MIKROORGANISME DAN

LINGKUNGAN : TANAH
Kelompok 5
 FIRA VERINA (19177011)
 SATRI VANI KARISFA (19177022)
 VAYOLIN EROIKA (19177045)
 ZALIK MUHAMMAD L. (19177047)

Dosen Pengampu:
Dr. Linda Advinda, M.Kes.
 POKOK BAHASAN

Mikroorganisme dan
lingkungan : Tanah
Pokok bahasan
meliputi

Sifat-sifat Peranan
Mikroorganisme Mikroorganisme Pengomposan
Tanah dalam tanah

Siklus
Biogeokimia

Biomagnifikasi

Bioremediasi
 SIFAT-SIFAT MIKROORGANISME
1.
TANAH

Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Mikroba

Kelembaban dan kandungan oksigen
• Mikroba menunjukkan aktivitas metabolisme dan, jumlah yang lebih
rendah serta kurang beragam di tanah kering daripada di tanah lembab

pH tanah
• pH tanah berkisar dari 2 hingga 9
• Kebanyakan bakteri tanah memiliki ph optimal antara 6 dan 8.

Suhu tanah
• Suhu tanah bervariasi secara musiman, kebanyakan organisme tanah adalah
mesofil dan lebih menyukai suhu antara 200C dan 450C
 SIFAT-SIFAT MIKROORGANISME TANAH

Bakteri • Pertumbuhan dan perkembangannya dalam tanah

menyukai sekali media mineral yang selektif
Autotrof
• pada bentukan dan suatu miselium uniselluler, susunan
Actinomycetes hiphae, yang memperlihatkan benar-benar bercabang.

• Genus & spesies fungi dalam tanah yang paling umum,

Cendawan yaitu, Zigorhinchus, Mucor, Rhizopus, Penicillium,
Tanah Aspergillus, Trichoderma, Fusarium dan Clado sporium

• Alga banyak tersebar luas di dalam tanah. Diantaranya,

Algae Myxophyceae, Chlorophyceae,
• Protozoa dapat bergerak dengan leluasa di dalam tanah
Protozoa dan air
• Virus tanah bukan berasal dari tanah tetapi tersebar di
Virus tanah melalui aktivitas manusia.
2. PERAN MIKROORGANISME DALAM TANAH

Mikroorganisme berperan dalam siklus

energi

Mikroorganisme berperan dalam siklus hara

Mikroorganisme berperan dalam

pembentukan agregat tanah

Menentukan kesehatan tanah

(suppressive/conducive)
2
BIOGEOKIMIA

Siklus biogeokimia merupakan proses organisme siklus nutrisi

mengubah unsur-unsur dari satu bentuk ke bentuk lain melalui
proses oksidasi dan reduksi. Siklus biogeokimia terjadi secara
berkesinambungan sehingga dapat dimanfaatkan berulang kali.

Siklus karbon Siklus nitrogen

Siklus sulfur Siklus Posfor

SIKLUS Siklus karbon melibatkan seluruh lingkungan yang
KARBON ada di alam semesta, meliputi atmosfer, biosfer,
hidrosfer dan geosfer. Karena itu, siklus karbon
disebut sebagai siklus biogeokimia. Inti dari siklus
Produsen fotoautrotrof
karbon adalah fotosintesis.utama yaitu bakteri non
sulfur dan sulfur hijau &ungu. Serta CO2 yg
dikonversi tanaman menjadi molekul organik
Kemoautotrof
melalui memperbaki karbon menggunakan
fiksasi karbon.
H2S atau molekul anorganik lain sebagai sumber
energi. Kemoautrotrof ditemukan dalam variasi
habitat yang lebih besar karena tidak bergantung
dengan energi cahaya, tetapi mereka tidak berperan
Organisme
penting dalamheterotrof mengkatabolisasi molekul
siklus karbon.
organik selama respirasi aerobik dan menghasilkan
pelepasan CO2. Molekul lain yg dibuat organisme
autotrof bergabung dalam jaringan heterotrof.
Disana mereka tetap tinggal, sampai organisme mati,
kemudian diuraikan sehingga bahan metabolisme
bahan organik dan melepaskan CO2 (Cadangan
fotosintesis). Produk limbah diuraikan oleh
Gambar Siklus Karbon (C)
 Ilmuwan prihatin dengan ketidakseimbangan yg tumbuh
dalam siklus karbon karena melimpahnya CO2 di atmosfer.

Pembakaran bahan bakar fosil dan kayu mengirim karbon ke atmosfer

setiap tahun. Lebih jauh lagi, di tanah yang tergenang air, pabrik
pengolahan limbah, tempat pembuangan sampah, dan sistem
pencernaan ruminansia,
methanogen secara aktif melepaskan gas metana (CH4 ), yang
secara fotokimia dapat diubah menjadi CO (karbon monoksida) dan
CO2. Bakteri pengoksidasi metana, yang hidup bersama dengan
methanogen, juga dapat langsung mengkonversi metana dan CO2.
Secara keseluruhan, tingkat produksi CO2 melebihi tingkat
pemasukkan CO2 ke dalam bahan organik.
Perubahan pada Daur Karbon: Efek Rumah Kaca
(Peningkatan kandungan CO2 atmosfer dan suhu)

Sebab:
1) Pembakaran bahan
bakar fosil
2) Penebangan hutan

Akibat:
1) Kandungan CO2 di
atmosfer meningkat,
panas matahari yang
terjebak di atmosfer
meningkat.
2) Suhu meningkat.
 Siklus Nitrogen
“Semua organisme

membutuhkan nitrogen untuk

sintesis protein, asam mukleat

dan senyawa yang mengandung

nitrogen lainnya “ Atmosfer

mengandung jumlah nitrogen

yang cukup tinggi sekitar 80%

N2, tetapi kebanyakan hewan

dan tumbuhan tidak dapat

rnengkonsumsi N2 dalam bentuk

gas. Tumbuhan dapat menyerap

nitrogen dalam bentuk NH4+ dan

NO3- “
Jenis
mikroorganisme,
proses dan senyawa
yang terlibat dalam
siklus nitrogen
Gambar Siklus Nitrogen
 Belerang tersedia dalam jumlah banyak berbentuk sulfat (batu-

SIKLUS batuan) atau gas SO2 di udara.

SULFUR Perpindahan sulfat terjadi melalui proses rantai makanan, lalu semua mahluk
hidup mati dan akan diuraikan komponen organiknya oleh bakteri.

Bakteri : Desulfoma, bakteri fotoautotrof anaerob seperti

Chromatium, bakteri kemolitotrof seperti Thiobacillus.
Gambar Siklus Sulfur
 Siklus Posfor

Biasanya fosfor ada

di lingkungan dan
dimanfaat-kan oleh
organisme sebagai ion
fosfat (PO43-).

Siklus fosfor
melibatkan pergerakan
fosfor dari bentuk
tidak larut ke larut
yang tersedia.

Gambar. Siklus Posfor

 BIOMAGNIFIKASI

Biomagnifikasi Biomagnifikasi pada tanah,

merupakan proses dapat terjadi melalui
dimana pencemar penyemprotan pestisida.
bergerak dari satu Kandungan pestisida di
tingkat tropik ke tingkat lingkungan yang sangat
lainnya dan rendah akan dapat
menunjukkan terakumulasi melalui rantai
peningkatan kepekatan makanan, sehingga dapat
dalam makhluk hidup membahayakan kehidupan
sesuai dengan keadaan makhluk hidup termasuk
tropik mereka. manusia.
 BIOREMEDIASI

bioremediasi mempunyai
Bioremediasi merupakan
potensi untuk
pengembangan dari
menjadi salah satu teknologi
bidang bioteknologi
lingkungan yang bersih,
lingkungan dengan
alami,
memanfaatkan
dan paling murah untuk
proses biologi dari
mengantisipasi masalah-
mikroorganisme dalam
masalah
mengendalikan
lingkungan
pencemaran

fungi (mycoremediasi), yeast, alga dan bakteri yang berfungsi

sebagai agen bioremediator
Tujuan Bioremediasi

Memecah atau mendegradasi zat

pencemar menjadi bahan yang kurang
beracun atau tidak beracun
(karbondioksida dan air) atau dengan
kata lain mengontrol, mereduksi atau
bahkan mereduksi bahan pencemar
dari lingkungan.
 Jenis-Jenis Mikroorganisme yang Berperan
dalam Bioremediasi

Minyak Bumi Logam Berat

●
Enterobacter cloacae dan
Pseudomonas fluorescens,
●
Pseudomonas sp.
●
Desulfovibrio sp.
●
Desulfuromonas acetoxidans
●
Arhrobacter sp. ●
Desulfotomaculum sp.
●
Acinetobacter sp. ●
Thiobacillus ferroxidans
●
Bacillus sp. ●
Mikroalga Spirulina sp
●
Jamur Saccharomyces cerevisiae
dan Candida sp.
 Proses Bioremediasi

Proses utama adalah biodegradasi, biotransformasi dan biokatalis.

Saat terjadi, enzim-enzim yg diproduksi oleh mikroorganisme memodifikasi

polutan beracun dengan mengubah struktur kimia polutan. Enzim mempercepat
proses dengan cara menurunkan energi aktivasi

Pada proses ini terjadi, biotransformasi senyawa toksik menjadi senyawa yang
kurang toksik atau tidak toksik. Pada banyak kasus, biotransformasi berujung pada
biodegradasi
Degradasi senyawa kimia oleh mikroba di lingkungan yaitu proses yang sangat
penting untuk mengurangi kadar bahan-bahan berbahaya di lingkungan

Dalam proses degradasinya, mikroba menggunakan senyawa kimia tersebut untuk

pertumbuhan dan reproduksinya melalui berbagai proses oksidasi. Enzim yang
dihasilkan juga berperan untuk mengkatalis reaksi degradasi, . Lintasan
biodegradasi berbagai senyawa kimia yang berbahaya dapat dimengerti berdasarkan
lintasan mekanisme dari beberapa senyawa kimia alami seperti hidrokarbon, lignin,
selulosa, dan hemiselulosa.
Pada tahap akhir metabolisme umumnya berlangsung melalui proses yang sama.
 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi
Bioremediasi

Lingkungan

Temperatur

Oksigen

pH

Kadar H2O & Karakter Geologi

Keberadaan Nutrisi

Interaksi Antar Polusi

 3. PENGOMPOSAN

Pengertian

Pengomposan merupakan salah satu proses

pengolahan limbah organik menjadi material baru
seperti halnya humus. Kompos umumnya terbuat dari
sampah organik yang berasal dari dedaunan dan
kotoran hewan, yang sengaja ditambahkan agar
terjadi keseimbangan unsur nitrogen dan karbon
sehingga mempercepat proses pembusukan dan
menghasilkan rasio C/N yang ideal. Kotoran ternak
kambing, ayam, sapi ataupun pupuk buatan pabrik
seperti urea bisa ditambahkan dalam proses
pengomposan. Standar kualitas kompos dikatakan
ideal jika memenuhi standar kriteria seperti
 Manfaat Kompos

●
Kompos akan meningkatkan kesuburan tanah dan
Multivitamin merangsang perakaran yang sehat

●
Kompos memperbaiki struktur tanah dengan meningkatkan
Struktur Tanah kandungan bahan organik tanah dan akan meningkatkan kemampuan
tanah untuk mempertahankan kandungan air tanah

Aktivitas mikroba tanah yang bermanfaat bagi tanaman akan meningkat dengan penambahan
Aktivasi
●

kompos. Membantu tanaman menyerap unsur hara dari tanah dan menghasilkan senyawa yang
dapat merangsang pertumbuhan tanaman, dan membantu tanaman menghadapi serangan
Mikroba Tanah penyakit.

Kualitas Tanaman yang dipupuk dengan kompos juga cenderung lebih baik
●

kualitasnya daripada tanaman yang dipupuk dengan pupuk kimia, misal:

Tanaman hasil panen lebih tahan disimpan, lebih berat, lebih segar, dan lebih enak.
 Bahan Baku Kompos

Pada dasarnya semua bahan-bahan organik padat

dapat dikomposkan, misalnya: limbah organik
rumah tangga, sampah-sampah organik
pasar/kota, kertas, kotoran/limbah peternakan,
limbah- limbah pertaniah, limbah-limbah
agroindustri, limbah pabrik kertas, limbah pabrik
gula, limbah pabrik kelapa sawit, dll.
Proses Pengomposan
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
50o-70o 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
dekmposisi/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
Proses pengomposan dapat terjadi secara aerobik (menggunakan
oksigen) atau anaerobik (tidak ada oksigen).

●
Mikroba menggunakan
Secara Aerobik oksigen dalam proses
dekomposisi bahan organik.

●
Proses dekomposisi dapat juga terjadi tanpa menggunakan

Secara
oksigen.
●
proses ini tidak diinginkan selama proses pengomposan
karena akan dihasilkan bau yang tidak sedap. Proses

Anaerobik aerobik akan menghasilkan senyawa-senyawa yang berbau

tidak sedap, seperti: asam-asam organik (asam asetat, asam
butirat, asam valerat, puttrecine), amonia, dan H2S.
Organisme yang Terlibat dalam Proses Pengomposan

Jumlah/g
Kelompok Organisme Organisme
kompos
Bakteri Aktinomicetes 108 -109
Kapang 105 – 108
Mikroflora 104 – 106

Protozoa 104 – 105

Mikrofauna
Jamur tingkat tinggi  
Makroflora
Cacing tanah, rayap,  
Makrofauna semut, kutu, dll
 Mikroorganisme perombak bahan organik merupakan
aktivator biologis yang tumbuh alami atau sengaja diberikan
untuk mempercepat pengomposan dan meningkatkan mutu
kompos

Beberapa jenis bakteri termasuk beberapa jenis aktinomisetes juga mampu

NOTE mendegradasi polimer selulosa, hemiselulosa dan lignin namun dengan
kemampuan yang lebih rendah dibandingkan fungi
Fauna Perombak Bahan Organik

aktivitas fauna tanah menyebabkan fraksinai

bahan organik yang berukuran kasar
menjadi serpihan yang lebih halus sehingga
luas permukaan jenis bahan organik tersebut
lebih besar sehingga kemungkinan mikroba
tanah kontak dengan bahan organik terebut
lebih besar. Fauna tanh juga berperan dalam
mendistribusikan bahan organik dalam
tanah, meningkatkan kesuburan tanah dan
memperbaiki sifat fisik tanah. invetebrata
dekomposer yang penting meliputi cacing
tanah dan Collembola
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Proses Pengomposan

1. Rasio C/N
2. Ukuran Partikel
3. Aerasi
4. Porositas
5. Kelembaban (Moisture Content)
6. Temperatur
7. pH
8. Kandungan Hara
9. Kandungan Bahan Berbahaya
10. Lama Pengomposan
TERIMAKASIH