Soil%20Biology

1
Soil Biology
PTT 101, Science of Soils
2
Soil is alive!

• Ekologi Tanah, gabungan
• Ekologi (orientasi organisma)
• Ilmu Tanah klasifikasi, genesis, fisika, kimia,
  biologi
• ? Overlap ke dua ilmu

• TANAH
• Bahan inorganik (liat, debu, pasir)
• Bahan organik
• Hidup (biomas)
• Mati (nekromas)
• Air
• Udara

GOOD SOIL, MORE DIVERSITY !
3
PENDAHULUAN

• PERAN PENTING BIOLOGI TANAH
• KESUBURAN TANAH
• PERTUMBUHAN TANAMAN
• KELESTARIAN LINGKUNGAN

4
(No Transcript)
5
TANAH SEBAGAI EKOSISTEM

• BIOTIK
• FAUNA TANAH
• FLORA TANAH

• ABIOTIK
• PARTIKEL TANAH
• UDARA TANAH
• AIR TANAH

HABITAT BAGI JASAD HIDUP TANAH DAN TANAMAN
6
JASAD HIDUP TANAH
FAUNA

• MIKRO
• METAZOA
• ARTROPODA

• MAKRO
• SEMUT
• RAYAP
• CACING TANAH

MESO PROTOZOA AMOEBA NEMATODA COLLEMBOLA
7
BIOTA pada berbagai kondisi AIR TANAH
Fase 1
8
The size of some soil components
Component Diameter, µm
Sand particle 2000 - 20
Roots 200
Soil pore gt50
Silt Particle 20 - 2
Root hair 10
Bacterium 1
Storage pore 50 0.5
Clay particle lt 2
Residual pore lt0.5
Aluminium atom 5 x 10-5
9
(No Transcript)
10
(No Transcript)
11
Classification of soil organisms according to
body with (Wood, 1989)
Grouping Body with Organisms
Microflora lt 10 µ m Bacteria, fungi
Microfauna lt 100 µ m Protozoa, nematodes
Mesofauna lt 2 mm Collembola, acari, enchytaeids, termites
Macrofauna lt20 mm Millipedes, isopods, insects, molluses, earthworms
12
(No Transcript)
13
Komponen Biota Tanah

• Komponen biota tanah yg hidup bebas bakteri,
  fungi, algae dan fauna. Juga virus yg tumbuh
  hanya di dlm sel hidup organisme lain
• Virus, terdiri dr molekul DNA dan RNA di dlm
  selubung protein. Secara metabolik, virus tdk
  melakukan respirasi atau fungsi biosintesis.
• Memperbanyak diri hanya di dlm sel-sel inang
• Menginduksi sel inang hidup utk menghasilkan
  komponen virus yg diperlukan, virus2 baru keluar
  dari sel dgn kemampuan menyerang sel baru.
• Virus dpt menginfeksi baik manusia, hewan,
  tanaman, mikroba

14
Soil Bacteria
15
Mycorrhiza

• To improve P-uptake by plants
• To extend the volume of soil through its
  mycellium
• Sollubilising unavailable P

16
Bakteri

• Bakteri adl mikroba yg paling dominan di tanah.
  Bkt tdk memiliki membran inti (prokariot),
  nukleoplasma tdk terpisah dari sitoplasma. Ddg
  sel bakt utamanya tersusun dr peptidoglikan dan
  reproduksi melalui pembelahan biner.
• Bakteri predominan di tanah adl genus
  Arthrobacter (40) (plate count method). Ciri,
  pleomorfisme, Gram variabel dan motil. Pada awal
  pertumb. sel G- batang dan kmd sel menjadi G
  batang pendek dan G bulat. Sel batang panjang
  dan bercabang dapat diamati setelah 2 jam
  inokulasi. Laju pertumb lamban (membentuk koloni
  kecil pd agar).
• Kelompok bakteri terbanyak kedua (5-20) di tanah
  adl. Streptomyces, Pseudomonas, dan Bacillus.
• Dari hasil isolasi dr tanah, sekitar 90
  aktinomisetes adl genus Streptomyces.

17
(No Transcript)
18

• Pada cawan agar, Streptomyces memiliki miselium
  bercab dan koloni padat. Reproduksi melalui
  produksi spora aerial dan melalui fragmentasi
  miselium. Bersifat G dan heterotrof oksidatif.
  Tidak toleran thd tanah dg air melimpah dan
  kondisi asam, serta kurang toleran thd
  kekeringan. Penyebab penyakit bopeng kentang.
  Bbrp isolat mampu menghasilkan antibiotik.
• Genus Pseudomonas memiliki sel bentuk batang
  lurus atau bengkok dgn flagella polar. Umumnya
  aerobik, kecuali species denitrifikan yg
  menggunakan nitrat sbg akseptor elektron.
  Kebanyakan species heterotrofik, bbrp
  kemolitotrofik (Menggunakan H2 atau CO sbg sumber
  energi). Bbrp species penyebab penyakit tanaman.
  Bbrp species juga menghasilkan pigmen fluoresens
  terutama dlm media tanpa besi. Bbrp species
  diketahui sebagai agensia biokontrol penyakit
  tanaman, produksi antibiotik dan pendegradasi
  senyawa xenobiotik.

19

• Anggota genus Bacillus sel bentuk batang, G
  sampai G-variabel, motil, endospora tahan thd
  pemanasan. Kebanyakan heterotrof, metabolisme
  dengan respirasi atau fermentasi atau keduanya.
  Bbrp species fakultatif kemolitotrofik yi
  menggunakan H2 sbg sumber energi dlm ketiadaan
  karbon organik. Species B. polymyxa mampu
  menambat N2. Bbrp species mampu menghasilkan
  enzim litik dan antibiotik (klas polipeptida).
  Bbrp species diketahui sebagai agensia biokontrol
  utk serangga (B. thuringiensis) dan tanaman (B.
  subtilis). B. anthracis adl penyebab penyakit
  anthrak pada binatang. Kisaran toleransi
  temperatur -5 sampai 75 oC, thd asam 2 8, dan
  thd garam sampai 25 NaCl.

20

• Bakteri penambat N yang termasuk asimbiotik
  (asosiatif) Azotobacter, Azomonas,
  Beijerenckia, Derxia, Azospirillum dan yang
  simbiotik Rhizobium dan Bradhyrhizobium.
  Umumnya bersifat heterotrof aerobik, kecuali
  Azospirillum (mikroaerofilik). Berperan penting
  dalam peningkatan pertumb tanaman, beberapa
  digunakan sebagai agensia biofertilizer.

21
Fungi

• Fungi termasuk mikroba eukariot, heterotrof dan
  pendekomposisi utama sisa-sisa bahan organik.
• Beberapa species diketahui sebagai patogen
  tanaman (Fusarium, Sclerotium, Phytophthora, ,
  Rhizoctonia) dan beberapa juga dikenal sebagai
  antagonis patogen (Trichoderma, Gliocladium),
  beberapa mampu menghasilkan antibiotik
  (Penicillium, Trichoderma)

22
(No Transcript)
23
Biological function Biological/functional group
Decomposition Residue-borne microorganisms,
C-sequestration Microbial biomass (especially fungi), macrofauna building compact structures
N-fixation Free and symbiotic N-fixers
OM/ nutrients redistribution Roots, mycorrhizas, soil macrofauna
Nutrient cycling, mineralization/ immobilization Soil microrganisms, soil microfauna
Bioturbation Roots, soil macrofauna
Soil aggregation Roots, fungal hyphae, soil macrofauna, soil mesofauna
Population control Predators/grazers, parasites, pathogens
Key biological functions
24
(No Transcript)
25
(No Transcript)
26
(No Transcript)
27
(No Transcript)
28
Energy CO2 loss
EnergyCO2 input
SOIL FAUNA
Detritus
Feces dead bodies
Microphytic feeders
Feces dead bodies
Soil microflora (ultimate decomposers)
29
Channeling Water
30
Natural Soil Mixing (Bioturbation)
Termites (rayap)
Ants (semut)
Earthworms, cacing tanah
Roots (akar)
Soil engineering
31
(No Transcript)
32
(No Transcript)
33
Symbiotic bacteria and plants (e.g., legumes
rhizobium
Sengon
Bacteria require plant for growth plant
gains free source of available N
34
NOT all Organisms are usefull for plant growth
Nematode
35
(No Transcript)