Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Pertanian Organik

Pertanian secara umum berarti kegiatan menanami tanah dengan tanaman yang nantinya menghasilkan sesuatu yang dapat dipanen, dan kegiatan pertanian merupakan campur tangan manusia terhadap tetumbuhan asli daur hidupnya.

Dalam pertanian modern campur tangan ini semakin jauh dalam bentuk masukan bahan kimia pertanian, termasuk pupuk kimia, pestisida dan bahan pembenahan tanah lainnya. Bahan-bahan tersebut mempunyai peranan yang cukup besar dalam meningkatkan produksi tanaman.

Untuk melaksanakan kegiatan pertanian manusia berusaha memanfaatkan sumber daya secara berlebihan sehingga merusak kondisi lingkungan dan biologi, akibatnya terjadi percepatan kerusakan sumber daya alam, tanah dan air.

Pertanian organik adalah sistem pertanian yang mencoba untuk kembali ke konsep alam, dengan mengurangi input kimia.

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.

Perbedaan mendasar dari sistem pertanian organik dengan anorganik adalah penggunaan bahan hara dan pengendalian hama penyakit dan gulma dalam bentuk yang dapat didaur ulang.

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 bahan organik juga.

Perbedaan sumber bahan organik tanah akan memberikan perbedaan pengaruh hara yang disumbangkannya ke dalam tanah.

Sumber pupuk organik, dapat digunakan seperti pupuk kimia adalah:
  • Kompos
  • pupuk kandang
  • azola, pupuk hijau
  • Mikrobia bermanfaat
  • limbah industri, limbah perkotaan, termasuk limbah rumah tangga.
Hal ini berkaitan 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
  • Pengelolaan tanah.
  • Komposisi atau susunan jaringan tumbuhan akan jauh berbeda dengan jaringan binatang.

Prinsip Pertanian Organik

Kunci pertanian organik terletak pada recycling (siklus) hara maka ada dua faktor yang sangat mempengaruhinya, yaitu:

Faktor Lingkungan

Faktor lingkungan sebagai tempat proses siklus nutrien sangat berpengaruh dalam pertanian organik. Lingkungan yang dibutuhkan adalah lingkungan yang sesuai dengan proses perombakan tersebut baik lingkungan biotik dan abiotik.

Tanah

Umumnya tanah mengandung 45% mineral, 25% udara, dan 5% bahan organik.

Sifat-sifat fis ik tanah seperti drainase, airase turut berperan serta dalam proses dekomposisi hara.

Kegunaan Bahan Organik

Beberapa fungsi bahan organik pada sistem produksi pertanian adalah:
  1. Pensuplai hara, jika dekomposisi tanah terjadi maka hara yang immobil akan menjadi mineralisasi yang dapat digunakan tanaman. Bahan organik juga dapat merupakan sumber makanan bagi mikroorganisme tanah lainnya.
  2. Kestabilan kelembaban tanah, jaringan tanaman yang mengalami dekomposisi ini berwarna lebih gelap dapat mengabsorbsi air lebih banyak sehingga lebih tersedia untuk tanaman.
  3. Aerasi (tata udara tanah), serat-serat dari tanaman hasil dekomposisi ini dapat memperbaiki struktur dan memperbaiki tata udara tanah.
  4. Memberi kehangatan pada tanah, bahan organik ini memberikan warna yang lebih gelap sehingga dapat mengabsorbsi panas, yang dapat memberi rasa hangat pada tanaman
  5. Sebagai mulsa, bahan organik dapat melindungi tanah dari akibat buruk dari fluktuasi suhu malam dan siang yang tinggi. Disamping itu mulsa juga dapat menghambat perkecambahan gulma, dan meningkatkan retensi air.

Organisma Tanah

Makro organisme

Perkembangan pertanian organik tidak terlepas dari keberadaan biota tanah.

Cacing tanah

Cacing tanah peranannya cukup besar dalam kesuburan tanah. Di dalam tanah dijumpai jumlah yang cukup banyak, bahkan padang rumput dapat mencapai seratus ribu cacing untuk setiap meter persegi.

Demikian juga di bawah tegakan hutan dijumpai dalam jumlah yang banyak. Sebagai fauna yang membuat liang, maka cacing tanah memakan tanah dan menghaluskan bahan organik. Bahan casting sebagai hasil kegiatan cacing terkumpul baik dipermukaan tanah maupun di dalam lorong cacing.

Bahan casting terdiri atas campuran bahan tanah dan hancuran bahan organik yang halus. Hasil kegiatan cacing tanah meningkatkan ketersediaan hara: karena lebih banyak mengandunga hara Ca, Mg, dan K dari pada tanah dan sekitarnya. Ketersediaan P mencapai 4-10 kali lipat daripada tanah disekitarnya.

Rayap

Rayap merupakan jenis makrofauna yang paling dominan di tanah-tanah tropika.

Pembentukan bukit rayap, sarang rayap dan liang rayap berpengaruh pada sifat fisik dan sifat kimia tanah yang digunakan untuk membangun bentukan tersebut di atas. Partikel tanah terpilih, diangkut, disusun, direkatkan bersama-sama kemudian dicampur dengan bahan organik. Kegiatan ini secara nyata berpengaruh pada kesuburan tanah dan perkolasi.

Hasil kegiatan rayap dicirikan kaya fraksi berukuran halus yang terdiri atas lempung, debu dan pasir halus, total nitrogen dan bahan organik tinggi, kapasitas pengikatan air lebih baik, KPK, total CaO dan MgO lebih tinggi daripada tanah di sekitarnya.

Serangga atau artropoda lain

Terdapat cukup banyak jenis serangga atau artropoda yang lain seperti : colembola, diplura, protura, isopoda, milipedes, semut dan lain-lain yang cukup dikenal sebagai jenis serangga yang hidup di dalam tanah.

Ada beberapa jenis artropoda yang bersifat dikenal membuat sarang di dalam tanah. Selama proses membuat trowongan dan liang di dalam tanah, partikel tanah mengalami desintegrasi, penghawaan tanah diperbaiki, tanah dari lapisan bawah permukaan dibawa ke permukaan sehingga secara alami terjadilah pembalikan tanah.

Mikroorganisme tanah

Mikroorganisme tanah mempunyai pengaruh yang cukup besar pada semua aspek aliran dan alihrupa hara. Organisme tanah ini menyebabkan bermacam- macam proses alihrupa dari suatu bentuk hara ke bentuk yang lain, demikian juga berpengaruh terhadap kecepatan jenis aliran hara.

Aktinomisetes

Aktinomisetes merupakan mikrobia heterotropik mampu mendekomposisi sisa pertanaman, baik di dalam tanah maupun dalam kompos.

Meskipun selalu dijumpai di dalam tanah, tetapi lebih banyak hidup pada kondisi lingkungan yang aerob dan relatif panas.

Seperti halnya fungi yang menghasilkan hifa yang panjang dan tipis, Aktinomisetes mampu menembus tanah untuk mencari jaringan tanaman yang telah terdekomposisi, dan selanjutnya menyerap hara dan energi.

Populasi mikrobia ini meningkat pada waktu proses dekomposisi bahan organik, populasinya dapat mencapai 200 juta untuk setiap gram tanah .

Aktinomisetes berperan penting karena mampu mengurai beberapa jenis senyawa yang tahan terhadap dekomposisi bakteri, seperti sellulosa, hemisellulosa, keratin, kitin dan asam oksalat.

Aktinomisetes tumbuh baik pada tanah-tanah yang bereaksi netral atau alkalin dan kurang berkembang di tanah bereaksi asam.

Bakteri dan fungi

Imobilisasi hara anorganik N dan P terjadi apabila bakteri dan fungi mendekomposisi residu yang kandungan kedua unsur tersebut rendah.

Selama proses imobilisasi berlansung bentuk hara tersedia dimanfaatkan oleh mikroorganisme dan diubah menjadi bentuk organik. Karena imobilisasi membantu mengurangi kehilangan N apabila dijumpai dalam jumlah yang melampaui kebutuhan tanaman, atau C/N residu tanaman tinggi, maka mikrobia yang ada di dalam tanah secara langsung berkompetisi dengan tanaman untuk memperoleh N- tersedia, dan hal ini menyebabkan tanaman untuk sementara mengalami kekahatan N.

Dapat ditambahkan bahwa, bahan sementasi dan hifa yang dihasilkan kegiatan mikroorganisme menyebabkan terjadinya agregasi tanah dan stabilitas agregat meningkat, sehingga infiltrasi air lebih besar dari limpasan permukaan serta erosi dapat ditekan.

Suatau hal yang cukup nyata bahwa dalam pertanian organik, mikroorganisme tanah mempunyai peranan penting pada pembentukan struktur dan dinamika unsur hara. Meskipun pelepasan N secara mikrobiologis tidak selalu sejalan dengan kebutuhan tanaman akan nitrogen.

Macam-Macam Bahan Organik

Bahan organik yang ditambahkan ke dalam tanah, biasanya berupa pupuk. Pupuk organik adalah pupuk yang berasal dari alam yaitu dari sisa-sisa organisme hidup baik sisa tanaman maupun sisa hewan yang mengandung unsur-unsur hara baik makro maupun mikro yang yang dibutuhkan oleh tumbuhan supaya dapat tumbuh dengan subur.

Pupuk organik terbuat dari bahan yang dapat diperbaharui, didaur ulang, diombak oleh bakteri-bakteri tanah menjadi unsur-usur yang dapat digunakan oleh tanaman, tanpa mencemari tanah dan air.

Pupuk organik dapat berupa pupuk cair dan pupuk padat. Pupuk cair biasanya berupa saringan dari pupuk padat. Pupuk cair ini dimaksudkan agar penggunannya lebih mudah, tidak mengandung

kotoran, dan sekaligus menjaga kelembaban tanah. Pupuk padat dapat berupa pupuk hijau, pupuk serasah, kompos, maupun pupuk kandang. Kesemuanya akan berpengaruh positif terhadap tanah jika pemberiannya ke tanah setelah pupuk.

Pupuk padat atau kering Pupuk Hijau

Leguminosa

Pupuk hijau terbuat dari tanaman atau komponen tanaman yang dibenamkan ke dalam tanah.

Jenis tanaman yang banyak digunakan adalah dari familia Leguminoceae atau kacang-kacangan dan jenis rumput-rumputan (rumput gajah).

Jenis tersebut dapat menghasilkan bahan organik lebih banyak, daya serap haranya lebih besar dan mempunyai bintil akar yang membantu mengikat nitrogen dari udara.

Keuntungan penggunaan pupuk hijau antara lain:
  • mampu memperbaiki struktur dan tekstur tanah serta infiltrasi air
  • mencegah adanya erosi
  • membantu mengendalikan hama dan penyakit yang berasal dari tanah dan gulma jika ditanam pada waktu tanah bero
  • sangat bermanfaat pada daerah-daerah yang sulit dijangkau untuk suplai pupuk inorganik.
Namun pupuk hijau juga memiliki kekurangan yaitu :
  • tanaman hijau dapat sebagai kendala dalam waktu, tenaga, lahan, dan air pada pola tanam yang menggunakan rotasi dengan tanaman legume dapat mengundang hama ataupun penyakit
  • dapat menimbulkan persaingan dngan tanaman pokok dalam hal tempa, air dan hara pada pola pertanaman tumpang sari.
Persyaratan tanaman sebagai pupuk hijau

Beberapa persyaratan yang harus dipertimbangkan dalam pemilihan pupuk hijau adalah sebagai berikut :
  1. Kecepatan pertumbuhannya terutama pada waktu masih muda.
  2. Dalamnya sistem perakaran
  3. Kekerasan batang
  4. Cepat dan banyak menghasilkan daun
  5. Mudah melapuk atau membusuk
  6. Tahan terhadap pangkasan
  7. Umur tanaman pupuk hijau
  8. Apakah menjadi sarang hama atau penyakit.
  9. Apakah daunnya dapat digunakan sebagai pakan ternak.
  10. Apakah kayunya mudah patah atau tidak yang dapat merugikan tanaman utama.
Serasah dedaunan

Serasah dedaunan yang berasal dari tanaman yang lebih tinggi menyebabkan terjadinya keseimbangan hara apabila digunakan sebagai mulsa atau dicampur langsung dengan tanah lapisan olah.

Pupuk seresah merupakan suatu pemanfaatan limbah atau komponen tanaman yang sudah tidak terpakai.

Misalnya jerami kering, bonggol jerami, rumput tebasan, tongkol jagung, dan lain- lain.

Pupuk ini sering disebut pupuk penutup tanah karena pemanfaatannya dapat secara langsung, yaitu ditutupkan pada permukaan tanah di sekitar tanaman (mulsa).

Peranan pupuk ini diantaranya adalah:
  • dapat menjaga kelembaban tanah, mengurangi penguapan, penghematan pengairan
  • mencegah erosi, permukaan tanah yang tertutup mulsa tidak mudah larut dan terbawa air
  • menghambat adanya pencucian unsur hara oleh air dan aliran permukaan
  • menghambat pertumbuhan gulma
  • menjaga tekstur tanah tetap remah
  • menghindari kontaminasi penyakit akibat percikan air hujan
  • memperlancar kegiatan jasad renik tanah sehingga membantu menyuburkan tanah dan sumber humus
Pupuk Kompos

Pupuk kompos merupakan bahan-bahan organik yang telah mengalami pelapukan, seperti jerami, alang-alang, sekam padi, dan lain-lain termasuk kotoran hewan.

Sebenarnya pupuk hijau dan serasah dapat dikatakan sebgai pupuk kompos. Tetapi sekarang sudah banyak spesifikasi mengenai kompos.

Kompos matang kandungan haranya kurang lebih : 1.69% N, 0.34% P2O5, dan 2.81% K.

Dengan kata lain 100 kg kompos setara dengan 1.69 kg Urea, 0.34 kg SP 36, dan 2.18 kg KCl. Misalnya untuk memupuk padi yang kebutuhan haranya 200 kg Urea/ha, 75 kg SP 36/ha dan
37.5 kg KCl/ha, maka membutuhkan sebanyak 22 ton kompos/ha.

Jumlah kompos yang demikian besar ini memerlukan banyak tenaga kerja dan berimplikasi pada naiknya biaya produksi.

Pupuk Kandang

Para petani terbiasa membuat dan menggunakan pupuk kandang sebagai pupuk karena murah, mudah pengerjaannya, begitu pula pengaruhnya terhadap tanaman.

Penggunaan pupuk ini merupakan manifestasi penggabungan pertanian dan peternakan yang sekaligus merupakan syarat mutlak bagi konsep pertanian organik.

Pupuk kandang mempunyai keuntungan sifat yang lebih baik daripada pupuk organik lainnya apalagi dari pupuk anorganik, yaitu :
  • Pupuk kandang merupakan humus banyak mengandung unsur-unsur organik yang dibutuhkan di dalam tanah. Oleh karena itu dapat mempertahankan struktur tanah sehingga mudah diolah dan banyak mengandung oksigen. Penambahan pupuk kandang dapat meningkatkan kesuburan dan poduksi pertanian. Hal ini disebakan tanah lebih banyak menahan air lebih banyak sehingga unsur hara akan terlarut dan lebih mudah diserap oleh bulu akar.
  • Sumber hara makro dan mikro dalam keadaan seimbang yang sangat penting unuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Unsur mikro yang tidak terdapat pada pupuk lainnya bisa disediakan oleh pupuk kandang, misalnya S, Mn, Co, Br, dan lain-lain.
  • Pupuk kandang banyak mengandung mikrooganisme yang dapat membantu pembentukan humus di dalam tanah dan mensintesa senyawa tertentu yang berguna bagi tanaman, sehingga pupuk kandang merupakan suatu pupuk yang sangat diperlukan bagi tanah dan tanaman dan keberadaannya dalam tanah tidak dapat digantikan oleh pupuk lain.
Kadar hara dalam pupuk kandang sangat beragam bergantung pada jenis ternak dan umurnya (Tabel 20 ) .
Tabel Kadar rataan unsur hara yang terdapat pada pupuk kandang
Tabel Kadar rataan unsur hara yang terdapat pada pupuk kandang
Tabel berbagai sumber bahan organik (tanaman) dan C/N nya
Tabel berbagai sumber bahan organik (tanaman) dan C/N nya
Pupuk Cair

Pupuk oganik bukan hanya berbentuk padat dapat berbentuk cair seperti pupuk anorganik.

Pupuk cair sepertinya lebih mudah dimanfaatkan oleh tanaman karena unsur-unsur di dalamnya sudah terurai dan tidak dalam jumlah yang terlalu banyak sehingga manfaatnya lebih cepat terasa.

Bahan baku pupuk cair dapat berasal dari pupuk padat dengan perlakuan perendaman. Setelah beberapa minggu dan melalui beberapa perlakuan, air rendaman sudah dapat digunakan sebagai pupuk cair.

Penggunaan pupuk cair dapat memudahkan dan menghemat tenaga. Keuntungan pupuk cair antara lain :
  • pengerjaan pemupukan akan lebih cepat
  • penggunaanya sekaligus melakukan perlakuan penyiraman sehingga dapat menjaga kelembaban tanah
  • aplikasinya bersama pestisida organik berfungsi sebagai pencegah dan pemberantas penggangu tanaman.
Jenis tanaman pupuk hijau yang sering digunakan untuk pembuatan pupuk cair misalnya daun johar, gamal, dan lamtorogung

Pupuk hayati

Pupuk hayati adalah mikrobia ke dalam tanah untuk meningkatkan pengambilan hara oleh tanaman dari dalam tanah atau udara.

Umumnya digunakan mikrobia yang mampu hidup bersama (simbiosis) dengan tanaman inangnya.

Keuntungan diperoleh oleh kedua pihak, tanaman inang mendapatkan tambahan unsur hara yang diperlukan, sedangkan mikrobia mendapatkan bahan organik untuk aktivitas dan pertumbuhannya.
Mikrobia yang digunakan sebagai pupuk hayati (hbiofertilizer) dapat diberikan langsung ke dalam tanah, disertakan dalam pupuk organik atau disalutkan pada benih yang akan ditanam.

Penggunaan yang menonjol dewasa ini adalah mikrobia penambat N dan mikrobia untuk meningkatkan ketersedian P.

Mikrobia penambat nitrogen

Sumber utama N berasal dari gas N2 dari atmosfir. Kadar gas nitrogen di atmosfir bumi sekitar 79% dari volumenya.

Walaupun jumlahnya sangat besar tetapi belum dapat dimanfaatkan oleh tanaman tingkat tinggi, kecuali telah menjadi bentuk yang tersedia.

Proses perubahan tersebut:
  • Penambatan oleh mikrobia dan jasad renik lain. Jasad renik ada yang hidup simbiotis dengan tanaman tanaman legum (kacang- kacangan) maupun tanaman non legum
  • Penambatan oleh jazad- jasad renik yang hidup bebas di dalam tanah atau yang hidup pada permukaan organ tanaman seperti daun
  • Penambatan sebagai oksida karena terjadi pelepasan muatan listrik di atmosfir.
Rhizobia

Selama berabad-abad penggunaan legum (kacang- kacangan) dalam pergiliran tanaman serta penggunaan pupuk kandang merupakan cara- cara yang penting dalam penyediaan nitrogen tambahan pada tanaman non legum.

Meskipun masih merupakan sumber nitrogen yang besar sumbangannya bagi pertumbuhan tanaman, selama beberapa dekade sekarang ini sumber nitrogen kacangan- kacangan dan pupuk kandang makin hari makin menurun peranannya.

Jumlah nitrogen yang ditambat oleh rhizobia sangat bervariasi tergantung strain, tanaman inang serta lingkungannya termasuk ketersediaan unsur hara yang diperlukan.

Penambatan oleh rhizobia maksimum bila ketersediaan hara nitrogen dalam keadaan minimum. Dianjurkan untuk memberikan sedikit pupuk nitrogen sebagai starter, agar bibit muda memiliki kecukupan N sebelum rhizobia menetap dengan baik pada akarnya. Sebaliknya pemupukan nitrogen dengan jumlah besar atau terus menerus akan memperkecil kegiatan rhizobia sehingga kurang efektif.

Banyak genus rhizobia yang hanya dapat hidup menumpang pada tanaman inang tertentu (spesifik).

Agar kemampuan menambat nitrogen tinggi maka tanaman inang harus dinokulasi dengan inokulan yang sesuai.

Penambat N yang hidup bebas

Penambatan nitrogen dalam tanah dilakukan juga oleh jasad renik yang hidup bebas, artinya tidak bersimbiosis dengan tanaman inang.

Jasad tersebut antara lain adalah ganggang hijau-biru (Chyanophiceae) dan bakteri yang hidup bebas.

Bakteri yang hidup bebas ialah Rhodospirillum sp. yang fotosintetis, Clostridium yang merupakan jasad bersifat anerob serta Azotobacter dan Beiyerinckia yang aerob.

Ganggang biru hijau hidup pada berbagai keadaan lingkungan, bahkan pada permukaan batu di lahan gurun pasir yang gersang. Dia bersifat auototrof sempurna dan hanya memerlukan sinar matahari, air, nitrogen bebas, karbon dioksida dan garam- garam yang mengandung hara mineral penting.

Karena ganggang memerlukan sinar matahari maka diduga hanya sedikit pengaruhnya terhadap penambahan unsur N dalam tanah pertanian yang diusahakan di dataran tinggi.

Manfaat lain yang diperoleh dari ganggang hijau-biru ini ialah terjadinya pelapukan secara biologis sehingga menjadi lebih terbukanya kehidupan lain pada permulaan genesa tanah.

Dipandang dari segi pertanian penambatan nitrogen oleh bakteri yang hidup bebas di dalam tanah mempunyai peranan lebih penting.

Kemampuan maksimum penambatan nitrogen oleh jasad ini berkisar 20 sampai 40 kg per hektar N per tahun.

Mikoriza

Mikoriza adalah suatu bentuk asosiasi simbiotik antara akar tumbuhan tingkat tinggi dan miselium cendawan tertentu.

Pada umumnya, tanah yang dikelola secara organik menunjukkan adanya peningkatan mikoriza yang bersimbiosis dengan perakaran tanaman.

Berdasarkan struktur tubuh dan cara infeksi terhadap tanaman inang, mikoriza dapat digolongkan menjadi 2 kelompok besar (tipe) yaitu ektomikoriza dan endomikoriza.

Namun ada juga yang membedakan menjadi 3 kelompok dengan menambah jenis ketiga yaitu peralihan dari 2 bentuk tersebut yang disebut ektendomikoriza.

Pola asosiasi antara cendawan dengan akar tanaman inang menyebabkan terjadinya perbedaan morfologi akar antara ektomikoriza dengan endomikoriza.

Pada ektomikoriza, jaringan hipa cendawan tidak sampai masuk kedalam sel tapi berkembang diantara sel kortek akar membentuk "hartig net dan mantel dipermukaan akar.

Sedangkan endomikoriza, jaringan hipa cendawan masuk kedalam sel kortek akar dan membentuk struktur yang khas berbentuk oval yang disebut vesicle dan sistem percabangan hipa yang disebut arbuscule, sehingga endomikoriza disebut juga vesicular-arbuscular micorrhizae (VAM)

Peran mikoriza

Pertumbuhan tanaman

Hubungan timbal balik antara cendawan mikoriza dengan tanaman inangnya mendatangkan manfaat positif bagi keduanya (simbiosis mutualistis).

Karenanya inokulasi cendawan mikoriza dapat dikatakan sebagai 'biofertilization", baik untuk tanaman pangan, perkebunan, kehutanan maupun tanaman penghijauan.

Bagi tanaman inang, adanya asosiasi ini, dapat memberikan manfaat yang sangat besar bagi pertumbuhannya, baik secara langsung maupun tidak langsung.

Secara tidak langsung, cendawan mikoriza berperan dalam perbaikan struktur tanah, meningkatkan kelarutan hara dan proses pelapukan bahan induk.
Gambar Penampang melintang akar yang tidak bermikoriza
Gambar Penampang melintang akar yang tidak bermikoriza
Gambar Penampang melintang akar bermikoriza
Gambar Penampang melintang akar bermikoriza
Gambar Perbedaan pertumbuhan akar kedelai bermikoriza dengan tidak
Gambar Perbedaan pertumbuhan akar kedelai bermikoriza dengan tidak
Sedangkan secara langsung, cendawan mikoriza dapat meningkatkan serapan air, hara dan melindungi tanaman dari patogen akar dan unsur toksik.

Sedikitnya ada 5 hal yang dapat membantu perkembangan tanaman dari adanya mikoriza ini yaitu :
  1. Mikoriza dapat meningkatkan absorpsi hara dari dalam tanah
  2. Mikoriza dapat berperan sebagai penghalang biologi terhadap infeksi patogen akar.
  3. Meningkatkan ketahanan tanaman terhadap kekeringan dan kelembaban yang ekstrim
  4. Meningkatkan produksi hormon pertumbuhan dan zat pengatur tumbuh lainnya seperti auxin.
  5. Menjamin terselenggaranya proses biogeokemis.
Efektivitas mikoriza dipengaruhi oleh faktor lingkungan tanah yang meliputi faktor abiotik (konsentrasi hara, pH, kadar air, temperatur, pengolahan tanah dan penggunaan pupuk/pestisida) dan faktor biotik (interaksi mikrobial, spesies cendawan, tanaman inang, tipe perakaran tanaman inang, dan kompetisi antar cendawan mikoriza).

Perbaikan Struktur Tanah

Cendawan mikoriza melalui jaringan hipa eksternal dapat memperbaiki dan memantapkan struktur tanah.

Sekresi senyawa-senyawa polisakarida, asam organik dan lendir oleh jaringan hipa eksternal yang mampu mengikat butir-butir primer menjadi agregat mikro. "Organic binding agent" ini sangat penting artinya dalam stabilisasi agregat mikro.

Kemudian agregat mikro melalui proses "mechanical binding action" oleh hipa eksternal akan membentuk agregat makro yang mantap.

Berdasarkan beberapa hasil penelitian diketahui bahwa VAM mengasilkan senyawa glycoprotein glomalin yang sangat berkorelasi dengan peningkatan kemantapan agregat.

Konsentrasi glomalin lebih tinggi ditemukan pada tanah-tanah yang tidak diolah dibandingkan dengan yang diolah. Glomalin dihasilkan dari sekresi hipa eksternal bersama enzim-enzim dan senyawa polisakarida lainnya.

Pengolahan tanah menyebabkan rusaknya jaringan hipa sehingga sekresi yang dihasilkan sangat sedikit.

Pembentukan struktur yang mantap sangat penting artinya terutama pada tanah dengan tekstur berliat atau berpasir.

Agregat tanah menjadi lebih baik, lebih berpori dan memiliki permeabilitas yang tinggi, namun tetap memiliki kemampuan memegang air yang cukup untuk menjaga kelembaban tanah..

Struktur tanah yang baik akan meningkatkan aerasi dan laju infiltrasi serta mengurangi erosi tanah, yang pada akhirnya akan meningkatkan pertumbuhan tanaman..

Serapan Air dan Hara

Jaringan hipa ekternal dari mikoriza akan memperluas bidang serapan air dan hara. Disamping itu ukuran hipa yang lebih halus dari bulu-bulu akar memungkinkan hipa bisa menyusup ke pori-pori tanah yang paling kecil (mikro) sehingga hipa bisa menyerap air pada kondisi kadar air tanah yang sangat rendah.

Serapan air yang lebih besar oleh tanaman bermikoriza, juga membawa unsur hara yang mudah larut dan terbawa oleh aliran masa seperti N, K dan S. sehingga serapan unsur tersebut juga makin meningkat.

Disamping serapan hara melalui aliran masa, serapan P yang tinggi juga disebabkan karena hipa cendawan juga mengeluarkan enzim phosphatase yang mampu melepaskan P dari ikatan-ikatan spesifik, sehingga tersedia bagi tanaman.

MikoriZa juga diketahui berinteraksi sinergis dengan bakteri pelarut fosfat atau bakteri pengikat N. Inokulasi bakteri pelarut fosfat (PSB) dan mikoriza dapat meningkatkan serapan P oleh tanaman tomat dan pada tanaman gandum.

Kolonisasi oleh jamur mikoriza meningkat bila tanaman kedelai juga diinokulasi dengan bakteri penambat N, B. japonicum.

Proteksi Dari Patogen dan Unsur Toksik

Mikoriza dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman melalui perlindungan tanaman dari patogen akar dan unsur toksik.

Struktur mikoriza dapat berfungsi sebagai pelindung biologi bagi terjadinya patogen akar.

Mekanisme perlindungan dapat diterangkan sebagai berikut :
  1. Adanya selaput hipa (mantel) dapat berfungsi sebagai barier masuknya patogen.
  2. Mikoriza menggunakan hampir semua kelebihan karbohidrat dan eksudat lainnya, sehingga tercipta lingkungan yang tidak cocok untuk patogen.
  3. Cendawan mikoriza dapat mengeluarkan antibiotik yang dapat mematikan patogen.
  4. Akar tanaman yang sudah diinfeksi cendawan mikoriza, tidak dapat diinfeksi oleh cendawan patogen yang menunjukkan adanya kompetisi.
Namun demikian tidak selamanya mikoriza memberikan pengaruh yang menguntungkan dari segi patogen.

Pada tanaman tertentu, adanya mikoriza menarik perhatian zoospora Phytopthora, sehingga tanaman menjadi lebih peka terhadap penyakit busuk akar.

Mikoriza juga dapat melindungi tanaman dari ekses unsur tertentu yang bersifat racun seperti logam berat (Killham, 1994).

Mekanisme perlindungan terhadap logam berat dan unsur beracun yang diberikan mikorisa dapat melalui efek filtrasi, menonaktifkan secara kimiawi atau penimbunan unsur tersebut dalam hipa cendawan.

VAM juga dapat berfungsi sebagai tumbuhan pioneer di lahan buangan limbah industri, tailing tambang batubara, atau lahan terpolusi lainnya.

Inokulasi dengan inokulan yang cocok dapat mempercepat usaha penghijauan kembali tanah tercemar unsur toksik.

Penggunaan Mikoriza pada Tanaman

Bagian mikoriza yang dapat digunakan sebagai sumber inokulan tanaman adalah:
  • Mycelia (bagian utama dari jamur) dan potongan hypa bagian ini sering disarankan untuk digunakan sebagai sumber inokulan pada tanaman karena metode ini paling efisien secara biologis untuk inokulasi tumbuhan
  • Potongan akar tanaman Bagian ini merupakan inang inokulum untuk bibit-bibit baru 9akar tanam yang baru). Secara serupa, potongan mikoriza juga digunakan sebagai inokulum.
  • Spora, dari mikoriza, sumber inokulum yang sudah dalam bentuk spora dapat disimpan lebih lama dan dapat lebih muda diangkut ke tempat lain yang membutuhkan. Spora akan tumbuh dan menginfeksi akar tanaman yang baru jika kondisi lingkungan sesuai
  • Tanah tempat tumbuh tanaman bermikoriza, Metode ini merupakan metode yang paling mudah dan paling sederhana. Masalah utama dari pendekatan ini adalah pemindahan volume tanah dalam jumlah yang besar.
Meskipun masing-masing metode memiliki keunggulan dan kekurangan masing-masing, inoculum campuran lebih unggul dengan penyebaran yang lebih cepat dan lebih jelas.

Untuk penyimpanan dalam waktu yang lama lebih baik dalam bentuk inoculum spora disamping itu bentuk ini memudahkan penyebarannya dan dosis anjuran inokulum yang akan diberikan ke tanaman.

Perbanyakan mikoriza

Perbanyakan mikoriza sebagai sumber inokulum dapat dilakukan dengan cara sederhana sebagai berikut:

Bahan
  1. Biakan stater (sebanyak 1 kg)
  2. akua cup warna
  3. pasir sungai
  4. hyponex merah
  5. benih jagung
Cara pembuatan
  1. lubangi dasar akua cup dengan menggunakan paku panas
  2. cuci bersih pasir sungai
  3. kemudian rendam dalam larutan hyponex merah selama semalam
  4. Isi dengan pasir yang mengandung pupuk dan tanam jagung
  5. pelihara selama 8 minggu
  6. Angkat ke dalam ruangan biarkan mengering
  7. setelah kering ambil koran, tuang pot dan tanamannya, gunting kecil kecil
  8. Simpan dalam wadah plastik
  9. Mikoriza siap dipakai

Pengelolaan Mikroorganisme

Pengelolaan mikroorganisme meliputi pemeliharaan, penyimpanan, dan distribusi.

Syarat utama dalam pengelolaan mikroorganisme ini adalah adalah bahwa biakan mikroorganisme yang akan disimpan harus murni.

Cara umum yang umum dipakai sekarang adalah:
  1. Menyimpan pada suhu 4- 10° C di lemari es (untuk biakan yang jumlahnya sedikit).
  2. Menyimpan di dalam mineral oil atau paraffin oil (viabilitas bisa mencapai 2-15 tahun).
  3. Menyimpan dalam keadaan beku-kering (liofilisasi), untuk jumlah besar.
  4. Menyimpan pada suhu di bawah -20° C, yaitu: -80° C, -120° C, - 160°C.
  5. Menyimpan dalam nitrogen cair ( -176° C). Setiap culture collection menentukan sendiri cara mana yang paling tepat sehubungan dengan fasilitas yang ada dan dana yang tersedia (Kirsop & Snell, 1984).

Teknologi Kompos Bioaktif

Petani organik menggunakan pupuk hijau atau pupuk kandang. Kedua jenis pupuk itu adalah limbah organik yang telah mengalami penghacuran sehingga menjadi tersedia bagi tanaman. Limbah organik seperti sisa-sisa tanaman dan kotoran binatang ternak tidak bisa langsung diberikan ke tanaman. Limbah organik harus dihancurkan terlebih dahulu oleh mikroba tanah menjadi unsur hara yang dapat diserap oleh tanaman.

Proses pengkomposan alami memakan waktu yang sangat lama, berkisar antara enam bulan hingga setahun sampai bahan organik tersebut benar- benar tersedia bagi tanaman.

Proses pengomposan dapat dipercepat dengan menggunakan mikroba penghancur (dekomposer) yang berkemampuan tinggi.

Penggunaan mikroba 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.

Kompos bioaktif adalah kompos yang diproduksi dengan bantuan mikroba lignoselulolitik unggul yang tetap bertahan di dalam kompos dan berperan sebagai agensia hayati pengendali penyakit tanaman.

Mikroba biodekomposer unggul yang digunakan adalah Trichoderma pseudokoningii, Cytopaga sp, dan fungi pelapuk putih.

Mikroba tersebut mampu mempercepat proses pengomposan menjadi sekitar 2- 3 minggu.

Mikroba akan tetap hidup dan aktif di dalam kompos. Ketika kompos tersebut diberikan ke tanah, mikroba akan berperan untuk mengendalikan organisme patogen penyebab penyakit tanaman.

Salah satu contoh pembuatan kompos pupuk kandang adalah sebagai berikut:

Bahan-bahan
  • Pupuk kandang : 300 kg
  • Dedak : 50 kg
  • Sekam : 150 kg
  • Gula pasir/gula merah dihaluskan/molase : 200 ml/20 sendok makan
  • EM4 : 500 ml/50 sendok makan
  • Air secukupnya
Cara Pembuatan
  • Larutkan EM4 dan gula ke dalam air,
  • Pupuk kandang, sekam dan dedak dicampur secara merata,
  • Siramkan EM4 secara perlahan-lahan ke dalam adonan secara merata sampai kandungan air adonan mencapai 30 %. Bila adonan dikepal dengan tangan, air tidak menetes dan bila kepalan tangan dilepas maka adonan mudah pecah (megar).
  • Adonan digundukkan di atas ubin yang kering, dengan ketinggian minimal 15 – 20 cm, kemudian ditutup dengan karung goni selama 4-7 hari,
  • Pertahankan suhu gundukan adonan maksimum 50 oC. Bila suhunya lebih dari 50 oC, turunkan suhunya dengan cara dibolak balik, kemudian ditutup kembali dengan karung goni Suhu yang tinggi dapat mengakibatkan bokashi menjadi rusak karena terjadi proses pembusukan. Pengecekan suhu sebaiknya dilakukan setiap 5 jam sekali.
  • Seteh 4-7 hari bokashi telah selesai terfermentasi dan siap digunakan sebagai pupuk organik.
Prosedur diatas adalah salah satu contoh untuk pembuatan pupuk organik, untuk bahan- bahan lainnya prinsipnya sama begitu juga pemilihan mikroba dekomposernya.

Keuntungan dan kerugian pertanian Organik

Pertanian organik akan banyak memberikan keuntungan ditinjau dari gatra:
  • peningkatan kesuburan tanah dan peningkatan produksi tanaman maupun ternak
  • Dari gatra lingkungan dapat mempertahankan keseimbangan ekosistem.
  • Secara ekonomi akan lebih menghemat devisa negara untuk mengimpor pupuk, bahan kimia pertanian, serta memberi banyak kesempatan lapangan kerja dan meningkatkan pendapatan petani.
Karakteristik umum yang dimiliki pupuk organik ialah:
  1. Kandungan unsur haranya sangat rendah dan bervariasi,
  2. Penyediaan hara terjadi secara lambat,
  3. Menyediakan hara dalam jumlah terbatas.
Secara garis besar keuntungan yang diperoleh dengan pemanfaatan pupuk organik adalah:
  1. Mempengaruhi sifat fisik tanah
  2. Mempengaruhi sifat kimia tanah
  3. Mempengaruhi sifat biologi tanah
  4. Mempengaruhi kondisi sosial.
Pupuk organik ini juga mempunyai kelemahan antara lain:
  1. Diperlukan dalam jumlah yang sangat banyak untuk memenuhi kebutuhan unsur hara dari suatu pertanaman
  2. Hara yang dikandung untuk bahan yang sejenis sangat bervariasi
  3. Bersifat ruah (bulky), baik dalam pengangkutan dan penggunaannya dilapangan
  4. Mungkin akan menimbulkan kekahatan unsur hara apabila bahan organik yang diberikan belum cukup mata