SIFAT-SIFAT BIOLOGI TANAH Belum semua petani memahami pentingnya dan gunanya aspek biologi tanah dan mereka juga kurang menyadari keberadaan tanaman maupun binatang-binatang tersebut dalam tanah. Salah satu sebabnya adalah sebagian besar binatang-binatang tersebut merupakan mikroba yang hanya dapat dilihat melalui mikroskop. Perombakan bahan organik menjadi humus dilakukan oleh mikroorganisme. Mikroorganisme tersebut menyerap nitrogen bebas dari tanah dan udara, yang kemudian menghubungkan dengan elemen lain dalam bentuk yang tersedia bagi tanaman tinggi.

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 2: 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.

Makro fauna, dapat dibedakan menjadi : 1. Hewan-hewan besar pelubang tanah 2. Cacing tanah 3. Arthropoda 4. Moluska (gastropoda) b. Mikro fauna berupa pemangsa parasit, meliputi nematoda, protozoa, dan rotifera.

1. Cacing tanah Cacing tanah makan bahan organik mati sisa hewan atau tanaman, tidak makan vegetasi hidup. Bahan organik dan tanah halus yang dimakan cacing kemudian dikeluarkan sebagai kotoran (ekskresi) atau casting yang berupa agregat- agregat berbentuk granular dan tahan terhadap pukulan air hujan serta banyak mengandung unsur hara yang tersedia bagi tanaman. Spesies cacing yang utama adalah : Helodrilus caliginosus (cacing kebun), Helodrilus foetidus (cacing merah) dan Lumbricus terrestris (cacing malam).

2. Arthropoda dan Mollusca 1. Crustacea 2. Chilopoda 3. Arachnida 4. Inscect Jenis Arthropoda memakan sisa tumbuhan yang membusuk dan membantu memperbaiki tata udara tanah dengan membuat lubang kecil pada tanah. Namun ada beberapa diantaranya yang bersifat mengganggu tanaman karena makan tumbuhan yang hidup. Jenis moluska yang hidup di atas tanah yang penting adalah bekicot.

Gambar 1. Organisme tanah

Mikro fauna; Protozoa dan Nematoda Protozoa merupakan hewan bersel satu yang makan bakteri sehingga dapat menghambat daur ulang unsur- unsur hara ataupun menghambat berbagai proses dalam tanah yang melibatkan bakteri. Ada tiga jenis protozoa yaitu - Amoeba, - Flagellata dan - Chiliata. Nematoda adalah cacing yang sangat kecil seperti benang, tidak berbuku-buku. Nematoda dibagi 3 yaitu : (1) Pradaceous, (2) Parasitik, (3) Omnivorous. Nematoda parasit dapat menyerang semua jenis tanaman.

Gambar 2 . Protozoa dan algae

Makro flora Akar-akar tanaman mempengaruhi keseimbangan hara tanah akibat penyerapan unsur-unsur hara oleh akar-akar tersebut. Disamping itu akar juga mempunyai pengaruh langsung terhadap ketersediaan unsur hara karena dapat membentuk asam-asam organik di permukaannya yang dapat meningkatkan kelarutan unsur hara. Ketersediaan unsur hara sangat dipengaruhi oleh bahan-bahan yang dikeluarkan oleh akar dan aktivitas mikroorganisme di rhizosphere

Mikroflora Mikroflora dalam tanah antara lain : 1. bakteri, 2. fungi, 3. actinomycetes, dan 4. algae. Bakteri, fungi dan aktinomisetes membantu pembentukan struktur tanah yang mantap karena kemampuannya dalam mengeluarkan zat perekat yang tidak mudah larut dalam air.

1. Bakteri Bakteri dapat dibagi menjadi 2 yaitu : 1. Autotrof, menghasilkan makanannya sendiri dari bahan anorganik misalnya melalui fotosintesis 2. Heterotrof, mendapatkan makanannya dari bahan organik yang telah ada

Bakteri-bakteri tersebut kemudian dibagi menjadi : Bakteri fotoautotrof, menggunakan energi dari sinar matahari dan karbon dari CO2 udara untuk mendapatkan makanannya. Bakteri fotoheterotrof, menggunakan energi dan sinar matahari dan karbon dari bahan organik untuk mendapatkan makanannya Bakteri Chemoautotrof, menggunakan energi dari hasil oksidasi bahan anorganik seperti N, S, Fe dan karbon dari udara untuk makanannya. 4. Bakteri Chemoheterotrof, menggunakan energi dan karbon dari bahan organik untuk makanannya.

2. Fungi 1. Parasitik 2. Saprofitik 3. Simbiotik Mycorhiza, yang berarti jamur akar adalah assosiasi simbiosis mycelia fungi dengan akar tanaman tertentu (Gambar 3). Mikoriza membantu tanaman induk menyerap unsur hara tertentu. Mikoriza ada dua macam yaitu mikoriza ektotropik dan mikorisa endotropik.

Gambar 3. Beberapa bentuk fungi

3. Aktinomisetes Secara taksonomi dan morfologi dapat digolongkan menjadi fungi atau bakteri. Dicirikan oleh miselia yang bercabang-cabang seperti fungi. Aktinomisetes dapat memproduksi antibiotik seperti streptomycin, aeromycin, tetramycin, dan neomycin. Fungsi utama actinomycetes adalah dalam dekomposisi bahan organik terutama selulosa dan jenis bahan organik lain yang resisten.

4. Algae Algae (Gambar 2) mempunyai klorofil dan terdiri dari: - green algae, - blue green algae, - yellow green algae dan - diatomae. Berkembang biak pada tanah subur dan lembab. Blue green algae dapat mengikat N udara. Pada tanah sawah yang tergenang, algae membantu mempertahankan jumlah N dalam tanah dengan menggunakan N dari udara.

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 algae, 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), (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 pertumbuhan nya 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

Berdasarkan spesifikasi fungsinya, jasad hayati tanah digolongkan menjadi: 1. jasad spesifik fungsional jika fungsinya dalam tanah bersifat spesifik, misalnya bakteri nitrosomonas dan nitrobacter yang berperan dalam nitrifikasi, bakteri rhizobium yang berperan dalam fiksasi N bebas, endomikoriza yang berperan dalam penyediaan dan penyerapan hara P oleh tanaman. 2. 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.

Habitat Mikrobia Tanah Tanah sebagai habitat mikrobia berfungsi sebagai medium alam untuk pertumbuhan dan untuk melakukan segala aktivitas fisiologinya. Tanah menyediakan nutrisi, air dan sumber karbon yang diperlukan untuk pertumbuhan dan aktifitasnya. Di dalam hal ini, lingkungan tanah seperti faktor abiotik (yang meliputi sifat fisik dan kimia tanah) dan biotik (adanya mikrobia lain dan tanaman tingkat tinggi) ikut berperan dalam menentukan tingkat pertumbuhan dan aktifitas mikrobia tersebut. Struktur tanah, aerasi tanah, ketersediaan air dan suhu tanah merupakan sifat-sifat fisik yang berperan dalam menentukan kelangsungan proses fisiologi mikrobia. Sementara diantara sifat kimia tanah yang berpengaruh adalah pH tanah, potensial redoks serta ada tidaknya substrat yang bersifat toksik.

Sebagai habitat mikrobia, tanah dihuni oleh lebih satu jenis mikrobia dengan berbagai ragam spesiesnya. Mereka merupakan spesies yang saling pengaruh- mempengaruhi, saling bergantung dan bahkan tidak jarang satu dengan yang lain melakukan persaingan dalam rangka mempertahankan hidupnya. Di dalam tanah, mikroba tidak saja berinteraksi dengan sesama mikrobianya, tetapi juga dengan organisme tingkat tinggi yaitu dengan tanaman yang tumbuh di sekitarnya. Dalam hal ini akar tanaman akan membebaskan sejumlah senyawa organik yang bermanfaat sebagai sumber karbon dan energi bagi kehidupan mikrobia, sekalipun adakalanya terdapat pula senyawa yang bersifat toksik bagi satu jenis mikrobia tertentu.

Adanya senyawa toksik tersebut menyebabkan pertumbuhan ataupun aktivitas mikrobia dalam memperbaiki tingkat ketersediaan unsur hara bagi tanaman sekaligus penyerapannya oleh tanaman akan terhambat atau bahkan terhenti.

Penutup Kehidupan mikroorganisme di dalam tanah sangat penting untuk dipahami mahasiswa dalam memahami sifat biologi tanah dasar. Mikroorganisme hidup dalam tanah dalam bentuk mikroflora dan makrofauna. Aktivitas kehidupan mikroorganisme dalam tanah akan mempengaruhi sifat tanah lainnya yaitu sifat fisik dan sifat kimia tanah.

Terima Kasih