Faktor-faktor yang Mempengaruhi Distribusi, Aktivitas dan Populasi Mikroorganisme Tanah

Mikroorganisme tanah (flora & fauna), sama seperti tanaman yang lebih tinggi bergantung sepenuhnya pada tanah untuk nutrisi, pertumbuhan dan aktivitasnya. Faktor utama tanah yang mempengaruhi populasi mikroba, distribusi dan aktivitasnya di dalam tanah adalah: 1. Kesuburan tanah 2. Praktek budaya 3. Kelembaban tanah 4. Suhu tanah
5. Pemanasan tanah 6. Cahaya 7. PH Tanah (Konsentrasi H-ion) 8. Bahan organik 9. Suplai makanan dan energi 10. Sifat tanah dan 11. Asosiasi mikroba.

Semua faktor tersebut berperan besar dalam menentukan tidak hanya jumlah dan jenis organisme tetapi juga aktivitasnya. Variasi pada satu atau lebih faktor ini dapat menyebabkan perubahan aktivitas organisme yang pada akhirnya mempengaruhi tingkat kesuburan tanah. Penjelasan singkat tentang semua faktor yang mempengaruhi flora / organisme mikro tanah dan aktivitasnya dibahas  pada paragraf di bawah ini:

1. Praktek Budidaya (Tillage): Praktek budidaya yaitu berupa budidaya tanaman, rotasi tanaman, penerapan pupuk dan pemenuhan pupuk rutin bulanan, aplikasi pengapuran dan gipsum, aplikasi pestisida / fungisida dan herbisida berpengaruh pada organisme tanah. Pembibitan dan operasi pengolahan tanah mempermudah pengangkutan di tanah dan pemaparan tanah ke sinar matahari dan dengan demikian meningkatkan aktivitas biologis dari mikroorganisme tanah, terutama bakteri. Penggiliran tanaman (rotasi tanam) dengan melibatkan tanaman kacang polong mempertahankan keseimbangan populasi mikroba yang menguntungkan, terutama bakteri pengikat N2 (Rhizobium leguminosarum) dan dengan demikian memperbaiki kesuburan tanah.

Pengapuran tanah asam meningkatkan aktivitas bakteri dan aktinomisetes dan menurunkan populasi jamur. Pupuk yang diaplikasikan pada tanah bertujuan untuk meningkatkan produksi tanaman pangan, memasok makanan dan gizi tidak hanya pada tanaman pangan tetapi juga untuk mikroorganisme di dalam tanah dan dengan demikian memperbanyak aktivitas mikroba.

Penggunaan Foliar atau tanah dari berbagai bahan kimia (pestisida, fungisida, nematisida dll.) Di bidang pertanian akan terdegradasi oleh organisme tanah atau dapat menyebabkan residu beracun di tanah yang berbahaya menyebabkan pengurangan aktivitas mikroba normal di dalam tanah.

2. Kesuburan tanah: Tingkat kesuburan tanah memiliki pengaruh yang besar terhadap populasi mikroba dan aktivitasnya di tanah. Ketersediaan N, P dan K yang dibutuhkan untuk tanaman dan mikroba di dalam tanah menentukan tingkat kesuburan tanah. Di sisi lain flora mikro tanah memiliki pengaruh yang lebih besar pada tingkat kesuburan tanah.

3. Kelembaban tanah: Merupakan salah satu faktor penting yang mempengaruhi populasi mikroba dan aktivitasnya di dalam tanah. Air (kelembaban tanah) berguna bagi mikroorganisme dengan dua cara, yaitu berfungsi sebagai sumber nutrisi dan memasok hidrogen / oksigen ke organisme dan berfungsi sebagai pelarut dan pembawa nutrisi makanan lainnya ke mikroorganisme. Aktivitas mikroba & populasi berkembang biak paling baik di kisaran kelembaban 20% sampai 60%. Di bawah kondisi kelembaban berlebih / kondisi air yang terimbas karena kurangnya aerasi tanah (Oksigen), mikroflora anaerobik menjadi aktif dan kondisi aerob bisa ditekan. Sementara dengan tidak adanya kelembaban yang cukup di tanah, beberapa mikroba mati karena dehidrasi jaringan dan beberapa di antaranya mengubah bentuknya menjadi spora atau kista spora dan mengatasi kondisi buruk (ekstrem). Oleh karena itulah kelembaban tanah yang optimum (kisaran 20 sampai 60%) harus ada untuk populasi dan aktivitas mikroba yang lebih baik di dalam tanah.

4. Suhu tanah: Di samping kelembaban, suhu adalah faktor lingkungan yang paling penting yang mempengaruhi proses fisik dan kimia biologis dan mikroba, aktivitas mikroba dan populasi di dalam tanah. Meskipun mikroorganisme dapat mentolerir suhu ekstrim (seperti – 60 ° atau + 60 derajat celcius), namun kisaran suhu optimum dimana mikroorganisme tanah dapat tumbuh dan berfungsi secara aktif agak sempit.

Bergantung pada kisaran suhu di mana mikroorganisme dapat tumbuh dan berfungsi, terbagi menjadi tiga kelompok yaitu psychrophiles (tumbuh pada suhu rendah di bawah 10 ° C), mesofil (tumbuh dengan baik pada kisaran suhu 20 ° C sampai 45 ° C) dan thermopiles ( dapat mentolerir suhu di atas 45 ° C dan optimum 45-60 ° C).

Sebagian besar mikroorganisme tanah bersifat mesofilik (25 sampai 40 °) dan suhu optimum untuk kebanyakan mesofil adalah 37 ° C. Psikiater sejati hampir tidak ada di dalam tanah, dan thermopiles meskipun ada di tanah berperilaku seperti mesofil. Thermopiles sejati lebih banyak meluap di pupuk kandang dan tumpukan kompos dimana suhu tinggi terjadi.

Perubahan musiman pada suhu tanah mempengaruhi populasi mikroba dan aktivitasnya terutama di daerah beriklim sedang. Di musim dingin, ketika suhu rendah (di bawah 50 ° C), jumlah dan aktivitas mikroorganisme turun, dan saat tanah memanas di musim semi, jumlahnya meningkat seiring aktivitas. Secara umum, populasi dan aktivitas mikroorganisme tanah paling tinggi pada musim semi dan terendah di musim dingin.

5. Udara tanah (Aerasi): Untuk pertumbuhan mikroba lebih baik aerasi (oksigen dan kadang-kadang CO2) di dalam tanah sangat penting. Mikroba mengkonsumsi oksigen dari udara tanah dan mengeluarkan karbon dioksida. Aktivitas mikroba tanah sering diukur dari segi jumlah oksigen yang diserap atau jumlah Co2 yang berevolusi oleh organisme di lingkungan tanah. Di bawah tingkat kelembaban tanah / kondisi air yang tinggi, pertukaran gas terhambat dan akumulasi Co4 terjadi pada udara tanah yang beracun bagi mikroba. Bergantung pada kebutuhan oksigen, mikroorganisme tanah dikelompokkan ke dalam kategori yaitu aerobik (memerlukan oksigen untuk proses sejenis), anaerobik (tidak memerlukan oksigen) dan mikroaerofilik (memerlukan konsentrasi / tingkat oksigen rendah).

6. Cahaya: Sinar matahari langsung sangat berbahaya bagi sebagian besar mikroorganisme kecuali alga. Oleh karena itu bagian atas tanah permukaan sentimeter atau kurang biasanya steril atau tanpa mikroorganisme. Efek sinar matahari adalah karena pemanasan dan kenaikan suhu (lebih dari 45 °)

7. Reaksi Tanah / PH Tanah: Reaksi tanah memiliki pengaruh / efek yang pasti terhadap komposit kuantitatif dan kualitatif pada mikroba tanah. Sebagian besar bakteri tanah, ganggang biru-hijau, diatom dan protozoa lebih menyukai reaksi netral atau sedikit basa antara PH 4.5 dan 8.0 dan jamur tumbuh dalam reaksi asam antara PH 4.5 dan 6,5 sedangkan actinomycetes lebih memilih reaksi tanah sedikit alkali. Reaksi tanah juga mempengaruhi jenis bakteri yang ada di dalam tanah. Misalnya bakteri nitrifikasi (Nitrosomonas & Nitrobacter) dan diazotrof seperti Azotobacter tidak ada sama sekali atau tidak aktif di tanah asam, sementara diazotrof seperti Beijerinckia, Derxia, dan bakteri pengoksidasi sulfur seperti Thiobacillus thiooxidans aktif di tanah asam.

8. Bahan Organik Tanah: Bahan organik di tanah menjadi sumber utama energi dan makanan untuk sebagian besar organisme tanah, memiliki pengaruh besar pada populasi mikroba. Bahan organik berpengaruh secara langsung maupun tidak langsung terhadap populasi dan aktivitas mikroorganisme tanah. Ini mempengaruhi struktur dan tekstur tanah dan dengan demikian aktivitas mikroorganisme akan tetap seimbang.

9. Persediaan makanan dan energi: Hampir semua mikroorganisme mendapatkan makanan dan energi dari residu tanaman atau bahan organik / zat yang ditambahkan ke tanah. Energi dibutuhkan untuk aktivitas metabolisme mikroorganisme. Para heterotrof memanfaatkan energi yang terbebaskan selama oksidasi senyawa organik kompleks di dalam tanah, sementara autotrof memenuhi kebutuhan energinya membentuk oksidasi senyawa anorganik sederhana (chemoautotroph) atau dari radiasi matahari (Photoautotroph). Dengan demikian, sumber bahan makanan dan energi yang kaya sangat penting untuk aktivitas mikroba di dalam tanah. Bahan organik, oleh karena itu berfungsi baik sebagai sumber nutrisi makanan maupun energi yang dibutuhkan oleh organisme tanah.

10. Sifat Tanah: Sifat fisik, kimia dan fisika-kimia tanah dan status hara mempengaruhi populasi mikroba baik secara kuantitatif maupun kualitatif. Sifat kimia tanah memiliki pengaruh yang cukup besar pada populasi mikroba di dalam tanah. Tanah dalam kondisi fisik yang baik memiliki kadar aerasi dan kelembaban yang lebih baik yang sangat penting untuk aktivitas mikroba optimal. Demikian pula nutrisi (makro dan mikro) dan unsur organik humus bertanggung jawab atas tidak adanya atau adanya beberapa jenis mikroorganisme dan aktivitasnya. Misalnya aktivitas dan keberadaan bakteri pengikat nitrogen sangat dipengaruhi oleh ketersediaan molibdenum dan tidak adanya fosfat yang ada membatasi pertumbuhan Azotobacter.

11. Asosiasi / interaksi mikroba: Mikroorganisme berinteraksi satu sama lain sehingga menimbulkan interaksi antagonis atau simbiotik. Asosiasi yang ada antara satu organisme dan organisme lain apakah simbiosis atau antagonis mempengaruhi populasi dan aktivitas mikroba tanah untuk sebagian besar. Kebiasaan pemangsa protozoa dan beberapa mikobakteri yang memakan bakteri dapat menekan atau menghilangkan bakteri tertentu. Di sisi lain, aktivitas beberapa mikroorganisme saling menguntungkan satu sama lain. Misalnya asam organik yang dibebaskan oleh jamur, peningkatan oksigen oleh aktivitas alga, perubahan reaksi tanah dll. Menyukai aktivitas atau bakteri dan organisme lainnya di dalam tanah.

12. Eksudat Akar: Di tanah dimana tanaman tumbuh akar eksudat juga mempengaruhi distribusi, kepadatan dan aktivitas mikroorganisme tanah. Eksudat akar dan bahan baku permukaan akar memberikan sumber energi dan nutrisi yang melimpah dan dengan demikian secara langsung atau tidak langsung mempengaruhi kualitas serta kuantitas mikroorganisme di wilayah rhizosfer. Eksudat akar mengandung gula, asam organik, asam amino, sterol, vitamin dan faktor pertumbuhan lainnya yang memiliki efek mendalam pada mikroba tanah. Silakan baca juga: Mikroorganisme Tanah: Protozoa.