Nama   : Muhammad Rizki

NIM    : J1C111008

PROSES PRODUKSI DAN PENGURAIAN

1.   PRODUKSI

Respirasi pada tanaman menyediakan energi untuk memperoleh nutrisi dan untuk memproduksi biomassa. Semua tanaman serupa mengubah gula menjadi biomassa. Oleh karena itu, respirasi tanaman sebagian besar menunjukan perbedaan dalam jumlah dan kandungan nitrogen dari biomassa yang diproduksi. Ekosistem yang paling sering muncul untuk menunjukkan efisiensi yang sama mengkonversi fotosintat (GPP) ke NPP, sekitar setengah dari kandungan karbon menjadi NPP, dan setengah lainnya dikembalikan ke atmosfer sebagai respirasi tanaman.

Produksi primer bersih adalah karbon bersih yang diperoleh oleh vegetasi. Ini termasuk biomassa tanaman baru yang diproduksi. suhu dan curah hujan menentukan ketersediaan sumber daya tanah yang dibutuhkan untuk mendukung pertumbuhan tanaman. Tanaman aktif merasakan ketersediaan sumber daya dan menyesuaikan fotosintesis serta NPP untuk mencocokkan pasokan sumber daya. Untuk alasan ini, NPP paling banyak terjadi di lingkungan dengan ketersediaan tinggi dari sumber daya di bawah tanah

 

 

Gambar 1. Mekanisme Energi

 

Biomassa mengandung energi tersimpan dalam jumlah cukup banyak, pada saat kita makan, tubuh kita mampu mengubah energi yang tersimpan di dalam makanan menjadi energi. Biomassa adalah bahan organik yang terbuat dari tumbuhan dan hewan. Biomassa mengandung energi  tersimpan yang berasal dari matahari. Tanaman menyerap energi matahari dalam proses yang disebut fotosintesis. Energi kimia dalam tumbuhan akan diteruskan ke hewan dan orang-orang yang memakannya.

 

 

Gambar 2. Proses Fotosintesis

 

Sebagian besar energi yang berada di bumi ini berasal dari matahari. Matahari membantu proses fotosintesis pada tumbuhan. Tumbuhan menyerap CO₂ dari udara dan mengambil air (H₂O) serta zat-zat hara (N, P, K, Al, Si,dll) dari dalam tanah. Dengan bantuan sinar matahari, zat-zat tersebut dirubah menjadi zat pati (mengandung ikatan C dan H) dan oksigen (O₂). Oksigen dari tumbuhan dimanfaatkan untuk bernafas. Hasil buangan dari pernafasan adalah CO₂ dan H₂O. Nah CO₂ ini akan diserap kembali oleh tanaman untuk proses fotosintesis berikutnya. Zat pati yang dihasilkan digunakan untuk pertumbuhan bagi tanaman tersebut. Semakin lama, tanaman tumbuh semakin besar dan akhirnya dapat menghasilkan buah.  Misalkan tanaman rumput, awalnya tanaman rumput berupa rumput kecil. Semakin lama tanaman rumput tumbuh semakin besar. Rumput yang besar itu dimakan oleh sapi. Dalam pencernaan sapi, rumput yang tadi dimakan itu direaksikan untuk diambil enrginya, dan sisanya dibuang sebagai tletong(kotoran sapi).  Hasil buangan kotoran sapi dapat dijadikan pupuk untuk menumbuhkan tanaman rumput kembali. 

 

Bagian tanaman yang tidak bisa dimakan dapat digunakan untuk bahan bakar. Kayu dapat dugunakan untuk pembakaran. Sebagian dari kita masih menggunakan kayu untuk memasak. Setelah habis terbakar, kayu tersebut berubah menjadi abu. Abu hasil pembakaran mengandung zat hara. Zat hara tersebut nanti akan diserap kembali oleh tumbuhan dan direaksikan di klorofil dengan bantuan cahaya matahari dan menghasilkan tumbuhan berkayu. Kayu tersebut nantinya dapat kita bakar lagi dan menjadi abu lagi. Begitulah seterusnya.  Dari dua contoh tersebut, dapat kita lihat bahwa CO₂, H₂O, dan zat hara lain ini hanya sebagai perantara agar energi dari matahari dapat kita gunakan. 

 

2.  PENGURAIAN

Dekomposisi adalah konversi bahan organik mati ke nutrisi CO2 dan anorganik melalui fragmentasi, dan kimia. Melepaskan bahan larut dari pengurai bahan organik. Fragmentasi oleh hewan tanah mengkonversi bahan organik menjadi lebih kecil yang menyediakan sumber makanan bagi hewan tanah dan membuat permukaan segar untuk kolonisasi mikroba. Fragmentasi juga mencampur bahan organik membusuk ke dalam tanah. Hal ini terutama akibat dari aktivitas bakteri dan jamur, meskipun beberapa reaksi kimia terjadi secara spontan di tanah tanpa mediasi mikroba.

Dekomposer adalah komponen biotik yang berfungsi mengurangi bahan organik yang berasal dari organisme yang telah mati ataupun hasil pembuangan sisa pencernaan. Pada suatu ketika semua kehidupan akan mati. Bagian tumbuhan seperti daun, buah, dan ranting akan jatuh berguguran menjadi sampah. Hewan dan manusia akan mati menjadi bangkai. Kotoran sisa pencernaan juga akan menumpun mengotori lingkungan. Apabila tidak ada organisme pengurai, mungkin kit tidak akan mendapatkan lingkungan yang sehat untuk hidup. Seluruh permukaan bumi penuh sampah dan bangkai. Namun, berkat jasa pengurai, sebagaian besar sampah, kotoran, dan bangkai telah lumat menjadi hara tanah. Dengan adanya organisme peengurai, hara tanah yang terus-menerus diisap oleh tanah akan diganti kembali, yaitu berasal dari hasil penguraian organisme pengurai. Penguraian bahan organik tersebut melalui beberapa tahapan.

Pertama, hewan-hewan kecil pemakan sampah atau detritivor menceraiberaikan sampah sisa organisme. Melalui kegiatan itu akan dihasilkan sampah-sampah yang ukurannya lebih halus. Kedua, setelah sampah halus lembap bercampu air, bakteri dan jamur akan mengurai sampah halus tersebut melalui proses fermentasi. Hasilnya adalah sisa-sisa organisme tersebut akan terurai kembali menjadi unsur-unsur penyusunnya. Dengan demikian, jelaslah bahwa peranan komponen pengurai atau dekomposer adalah mengambalikan hara ke dalam tanah.

Secara alami bahan-bahan organik akan mengalami penguraian di alam dengan bantuan mikroba maupun biota tanah lainnya. Namun proses pengomposan yang terjadi secara alami berlangsung lama dan lambat. Untuk mempercepat proses pengomposan ini telah banyak dikembangkan teknologi - teknologi pengomposan. Baik pengomposan dengan teknologi sederhana, sedang, maupun teknologi tinggi. Pada prinsipnya pengembangan teknologi pengomposan didasarkan pada proses penguraian bahan organik yang terjadi secara alami

Proses pengomposan akan segera berlansung setelah bahan-bahan mentah dicampur. Proses pengomposan secara sederhana dapat dibagi menjadi dua tahap, yaitu tahap aktif dan tahap pematangan. Selama tahap-tahap awal proses, oksigen dan senyawa-senyawa yang mudah terdegradasi akan segera dimanfaatkan oleh mikroba mesofilik. Suhu tumpukan kompos akan meningkat dengan cepat. Demikian pula akan diikuti dengan peningkatan pH kompos. Suhu akan meningkat hingga di atas 50^o - 70^o C. Suhu akan tetap tinggi selama waktu tertentu. Mikroba yang aktif pada kondisi ini adalah mikroba Termofilik, yaitu mikroba yang aktif pada suhu tinggi. Pada saat ini terjadi dekomposisi/penguraian bahan organik yang sangat aktif. Mikroba-mikroba di dalam kompos dengan menggunakan oksigen akan menguraikan bahan organik menjadi CO₂, uap air dan panas. Setelah sebagian besar bahan telah terurai, maka suhu akan berangsur-angsur mengalami penurunan. Pada saat ini terjadi pematangan kompos tingkat lanjut, yaitu pembentukan komplek liat humus. Selama proses pengomposan akan terjadi penyusutan volume maupun biomassa bahan. Pengurangan ini dapat mencapai 30 – 40% dari volume/bobot awal bahan.

 

Gambar 3. Skema Proses Pengomposan Aerobik

Proses pengomposan dapat terjadi secara aerobik (menggunakan oksigen) atau anaerobik (tidak ada oksigen). Proses yang dijelaskan sebelumnya adalah proses aerobik, dimana mikroba menggunakan oksigen dalam proses dekomposisi bahan organik. Proses dekomposisi dapat juga terjadi tanpa menggunakan oksigen yang disebut proses anaerobik. Namun, proses ini tidak diinginkan, karena selama proses pengomposan akan dihasilkan bau yang tidak sedap. Proses anaerobik akan menghasilkan senyawa-senyawa yang berbau tidak sedap, seperti: asam-asam organik (asam asetat, asam butirat, asam valerat, puttrecine), amonia, dan H₂S

 

Gambar 4. profil suhu dan populasi mikroba selama proses pengomposan

 

Tabel 1. organisme yang terlibat dalam proses pengomposan

Kelompok Organisme	Organisme	Jumlah/gr kompos
Mikroflora	Bakteri; Aktinomicetes; Kapang	109 - 109; 105 108; 104 - 106
Mikrofanuna	Protozoa	104 - 105
Makroflora	Jamur tingkat tinggi
Makrofauna