foto sintesis

Fotosintesis adalah suatu proses biokimia anabolisme, pembentukan zat makanan atau energi yaitu glukosa yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri dengan menggunakan zat hara, karbondioksida, dan air serta dibutuhkan bantuan energi cahaya matahari. Hampir semua makhluk hidup bergantung dari energi yang dihasilkan dalam fotosintesis. Akibatnya fotosintesis menjadi sangat penting bagi kehidupan di bumi. Fotosintesis juga berjasa menghasilkan sebagian besar oksigen yang terdapat di atmosfer bumi. Organisme yang menghasilkan energi melalui fotosintesis (photos berarti cahaya) disebut sebagai fototrof.
Fotosintesis merupakan salah satu cara asimilasi karbon karena dalam fotosintesis karbon bebas dari CO2 diikat (difiksasi) menjadi gula sebagai molekul penyimpan energi. Cara lain yang ditempuh organisme untuk mengasimilasi karbon adalah melalui kemosintesis, yang dilakukan oleh sejumlah bakteri belerang.

organ tumbuhan

Organ Tumbuhan
Berikut ini struktur dan fungsi organ tumbuhan.
1. Akar
Fungsi akar:
a.       Berperan penting dalam proses penyerapan air dan garam mineral dari dalam tanah
b.       sebagai Pengokoh tubuh pada tumbuhan.
c.       sebagai Tempat menyimpan cadangan makanan.
Struktur akar:
a.       Lapisan terluar dari akar disebut  jaringan epidermis, yang sifatnya semipermiable yang berfungsi sebagai proses jalan masuknya air dan mineral.
b.       Lapisan yang terdapat di bawah epidermis, dinamakan dengan korteks, yang fungsinya untuk penyimpanan cadangan makanan.
c.       Endodermis, lapisan ini terletak di dalam korteks, yang fungsinya untu  mengatur jalannya air dan mineral dari korteks ke silinder pusat.
d.      Lapisan yang ada di dalam akar,  dinamakan silinder pusat, yang berisi  jaringan pengangkut floem dan xilem.
2.       Batang
Batang merupakan suatu bagian dari tumbuhan yang menghubungkan antara akar dengan daun, sehingga berfungsi sebagai lintasan pengangkutan air, garam mineral serta hasil fotosintesis.
Struktur batang:
a.       epidermis batang
b.       Korteks
c.       Silinder pusat (stele),yang terdiri atas berkas pengangkut (xilem dan floem),
empulur, perikambium, dan jari-jari empulur.
3.       Daun
Daun mempunyai fungsi yaitu sebagai tempat terjadinya peristiwa proses fotosintesis dan respirasi, tempat menyimpan makanan, serta  alat perkembang biakan vegetatif.
Struktur daun:
a.      Epidermis atas
b.      Mesofil,  terletak  antara  epidermis  atas  dan  bawah,   membentuk
jaringan palisade dan jaringan bunga karang.
c.       Berkas pengangkut (xilem dan floem).
d.      Epidermis bawah, tempat terdapat stomata.
4.       Bunga
Bunga mempunyai fungsi sebagai organ perkembang biakan. Bagian bunga dikategorikan dalam dua kelompok, yaitu:
a.      Hiasan bunga, terdiri atas 2 yaitu :

• Kelopak bunga yang berperan dalam melindungi bunga pada saat bunga masih kuncup.
• Mahkota bunga yang umumnya punya warna dan bau yang harum yang digunakan untuk menarik serangga .

b.    Alat kelamin pada bunga terdiri atas 2 yaitu :

• Putik dapat menghasilkan ovum atau lebih dikenal dengan sel kelamin betina,
• Benang sari dapat menghasilkan sperma atau yang lebih dikenal dengan sel kelamin jantan

Berdasarkan kelengkapan bagiannya, bunga dibedakan menjadi 5 yaitu:
a.       Bunga sempurna/bunga lengkap yaitu bunga yang memiliki hiasan bunga
serta alat kelamin yang lengkap.
b.       Bunga tidak sempurna yaitu bunga yang hanya memiliki salah satu bagian
hiasan bunga atau salah satu dari alat kelamin.
c.       Bunga jantan: bunga yang hanya memiliki alat kelamin jantan.
d.      Bunga betina: bunga yang hanya memiliki alat kelamin betina.

Struktur pada biji dalam tumbuhan yaitu sebagi berikut :
a.       Kulit biji. Pada tumbuhan yang berjenis Angiospermae, kulit bijinya terdiri dari kulit luar atau disebut dengan testa dan kulit dalam atau disebut dengan tegmen.
b.       Tali pusar atau biasa disebut dengan funiculus,yaitu bagian yang menghubungkan antara biji dengan tembuni yaitu daerah tempat perlekatan biji yang menempel pada dinding dalam buah
c.       Inti biji atau disebut dengan nukleus seminis, adalah terdiri dari lembaga atau embrio dan putih lembaga. Lembaga tersebut terbagi lagi menjadi radikula, kotiledon, dan plumula.
Struktur buah dalam tumbuhan
Dalam suatu tumbuhan terdapat buah. Buah itu mempunyai susunan yang terdiri dari dinding buah/perikarp atau disebut juga dengan pericarpium. Di bagian luar pada buah disebut dengan dinding luar, eksokarp (exocarpium), atau epikarp (epicarpium), sedangkan yang ada di dalam buah disebut dengan dinding dalam atau endokarp (endocarpium), serta lapisan tengah yang hanya bisa beberapa lapis saja, yang disebut dengan dinding tengah atau mesokarp (mesocarpium).
Macam-macam buah terdiri atas 3yaitu :
a.       Buah tunggal, yaitu buah yang bentuknya terdiri dari satu bunga dengan satu bakal buah, serta berisi satu biji atau lebih.
b.       Buah ganda, yang bentuknya itu terdiri dari satu bunga yang memiliki banyak bakal buah. Masing-masing dalam bakal buah tumbuh menjadi buah tersendiri, namun pada akhirnya menjadi kumpulan buah yang tampak seperti satu buah. Contohnya seperti buah sirsak(Annona).
c. Buah majemuk, bentuknya terdiri dari bunga majemuk. Dengan demikian, bus ini berasal dari banyak bunga dan banyak bakal buah. Akhirnya, seakan-akan bunga tersebut menjadi satu buah saja. Contohnya seperti buah nanas(Ananas), serta bunga matahari (Helianthus).
B.  Transportasi
Dalam tumbuhan terdapat pengangkutan -pengangkutan baik Zat, air maupun makanan yang pergi dari satu sel ke sel lain dan itu dinamakan transportasi pada tumbuhan
Pengangkutan zat pada tumbuhan dapat dibedakan menjadi 2 yaitu:
1.        Pengangkutan vaskuler (intravaskuler), yaitu proses pengangkutan dengan melalui berkas pembuluh pengangkut.
2.        Pengangkutan ekstravaskuler, yaitu pengangkutan air dan garam mineral yang berada di luar berkas pembuluh pengangkut.
Alat transportasi pada tumbuhan terdiri atas 2 yaitu sebagai berikut :
1.       Pembuluh kayu (xilem)
Pembuluh kayu merupakan alat transportasi yang punya fungsi yaitu untuk mengedarkan air serta mineral dari akar ke seluruh bagian-bagian pada tumbuhan.
2.       Pembuluh tapis (floem)
Pembuluh  tapis (floem) merupakan alat transportasi yang punya fungsi unuk mengedarkan zat makanan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tubuh pada tumbuhan.
Hal-hal yang dapat mempengaruhi jalanya makanan atau transportasi yang ada dalam tumbuhan yaitu sebagai berikut:
1.      Tekanan dalam akar
2.          Kapilaritas pada suatu batang pada tumbuhan
3.          Serta Daya isap yang terdapat di daun
C. Sistem Pengeluaran
Pada system pengeluaran, Tumbuhan dapat mengeluarkan cairan dari tubuhnya melalui tiga proses yaitu sebagai berikut.
1.        Transpirasi yaitu suatu proses terlepasnya air yang berubah bentuk menjadi uap air melalui proses stomata dari kutikula ke udara bebas atau evaporasi. Jadi, apabila semakin cepatnya laju transpirasi berarti semakin cepat juga  pengangkutan air dan zat hara terlarut, demikian pula dengan sebaliknya. Alat yang digunakan untuk mengukur suatu besarnya laju transpirasi dengan  melalui daun disebut dengan fotometer atau transpirometer.
2.        Gutasi merupakan proses pengeluaran air dalam bentuk tetes-tetes air yang melalui celah-celah tepi atau ujung tulang tepi daun yang disebut  dengan hidatoda atau gutatoda/emisarium. Proses gutasi Terjadi pada suhu rendah dengan kelembapan yang tinggi sekitar pukul 04.00 sampai 06.00 pagi hari.
3.        Perdarahan merupakan proses pengeluaran cairan dari tubuh tumbuhan berupa getah yang disebabkan karena luka atau hal-hal lain yang tidak wajar. Misalnya seperti pada penyadapan pohon karet dan pohon aren.
Faktor yang dapat mempengaruhi proses terjadinya transpirasi:
1.        Karena kelembapan udara: apabila semakin tinggi kelembapan udaranya maka transpirasinya semakin lambat. Pada saat udara lembap, transpirasi akan terganggu sehingga tumbuhan pun akan melakukan gutasi.
2. Karena suhu udara: apabila semakin tinggi suhu udaranya maka transpirasinya akan  semakin cepat.
3.        Adanya intensitas cahaya: apabila semakin banyak intensitas cahayanya maka transpirasiinya akan semakin giat atau cepat.
4.         Karena kecepatan angin: apabila semakin kencang anginnnya maka transpirasinya pun akan semakin cepat pula.
5.        Adanya kandungan air dalam tanah.
6.        Karena Faktor dalam, yang meliputi seperti ukuran atau luas daun, tebal atau tipisnya daun, ada tidaknya lapisan lilin pada permukaan daun, jumlah stomata, dan jumlah bulu akar atau trikoma.
D. Sistem Gerak pada Tumbuhan
Menurut penyebabnya, gerak pada tumbuhan dapat dibedakan menjadi 3 yaitu sebagai berikut.
1.      Gerak higroskopis
Adalah Gerak yang disebabkan karena adanya pengaruh pada pertumbuhan kadar air. Contohnya:
a.       pecahnya buah polongan seperti petai cina dan jarak.
b.       membukanya anulus pada sporangium atau kotak spora pada tumbuhan
paku.
c.       membuka dan menutupnya sporangium pada tumbuhan lumut oleh
peristom.
2.      Gerak endonom atau autonom atau lebih dikenal dengan spontan
Gerak ini tidak disebabkan karena rangsangan dari luar, melainkan terjadi karena disebabkan oleh rangsangan yang berasal dari dalam tumbuhan itu sendiri. Contohnya seperti gerak sitoplasma sel Hydrilla dan bawang merah.
3.      Gerak ethionom
Adalah gerak tumbuhan yang disebabkan karena adanya rangsangan dari luar. Berdasarkan sifatnya gerak ethionom dapat dibedakan menjadi 3 yaitu sebagai berikut.
a.   Tropi atau tropisme
Tropisme merupakan suatu gerakan bagian tubuh pada tumbuhan yang dipengaruhi oleh arah rangsang. Bisa berupa tropi positif atau ke arah rangsang dan tropi negatif atau menjauhi rangsang dan meliputi:
1)          Fototropi (heliotropi): gerak batang ke arah cahaya.
2)          Geotropi: gerak tumbuh akar ke pusat Bumi.
3)          Hidrotropi: gerak tubuh tumbuhan menuju air.
4)           Tigmotropi (haptotropi) adalah gerak membelok bagian tanaman sebagai akibat dari persinggungan. Contohnya seperti membelitnya ujung batang dan sulur Cucurbitaceae.
5)           Kemotropi adalah gerakan yang terjadi karena terdapat rangsang kimia. Contohnya seperti akar menuju zat makanan atau menjauhi zat racun.
b.       Taksis (gerak pindah tempat)
Taksis merupakan gerak pindah tempat oleh tumbuhan atau bagian tumbuhan menuju ataupun menjauhi arah datangnya rangsang, meliputi dari :
1)          Fototaksis: rangsangannya melalui cahaya. Contohnya seperti  Kioroplas bergerak ke sisi sel yang mendapatkan cahaya Matahari, Euglena viridis selail bergerak menuju tempat yang terkena cahaya.
2)          Kemotaksis: rangsangannya dengan zat kimia. Contohnya seperti bakter aerob yang selalu berkumpul pada tempat yang banyak oksigennya spermatozoid bergerak menuju sel telur pada peristiwa pembuahar lumut.
c.       Nasti
Adalah gerak bagian tubuh pada tumbuhan sebagai tanggapan terhadap rangsangan yang datangnya  dari  luar.  Gerak  nasti  disebabkan  oleh perubahan tekanan turgor pada jaringan tertentu, yang meliputi:
1.    Seismonasti adalah   gerak    yang diakibatkan karena adanya   pesinggungan.  Contohnya seperti  gerak menutupnya daun putri malu (Mimosa pudica) apabila terkena sentuhan.
2)           Niktinasti adalah gerak tidur sebagai reaksi rangsangan pada gelap. Contohnya seperti gerak menutupnya daun majemuk pada daun petai cina pada waktu malam hari.
3)           Fotonasti rangsangannya adalah apabila terkena cahaya. Contohnya kayak mekarnya bunga pukul empat (Mirabilisjalapa) pada sore hari.
E. Hama, Gulma, dan Penyakit Tanaman
1.    Hama
Hama merupakan hewan yang mengganggu atau hewan yang dapat merusak tanaman. Hama dapat merusak tanaman secara langsung maupun tidak langsung. Contoh kayak hama seperti berikut.
a.       Wereng, hewan ini menyerang tanaman padi serta menyebarkan virus yang juga
akan dapat menyerang tanaman padi.
b.       Kutu loncat, hewan ini dapat merusak tanaman lamtoro.
c.       Belalang seksava, hewan ini dapat merusak tanaman kelapa.
d.      Ulat kupu Artona, hewan ini dapat merusak tanaman kelapa.
Upaya pengendalian serta pemberantasan hama tanaman dapat dilakukan melalui dua cara, yaitu secara kimiawi dan secara bioiogi.
a.       Secara kimiawi
Pemberantasan hama secara kimiawi merupakan upaya pengendalian pertumbuhan hama tanaman yang menggunakan pestisida, yaitu sejenis zat kimia pembasmi hama tanaman. Pestisida terdiri atas:
1)     insektisida yang berguna untuk memberantas serangga (insekta).
2)        larvasida yang berguna untuk memberantas larva (ulat)..
3)     fungisida yang berguna untuk pemberantas jamur, dan
4)     algasida yang berguna untuk memberantas ganggang
b.       Secara biologi
Pemberantasan secara bioiogi merupakan upaya pengendalian pertumbuhan hama tanaman yang menggunakan makhluk hidup pemangsa hama tanaman. Contoh seperti berukut :
1)        ulat kupu Artona yang dapat dikendalikan dengan hewan semacam lebah penyengat,
2)        kutu loncat yang dapat dikendalikan dengan semut rangrang, dan
3)     tikus yang dapat dikendalikan dengan burung hantu.
2.       Gulma
Gulma merupakan tanaman pengganggu tanaman budidaya.Contoh  tumbuhan yang termasuk gulma, yaitu rumput, tanaman, paku-pakuan, dan eceng gondok. Cara memberantas gulma yaitu dengan melakukan dua macam cara, yaitu yang pertama dengan cara tradisional dengan jalan mencabuti gulma secara langsung dan yang kedua dengan cara modern dengan jalan menyemprot menggunakan herbisida.
3.       Penyakit tanaman
Penyakit tanaman adalah suatu penyakit makhluk hidup penyebab terganggunya daya tahan tubuh tanaman terhadap pengaruh luar. Secara umum, penyakit tanaman disebabkan oleh virus, bakteri, serta jamur. Berbagai contoh penyakit tanaman yaitu sebagai berikut.
a.       CVPD (Citrus Vein Phloem Degeneration)
CVPD adalah merupakan penyakit yang dapat merusak pembuluh tapis batang tanaman jeruk. Penyebabnya tentu saja virus.
b.       Penyakit bulai
Penyakit ini biasanya menyerang tanaman jagung. Penyebabnya jamur dengan penyebaran menggunakan spora yang diterbangkan dengan bantuan angin.
c.      Penyakit virus belang
Penyakit ini biasa menyerang tanaman kedelai. Penyebabnya virus ini    dengan penyebaran melalui perantaraan angin.
d.   Penyakit kerdil rumput
Penyakit ini biasanya menyerang tanaman padi. Penyebabnya yaitu   virus dengan penyebaran melalui perantaraan hama wereng. Penyakit kerdil rumput pernah merajalela di tanah air dan mewabah secara nasional.

UNSUR HARA DAN FUNGSINYA

Unsur Hara Dalam Tanah (Makro dan Mikro)

Beberapa Unsur Hara Yang Dibutuhkan Tanaman :
Karbon (C), Hidrogen (H), Oksigen (O), Nitrogen (N), Fosfor (P), Kalium (K), Kalsium (Ca), Magnesium (Mg), Belerang (S), Besi (Fe), Mangan (Mn), Boron (B), Mo, Tembaga (Cu), Seng (Zn) dan Klor (Cl).
Unsur hara tersebut tergolong unsur hara Essensial.
Berdasarkan jumlah kebutuhannya bagi tanaman, dikelompokkan menjadi dua, yaitu:
Unsur Hara Makro
Unsur hara yang diperlukan tanaman dalam jumlah besar
Unsur Hara Mikro
Unsur hara yang diperlukan tanaman dalam jumlah kecil
Unsur Hara Makro
Unsur hara makro meliputi:
N
P
K
Ca
Mg
S
Unsur Hara Mikro
Unsur hara mikro meliputi :
Fe
Mn
B
Mo
Cu
Zn
Cl
Fungsi Unsur Hara Makro (n-p-k)
Banyak para hobiis dan pencinta tanaman hias, bertanya tentang komposisi kandungan pupuk dan prosentase kandungan N, P dan K yang tepat untuk tanaman yang bibit, remaja atau dewasa/indukan. Berikut ini adalah fungsi-fungsi masing-masing unsur tersebut :
Nitrogen ( N )
-Merangsang pertumbuhan tanaman secara keseluruhan
-Merupakan bagian dari sel ( organ ) tanaman itu sendiri
-Berfungsi untuk sintesa asam amino dan protein dalam tanaman
-Merangsang pertumbuhan vegetatif ( warna hijau ) seperti daun
-Tanaman yang kekurangan unsur N gejalanya : pertumbuhan lambat/kerdil, daun hijau kekuningan, daun sempit, pendek dan tegak, daun-daun tua cepat menguning dan mati.
Phospat ( P )
-Berfungsi untuk pengangkutan energi hasil metabolisme dalam tanaman
-Merangsang pembungaan dan pembuahan
-Merangsang pertumbuhan akar
-Merangsang pembentukan biji
-Merangsang pembelahan sel tanaman dan memperbesar jaringan sel
-Tanaman yang kekurangan unsur P gejaalanya : pembentukan buah/dan biji berkurang, kerdil, daun berwarna keunguan atau kemerahan ( kurang sehat )
Kalium ( K )
-Berfungsi dalam proses fotosintesa, pengangkutan hasil asimilasi, enzim dan mineral termasuk air.
-Meningkatkan daya tahan/kekebalan tanaman terhadap penyakit
-Tanaman yang kekurangan unsur K gejalanya : batang dan daun menjadi lemas/rebah, daun berwarna hijau gelap kebiruan tidak hijau segar dan sehat, ujung daun menguning dan kering, timbul bercak coklat pada pucuk daun.
UNSUR HARA MIKRO YANG DIBUTUHKAN TANAMAN
Unsur hara mikro yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah kecil antara lain Besi(Fe), Mangaan(Mn), Seng (Zn), Tembaga (Cu), Molibden (Mo), Boron (B), Klor(Cl). Berikut tuilsan dari Setio Budi Wiharto (09417/PN) dari UGM Jogjakarta.
A. Besi (Fe)
Besi (Fe) merupakan unsure mikro yang diserap dalam bentuk ion feri (Fe3+) ataupun fero (Fe2+). Fe dapat diserap dalam bentuk khelat (ikatan logam dengan bahan organik). Mineral Fe antara lain olivin (Mg, Fe)2SiO, pirit, siderit (FeCO3), gutit (FeOOH), magnetit (Fe3O4), hematit (Fe2O3) dan ilmenit (FeTiO3) Besi dapat juga diserap dalam bentuk khelat, sehingga pupuk Fe dibuat dalam bentuk khelat. Khelat Fe yang biasa digunakan adalah Fe-EDTA, Fe-DTPA dan khelat yang lain. Fe dalam tanaman sekitar 80% yang terdapat dalam kloroplas atau sitoplasma. Penyerapan Fe lewat daundianggap lebih cepat dibandingkan dengan penyerapan lewat akar, terutama pada tanaman yang mengalami defisiensi Fe. Dengan demikian pemupukan lewat daun sering diduga lebih ekonomis dan efisien. Fungsi Fe antara lain sebagai penyusun klorofil, protein, enzim, dan berperanan dalam perkembangan kloroplas. Sitokrom merupakan enzim yang mengandung Fe porfirin. Kerja katalase dan peroksidase digambarkan secara ringkas sebagai berikut:
a. Catalase : H2O + H2O  O2 + 2H2O
b. Peroksidase : AH2 + H2O  A + H2O
Fungsi lain Fe ialah sebagai pelaksana pemindahan electron dalam proses metabolisme. Proses tersebut misalnya reduksi N2, reduktase solfat, reduktase nitrat. Kekurangan Fe  menyebabakan terhambatnya pembentukan klorofil dan akhirnya juga penyusunan protein menjadi tidak sempurna Defisiensi Fe menyebabkan kenaikan kaadar asam amino pada daun dan penurunan jumlah ribosom secara drastic. Penurunan kadar pigmen dan protein dapat disebabkan oleh kekurangan Fe. Juga akan mengakibatkan pengurangan aktivitas semua enzim.
B. Mangaan (Mn)
Mangaan diserap dalam bentuk ion Mn++. Seperti hara mikro lainnya, Mn dianggap dapat diserap dalam bentuk kompleks khelat dan pemupukan Mn sering disemprotkan lewat daun. Mn dalam tanaman tidak dapat bergerak atau beralih tempat dari logam yang satu ke organ lain yang membutuhkan. Mangaan terdapat dalam tanah berbentuk senyawa oksida, karbonat dan silikat dengan nama pyrolusit (MnO2), manganit (MnO(OH)), rhodochrosit (MnCO3) dan rhodoinit (MnSiO3). Mn umumnya terdapat dalam batuan primer, terutama dalam bahan ferro magnesium. Mn dilepaskan dari batuan karena proses pelapukan batuan. Hasil pelapukan batuan adalah mineral sekunder terutama pyrolusit (MnO2) dan manganit (MnO(OH)). Kadar Mn dalam tanah berkisar antara 300 smpai 2000 ppm. Bentuk Mn dapat berupa kation Mn++ atau mangan oksida, baik bervalensi dua maupun valensi empat. Penggenangan dan pengeringan yang berarti reduksi dan oksidasi pada tanah berpengaruh terhadap valensi Mn.
Mn merupakan penyusun ribosom dan juga mengaktifkan polimerase, sintesis protein, karbohidrat. Berperan sebagai activator bagi sejumlah enzim utama dalam siklus krebs, dibutuhkan untuk fungsi fotosintetik yang normal dalam kloroplas,ada indikasi  dibutuhkan dalam sintesis klorofil. Defisiensi unsure Mn antara lain : pada tanaman
berdaun lebar, interveinal chlorosis pada daun muda mirip kekahatan Fe tapi lebih banyak menyebar sampai ke daun yang lebih tua, pada serealia bercak-bercak warna keabu-abuan sampai kecoklatan dan garis-garis pada bagian tengah dan pangkal daun muda, split seed pada tanaman lupin.
C. Seng (Zn)
Zn diserap oleh tanaman dalam bentuk ion Zn++ dan dalam tanah alkalis mungkin diserap dalam bentuk monovalen Zn(OH)+. Di samping itu, Zn diserap dalm bentuk kompleks khelat, misalnya Zn-EDTA. Seperti unsure mikro lain, Zn dapat diserap lewat daun. Kadr Zn dalam tanah berkisar antara 16-300 ppm, sedangkan kadar Zn dalam tanaman berkisar antara 20-70 ppm. Mineral Zn yang ada dalam tanah antara lain sulfida (ZnS), spalerit [(ZnFe)S], smithzonte (ZnCO3), zinkit (ZnO), wellemit (ZnSiO3 dan ZnSiO4). Fungsi Zn antara lain : pengaktif enim anolase, aldolase, asam oksalat dekarboksilase, lesitimase,sistein desulfihidrase, histidin deaminase, super okside demutase (SOD), dehidrogenase, karbon anhidrase, proteinase dan peptidase. Juga berperan dalam biosintesis auxin, pemanjangan sel dan ruas batang.
Ketersediaan Zn menurun dengan naiknya pH, pengapuran yang berlebihan sering menyebabkan ketersediaaan Zn menurun. Tanah yang mempunyai pH tinggi sering menunjukkan adanya gejala defisiensi Zn, terytama pada tanah berkapur.
Adapun gejala defisiensi Zn antara lain : tanaman kerdil, ruas-ruas batang memendek, daun mengecil dan mengumpul (resetting) dan klorosis pada daun-daun muda dan intermedier serta adanya nekrosis.
D. Tembaga (Cu)
Tembaga (Cu) diserap dalam bentuk ion Cu++ dan mungkin dapat diserap dalam bentuk senyaewa kompleks organik, misalnya Cu-EDTA (Cu-ethilen diamine tetra acetate acid) dan Cu-DTPA (Cu diethilen triamine penta acetate acid). Dalam getah tanaman bik dalam xylem maupun floem hampir semua Cu membentuk kompleks senyawa dengan asam amino. Cu dalam akar tanaman dan dalam xylem > 99% dalam bentuk kompleks.
Dalam tanah, Cu berbentuk senyawa dengan S, O, CO3 dan SiO4 misalnya kalkosit (Cu2S), kovelit (CuS), kalkopirit (CuFeS2), borinit (Cu5FeS4), luvigit (Cu3AsS4), tetrahidrit [(Cu,Fe)12SO4S3)], kufirit (Cu2O), sinorit (CuO), malasit [Cu2(OH)2CO3], adirit [(Cu3(OH)2(CO3)], brosanit [Cu4(OH)6SO4].
Kebanyakan Cu terdapat dalam kloroplas (>50%) dan diikat oleh plastosianin. Senyawa ini mempunyai berat molekul sekitar 10.000 dan masing-masing molekul mengandung satu atom Cu. Hara mikro Cu berpengaruh pafda klorofil, karotenoid, plastokuinon dan plastosianin.
Fungsi dan peranan Cu antara lain : mengaktifkan enzim sitokrom-oksidase, askorbit-oksidase, asam butirat-fenolase dan laktase. Berperan dalam metabolisme protein dan karbohidrat, berperan terhadap perkembangan tanaman generatif, berperan terhadap fiksasi N secara simbiotis dan penyusunan lignin.Adapun gejala defisiensi / kekurangan Cu antara lain : pembungaan dan pembuahan terganggu, warna daun muda kuning dan kerdil, daun-daun lemah, layu dan pucuk mongering serta batang dan tangkai daun lemah.
E. Molibden (Mo)
Molibden diserap dalam bentuk ion MoO4-. Variasi antara titik kritik dengan toksis relatif besar. Bila tanaman terlalu tinggi, selain toksis bagi tanaman juga berbahaya bagi hewan yang memakannya. Hal ini agak berbeda dengan sifat hara mikro yang lain. Pada daun kapas, kadar Mo sering sekitar 1500 ppm. Umumnya tanah mineral cukup mengandung  Mo. Mineral lempung yang terdapat di dalam tanah antara lain molibderit (MoS), powellit (CaMo)3.8H2O. Molibdenum (Mo) dalam larutan sebagai kation ataupun anion. Pada tanah gambut atau tanah organik sering terlihat adanya gejala defisiensi Mo. Walaupun demikian dengan senyawa organik Mo membentuk senyawa khelat yang melindungi Mo dari pencucian air. Tanah yang disawahkan menyebabkan kenaikan ketersediaan Mo dalam tanah. Hal ini disebabkan karena dilepaskannya Mo dari ikatan Fe (III) oksida menjadi Fe (II) oksida hidrat.
Fungsi Mo dalam tanaman adalah mengaktifkan enzim nitrogenase, nitrat reduktase dan xantine oksidase. Gejala yang timbul karena kekurangan Mo hampir menyerupai kekurangan N. Kekurangan Mo dapat menghambat pertumbuhan tanaman, daun menjadi pucat dan mati dan pembentukan bunga terlambat. Gejala defisiensi Mo dimulai dari daun tengah dan daun bawah. Daun menjadi kering kelayuan, tepi daun  menggulung dan daun umumnya sempit. Bila defisiensi berat, maka lamina hanya terbentuk sedikit sehingga kelihatan tulang-tulang daun lebih dominan.
F. Boron (B)
Boron dalam tanah terutama sebagai asam borat (H2BO3) dan kadarnya berkisar antara 7-80 ppm. Boron dalam tanah umumnya berupa ion borat hidrat B(OH)4-. Boron yang tersedia untuk tanaman hanya sekitar 5%dari kadar total boron dalam tanah. Boron ditransportasikan dari larutan tanah ke akar tanaman melalui proses aliran masa dan difusi. Selain itu, boron sering terdapat dalam bentuk senyawa organik. Boron juga banyak terjerap dalam kisi mineral lempung melalui proses substitusi isomorfik dengan Al3+ dan atau Si4+. Mineral dalam tanah yang mengandung boron antara lain turmalin (H2MgNaAl3(BO)2Si4O2)O20 yang mengandung 3%-4% boron. Mineral tersebut terbentuk dari batuan asam dan sedimen yang telah mengalami metomorfosis.
Mineral lain yang mengandung boron adalah kernit (Na2B4O7.4H2O), kolamit (Ca2B6O11.5H2O), uleksit (NaCaB5O9.8H2O) dan aksinat. Boron diikat kuat oleh mineral tanah, terutama seskuioksida (Al2O3 + Fe2O3).
Fungsi boron dalam tanaman antara lain berperanan dalam metabolisme asam nukleat, karbohidrat, protein, fenol dan auksin. Di samping itu boron juga berperan dalam pembelahan, pemanjangan dan diferensiasi sel, permeabilitas membran, dan perkecambahan serbuk sari. Gejal defisiensi hara mikro ini antara lain : pertumbuhan terhambat pada jaringan meristematik (pucuk akar), mati pucuk (die back), mobilitas rendah, buah yang sedang berkembang sngat rentan, mudah terserang penyakit.
G.Klor(Cl)
Klor merupakan unsure yang diserap dalam bentuk ion Cl- oleh akar tanaman dan dapat diserap pula berupa gas atau larutan oleh bagian atas tanaman, misalnya daun. Kadar Cl dalam tanaman sekitar 2000-20.000 ppm berat tanaman kering. Kadar Cl yang terbaik pada tanaman adalah antara 340-1200 ppm dan dianggap masih dalam kisaran hara mikro. Klor dalam tanah tidak diikat oleh mineral, sehingga sangat mobil dan mudah tercuci oleh air draiinase. Sumber Cl sering berasal dari air hujan, oleh karena itu, hara Cl kebanyakan bukan menimbulkan defisiensi, tetapi justru menimbulkan masalah keracunan tanaman. Klor berfungsi sebagai pemindah hara tanaman, meningkatkan osmose sel, mencegah kehilangan air yang tidak seimbang, memperbaiki penyerapan ion lain,untuk tanaman kelapa dan kelapa sawit dianggap hara makro yang penting. Juga berperan dalam fotosistem II dari proses fotosintesis, khususnya dalam evolusi oksigen.
Adapun defisiensi klor adalh antara lain : pola percabangan akar abnormal, gejala wilting (daun lemah dan layu), warna keemasan (bronzing) pada daun, pada tanaman kol daun berbentuk mangkuk.

PUPUK ORGANIK

Cara Pemakaian dan Menghitung Kebutuhan Kompos

Cara pemakaian kompos, sebaiknya disesuaikan dengan keadaan jenis tanah dan kandungan C organik dalam tanah tersebut, disamping juga harus disesuaikan dengan kebutuhan masing-masing jenis tanaman.  

Tiap-tiap tanaman memerlukan kandungan bahan organik yang berbeda-beda. Tanaman sayuran apabila tidak dipupuk dengan pupuk organik sama sekali pertumbuhannya tidak akan sebaik tanaman yang mendapat pupuk organik. 

Tanaman bunga seperti antara lain Azalea atau Anthurium, pertumbuhannya akan sangat baik pada media yang 100 persen terdiri dari bahan organik. Apabila medianya tercampur dengan tanah, pertumbuhannya kurang optimal.  Beberapa tanaman lainnya akan tumbuh dengan baik apabila kompos ditambah dengan tanah dengan perbandingan 1:1. Disamping itu ada juga tanaman yang menghendaki kompos dicampur dengan tanah dan pasir dengan perbandingan  1 : 1 : 1.

Sementara itu tiap-tiap jenis tanah memiliki keadaan kesetimbangan kandungan bahan organik sendiri-sendiri. Pada tanah-tanah abu vulkanik (Andisol) seperti tanah di Lembang, kandungan C organik tanah (ideal),  tidak akan sama dengan kandungan C organik tanah (ideal) pada jenis tanah Inseptisol di Banjaran, misalnya.

Sehingga jumlah pemberian pupuk organik pada tiap tanaman dan pada berbagai jenis tanah tidak akan sama.  

Untuk menentukan tingkat kandungan C organik dalam tanah, harus dilakukan dengan analisa laboratorium.  

Untuk mengetahui berapa kebutuhan pupuk C organik, dapat dilakukan dengan cara mempergunakan rumus sbb:

    Kebutuhan Kompos (C organik) = C organik Tanah x 1.724 x 20 cm x 10.000 m2

C organik tanah = ditentukan berdasarkan hasil analisa tanah di laboratorium
1.724: konstanta 20 cm: kedalaman lapisan olah tanah 10.000 m2: Luas areal

Sebagai ilustrasi, apabila hasil analisa laboratorium tanah diketahui kandungan C organik tanah di suatu tempat adalah 2.56 %, Maka menghitung kandungan C organik tanah dalam lapisan olah (20 cm) seluas 1 ha adalah:

Kandungan C organik lapisan olah tanah adalah  =  2.56 x 1,724 x 20 x 10.000  =  8.800 kg /ha = 8.8 ton / ha

Sementara itu ada juga yang mengelompokan tingkat kandungan  bahan organik tanah secara umum, seperti dapat dilihat pada tabel berikut:

Kandungan Organik (% Berat Tanah) Metoda Welkley - Black	Tingkat	Setara Dengan Ton / ha
> 20	Sangat Tinggi	> 68.9
10 – 20	Tinggi	34.48 – 68.9
4 – 10	Sedang	13.79 – 34.48
2 -   4	Rendah	4.34 – 13.79
< 2	Sangat Rendah	< 4.34

Sumber: Metson (1961) dalam Brooker Tropical Soil Manual 1984

Dengan demikian rekomendasi pemberian pupuk organik dilakukan berdasarkan kekurangan kandungan C organik dalam tanah.  Sebagai ilustrasi dapat dikemukakan bahwa bila berdasarkan  analisa  laboratorium tanah, kandungan C organik tanah adalah 2.56 % setara dengan 8.8 ton / ha,  maka berdasarkan keadaan tingkat kesuburan C organik tanah, kandungan organik tanah berada pada tingkat rendah.

Berapa persisnya kebutuhan pupuk Organik, adalah sangat tergantung kepada jenis tanah dan jenis tanaman.  Keadaan ini baru akan diketahui dengan lebih akurat apabila dilakukan pengujian lapangan. Tetapi dengan bantuan panduan tingkat kesuburan tanah pada tabel 5 di atas, dapat diketahui secara umum bahwa untuk mencapai tingkat kesuburan C organik tanah sedang, yaitu 13.79 s/d 34.48 ton / ha, maka diperlukan penambahan pupuk organik sebesar =  (13.79 s/d 34.48 ) – 8.8 ton = 4.99 s/d 25.4 ton /ha.

Bahan organik merupakan bahan-bahan yang dapat diperbaharui, didaur ulang, dirombak oleh bakteri-bakteri tanah menjadi unsur yang dapat digunakan oleh tanaman tanpa mencemari tanah dan air. Bahan organik tanah merupakan penimbunan dari sisa-sisa tanaman dan binatang yang sebagian telah mengalami pelapukan dan pembentukan kembali. Bahan organik demikian berada dalam pelapukan aktif dan menjadi mangsa serangan jasad mikro. Sebagai akibatnya bahan tersebut berubah terus dan tidak mantap sehingga harus selalu diperbaharui melalui penambahan sisa-sisa tanaman atau binatang.

Sumber Bahan Organik

Sumber primer bahan organik adalah jaringan tanaman berupa akar, batang, ranting, daun, dan buah. Bahan organik dihasilkan oleh tumbuhan melalui proses fotosintesis sehingga unsur karbon merupakan penyusun utama dari bahan organik tersebut. Unsur karbon ini berada dalam bentuk senyawa-senyawa polisakarida, seperti selulosa, hemiselulosa, pati, dan bahan- bahan pektin dan lignin. Selain itu nitrogen merupakan unsur yang paling banyak terakumulasi dalam bahan organik karena merupakan unsur yang penting dalam sel mikroba yang terlibat dalam proses perombakan bahan organik tanah. Jaringan tanaman ini akan mengalami dekomposisi dan akan terangkut ke lapisan bawah serta diinkorporasikan dengan tanah. Tumbuhan tidak saja sumber bahan organik, tetapi sumber bahan organik dari seluruh makhluk hidup.

Sumber sekunder bahan organik adalah fauna. Fauna terlebih dahulu harus menggunakan bahan organik tanaman setelah itu barulah menyumbangkan pula bahan organik. Bahan organik tanah selain dapat berasal dari jaringan asli juga dapat berasal dari bagian batuan.

Perbedaan sumber bahan organik tanah tersebut akan memberikan perbedaan pengaruh yang disumbangkannya ke dalam tanah. Hal itu berkaitan erat dengan komposisi atau susunan dari bahan organik tersebut. Kandungan bahan organik dalam setiap jenis tanah tidak sama. Hal ini tergantung dari beberapa hal yaitu; tipe vegetasi yang ada di daerah tersebut, populasi mikroba tanah, keadaan drainase tanah, curah hujan, suhu, dan pengelolaan tanah. Komposisi atau susunan jaringan tumbuhan akan jauh berbeda dengan jaringan binatang. Pada umumnya jaringan binatang akan lebih cepat hancur daripada jaringan tumbuhan. Jaringan tumbuhan sebagian besar tersusun dari air yang beragam dari 60-90% dan rata-rata sekitar 75%. Bagian padatan sekitar 25% dari hidrat arang 60%, protein 10%, lignin 10-30% dan lemak 1-8%. Ditinjau dari susunan unsur karbon merupakan bagian yang terbesar (44%) disusul oleh oksigen (40%), hidrogen dan abu masing-masing sekitar 8%. Susunan abu itu sendiri terdiri dari seluruh unsur hara yang diserap dan diperlukan tanaman kecuali C, H dan O.

Humus

Humus merupakan salah satu bentuk bahan organik. Jaringan asli berupa tubuh tumbuhan atau fauna baru yang belum lapuk terus menerus mengalami serangan-serangan jasad mikro yang menggunakannya sebagai sumber energinya dan bahan bangunan tubuhnya. Hasil pelapukan bahan asli yang dilakukan oleh jasad mikro disebut humus.Humus biasanya berwarna gelap dan dijumpai terutama pada lapisan tanah atas. Definisi humus yaitu fraksi bahan organik tanah yang kurang lebih stabil, sisa dari sebagian besar residu tanaman serta binatang yang telah terdekomposisikan.

Humus merupakan bentuk bahan organik yang lebih stabil, dalam bentuk inilah bahan organik banyak terakumulasi dalam tanah. Humus memiliki kontribusi terbesar terhadap durabilitas dan kesuburan tanah. Humuslah yang aktif dan bersifat menyerupai liat, yaitu bermuatan negatif. Tetapi tidak seperti liat yang kebanyakan kristalin, humus selalu amorf (tidak beraturan bentuknya).

Humus merupakan senyawa rumit yang agak tahan lapuk (resisten), berwarna coklat, amorf, bersifat koloidal dan berasal dari jaringan tumbuhan atau hewan yang telah diubah atau dibentuk oleh berbagai jasad mikro. Humus tidaklah resisten sama sekali terhadap kerja bakteri. Mereka tidak stabil terutama apabial terjadi perubahan regim suhu, kelembapan dan aerasi.Adanya humus pada tanah sangat membantu mengurangi pengaruh buruk liat terhadap struktur tanah, dalam hal ini humus merangsang granulasi agregat tanah. Kemampuan humus menahan air dan ion hara melebihi kemampuan liat. Tinggi daya menahan (menyimpan) unsur hara adalah akibat tingginya kapasitas tukar kation dari humus, karena humus mempunyai beberapa gugus yang aktif terutama gugus karboksil. Dengan sifat demikian keberadaan humus dalam tanah akan membantu meningkatkan produktivitas tanah.

Sifat dan Ciri Humus

· Bersifat koloidal seperti liat tetapi amorfous.

· Luas permukaan dan daya jerap jauh melebihi liat.

· Kapasitas tukar kation 150-300 me/100 g, liat hanya 8-100 me/100 g.

· Daya jerap air 80-90% dari bobotnya, liat hanya 15-20%.

· Daya kohesi dan plastisitasnya rendah sehingga mengurangi sifat lekat dari liat dan membantu granulasi agregat tanah.

· Misel humus tersusun dari lignin, poliuronida, dan protein liat yang didampingi oleh C, H, O, N, S, P dan unsur lainnya.

· Muatan negatif berasal dari gugus -COOH dan -OH yang tersembul di pinggiran dimana ion H dapat digantikan oleh kation lain.

· Mempunyai kemampuan meningkatkan unsur hara tersedia seperti Ca, Mg, dan K.

1. Merupakan sumber energi jasad mikro.

2. Memberikan warna gelap pada tanah.

Faktor yang Mempengaruhi Bahan Organik Tanah

Diantara sekian banyak faktor yang mempengaruhi kadar bahan organik dan nitrogen tanah, faktor yang penting adalah kedalaman tanah, iklim, tekstur tanah dan drainase.

Kedalaman lapisan menentukan kadar bahan organik dan N. Kadar bahan organik terbanyak ditemukan di lapisan atas setebal 20 cm (15-20%). Semakin ke bawah kadar bahan organik semakin berkurang. Hal itu disebabkan akumulasi bahan organik memang terkonsentrasi di lapisan atas.

Faktor iklim yang berpengaruh adalah suhu dan curah hujan. Makin ke daerah dingin, kadar bahan organik dan N makin tinggi. Pada kondisi yang sama kadar bahan organik dan N bertambah 2 hingga 3 kali tiap suhu tahunan rata-rata turun 100C. bila kelembaban efektif meningkat, kadar bahan organik dan N juga bertambah. Hal itu menunjukkan suatu hambatan kegiatan organisme tanah.

Tekstur tanah juga cukup berperan, makin tinggi jumlah liat maka makin tinggi kadar bahan organik dan N tanah, bila kondisi lainnya sama. Tanah berpasir memungkinkan oksidasi yang baik sehingga bahan organik cepat habis.

Pada tanah dengan drainase buruk, dimana air berlebih, oksidasi terhambat karena kondisi aerasi yang buruk. Hal ini menyebabkan kadar bahan organik dan N tinggi daripada tanah berdrainase baik. Disamping itu vegetasi penutup tanah dan adanya kapur dalam tanah juga mempengaruhi kadar bahan organik tanah. Vegetasi hutan akan berbeda dengan padang rumput dan tanah pertanian. Faktor-faktor ini saling berkaitan, sehingga sukar menilainya sendiri (Hakim et al, 1986).

Peranan Bahan Organik Bagi Tanah

Bahan organik berperan penting untuk menciptakan kesuburan tanah. Peranan bahan organik bagi tanah adalah dalam kaitannya dengan perubahan sifat-sifat tanah, yaitu sifat fisik, biologis, dan sifat kimia tanah. Bahan organik merupakan pembentuk granulasi dalam tanah dan sangat penting dalam pembentukan agregat tanah yang stabil. Bahan organik adalah bahan pemantap agregat tanah yang tiada taranya. Melalui penambahan bahan organik, tanah yang tadinya berat menjadi berstruktur remah yang relatif lebih ringan. Pergerakan air secara vertikal atau infiltrasi dapat diperbaiki dan tanah dapat menyerap air lebih cepat sehingga aliran permukaan dan erosi diperkecil. Demikian pula dengan aerasi tanah yang menjadi lebih baik karena ruang pori tanah (porositas) bertambah akibat terbentuknya agregat.

Bahan organik umumnya ditemukan dipermukaan tanah. Jumlahnya tidak besar, hanya sekitar 3-5% tetapi pengaruhnya terhadap sifat-sifat tanah besar sekali. Sekitar setengah dari kapasitas tukar kation berasal dari bahan organik. Ia merupakan sumber hara tanaman. Disamping itu bahan organik adalah sumber energi bagi sebagian besar organisme tanah. Dalam memainkan peranan tersebut bahan organik sangat ditentukan oleh sumber dan susunannya, oleh karena kelancaran dekomposisinya, serta hasil dari dekomposisi itu sendiri.

Pengaruh Bahan Organik pada Sifat Fisika Tanah

· Meningkatkan kemampuan tanah menahan air. Hal ini dapat dikaitkan dengan sifat polaritas air yang bermuatan negatif dan positif yang selanjutnya berkaitan dengan partikel tanah dan bahan organik. Air tanah mempengaruhi mikroorganisme tanah dan tanaman di atasnya. Kadar air optimal bagi tanaman dan mikroorganisme adalah 0,5 bar/ atmosfer.

· Warna tanah menjadi coklat hingga hitam. Hal ini meningkatkan penyerapan energi radiasi matahari yang kemudian mempengaruhi suhu tanah.

· Merangsang granulasi agregat dan memantapkannya

· Menurunkan plastisitas, kohesi dan sifat buruk lainnya dari liat.

Salah satu peran bahan organik yaitu sebagai granulator, yaitu memperbaiki struktur tanah. Menurut Arsyad (1989) peranan bahan organik dalam pembentukan agregat yang stabil terjadi karena mudahnya tanah membentuk kompleks dengan bahan organik. Hai ini berlangsung melalui mekanisme:

· Penambahan bahan organik dapat meningkatkan populasi mikroorganisme tanah, diantaranya jamur dan cendawan, karena bahan organik digunakan oleh mikroorganisme tanah sebagai penyusun tubuh dan sumber energinya. Miselia atau hifa cendawan tersebut mampu menyatukan butir tanah menjadi agregat, sedangkan bakteri berfungsi seperti semen yang menyatukan agregat.

· Peningkatan secara fisik butir-butir prima oleh miselia jamur dan aktinomisetes. Dengan cara ini pembentukan struktur tanpa adanya fraksi liat dapat terjadi dalam tanah.

· Peningkatan secara kimia butir-butir liat melalui ikatan bagian-bagian pada senyawa organik yang berbentuk rantai panjang.

· Peningkatan secara kimia butir-butir liat melalui ikatan antar bagian negatif liat dengan bagian negatif (karbosil) dari senyawa organik dengan perantara basa dan ikatan hidrogen.

· Peningkatan secara kimia butir-butir liat melalui ikatan antara bagian negatif liat dan bagian positf dari senyawa organik berbentuk rantai polimer.

Pengaruh Bahan Organik pada Sifat Kimia Tanah

Meningkatkan daya jerap dan kapasitas tukar kation (KTK). Sekitar setengah dari kapasitas tukar kation (KTK) tanah berasal dari bahan organik. Bahan organik dapat meningkatkan kapasitas tukar kation dua sampai tiga puluh kali lebih besar daripada koloid mineral yang meliputi 30 sampai 90% dari tenaga jerap suatu tanah mineral. Peningkatan KTK akibat penambahan bahan organik dikarenakan pelapukan bahan organik akan menghasilkan humus (koloid organik) yang mempunyai permukaan dapat menahan unsur hara dan air sehingga dapat dikatakan bahwa pemberian bahan organik dapat menyimpan pupuk dan air yang diberikan di dalam tanah. Peningkatan KTK menambah kemampuan tanah untuk menahan unsur- unsur hara.

Unsur N,P,S diikat dalam bentuk organik atau dalam tubuh mikroorganisme, sehingga terhindar dari pencucian, kemudian tersedia kembali. Berbeda dengan pupuk komersil dimana biasanya ditambahkan dalam jumlah yang banyak karena sangat larut air sehingga pada periode hujan terjadi kehilangan yang sangat tinggi, nutrien yang tersimpan dalam residu organik tidak larut dalam air sehingga dilepaskan oleh proses mikrobiologis. Kehilangan karena pencucian tidak seserius seperti yang terjadi pada pupuk komersil. Sebagai hasilnya kandungan nitrogen tersedia stabil pada level intermediet dan mengurangi bahaya kekurangan dan kelebihan. Bahan organik berperan sebagai penambah hara N, P, K bagi tanaman dari hasil mineralisasi oleh mikroorganisme. Mineralisasi merupakan lawan kata dari immobilisasi. Mineralisasi merupakan transformasi oleh mikroorganisme dari sebuah unsur pada bahan organik menjadi anorganik, seperti nitrogen pada protein menjadi amonium atau nitrit. Melalui mineralisasi, unsur hara menjadi tersedia bagi tanaman.

Meningkatkan kation yang mudah dipertukarkan dan pelarutan sejumlah unsur hara dari mineral oleh asam humus. Bahan organik dapat menjaga keberlangsungan suplai dan ketersediaan hara dengan adanya kation yang mudah dipertukarkan. Nitrogen, fosfor dan belerang diikat dalam bentuk organik dan asam humus hasil dekomposisi bahan organik akan mengekstraksi unsur hara dari batuan mineral. Mempengaruhi kemasaman atau pH. Penambahan bahan organik dapat meningkatkan atau malah menurunkan pH tanah, hal ini bergantung pada jenis tanah dan bahan organik yang ditambahkan. Penurunan pH tanah akibat penambahan bahan organik dapat terjadi karena dekomposisi bahan organik yang banyak menghasilkan asam-asam dominan. Sedangkan kenaikan pH akibat penambahan bahan organik yang terjadi pada tanah masam dimana kandungan aluminium tanah tinggi , terjadi karena bahan organik mengikat Al sebagai senyawa kompleks sehingga tidak terhidrolisis lagi .

Peranan bahan organik terhadap perbaikan sifat kimia tanah tidak terlepas dalam kaitannya dengan dekomposisi bahan organik, karena pada proses ini terjadi perubahan terhadap komposisi kimia bahan organik dari senyawa yang kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana. Proses yang terjadi dalam dekomposisi yaitu perombakan sisa tanaman atau hewan oleh miroorganisme tanah atau enzim-enzim lainnya, peningkatan biomassa organisme, dan akumulasi serta pelepasan akhir. Akumulasi residu tanaman dan hewan sebagai bahan organik dalam tanah antara lain terdiri dari karbohidrat, lignin, tanin, lemak, minyak, lilin, resin, senyawa N, pigmen dan mineral, sehingga hal ini dapat menambahkan unsur-unsur hara dalam tanah.

Pengaruh Bahan Organik pada Sifat Biologi Tanah

Jumlah dan aktivitas metabolik organisme tanah meningkat. Secara umum, pemberian bahan organik dapat meningkatkan pertumbuhan dan aktivitas mikroorganisme. Bahan organik merupakan sumber energi dan bahan makanan bagi mikroorganisme yang hidup di dalam tanah. Mikroorganisme tanah saling berinteraksi dengan kebutuhannya akan bahan organik karena bahan organik menyediakan karbon sebagai sumber energi untuk tumbuh.

Kegiatan jasad mikro dalam membantu dekomposisi bahan organik meningkat. Bahan organik segar yang ditambahkan ke dalam tanah akan dicerna oleh berbagai jasad renik yang ada dalam tanah dan selanjutnya didekomposisisi jika faktor lingkungan mendukung terjadinya proses tersebut. Dekomposisi berarti perombakan yang dilakukan oleh sejumlah mikroorganisme (unsur biologi dalam tanah) dari senyawa kompleks menjadi senyawa sederhana. Hasil dekomposisi berupa senyawa lebih stabil yang disebut humus. Makin banyak bahan organik maka makin banyak pula populasi jasad mikro dalam tanah.

Peranan Bahan Organik Bagi Tanaman

Bahan organik memainkan beberapa peranan penting di tanah. Sebab bahan organik berasal dari tanaman yang tertinggal, berisi unsur-unsur hara yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman. Bahan organik mempengaruhi struktur tanah dan cenderung untuk menjaga menaikkan kondisi fisik yang diinginkan. Peranan bahan organik ada yang bersifat langsung terhadap tanaman, tetapi sebagian besar mempengaruhi tanaman melalui perubahan sifat dan ciri tanah.

Pengaruh Langsung Bahan Organik pada Tanaman

Melalui penelitian ditemukan bahwa beberapa zat tumbuh dan vitamin dapat diserap langsung dari bahan organik dan dapat merangsang pertumbuhan tanaman. Dulu dianggap orang bahwa hanya asam amino, alanin, dan glisin yang diserap tanaman. Serapan senyawa N tersebut ternyata relatif rendah daripada bentuk N lainnya. Tidak dapat disangkal lagi bahwa bahan organik mengandung sejumlah zat tumbuh dan vitamin serta pada waktu-waktu tertentu dapat merangsang pertumbuhan tanaman dan jasad mikro.

Bahan organik ini merupakan sumber nutrien inorganik bagi tanaman. Jadi tingkat pertumbuhan tanaman untuk periode yang lama sebanding dengan suplai nutrien organik dan inorganik. Hal ini mengindikasikan bahwa peranan langsung utama bahan organik adalah untuk menyuplai nutrien bagi tanaman. Penambahan bahan organik kedalam tanah akan menambahkan unsur hara baik makro maupun mikro yang dibutuhkan oleh tumbuhan, sehingga pemupukan dengan pupuk anorganik yang biasa dilakukan oleh para petani dapat dikurangi kuantitasnya karena tumbuhan sudah mendapatkan unsur-unsur hara dari bahan organik yang ditambahkan kedalam tanah tersebut. Efisiensi nutrisi tanaman meningkat apabila pememukaan tanah dilindungi dengan bahan organik.

Pengaruh Tidak Langsung Bahan Organik pada Tanaman

Sumbangan bahan organik terhadap pertumbuhan tanaman merupakan pengaruhnya terhadap sifat-sifat fisik, kimia dan biologis dari tanah. Bahan organik tanah mempengaruhi sebagian besar proses fisika, biologi dan kimia dalam tanah. Bahan organik memiliki peranan kimia di dalam menyediakan N, P dan S untuk tanaman peranan biologis di dalam mempengaruhi aktifitas organisme mikroflora dan mikrofauna, serta peranan fisik di dalam memperbaiki struktur tanah dan lainnya.

Hal ini akan mempengaruhi pertumbuhan tanaman yang tumbuh di tanah tersebut. Besarnya pengaruh ini bervariasi tergantung perubahan pada setiap faktor utama lingkungan. Sehubungan dengan hasil-hasil dekomposisi bahan organik dan sifat-sifat humus maka dapat dikatakan bahwa bahan organik akan sangat mempengaruhi sifat dan ciri tanah. Peranan tidak langsung bahan organik bagi tanaman meliputi :

· Meningkatkan ketersediaan air bagi tanaman. Bahan organik dapat meningkatkan kemampuan tanah menahan air karena bahan organik, terutama yang telah menjadi humus dengan ratio C/N 20 dan kadar C 57% dapat menyerap air 2-4 kali lipat dari bobotnya. Karena kandungan air tersebut, maka bahan organik terutama yang sudah menjadi humus dapat menjadi penyangga bagi ketersediaan air.

· Membentuk kompleks dengan unsur mikro sehingga melindungi unsur-unsur tersebut dari pencucian. Unsur N,P,S diikat dalam bentuk organik atau dalam tubuh mikroorganisme, sehingga terhindar dari pencucian, kemudian tersedia kembali.

· Meningkatkan kapasitas tukar kation tanah Peningkatan KTK menambah kemampuan tanah untuk menahan unsur- unsur hara.

· Memperbaiki struktur tanah Tanah yang mengandung bahan organik berstruktur gembur, dan apabila dicampurkan dengan bahan mineral akan memberikan struktur remah dan mudah untuk dilakukan pengolahan. Struktur tanah yang demikian merupakan sifat fisik tanah yang baik untuk media pertumbuhan tanaman. Tanah yang bertekstur liat, pasir, atau gumpal akan memberikan sifat fisik yang lebih baik bila tercampur dengan bahan organik.

· Mengurangi erosi

· Memperbaiki agregasi tanah. Bahan organik merupakan pembentuk granulasi dalam tanah dan sangat penting dalam pembentukan agregat tanah yang stabil. Bahan organik adalah bahan pemantap agregat tanah yang tiada taranya. Melalui penambahan bahan organik, tanah yang tadinya berat menjadi berstruktur remah yang relatif lebih ringan. Pergerakan air secara vertikal atau infiltrasi dapat diperbaiki dan tanah dapat menyerap air lebih cepat sehingga aliran permukaan dan erosi diperkecil. Demikian pula dengan aerasi tanah yang menjadi lebih baik karena ruang pori tanah (porositas) bertambah akibat terbentuknya agregat.

· Menstabilkan temperatur. Bahan organik dapat menyerap panas tinggi dan dapat juga menjadi isolator panas karena mempunyai daya hantar panas yang rendah, sehingga temperatur optimum yang dibutuhkan oleh tumbuhan untuk pertumbuhannya dapat terpenuhi dengan baik.

· Meningkatkan efisiensi pemupukan

Secara umum, pemberian bahan organik dapat meningkatkan pertumbuhan dan produksi tanaman. Demikian pula dengan peranannya dalam menanggulangi erosi dan produktivitas lahan. Penambahan bahan organik akan lebih baik jika diiringi dengan pola penanaman yang sesuai, misalnya dengan pola tanaman sela pada sistem tumpangsari. Pengelolaan tanah atau lahan yang sesuai akan mendukung terciptanya suatu konservasi bagi tanah dan air serta memberikan keuntungan tersendiri bagi manusia.

PESTISIDA ORGANIK 1

Penggunaan pestisida buatan yang memakai bahan kimia memang berbahaya bagi manusia. Kita sering merasa waswas bila anak kita akan bisa menjangkaunya.  Nah, semoga artikel tentang pembuatan pestisida alami ini dapat membantu memecahkan persoalan Anda (petani) dalam melindungi kebun (lahan pertanian) sekaligus keluarga.  Mimba (Azadiracta indica) Cara pembuatannya dapat dilakukan dengan mengambil 2 genggam bijinya, kemudian ditumbuk.  Campur dengan 1 liter air, kemudian diaduk sampai rata.   Biarkan selama 12 jam, kemudian disaring.  Bahan saringan tersebut merupakan bahan aktif yang penggunaannya harus ditambah dengan air sebagai pengencer. Cara lainnya adalah dengan menggunakan daunnya sebanyak 1 kg yang direbus dengan 5 liter air. Rebusan ini diamkan selama 12 jam, kemudian saring. Air saringannya merupakan bahan pestisida alami yang dapat digunakan sebagai pengendali berbagai hama tanaman. Tembakau (Nicotium tabacum) Tembakau diambil batang atau daunnya untuk digunakan sebagai bahan pestisida alami.  Caranya rendam batang atau daun tembakau selama 3 - 4 hari, atau bisa juga dengan direbus selama 15 menit.  Kemudian biarkan dingin lalu saring.  Air hasil saringan ini bias digunakan untuk mengusir berbagai jenis hama tanaman. Tuba, Jenu (Derriseleptica) Bahan yang digunakan bisa dari akar dan kulit kayu. Caranya dengan menumbuk bahan tersebut sampai betul-betul hancur.   Kemudian campur dengan air untuk dibuat ekstrak.  Campur setiap 6 (enam) sendok makan ekstrak tersebut dengan 3 liter air.  Campuran ini bisa digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis hama tanaman. Temu-temuan (Temu Hitam, Kencur, Kunyit) Bahan diambil dari rimpangnya, yang kemudian ditumbuk halus dengan dicampur urine (air kencing) sapi. Campuran ini diencerkan dengan air dengan perbandingan 1 : 2 - 6 liter.  Gunakan untuk mengendalikan berbagai jenis serangga penyerang tanaman. Kucai (Allium schonaoresum) Kalau menggunakan kucai, cara meramunya adalah dengan menyeduhnya, yang kemudian didinginkan.  Kemudian saring.  Air saringannya ini mampu untuk memberantas hama yang biasanya menyerang tanaman mentimun. Bunga Camomil (Chamaemelum spp) Bunga yang sudah kering diseduh, kemudian dinginkan dan saring.  Gunakan air saringan tersebut untuk mencegah damping off atau penyakit rebah. Bawang Putih (Allium sativum) Bawang putih, begitu juga dengan bawang bombai dan cabai, digiling, tambahkan air sedikit, dan kemudian diamkan sekitar 1 jam.   Lalu berikan 1 sendok makan deterjen, aduk sampai rata, dan kemudian ditutup.  Simpan di tempat yang dingin selama 7 - 10 hari.  Bila ingin menggunakannya, campur ekstrak tersebut dengan air.  Campuran ini berguna untuk membasmi berbagai hama tanaman, khususnya hortikultura. Abu Kayu Abu sisa bakaran kayu ditaburkan di sekeliling perakaran tanaman bawang bombay, kol atau lobak dengan tujuan untuk mengendalikan root maggot.  Abu kayu ini bisa juga untuk mengendalikan serangan siput dan ulat grayak.  Caranya, taburkan di sekeliling parit tanaman. Mint (Menta spp) Daun mint dicampur dengan cabai, bawang daun dan tembakau.  Kemudian giling sampai halus untuk diambil ekstraknya.  Ekstrak ini dicampur dengan air secukupnya.  Dari ekstrak tersebut bisa digunakan untuk memberantas berbagai hama yang menyerang tanaman. Kembang Kenikir (Tagetes spp) Ambil daunnya 2 genggam, kemudian campur dengan 3 siung bawang putih, 2 cabai kecil dan 3 bawang bombay.  Dari ketiga bahan tersebut dimasak dengan air lalu didinginkan.  Kemudian tambahkan 4 - 5 bagian air, aduk kemudian saring.  Air saringan tersebut dapat digunakan untuk membasmi berbagai hama tanaman. Cabai Merah (Capsium annum) Cara pembuatannya dengan mengeringkan cabai yang basah dulu.  Kemudian giling sampai menjadi tepung.  Tepung cabai tersebut kalau dicampur dengan air dapat digunakan untuk membasmi hama tanaman. Sedudu Sedudu (sejenis tanaman patah tulang) diambil getahnya.  Getah ini bisa dimanfaatkan untuk mengendalikan berbagai hama tanaman. Kemanggi (Ocimum sanetu) Cara pembuatannya: kumpulkan daun kemangi segar, kemudian keringkan.  Setelah kering, baru direbus sampai mendidih, lalu didinginkan dan disaring.  Hasil saringan ini bisa digunakan sebagai pestisida alami. Dringgo (Acarus calamus) Akar dringgo dihancurkan sampai halus (menjadi tepung), kemudian dicampur dengan air secukupnya. Campuran antara tepung dan air tersebut dapat digunakan sebagai bahan pembasmi serangga. Tembelekan (Lantara camara) daun dan cabang tembelekan dikeringkan lalu dibakar.  Abunya dicampur air dan dipercikkan ke tanaman yang terserang hama, baik yang berupa kumbang maupun pengerek daun. Rumput Mala (Artimista vulgaris) Caranya bakar tangkai yang kering dari rumput tersebut.  Kemudian manfaatkan asap ini untuk mengendalikan hama yang menyerang suatu tanaman. Tomat (Lycopersicum eskulentum) Gunakan batang dan daun tomat, dan dididihkan.  Kemudian biarkan dingin lalu saring.  Air dari saringan ini bisa digunakan untuk mengendalikan berbagai hama tanaman. Gamal (Gliricidia sepium) Daun dan batang gamal ditumbuk, beri sedikit air lalu ambil ekstraknya.  Ekstrak daun segar ini dan batang gamal ini dapat digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis hama tanaman, khususnya jenis serangga. Bunga Mentega (Nerium indicum) Gunakan daun dan kulit kayu mentega dan rendamlah dalam air biasa selama kurang lebih 1 jam, kemudian disaring.  Dari hasil saringan tadi dapat digunakan untuk mengusir semut. Dengan semakin mahalnya bisaya pestisida, maka kita petani kita mulai melirik pestisida organic. Disamping harganya murah, bahan-bahannya banyak tersedia di sekitar kita. Namun sayangnya kita enggan untuk membuatnya, karena umumnya kita tidak tahu bagaimana cara membuatnya. gb.gadung Pestisida adalah zat pengendali hama (seperti: ulat, wereng dan kepik). Pestisida Organik: adalah pengendali hama yang dibuat dengan memanfaatkan zat racun dari gadung dan tembakau. Karena bahan-bahan ini mudah didapat oleh petani, maka pestisida organik dapat dibuat sendiri oleh petani sehingga menekan biaya produksi dan akrab dengan lingkungan.  Penggunaan pestisida organik juga harus dilakukan dengan hati-hati dan dengan kesabaran serta ketelitian. Banyaknya pestisida organik yang disemprotkan ke tanaman harus disesuaikan dengan hama. Waktu penyemprotan juga harus diperhatikan petani sesuai dengan siklus perkembangan hama. Pestisida organik dapat menjamin keamanan ekosistem. Dengan pestisida organik hama hanya terusir dari tanaman petani tanpa membunuh. Selain itu penggunaan pestisida organik dapat mencegah lahan pertanian menjadi keras dan menghindari ketergantungan pada pestisida kimia. Untuk pencegahan adanya hama, penyemprotan dapat dilakukan secara periodik pada tanaman sayuran. Sebaiknya dalam waktu satu minggu sekali atau disesuaikan dengan ada tidaknya hama karena hama selalu berpindah. Bahan baku Pestisida organik dapat diperoleh dari biji mahoni, kunyit, jahe, serai dan cabe. Pembuatannya dengan dihaluskan, diberi air, diperas dan disaring . Untuk cabe saat penyemprotan harus hati-hati jangan sampai berbalik arah mengenai manusia. Pestisida dari mahoni untuk mengatasi hama tanaman terong dan pare. Kunyit, jahe, serai untuk mengatasi jamur tanaman dan buah. Cabe untuk mengatasi semua jenis hama kecuali hama di dalam tanah. Selain dengan pestisida organik buatan, pengusiran hama lalat buah juga dapat dilakukan dengan pengalihan perhatian hama pada warna-warna yang disukainya. Caranya dengan memasang warna tertentu yang bisa menarik lalat buah di sekitar tanaman. Pertanian secara tumpang sari juga bisa menjadi alternatif mengurangi hama tanaman tertentu.  Berikut beberapa cara untuk membuat pestisida organik yang dapat dibuat sendiri: Membuat Pestisida Organik untuk Hama dan penyakit tanaman Bahan dan Alat: 2 kg gadung. 1 kg tembakau. 2 ons terasi. ¼ kg jaringao (dringo). 4 liter air. 1 sendok makan minyak kelapa. Parutan kelapa. Saringan kelapa (kain tipis). Ember plastik. Nampan plastik. Cara Pembuatan: Minyak kelapa dioleskan pada kulit tangan dan kaki (sebagai perisai dari getah gadung). Gadung dikupas kulitnya dan diparut. Tembakau digodok atau dapat juga direndam dengan 3 liter air panas Jaringao ditumbuk kemudian direndam dengan ½ liter air panas Tembakau, jaringao, dan terasi direndam sendiri-sendiri selama 24 jam. Kemudian dilakukan penyaringan satu per satu dan dijadikan satu wadah sehingga hasil perasan ramuan tersebut menjadi 5 liter larutan. Dosis: 1 gelas larutan dicampur 5-10 liter air. 2 gelas larutan dicampur 10-14 liter air. Kegunaan: Dapat menekan populasi serangan hama dan penyakit. Dapat menolak hama dan penyakit. Dapat mengundang makanan tambahan musuh alami. Sasaran : Wereng Batang Coklat, Lembing Batu, Ulat Grayak, Ulat Hama Putih Palsu 1. Pestisida Organik NIKURAK (mahoni, tembakau dan daun jarak) a. Bahan-bahan 1. Biji mahoni : 300 gram 2. Tembakau : 100 gram 3. Daun jarak : 1 kg 4. Air : 6 ltr b. Cara membuatnya 1. Biji mahoni digiling/ditumbuk halus. 2. Daun jarak dan tembakau direbus dengan air sampai mendidih, angkat dan dinginkan. Campurkan mahoni yang sudah ditumbuk halus aduk hingga rata, kemudian diamkan selama 24 jam, lalu saring. 3. Jika larutan pestisida organik ingin disimpan, maka pencampuran dilakukan pada saat akan digunakan. c. Dosis : 30 cc larutan pestisida organik ini bias digunakan untuk satu tangki sprayer (+/- 15 liter). Semprotkan ke lahan yang terkena hama pada waktu pagi atau sore hari. Ulangi tiap 4 hari sekali. d. Sasaran OPT (Organisme Pengganggu Tanaman) Ulat grayak : pada tanaman bawang merah, bawang putih, kedelai, jagung, kacang tanah, kacang panjang, kubis dan sawi Ulat penggulung daun dan perusak daun pada tanaman padi. e. Hasil pencapaian 1. Pestisida Organik NIKORAK bersifat racun kontak, dan hama yang terkena secara langsung , tingka kematiannya tinggi. 2. Populasi hama turun drastic dan timbulnya lama 3. Keluhan sampingan tidak ditemui, pada waktu setelah penyemprotan. 2. GACASI (gadung, cabe merah dan daun sirih) a. Bahan-bahan 1. Gadung : 4 kg 2. Cabai merah : 2 on 3. Daunsirih : 2 kg 4. Air : 15 ltr b. Cara membuatnya 1. Gadung, cabai dan daun sirih digiling halus dan campurkan dengan rata 2. Tambahkan air, aduk sampai rata dan disaring, air ramuan merupakan induk pestisida. c. Penggunaan 14 liter air dicampur dengan pestisida 250 cc (1 gelas), semprotkan ke lahan pada waktu pagi/sore hari, ulangi 4-5 hari sekali. d. Sasaran OPT Penggerek batang, wereng, walang sangit, thrip, aphia, serangga kecil lainnya.

BIOTEKNOLOGI MIKROBA UNTUK PERTANIAN ORGANIK

Alasan kesehatan dan kelestarian alam/lingkungan menjadikan pertanian organik sebagai salah satu alternatif pertanian modern. Pertanian organik mengandalkan bahan-bahan alami dan menghindari segala asupan yang berbau sintetik, baik berupa pupuk sintetik, herbisida, maupun pestisida sintetik. Namun, petani sering mengeluhkan hasil produksi pertanian organik yang produktivitasnya cenderung rendah dan lebih rentan terhadap serangan hama. Masalah ini sebenarnya bisa diatasi dengan memanfaatkan bioteknologi berbasis mikroba yang diambil dari sumber-sumber kekayaan hayati non sintetik.

Tanah adalah habitat yang sangat kaya akan keragaman mikroorganisme seperti bakteri, aktinomicetes, fungi, protozoa, alga dan virus. Tanah-tanah pertanian yang subur mengandung lebih dari 100 juta mikroba per gram tanah. Produktivitas dan daya dukung tanah tergantung pada aktivitas mikroba-mikroba tersebut. Sebagian besar mikroba tanah memiliki peranan yang menguntungan bagi pertanian. Mikroba tanah antara lain berperan dalam mendegradasi limbah-limbah organik pertanian, re-cycling hara tanaman, fiksasi biologis nitrogen dari udara, pelarutan fosfat, merangsang pertumbuhan tanaman, biokontrol patogen tanaman, membantu penyerapan unsur hara tanaman, dan membentuk simbiosis menguntungan. Bioteknologi berbasis mikroba tanah dikembangkan dengan memanfaatkan peran-peran penting mikroba tanah tersebut.

Teknologi Kompos Bioaktif

Salah satu masalah mendasar yang sering ditemui ketika menerapkan pertanian organik adalah kandungan bahan organik tanah dan status hara tanah yang rendah. Petani organik mengatasi masalah tersebut dengan memberikan pupuk hijau atau pupuk kandang. Pupuk hijau dan pupuk kandang sebenarnya adalah limbah-limbah organik yang telah mengalami penghacuran sehingga menjadi lebih tersedia bagi tanaman. Limbah organik seperti sampah dedaunan, seresah, kotoran-kotoran binatang ternak tidak bisa langsung diberikan ke tanaman. Limbah organik harus dihancurkan/dikomposkan terlebih dahulu oleh mikroba tanah menjadi unsur-unsur hara yang dapat diserap oleh tanaman. Secara alami proses pengkomposan ini memakan waktu yang sangat lama, berkisar antara enam bulan hingga setahun sampai bahan organik tersebut benar-benar tersedia bagi tanaman.
Proses penghancuran limbah organik dapat dipercepat dengan menggunakan mikroba penghancur (dekomposer) yang memiliki kemampuan tinggi. Penggunaan mikroba penghancur ini dapat mempersingkat proses dekomposisi dari beberapa bulan menjadi beberapa minggu saja. Di pasaran saat ini banyak tersedia produk-produk biodekomposer untuk mempercepat proses pengomposan, misalnya: SuperDec, OrgaDec, EM4, EM Lestari, Starbio, Degra Simba, Stardec, dan lain-lain.
Dr. Didiek H Goenadi, Direktur Eksekutif Lembaga Riset Perkebunan Indonesia, mendefinisikan kompos bioaktif sebagai kompos yang diproduksi dengan bantuan mikroba lignoselulolitik unggul yang tetap bertahan di dalam kompos dan berperan sebagai agensia hayati pengendali penyakit tanaman. SuperDec dan OrgaDec, produk biodekomposer yang dikembangkan oleh Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia (BPBPI), dikembangkan berdasarkan filosofi tersebut. Mikroba biodekomposer unggul yang digunakan adalah Trichoderman pseudokoningii, Cytopaga sp, dan fungi pelapuk putih. Mikroba tersebut mampu mempercepat proses pengomposan menjadi sekitar 2-3 minggu. Mikroba tetap hidup dan aktif di dalam kompos. Ketika kompos tersebut diberikan ke tanah, mikroba akan berperan untuk mengendalikan mikroba-mikroba patogen penyebab penyakit tanaman.
Keuntungan penggunaan kompos bioaktif untuk pertanian organik selain mempercepat waktu pengomposan dan menyediakan kompos yang berkualitas tinggi, juga berperan sebagai agensia hayati untuk mengendalikan penyakit tanaman, terutama penyakit yang menyerang dari dalam tanah. Kekawatiran para petani organik akan tanamannya yang mudah diserang penyakit dapat di atasi dengan menggunakan kompos bioaktif.

Biofertilizer

Petani organik sangat alergi dengan pupuk-pupuk kimia atau pupuk sintetik lainnya. Untuk memenuhi kebutuhan hara tanaman, petani organik umumnya mengandalkan kompos sebagai sumber utama nutrisi tanaman. Sayangnya kandungan hara kompos rendah. Kompos yang sudah matang kandungan haranya kurang lebih : 1.69% N, 0.34% P2O5, dan 2.81% K. Dengan kata lain seratus kilogram kompos setara dengan 1.69 kg Urea, 0.34 kg SP 36, dan 2.18 kg KCl. Misalnya untuk memupuk padi yang kebutuhan haranya kg Urea/ha, kg SP 36/ha dan kg KCl/ha, maka kompos yang dibutuhkan kurang lebih sebanyak ton kompos/ha. Jumlah kompos yang demikian besar memerlukan tenaga kerja yang lebih banyak dan berimplikasi pula pada biaya produksi.
Mikroba-mikroba tanah banyak yang berperan di dalam penyediaan maupaun penyerapan unsur hara bagi tanaman. Tiga unsur hara penting tanaman, yaitu Nitrogen (N), fosfat (P), dan kalium (K) seluruhnya melibatkan aktivitas mikroba tanah. Hara N sebenarnya tersedia melimpah di udara. Kurang lebih 74% kandungan udara adalah N. Namun, N udara tidak dapat langsung diserap oleh tanaman. Tidak ada satupun tanaman yang dapat menyerap N dari udara. N harus difiksasi/ditambat oleh mikroba tanah dan diubah bentuknya menjadi tersedia bagi tanaman. Mikroba penambat N ada yang bersimbiosis dengan tanaman dan ada pula yang hidup bebas di sekitar perakaran tanaman. Mikroba penambat N simbiotik antara lain : Rhizobium sp. Rhizobium sp hidup di dalam bintil akar tanaman kacang-kacangan (leguminose). Mikroba penambat N non-simbiotik misalnya: Azospirillum sp dan Azotobacter sp. Mikroba penambat N simbiotik hanya bisa digunakan untuk tanaman leguminose saja, sedangkan mikroba penambat N non simbiotik dapat digunakan untuk semua jenis tanaman.
Mikroba tanah lain yang berperan di dalam penyediaan unsur hara tanaman adalah mikroba pelarut fosfat (P) dan kalium (K). Tanah-tanah yang lama diberi pupuk superfosfat (TSP/SP 36) umumnya kandungan P-nya cukup tinggi (jenuh). Namun, hara P ini sedikit/tidak tersedia bagi tanaman, karena terikat pada mineral liat tanah yang sukar larut. Di sinilah peranan mikroba pelarut P. Mikroba ini akan melepaskan ikatan P dari mineral liat tanah dan menyediakannya bagi tanaman. Banyak sekali mikroba yang mampu melarutkan P, antara lain: Aspergillus sp, Penicillium sp, Zerowilia lipolitika, Pseudomonas sp, … ,………… Mikroba yang berkemampuan tinggi melarutkan P, umumnya juga berkemampuan tinggi dalam melarutkan K.
Kelompok mikroba lain yang juga berperan dalam penyerapan unsur P adalah Mikoriza. Setidaknya ada dua jenis mikoriza yang sering dipakai untuk biofertilizer, yaitu: ektomikoriza dan endomikoriza. Ektomikoriza seringkali ditemukan pada tanaman-tanaman keras/berkayu, sedangkan endomikoriza ditemukan pada banyak tanaman, baik tanaman berkayu atau bukan. Mikoriza hidup bersimbiosis pada akar tanaman. Mikoriza berperan dalam melarutkan P dan membantu penyerapan hara P oleh tanaman. Selain itu tanaman yang bermikoriza umumnya juga lebih tahan terhadap kekeringan. Contoh mikoriza yang sering ditemukan adalah Glomus sp dan Gigaspora sp.
Beberapa mikroba tanah juga mampu menghasilkan hormon tanaman yang dapat merangsang pertumbuhan tanaman. Hormon yang dihasilkan oleh mikroba akan diserap oleh tanaman sehingga tanaman akan tumbuh lebih cepat atau lebih besar. Kelompok mikroba yang mampu menghasilkan hormon tanaman, antara lain: Pseudomonas sp dan Azotobacter sp.
Mikroba-mikroba tanah yang bermanfaat untuk melarutkan unsur hara, membantu penyerapan unsur hara, maupun merangsang pertumbuhan tanaman diformulasikan dalam bahan pembawa khusus dan digunakan sebagai biofertilizer untuk pertanian organik. Hasil penelitian yang dilakukan oleh BPBPI mendapatkan bahwa biofertilizer setidaknya dapat mensuplai lebih dari setengah kebutuhan hara tanaman. Biofertilizer yang dikembangkan oleh BPBPI antara lain: Emas, Rhiphosant, Kamizae, dan Simbionriza.

Agen Biokontrol

Hama dan penyakit tanaman merupakan salah satu kendala serius dalam budidaya pertanian organik. Jenis-jenis tanaman yang terbiasa dilindungi oleh pestisida kimia seperti jenis-jenis hibrida, umumnya sangat rentah terhadap serangan hama dan penyakit ketika dibudidayakan dengan sistim organik. Alam sebenarnya telah menyediakan mekanisme perlindungan alami. Di alam terdapat mikroba-mikroba dapat mengendalikan organisme patogen tersebut. Mikroba atau organisme patogen akan menyerang tanaman ketika terjadi ketidakseimbangan populasi antara organisme patogen dengan mikroba pengendalinya. Di sini jumlah organisme patogen lebih banyak daripada jumlah mikroba pengendalinya. Apabila kita dapat menyeimbangakan populasi kedua jenis organisme ini, maka hama dan penyakit tanaman dapat dihindari.
Mikroba yang dapat mengendalikan hama tanaman antara lain: Bacillus thurigiensis (BT), Bauveria bassiana, Paecilomyces fumosoroseus, dan Metharizium anisopliae. Mikroba-mikroba ini mampu menyerang dan membunuh berbagai serangga yang menjadi hama tanaman. Mikroba yang dapat mengendalikan penyakit tanaman misalnya: Trichoderma sp. Trichoderma sp mampu mengendalikan penyakit tanaman yang disebabkan oleh Gonoderma sp, JAP (jamur akar putih), atau Phytoptora sp.

Aplikasi pada Pertanian Organik

Produk-produk bioteknologi mikroba hampir seluruhnya menggunakan bahan-bahan alami. Produk-produk ini dapat memenuhi kebutuhan petani organik. Kebutuhan akan bahan organik tanah dan hara tanaman dapat dipenuhi dengan kompos bioaktif dan aktivator pengomposan. Aplikasi biofertilizer pada pertanian organik dapat mensuplai kebutuhan hara tanaman yang selama ini dipenuhi dari pupuk-pupuk kimia. Serangan hama dan penyakit tanaman dapat dikendalikan dengan memanfaatkan biokotrol.
Selama ini petani Indonesia yang menerapkan sistem pertanian organik hanya mengandalkan kompos dan cenderung membiarkan serangan hama dan penyakit tanaman. Dengan tersedianya bioteknologi berbasis mikroba, petani organik tidak perlu kawatir dengan masalah ketersediaan bahan organik, unsur hara, dan serangan hama dan penyakit tanaman.