI AIR Biologi Tanah//2015 18

CONTOH PROTOZOA CILIATA AMOEBA Biologi Tanah/2015 19

NEMATODA THREADWORMS/ROUNDWORMS MIKROFAUNA TANAH HABITATNYA SANGAT LUAS PARASIT TANAMAN MENGINFEKSI AKAR PREDATOR YANG MEMANGSA FUNGI, BAKTERI DAN PROTOZOA MEMERLUKAN N RENDAH SPT PROTOZOA PEMADATAN TANAH MENGURANGI POPULASI NEMATODA Biologi Tanah/2015 20

PERANAN ORGANISME TANAH (Dalam tanah) MIKRO FLORA BAKTERI Paling banyak dijumpai dalam tanah, sifat Heterotrof atau autotrof, panjang 1 – 3 u m dengan diameter 0, 5 – 1 u m. *). Heterotrop (contoh : Arthrobakter) Menggunakan BO sebagai sumber energi (populasi meningkat dengan penambahan BO), ada yang aerob dan anaerob, suhu optimum 20 o C, p. H 7 (4 – 10), memerlukan hara anorganik. *). Autotropik (contoh : Nitrosomonas, Nitrobakter) Menggunakan CO 2 sebagai sumber energi dan mengoksidasi senyawa anorganik. Beberapa kelompok bakteri lain : ^ Streptomyces : penghasil antibiotik (streptomycin), anti cendawan, anti virus ^ Pseudomonas : beberapa spesies , sebagai penyebab penyakit ^ Bacillus : Fiksasi N PERANAN : 1. Dekomposisi bahan organic (BO) 2. Fiksasi N non-simbiotik (Azotobacter, Clostridium, Bacillus) 3. Fiksasi N simbiotik (Rhizobium) 4. Nitrifikasi (Nitrosomonas, Nitrobakter) 5. Oksidasi Sulfur (Thiobacillus) 6. Patogen tanaman (Pseudomonas- penyakit Akar lunak)

Actinomycetes Kebanyakan aerob, p. H 5 atau lebih, sebagian besar psichrophiles, kebutuhan N rendah. PERANAN : Perombakan bahan organik (ppk kandang, sisa tanaman) Pembentukan humus, penghancur selulosa Fungi • Banyak didekat permukaan, Heterotrop, aerob, toleran terhadap genangan, toleran terhadap kemasaman/p. H rendah. PERANAN : Penghancur selulosa dan lignin Algae • • Ada dipermukaan, mengandung khlorofil, Autotrop, toleran terhadap kemasaman dan genangan. PERANAN : Penting dalam kolonisasi, membantu proses pembentukan tanah Penambat N 2 pada padi sawah (contoh : Nostoc, Anabaena) Kelompok Ganggang Tanah • • • - G. hijau (Chlorophyta). Contoh : Chlorella - G. hijau-biru (Cyanophyta dan Cyanobakteria) - Diatoms (Bacillariophyta) - G. hijau-kuning (Xanthophyta) PERANAN : Urutan kepentingan peranannya dalam tanah : G. hijau > Diatomae > G. hijau biru > G. hijau kuning

MAKRO FAUNA Oligochaete (Contoh : Cacing tanah, hidup pada p. H sekitar 7) PERANAN : - Dekomposisi BO (melumatkan dan mencampur sisa tanaman), aerasi tanah, penetrasi tanah, agregasi tanah Molusca (contoh : Siput, jumlahnya sangat kecil) PERANAN : Mempunyai enzim selulase (>>>), merusak daun Nematoda (contoh : Cacing tidak bersegmen, panjang +/- 1 mm, diameter < 50 u m), aerob oblogat, hidup pada tanah kasar dan lembab) Pemakan : protoplasma tanaman, gang, dan mikrobia heterotrof. PERANAN : Kurang penting dalam pembentukan humus. Arthropoda (Kaki seribu/millipede dan kaki seratus/centipede) Saprofit (pemakan tanaman dan fauna yang mati), jumlahnya dalam tanah sedikit.

Peranan lain dari mikro organisme. 1. Denitrifikasi : Perubahan nitrat -- nitrogen oksida (N 2 O) -- N 2 Pada tanah tergenang, proses anaerob. 2. Fiksasi N a. Non simbiotik = pengikatan bebas, organisme tanah memperoleh N dari udara dan menggunakan BO sebagai sumber energi. Azofikasi ; pengikatan N dari udara oleh Azotobacter. b. Simbiotik = simbiosis antara mikroorganisme dan legume Fiksasi N melalui bintil akar legum oleh bakteri Rhizobium 3. Pelarut senyawa Fosfat yang tidak larut oleh Bakteri Pelarut Fosfat. 4. Penghasil metabolit Zat pengatur tumbuh (ZPT) antar lain : Gibberilin, Auxin. 5. Dekomposisi Bahan Organik

Jenis-jenis bakteri fiksasi N Mikrooganisme Sifat Penggunaan Azotobacter Aerobik, hidup bebas dalam tanah, rhizosfer, permukaan daun Hormon pada akar & pertumbuhan tanaman Azospirillum Mikroaerobik, bebas/ asosiasi dengan akar rumput Hormon pada akar & pertumbuhan tanaman, meningkatkan hasil rumput Rhizobium Simbiosis legum Inokulasi dapat menguntungkan tanaman legum Actinomicetes Simbiosis non legum Produksi kayu Blue-green algae Hidup di air / daratan, mengandung klorofil Blue-green Algae Anabaena azolla Meningkatkan padi sawah Simbiosis Azolla Pupuk hijau Perlu air, cahaya, N 2, CO 2, hara mineral