Laporan Praktikum Dekomposisi [PDF]

Citation preview

Laporan Praktikum Dasar-Dasar Ekologi



DEKOMPOSISI



NAMA



:



MUHAIMIN



N I M



:



G011191157



KELAS



:



EKOLOGI C



KELOMPOK



:



5



ASISTEN



:



ALIFAH NURKHAIRINA



DEPARTEMEN BUDIDAYA PERTANIAN PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2019



BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tanah adalah bentuk kecil dari permukaan bumi yang langsung Tanah adalah sbagian kerak bumi yang tersusun dari mineral dan bahan organik. Tanah memiliki peran sangat penting bagi kehidupan di bumi karena tanah mendukung kehidupan bagi tumbuhan dengan menyediakan unsur hara dan air yang sekaligus sebagai penopang akar. Struktur tanah yang berpori-pori juga menjadi tempat yang baik bagi akar untuk bernafas dan pertumbuhan. Tanah juga menjadi habitat hidup berbagai organisme yang sebagian besar hewan darat yang menjadikan tanah sebagai lahan untuk hidup dan bergerak. Proses pembentukan tanah dikenal sebagai “pedogenesis”. Setiap lapisan tanah mendeskripsikan mengenai proses-proses fisika, kimia, dan biologi yang telah dilalui tubuh tanah tersebut. Sebagai contoh, mikroorganisme pendekomposisi sampah. Jika mikroorganisme tersebut tidak ada, siklus berbagai unsur di alam akan terhambat, dan akhirnya akan menimbulkan ketidakseimbangan ekosistem. Nutrisi dikembalikan ke tanah dalam bentuk sampah yang dilarutkan melalui kegiatan pengurai atau yang dikenal dengan istilah dekomposisi. Dekomposisi merupakan proses penting dalam fungsi ekologi. Organismeorganisme yang telah mati mengalami penghancuran menjadi pecahan-pecahan yang lebih kecil, dan akhirnya menjadi partikel-partikel yang lebih kecil lagi. Arisandi menerangkan bahwa proses dekomposisi sangatlah penting dalam kehidupan ekologi, organisme yang telah mati menjadi pengurai untuk menjadikan tanah lebih subur. Tingkat dekomposisi merupakan suatu keadaan ketika unsur-unsur hara akan diserap kembali oleh tanaman, sebagian besar hara yang dikembalikan adalah dalam bentuk serasah yang tidak dapat diserap langsung oleh tumbuhan tetapi harus melalui proses dekomposisi terlebih dahulu. Serasah yaitu tumpukan dedaunan kering, rerantingan dan berbagai sisa vegetasi lainnya diatas lantai hutan atau kebun. Serasah yang telah membusuk (mengalami dekomposisi) berubah menjadi humus (bunga tanah) dan akhirnya menjadi tanah.Binatang ini melakukan proses pembusukan sisa-



sisa tanaman sehingga menjadi unsur hara dan menggali lubang serta terowongan yang menyebabkan terbentuknya saluran peredaran air dan udara di dalam tanah. Laju dekomposisi dipengaruhi oleh faktor lingkungan, contohnya pH, iklim (temperatur dan kelembaban), komposisi kimia dari serasah, dan mikroorganisme tanah. Laju ini terutama dipengaruhi oleh kelembapan udara, organisme flora dan fauna mikro dan kandungan kimia dari serasah. Kecepatan dekomposisi serasah daun di pengaruhi oleh faktor tipe serasah, temperature, serta pengaruh pH. Proses dekomposisi berjalan secara bertahap, dimana laju dekomposisi paling cepat terjadi pada minggu pertama. Hal ini dikarenakan serasah Dalam dekomposisi produksi serasah merupakan bagian yang penting dalam transfer bahan organik dari vegetasi ke dalam tanah. Unsur hara yang dihasilkan dari proses dekomposisi serasah di dalam tanah sangat penting dalam pertumbuhan berbagai ekosistem mangrove dan sebagai sumber detritus bagi tanaman pada tingkat semai, serasah dapat menciptakan lingkungan mikro setempat berbeda dengan pelepasan nutrisi atau campuran phytotoxic selama pembusukannya, mengurangi erosi lahan dan evapotranspirasi (tetapi mungkin juga menahan curah hujan) dan mengurangi temperatur tanah maksimum. Serasah juga dapat bertindak sebagai suatu faktor mekanik, merusakkan atau membunuh semai ketika gugur ke tanah. Disana dapat juga terjadi efek tidak langsung pada serasah daun, sebagai contoh, kelembaban yang lebih tinggi di dalam lapisan serasah dapat menunjang pertumbuhan jamur patogen yang dapat kemudian menyerang semai. Berdasarkan uraian di atas, maka dilakukan praktikum mengenai dekomposisi untuk mengetahui proses dekomposisi dan tingkat dekomposisi daun dari beberapa vegetasi pohon serta faktor-faktor yang mempengaruhi laju dekomposisi bahan tanaman. Pada dasarnya kehidupan organism itu bergantung pada lingkungannya, dan jika terjadi perubahan pada lingkungan tersebut maka akan menyebabkan perubahan juga pada organisme yang hidup di atasnnya. Dengan kata lain lingkungan hidup organism harus sesuai dengan persyaratan hidup organisme.



1.2 Tujuan dan Kegunaan Tujuan dilakukannya praktikum adalah untuk mengetahui proses dan tingkat dekomposisi daun dari beberapa vegetasi daun, mengetahui faktor – faktor yang mepengaruhi laju dekomposisi. Kegunaanya adalah dapat memberikan pemahaman tentang proses dekomposisi serta faktor-faktor yang mempengaruhi laju dekomposisi bahan tanaman.



BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Dekomposisi Secara Umum Dekomposisi merupakan proses penting dalam fungsi ekologi. Organismeorganisme yang telah mati mengalami penghancuran menjadi pecahan-pecahan yang lebih kecil dan akhirnya menjadi partikel-partikel yang lebih kecil lagi. Dekomposisi adalah perubahan fisik maupun kimiawi secara sederhana oleh mikroorganisme tanah (bakteri, fungi dan hewan tanah lainnya) atau sering disebut juga mineralisasi yaitu proses



penghancuran



berasal



menjadi



dari



hewan



dan



tanaman



bahan organik yang



senyawa-senyawa



organik



sederhana (Arisandi, 2002). Dekomposisi berarti terurainya suatu zat organisme menjadi unsur-unsur yang lebih kecil. Dekomposisi suatu organisme hidup menghasilkan senyawa yang merupakan unsur penyusun organisme tersebut. Karena organisme hidup terdiri atas senyawa organik yang mungkin mengandung unsur belerang, pada proses dekomposisi sering terjadi senyawa yang berbau (Arisandi, 2002). Dekomposisi merupakan proses yang sangat komplek yang melibatkan beberapa faktor. Sampah daun, ranting-ranting dan kayu yang mencapai tanah akan membusuk dan secara bertahap akan dimasukkan ke dalam horizon mineral tanah melalui aktivitas organisme tanah. Dekomposisi merupakan suatu proses yang terjadi pada setiap bahan organik. Tanaman yang gugur akan mengalami dekomposisi dengan ciri-ciri daunnya hancur seperti tanah dengan warna cokelat kehitaman yang menunjukkan tingkat dekomposisinya (Zamroni, 2008). Proses dekomposisi berjalan dengan lancar secara bertahap, dimana laju dekomposisi paling cepat terjadi pada minggu pertama. Hal ini dikarenakan pada serasah yang baru masih banyak persediaan unsur-unsur yang merupakan makanan bagi mikroba tanah atau bagi organisme pengurai, sehingga serasah cepat hancur (Pleguezuelo, 2009).



2.2 Faktor – Faktor yang Mempengaruhi Dekomposisi Warsidi (2010) proses dekomposisi dikendalikan oleh tiga tipe faktor, yaitu: kondisi lingkungan fisik, kualitas dan kuantitas dari substrat yang tersedia untuk dekomposer, serta karakteristik dari komunitas mikroba, berikut penjelasannya : 1. Kondisi Lingkungan Fisik a.



Temperatur Temperatur mempengaruhi proses dekomposisi secara langsung dengan



meningkatkan aktivitas mikroba dan secara tidak langsung dengan mengubah kelembaban tanah serta kuantitas dan kualitas masukan bahan organik ke dalam tanah. Meningkatnya suhu menyebabkan peningkatan eksponensial dalam proses respirasi mikroba pada rentang temperatur yang luas, mempercepat mineralisasi karbon organik menjadi CO2. Keadaan temperatur yang tinggi secara terus menerus menyebabkan proses dekomposisi berlangsung dengan lebih cepat. Temperatur juga memiliki banyak efek tidak langsung terhadap proses dekomposisi.



Temperatur



tinggi



mengurangi



kelembaban



tanah



dengan



meningkatkan proses evaporasi dan transpirasi. Stimulasi aktivitas mikroba oleh temperatur yang hangat juga menginisiasikan serangkaian perputaran umpan balik (feedback-loop) yang mempengaruhi proses dekomposisi. Di sisi lain, pelepasan nutrisi oleh proses dekomposisi pada temperatur tinggi meningkatkan kuantitas dan kualitas sampah yang dihasilkan oleh tanaman, mengubah substrat yang tersedia untuk dekomposisi. Temperatur yang tinggi juga meningkatkan tingkat pelapukan kimia, yang dalam jangka pendek menyebabkan peningkatan pasokan nutrisi. Sebagian besar efek tidak langsung dari temperatur menyebabkan terjadinya peningkatan respirasi tanah pada suhu yang hangat dan memberikan kontribusi pada proses dekomposisi yang lebih cepat. b.



Kelembaban Dekomposer mengalami kondisi paling produktif dalam kondisi lembab yang



hangat (pasokan oksigen yang cukup tersedia), kondisi yang menyebabkan tingkat dekomposisi yang tinggi pada hutan tropis. Tingkat dekomposisi umumnya mengalami penurunan pada kelembaban tanah yang kurang dari 30 sampai 50% dari massa kering, dikarenakan penurunan ketebalan dari lapisan lembab pada permukaan tanah yang menyebabkan penurunan kecepatan difusi substrat oleh mikroba. Proses



dekomposisi juga mengalami penurunan pada kadar kelembaban tanah yang tinggi (misalnya lebih besar dari 100 hingga 150% dari massa kering). c.



Properti Tanah Proses dekomposisi terjadi lebih cepat pada kondisi netral daripada kondisi



asam. Peningkatan secara menyeluruh di tingkat dekomposisi pada pH yang lebih tinggi mungkin mencerminkan adanya kompleksitas interaksi antar faktor, termasuk perubahan dalam komposisi spesies tumbuhan dan terkait dengan perubahan dalam kuantitas dan kualitas sampah. Terlepas dari penyebab perubahan keasaman dan komposisi jenis tanaman yang terkait, pH rendah cenderung dikaitkan dengan tingkat dekomposisi yang rendah. d.



Gangguan pada Tanah Gangguan pada tanah berpengaruh pada peningkatan dekomposisi dengan



mempromosikan proses aerasi serta mengekspos permukaan baru untuk proses penyerangan oleh mikroba. Mekanisme dimana proses gangguan ini merangsang terjadinya dekomposisi pada dasarnya sama pada semua skala, mulai dari pergerakan cacing di dalam tanah sampai proses pengolahan tanah pada bidang pertanian. Peristiwa proses ini pada hakikatnya mengganggu agregat tanah sehingga bahan organik yang terkandung di dalamnya menjadi lebih terbuka terhadap oksigen dan kolonisasi oleh mikroba. Dampak gangguan pada tanah ini yang paling menonjol terlihat pada keadaan tanah basah yang hangat dimana proses aerasi yang telah meningkat ini besar pengaruhnya terhadap proses dekomposisi. 2.



Kualitas dan Kuantitas Substrat



a.



Sampah Perbedaan-perbedaan yang terjadi pada tingkat dekomposisi pada dasarnya



merupakan konsekuensi yang logis dari jenis senyawa kimia yang hadir dalam serasah atau sampah tersebut. Sampah yang cepat membusuk (terdekomposisi) umumnya memiliki kuantitas konsentrasi yang lebih tinggi pada substrat labil dan konsentrasi yang lebih rendah pada senyawa solid. Terdapat lima sifat kimia bahan organik yang saling berkaitan dalam menentukan kualitas substrat: ukuran molekul, jenis ikatan kimia, keteraturan struktur, toksisitas, dan konsentrasi nutrisi. Setiap sifat dapat berfungsi sebagai prediktor tingkat laju dekomposisi karena sifat-sifat tersebut cenderung saling berkorelasi.



b.



Materi Organik Tanah Materi organik tanah dihasilkan dari sampah melalui proses fragmentasi oleh



invertebrata tanah serta perubahan kimia oleh mikroba. Setelah mikroba ini mati, komponen chitin serta komponen solid lain pada dinding sel mikroba tersebut menyebabkan terjadinya peningkatan proporsi massa dari sampah (massa sampah sebelum ditambah massa mikroba) dan reaksi-reaksi non-enzimatik yang menghasilkan senyawa humic. Kesemua proses ini berakibat terjadinya pengurangan kualitas bahan organik tanah secara bertahap (penuaan), rasio “C : N” juga mengalami penurunan seiring proses dekomposisi berjalan. Dapat disimpulkan, pada proses dekomposisi terhadap materi organik tanah (seperti halnya pada sampah), kualitas karbon dapat dikatakan merupakan alat prediksi tingkat laju dekomposisi yang baik. 3.



Komposisi Komunitas Mikroba dan Kapasitas Enzimatis Aktivitas enzim dalam tanah bergantung pada komposisi komunitas mikroba dan



sifat dari matriks tanah. Komposisi dari komunitas mikroba berperan sangat penting karena komposisi tersebut sangat berpengaruh terhadap jenis dan tingkat produksi enzim. Enzim pemecah substrat umum seperti protein dan selulosa dihasilkan oleh begitu banyak jenis mikroba (dimana jenis enzim-enzim ini memang secara universal sering djumpai di dalam tanah). Enzim-enzim yang terlibat di dalam proses-proses yang hanya terjadi dalam lingkungan tertentu, seperti proses denitrifikasi (atau produksi metana) dan oksidasi, tampak lebih sensitif terhadap komposisi komunitas mikroba ini. Aktivitas enzim tanah juga dipengaruhi oleh tingkat laju penonaktifan enzim di dalam tanah, baik oleh degradasi oleh protease tanah atau dengan cara mengikat mineral tanah. Peristiwa pengikatan enzim ke permukaan eksternal dari akar atau mikroba mengakibatkan perpanjangan aktivitas enzim di dalam tanah, sedangkan pengikatan terhadap partikel mineral dapat mengubah konfigurasi enzim atau memblokir lahan aktif dari enzim tersebut sehingga mengurangi aktivitasnya.



2.3 Proses Dekomposisi Proses dekomposisi serasah antara lain dipengaruhi oleh kualitas (sifat fisika dan kimia) serasah tersebut dan beberapa faktor lingkungan. Faktor lingkungan yang terdiri dari organisme dalam tanah, curah hujan, suhu dan kelembaban tempat dekomposisi berlangsung. Faktor penting yang berpengaruh terhadap proses dekomposisi suatu bahan atau serasah adalah kualitas (sifat fisika dan kimia). Tingkat kekerasan daun dan beberapa sifat kimia seperti kandungan awal (initial content) lignin, selulosa, dan karbohidrat berpengaruh terhadap tingkat dekomposisi serasah daun (Subowo, 2010). Menurut Andrianto (2015), kecepatan dekomposisi serasah daun dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya adalah: 1.



Tipe serasah Kandungan senyawa yang terkandung di dalam serasah seperti kandungan



lignin, selulosa, dan karbohidratnya. Tipe serasah memengaruhi kemampuan suatu mikroba untuk mendekomposisi senyawa-senyawa kompleks yang terkandung di dalam serasah, dimana lignin akan lebih susah untuk didekomposisi, selanjutnya selulosa dan gula sederhana adalah senyawa berikutnya yang relatif cepat didekomposisi. 2.



Temperatur Kecepatan dekomposisi tertinggi ditunjukan pada suhu 24 ºC. Suhu merupakan



parameter fisika yang mempengaruhi sifat fisiologi mikroorganisme yang hidup lingkungan tersebut. Setiap peningkatan suhu sebesar 10oC akan meningkatkan laju metabolisme organisme menjadi dua kali lipat. Akan tetapi penambahan suhu maksimal dapat mematikan mikroorganisme pendegradasi seresah. 3.



Pengaruh pH Aktivitas enzim selulase dipengaruhi oleh pH, dimana aktivitas selulase yang



tinggi, bahwa pH optimum untuk aktivitas selulase kapang berkisar antara 4,5-6,5. Enzim pada umumnya hanya aktif pada kisaran pH yang terbatas. Nilai pH optimum suatu enzim ditandai dengan menurunnya aktivitas pada kedua sisi lainnya dari kurva yang disebabkan oleh turunnya afinitas atau stabilitas enzim. Pengaruh pH pada aktivitas enzim disebabkan oleh terjadinya perubahan tingkat ionisasi pada enzim atau substrat sebagai akibat perubahan pH Iklim.



4.



Tipe Penggunaan Lahan Tipe penggunaan lahan dimana lahan tersebut berfungsi sebagai sumber bahan



organik yang baik bagi lahan tersebut yaitu ditumbuhi tanaman yang dapat mengalami dekomposisi. 5.



Bentuk lahan Hal ini membantu dekomposisi pada proses pengumpulan bahan-bahan organik



tersebut yaitu pada saat pengambilan bahan akan diperoleh bahan yang pada daerah yang tidak terjadi mana bahan akan tertampung sedangkan pada daerah yang mempunyai kemiringan tinggi kemungkinan bahan akan ikut dengan air hujan menuju kebawah. 6.



Adanya KegiatanManusia Adanya kegiatan manusiaakan sangat berpengaruh pada terjadinya proses



dekomposisi. Manusia berperan sebagai organisme yang mempercepat proses dekomposisi yaitu dengan menambahkan bahan kimia yang dapat mempercepat proses dekomposisi. 2.4 Peran Dekomposisi Bagi Tanah dan Tanaman Bahan organik yang ada di permukaan tanah dan bercampur dengan mineral tanah adalah sumber yang penting bagi fosfor, kalsium, kalium, magnesium, dan nutrisi lainnya. Pelepasan hara dari pembusukan bahan organik di dalam tanah merupakan langkah penting dalam fungsi ekosistem. Jika nutrisi diuraikan terlalu cepat, akan hilang melalui pencucian tanah atau penguapan. Sebaliknya, jika dekomposisi terlalu lambat, hara yang disediakan bagi tumbuhan jumlahnya sedikit maka hasilnya pertumbuhan tanaman akan terhambat (Subowo, 2010) Subowo (2010) menyatakan bahwa dalam proses dekomposisi dihasilkan pula berbagai zat kimia yang mempunyai dampak positif sebagai perangsang pertumbuhan dan mempunyai dampak negatif sebagai pertumbuhan. Zat yang dihasilkan tersebut disebut dengan hormon lingkungan. Mikroorganisme mempunyai fungsi di dalam ekosistem selain untuk mengatur keperluan guna kelangsungan kehidupan sendiri adalah juga sebagai: 1.



Mineralisasi bahan-bahan organik yang telah mati.



2.



Menghasilkan makanan untuk organisme lain.



3.



Menghasilkan zat kimia yang disebut dengan hormon lingkungan. Peran bahan organik terhadap sifat fisik tanah diantaranya yaitu merangsang



granulasi, memperbaiki aerasi, dan meningkatkan kemampuan menahan air. Peran bahan organik terhadap sifat biologis tanah adalah meningkatkan aktivitas mikroorganisme yang berperan pada fiksasi nitrogen dan transfer hara tertentu, seperti N, P, dan S. Peran bahan organik terhadap sifat kimia tanah adalah meningkatkan kapasitas tukar kation sehingga memengaruhi hara oleh tanaman.



2.5 Rumus Perhitungan Laju Dekomposisi Adapun menurut (Warsidi, 2010) rumus perhitungan laju dekomposisi adalah sebagai berikut:



R= Ket : Wo = berat kering mula-mula Wt = berat kering pada waktu tertentu T = waktu (hari)



𝑊𝑜−𝑊𝑡 𝑇



BAB III METODOLOGI 3.1 Tempat dan Waktu Praktikum ini dilaksanakan di Teaching Farm, Fakultas Pertanian Universitas Hasanuddin Makassar. Minggu, 20 September 2019 pukul 16.00 – 18.00 WITA. 3.2 Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam praktikum ini yaitu cangkul, sekop, cutter, oven, timbangan dan alat tulis menulis. Bahan yang digunakan 3 jenis daun vegetasi pohon yaitu daun pisang (Musa pradiciaca L), daun petai cina (Leucaena leucocephala), daun mangga (Mangifera indica), polybag (30x40) cm, kantong plastik gula, label dan tanah. 3.3 Prosedur Kerja 3.3.1 Metode Penelitian Adapun prosedur kerja dari pelaksanaan penanaman percobaan dekomposisi yaitu sebagai berikut: 1.



Mengisi polybag dengan tanah sampai ½ bagian



2.



Menyiapkan daun dari 6 jenis vegetasi pohon yang segar dan yang telah kering (gugur).



3.



Selanjutnya



mencacah



dan



menimbang



hasil



cacahan



daun,



lalu



memasukkannya ke dalam plastik yang telah dilubangi. 4.



Perhatikan terlebih dahulu sifat fisik dan sifat kimia daun sebelum di dicacah



5.



Masukkan plastik yang berisi daun hasil cacahan ke dalam polybag sesuai dengan perlakuan lalu timbun dengan tanah hingga penuh.



3.3.2 Metode Pengamatan Adapun metode pemngamatan pada praktikum ini yaitu sebagai berikut: 1.



Setelah 1 bulan, keluarkan kantong plastik pertama yang berisi daun cacahan dari setiap polybag, perhatikan kembali sifat fisik dan sifat kimia daun tersebut, kemudian keringkan dlam oven daun tersebut untuk selanjutnya ditimbang beratnya.



2.



Setelah 2 bulan, keluarkan kantong plastik pkedua yang berisi daun cacahan dari setiap polybag, perhatikan kembali sifat fisik dan sifat kimia daun tersebut,



kemudian keringkan dlam oven daun tersebut untuk selanjutnya ditimbang beratnya. 3.



Komponen yang diamati yaitu laju dekomposisi.



DAFTAR PUSTAKA Andrianto,2015. Produksi Dan Laju Dekomposisi Serasah Mangrove (Rhizophora Sp.) Di Desa Durian Dan Desa Batu Menyan Kecamatan Padang Cermin Kabupaten Pesawaran. vol. 3 (1).hal 122-127 Arisandi, P. 2002. Dekomposisi Serasah Mangrove. Lembaga Kajian Ekologi dan Konservasi Lahan Basah-ECOTON. Pleguezuelo. 2009. Soil-erosion and runoff prevention by plant covers: a review. Pages 785-811 in E. Lichfouse, M. Navarette, P. Debaeke, S. Veronique, C. Alberola (editors), Sustainable Agriculture. Springer, Dordrecht, Netherlands Subowo.2010: Strategi Efisiensi Penggunaan Bahan Organik untuk Kesuburan dan Produktivitas Tanah Melalui Pemberdayaan Sumber Daya Hayati Tanah vol. 4 (1). hal. 45-49 Warsidi, Edi. 2010.Pentingnya dekomposisi. Jakarta:. Zamroni, Y. dan Immy, S. R. (2008): Produksi Serasah Hutan Mangrove di Perairan Pantai Teluk Sepi, Lombok Barat. Volume 9, Nomor 4 Oktober 2008, Halaman: 284-287.