Saturday, May 24, 2014

Dekomposisi Bahan Organik dan Pengomposan

Dekomposisi Bahan Oranik
       Karbon didaur secara aktif antara CO2anorganik dan macam-macam bahan organik  penyusun  sel hidup.  Metabolisme  ototrof  jasad  fotosintetik  dan  khemolitotrof menghasilkan  produksi  primer  dari perubahan  CO2 anorganik  menjadi  C-organik. Metabolisme respirasi dan fermentasi mikroba heterotrof mengembalikan CO2anorganik ke atmosfer. Proses perubahan dari C-organik menjadi anorganik pada dasarnya adalah upaya mikroba dan jasad lain untuk memperoleh energi.
      Pada  proses  peruraian  bahan  organik  dalam  tanah  ditemukan  beberapa tahap proses. Hewan-hewan tanah termasuk cacing tanah memegang peranan penting pada penghancuran bahan organik
pada tahap awal proses. Bahan organik yang masih segar akan dihancurkan secara fisik atau dipotong-potong sehingga ukurannya menjadi lebih  kecil.  Perubahan  selanjutnya  dikerjakan  oleh  mikroba. Ensim-ensim  yang dihasilkan oleh mikroba merubah senyawa organik secara kimia, hal ini ditandai pada bahan organik yang sedang mengalami proses peruraian maka kandungan zat organik yang mudah terurai akan menurun dengan cepat.
       Unsur  karbon  menyusun  kurang  lebih  45-50  persen  dari  bobot  kering tanaman  dan  binatang. Apabila  bahan  tersebut  dirombak  oleh  mikroba,  O2 akan digunakan  untuk  mengoksidasi  senyawa organik  dan  akan  dibebaskan  CO2.  Selama proses  peruraian,  mikroba  akan  mengasimilasi sebagian C,  N,  P,  S,  dan  unsur  lain untuk  sintesis  sel,  jumlahnya  berkisar  antara  10-70 %  tergantung kepada  sifat-sifat tanah  dan  jenis-jenis  mikroba  yang  aktif.  Setiap  10 bagian  C  diperlukan  1 bagian N (nisbah  C/N=10)  untuk  membentuk  plasma  sel.  Dengan  demikian  C-organik  yang dibebaskan dalam  bentuk  CO2 dalam  keadaan  aerobik  hanya  60-80  %  dari  seluruh kandungan karbon yang ada. Hasil perombakan mikrobaproses aerobik meliputi CO2, NH4,  NO3,  SO4,  H2PO4.  Pada  proses anaerobik  dihasilkan  asam-asam  organik,  CH4, CO2, NH3, H2S, dan zat-zat lain yang berupa senyawa tidak teroksidasi sempurna, serta akan terbentuk  biomassa  tanah  yang  baru maupun  humus  sebagai hasil  dekomposisi yang relatif stabil. Secara total, reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:
(CH2O)x+ O2-----------------------CO2+ H2O + hasil antara + nutrien+ humus +sel + energi Bahan organik
Proses Pengomposan
      Kompos  adalah  bahan  organik  hasil  proses  dekomposisi  dan  mempunyai susunan yang relatif stabil. Kompos banyak digunakan untuk memperbaiki sifat fisik dan kimia tanah. Secara alami kompos dapat terjadi dariperuraian sisa-sisa tumbuhan dan hewan.  Pengomposan  secara  alami  berlangsung dengan  lambat,  tetapi  dengan berkembangnya bioteknologi maka proses pengomposan dapat dipercepat.
      Pada  proses  pengomposan  terjadi  proses  biokonversi  bahan  organik  oleh berbagai  kelompok mikroba  heterotrof.  Mikroba  yang  berperan  dalam  proses  tersebut mulai  dari  bakteri,  jamur aktinomisetes  dan  protozoa.  Peranan  mikroba  yang  bersifat selulolitik  dan  ligninolitik  sangat  besar pada  proses  dekomposisi  sisa  tanaman  yang banyak mengandung lignoselulosa. 
       Selama pengomposan  terjadi  proses  oksidasi  C-organik  menjadi  CO2 yang dapat membebaskan energi  dalam  bentuk  panas.  Dalam  pengomposan  tertutup, suhunya dapat mencapai 65-75oC. Pada suhu tersebut aktivitas mikroba pada umumnya turun,  dan  proses  perombakannya  dilanjutkan  oleh mikroba  termofil  yang  mulai berkembang apabila suhu meningkat sampai 50oC. Setelah suhu turun kembali akan ditumbuhi  lagi  oleh  mikroba  mesofil,  dan  merupakan  pertanda  bahwa  kompos  sudah mulai matang. Dari  uraian  diatas  maka  banyak  faktor  yang  mempengaruhi  proses pengomposan, seperti  nisbah  C/N  bahan  yang  akan  dikomposkan,  ukuran  bahan, kelembaban dan aerasi, suhu, kemasaman, adanya mikroba, dan lain sebagainya.
      Nisbah  C/N  yang  ideal  untuk  pengomposan  adalah  30-40,  apabila  nisbah terlalu  rendah banyak  nitrogen  yang  hilang  (tidak  efisien)  dan  apabila  terlalu  tinggi proses pengomposan lambat. Ukuran bahan yang lebih  kecil akan memperbesar luas permukaan, sehingga memperbesar kontak dengan mikroba. Ukuran yang terlalu halus dan  kandungan  lengasnya  terlalu  tinggi  menyebabkan  keadaan anaerob,  sehingga sebaiknya  dicampur  dengan  bahan  kasar  untuk  menciptakan  keadaan  yang aerob.
Kelembaban optimum yang baik antara 50-60 %. Pengomposan akan berjalan baik jika pH awal sedikit asam (pH 6), dan selama pengomposanpada keadaan netral, setelah pH meningkat pH sedikit alkalis (pH 7,5-8,5). Pengomposan dapat dipercepat dengan inokulasi mikroba seperti mikroba termofil, selulolitik, ligninolitik, dan sebagainya.
       Tanda-tanda  kompos  yang  telah  matang  adalah  berwarna  coklat  sampai kehitaman, tidak larut dalam air dan sebagian dapattersuspensi koloidal, ekstrak dalam larutan basa berwarna gelap (mengandung asam humat,fulvat, dan humin), nisbah C/N antara 15-20, KPK dan kapasitas adsorpsi air besar.