Mikrobiologi Tanah Bagi Kehidupan

Ilustrasi mikrobiologi tanahTanah adalah salah satu bagian bumi yang terdapat pada permukaan bumi dan terdiri dari massa padat, cair dan gas. Tanah tercipta tidak dengan sendirinya, melainkan berasal dari hasil pelapukan bebatuan dan tumbuhan yang prosesnya memakan waktu berpuluh-puluh bahkan beratus-ratus tahun dan terciptalah mikrobiologi tanah.

Tanah yang tercipta ini akan membentuk tanah yang berlapis-lapis. Proses pembentukan susunan tanah ini sangat dipengaruhi oleh iklim, bentuk muka bumi, tumbuhan, berbagai organisme yang hidup di atasnya termasuk hewan, tumbuhan dan manusia serta waktu.

Secara umum, susunan tanah (dengan bahan induk mineral) terdiri atas 50% bahan padatan (45% berupa bahan mineral dan 5% berupa bahan organik), 25% air, dan 25% berupa udara.

Sementara itu, pada tanah organik, seperti gambut, bahan padatan pada tanah tersebut terdiri atas 5% bahan organik dan 45% bahan mineral. Bahan organik dalam tanah ini terdiri atas 10% mikroorganisme, 10% akar, dan sisanya humat. Walaupun jumlah tidak banyak, fungsinya sangat penting.

Susunan tanah dan juga struktur tanah yang berongga-rongga menjadi tempat bagi akar untuk bernafas dan tumbuh. Selain itu, tanah pun menjadi habitat bermacam-macam mikroorganisme. Tanah juga dijadikan sebagai tempat hidup bagi sebagian hewan darat. Tekstur susunan tanah bermacam-macam dan bisa dikelompokkan menjadi berikut ini.

  • Tekstur kasar, misalnya pasir, pasir berlempung.
  • Tekstur agak kasar, misalnya lempung berpasir dan lempung berpasir halus.
  • Sedang, antara lain lempung berpasir sangat halus, lempung berdebu, dan debu.
  • Tekstur halus, misalnya tanah liat berpasir, tanah liat berdebu.

Tekstur tanah ini juga dipengaruhi oleh kandungan air yang terdapat dalam tanah. Jika diuraikan proses pembentukan susunan tanah dimulai dari bebatuan yang mengalami pelapukan, baik pelapukan secara fisika maupun pelapukan secara kimiawi.

Pada saat pelapukan, bebatuan tersebut akan menjadi lunak dan berubah bentuknya sehingga dapat dikatakan sebagai bahan tanah. Bahan tanah ini akan mengalami proses pelapukan terus menerus dan berlangsung dalam waktu bertahun-tahun sampai akhirnya bahan tanah tersebut menjadi tanah dan terbentuklah mikrobiologi tanah.

Apa Itu Mikrobiologi Tanah?

Mikrobiologi tanah adalah cabang ilmu Biologi yang mempelajari biota penghuni tanah dan proses yang terjadi di dalamnya. Tanah merupakan lingkungan kompleks yang ditempati mikroorganisme beranekaragam.

Ilmu mikrobiologi tanah memfokuskan pada virus tanah, bakteri, actinomycetes, jamur dan protozoa. Namun, melibatkan juga penelitian pada hewan tanah, misalnya nematoda, tungau, dan mikroarthropoda lainnya.

Semua organisme tersebut adalah biota tanah yang berfungsi di ekosistem bawah tanah di akar tumbuhan dan sampah sebagai sumber makanan. Mikrobiologi tanah modern merupakan gabungan ilmu tanah, kimia, dan ekologi untuk memahami fungsi mikroorganisme dalam ekosistem tanah.

Ekosistem Tanah

Di permukaan tanah terdapat mikroorganisme dalam jumlah dan variasi yang banyak. Hal tersebut karena permukaan tanah mengandung banyak sumber makanan dari tumbuhan dan hewan. Biota tanah membentuk sistem berdasarkan energi dan nutrisi yang dihasilkan dari proses dekomposisi tumbuhan dan hewan. Dekomposer primer adalah bakteri dan jamur.

Mikroorganisme seperti alga dan lumut kerak adalah koloni yang menghuni permukaan batu. Kolonisasi organisme ini merupakan proses awal pembentukan tanah yang diperlukan oleh tumbuhan tingkat tinggi.

Dekomposer mengurai, mendaur ulang energi, karbon, dan nutrisi dalam tumbuhan dan hewan mati menjadi bentuk yang dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan. Oleh karena itu, mikroorganisme memegang peran penting dalam proses kehidupan di bumi. Perubahan bentuk elemen dalam proses dekomposisi dijabarkan pada siklus elemen.

Peran Mikroorganisme Tanah

Tanah atau lapisan kerak bumi ini bisa dibedakan menjadi, lapisan tanah atas, lapisan tanah bawah, dan lapisan batuan induk. Ketiga lapisan ini membentuk susunan tanah yang jika diuraikan akan sebagai berikut.

  • Lapisan atas adalah lapisan yang berasal dari batu-batuan dan sisa makhluk hidup yang telah mati dan mengalami pelapukan. Tanah yang paling subur dan bisa dimanfaatkan sebagai lahan pertanian oleh manusia adalah di bagian lapisan atas ini.
  • Lapisan tengah berasal dari bebatuan yang pada proses pelapukannya mengalami pengikisan oleh air, sehingga bahan lapisan itu mengendap. Karena kandungan airnya banyak, maka tanah di lapisan tengah ini sangat liat, sehingga lebih dikenal sebagai tanah liat. Tanah liat bisa berwarna merah atau bisa pula berwarna putih.
  • Lapisan bawah adalah lapisan tanah yang terdiri dari bongkahan-bongkahan batu dan bebatuan yang telah melapuk disela-selanya. Sehingga pada lapisan bawah ini ada dua jenis bahan pembentuk, yaitu bebatuan yang belum melapuk dan bebatuan yang sudah mengalami pelapukan.
  • Lapisan batuan induk tersusun dari bebatuan padat dan berada dalam lapisan terdalam bumi.

Susunan tanah mineral terdiri atas tiga komponen, yakni pasir (sand), debu (silf), dan lempung (clay). Ketiga susunan tanah mineral tersebut dibagi berdasarkan ukuran yang berbeda-beda.

  • Partikel pasir memiliki ukuran sekitar 200 mikrometer hingga 2.000 mikrometer.
  • Partikel debu memiliki ukuran sekitar 2 mikrometer sampai kurang dari 200 mikrometer.
  • Partikel lempung memiliki ukuran kurang dari 2 mikrometer.

Semakin halus ukuran partikel tanah tersebut, maka luas permukaan partikel per satuan bobot semakin besar. Partikel tanah dengan permukaan yang lebih luas memberi peluang lebih banyak terjadinya reaksi kimia. Partikel lempung per satuan bobot mempunyai luas permukaan lebih luas dari pada partikel tanah lainnya (debu dan pasir).

Reaksi-reaksi kimia yang berlangsung di permukaan tanah berupa lempung lebih banyak dibandingkan yang berlangsung di permukaan tanah berupa partikel debu dan pasir per satuan bobot yang sama.

Hal ini menunjukkan bahwa partikel lempung merupokan komponen susunan tanah paling aktif terhadap reaksi kimia sehingga berkontribusi menentukan sifat kimia tanah dan juga mempengaruhi kesuburan tanah.

Pada siklus karbon, mikroorganisme mengubah sisa-sisa jasad tumbuhan dan hewan menjadi karbon dioksida dan bahan organik tanah yang disebut humus. Humus meningkatkan kapasitas tanah untuk menampung air, menyediakan nutrisi bagi tumbuhan, dan mendukung pembentukan tanah.

Mikroorganisme tanah berperan dalam siklus nitrogen. Atmosfer mengandung 80% nitrogen (N2), yaitu bentuk nitrogen yang hanya dapat digunakan oleh tumbuhan jika diubah dalam bentuk amonia (NH3).

Perubahan bentuk menjadi amonia dilakukan oleh bakteri tanah melalui proses fiksasi N2 atau oleh manusia (dengan menggunakan pupuk). Bakteri tanah juga terlibat dalam proses denitrifikasi yang mengembalikan oksigen ke atmosfer dengan mengubah NO3 menjadi N2 atau gas N2O. Mikroorganisme berperan penting dalam proses daur ulang sulfur, fosfor, besi, dan banyak mikronutrien lainnya.

Ada juga interaksi antara tumbuhan dan mikroba yang dapat merugikan atau menguntungkan tumbuhan. Beberapa mikroorganisme tanah bersifat patogenik terhadap tumbuhan dan menyebabkan penyakit pada perakaran sehingga menjadi layu dan busuk.

Banyak tumbuhan bersimbiosis dengan jamur bernama mikoriza. Mikoriza meningkatkan kemampuan tumbuhan untuk menyerap nutrisi dan air. Interaksi antara mikroorganisme tanah dan akar tumbuhan banyak dikaji dalam ilmu mikrobiologi tanah. Mikroorganisme tanah juga bermanfaat bagi kehidupan manusia. Salah satunya adalah bakteri actinomycetes yang menghasilkan antibiotik.

Tanah adalah tempat hidup bakteri-bakteri penting. Mikroorganisme tanah dapat menguraikan zat beracun yang berasal dari polusi. Hal ini menjadi dasar bioremediasi, yaitu penggunaan mikroorganisme untuk mendetoksifikasi dan menguraikan zat berbahaya dalam lingkungan.

Dari uraian tersebut, maka tanah mempunyai banyak manfaat bagi kehidupan makhluk hidup. Berikut ini adalah beberapa kegunaan tanah bagi kehidupan makhluk hidup.

  • Tanah berfungsi untuk produksi biomassa, yaitu tempat tumbuh dan berkembangnya perakaran, sumber hara serta zat pendukung pertumbuhan.
  • Tanah berfungsi untuk penyaringan, penyangga, dan pengubah antara atmosfer, air tanah, serta akar tanaman.
  • Tanah berfungsi sebagai habitat biologi dan konservasi genetilk.
  • Tanah berfungsi sebagai ruang infrastruktur untuk teknik, industri, sosial ekonomi, dan  pembangunannnya.
  • Tanah berfungsi sebagai sumber daya energi, material dasar, pertambangan, dan air.
  • Tanah berfungsi sebagai sumber keindahan dan warisan budaya.

Banyak sekali kegunaan tanah bagi kelangsungan hidup. Tanah sebagai tempat penyimpanan air dan tumbuhnya tanaman, serta pohon-pohon yang dapat menjaga kita dari bencana alam, seperti longsor.

Di dalam tanah atau perut bumi terkandung unsur-unsur dan kekayaan alam yang tidak ternilai, contonhya minyak bumi, batu bara, emas, dan lain-lain. Zaman dahulu, konon tanah juga sering digunakan untuk menyimpan atau mengubur harta karun.

Tanah pun dapat dijadikan barang atau hiasan yang mengandung nilai komersil. Tanah liat dapat digunakan sebagai bahan dasar pembuatan batu bata dan kerajinan tangan seperti patung, vas bunga, guci, kendi atau teko, dan lain-lain.

Pada zaman purba, tanah digunakan untuk membangun tempat tinggal dan tempat pemujaan. Candi-candi dan piramid peninggalan zaman purba dibuat dari tanah liat yang dibentuk menjadi batu bata, kemudian dibakar agar awet dan tidak mudah pecah. Selain digunakan untuk membuat bangunan, masyarakat purba menggunakan tanah untuk membuat peralatan rumah tangga, seperti gerabah.

Tanah merupakan kekayaan alam yang tidak ternilai. Bumi ini terdiri dari daratan dan lautan. Manusia hidup di daratan yang merupakan tanah. Untuk itu, tanah yang merupakan tempat tinggal manusia harus dirawat dan dilestarikan.

Selain itu, buang sampah sembarangan dapat mengakibatkan pencemaran tanah. Terutama sampah yang tidak dapat mengurai di dalam tanah, seperti sampah plastik dan kaleng.

Akibatnya tidak akan terasa secara langsung. Pencemaran sampah pada tanah tersebut selain mengakibatkan tanah menjadi kotor, juga dapat mengakibatkan banjir.

Untuk itu, alam ini harus dijaga agar tidak terjadi kerusakan alam dan akibatnya dirasakan oleh manusia dan makhluk lainnya di bumi ini, termasuk mikrobiologi tanah. Pelestarian alam sekitar dapat dimulai dari diri sendiri.

Speak Your Mind

*