Biologi Tanah Biopori

A.  PENDAHULUAN

a.    Latar Belakang

Dikehidupan perkotaan yang semakin maju ini hampir semua permukaan tanahnya sudah banyak dilapisi oleh aspal atau dilapisi oleh beton-beton yang kuat sehingga air yang seharusnya masuk kedalam tanah akan tetap tergenang dipermukaan sampai air itu kering dengan sendirinya. Dengan adanya hujan yang terus-menerus maka genangan air itu akan sulit untuk kering sehingga air yang menggenang ini akan tetap berada dipermukaan tanah. Dalam sebuah penelitian dari peneliti IPB oleh Dr. Kamir R Brata, menemuka teknik untuk mengurangi banjir dengan membuat lubang didalam tanah kemudian ditimbunya menggunakan bahan-bahan organik yang selanjutnya disebut dengan teknik biopori.

Biopori merupakan lubang-lubang di dalam tanah yang terbentuk akibat aktifitas organisme di dalam tanah seperti cacing, perakaran tanaman, rayap, dan fauna tanah lainya. Lubang yang terbentuk akan terisi udara dan menjadi tempat berlalunya air didalam tanah. Bila lubang biopori ini dibuat dalam jumlah banyak maka kemampuan tanah untuk meresapkan air akan semakin meningkat. Meningkatnya kemampuan ini akan memperkecil peluang terjadinya aliran air dipermukaan.

Sekarang ini semakin banyak orang yang menyadari fungsi dari lubang biopori ini. Lubang biopori ini dipercaya dapat mengurangi terjadinya banjir karena aliran air yang ada dipermukaan akan dengan mudah masuk ke dalam tanh melalui lubang ini. Lubang ini biasanya dapat ditemukan secara alami dilantai-lantai hutan dimana seresah atau bahan organic tertumpuk dibagian permukaan tanah. Peningkatan daya resap air pada tanah ini dengan membuat lubang dan kemudian dimasuki oleh bahan-bahan organik, yang nantinya akan menghasilkan kompos. Sampah organic ini dapat menghidupi fauna tanah yang kemudian akan mempengaruhi terciptanya pori-pori didalam tanah. Dengan dibuatnya lubang ini diharapkan dapat memperbaiki struktur tanah seperti semula lagi.

b.    Tujuan

1.    Membuat kompos padat dari sampah organic yaitu kubis dengan metode biopori

2.    Memahami proses tahapan pengomposan melalui teknologi biopori

3.    Menganalisis kelebihan dan kekurangan kompos kotoran sapi dan kotoran kambing melalui teknologi biopori

B.  TINJAUAN PUSTAKA

Biopori adalah lubang-lubang di dalam tanah yang terbentuk akibat berbagai akitifitas organisma di dalamnya, seperti cacing, perakaran tanaman, rayap dan fauna tanah lainnya. Lubang-lubang yang terbentuk akan terisi udara, dan akan menjadi tempat berlalunya air di dalam tanah. Bila lubang-lubang seperti ini dapat dibuat dengan jumlah banyak, maka kemampuan dari sebidang tanah untuk meresapkan air akan diharapkan semakin meningkat. Meningkatnya kemampuan tanah dalam meresapkan air akan memperkecil peluang terjadinya aliran air di permukaan tanah.

Menurut penelitian dosen pertanian IPB, Kamir R Brata (2006) lubang resapan biopori dapat mencegah banjir dengan memanfaatkan sampah organik. Air adalah sesuatu yang sangat dibutuhkan dan keberadaannya bisa sangat membahayakan ketika terjadi banjir. Sementara sampah adalah sumberdaya yang dapat diolah menjadi produk yang bermanfaat, tetapi terkadang sampah menjadi sumber pencemaran bahkan merupakan penyebab banjir jika pembuangannya dilakukan secara sembarangan.

Mekanisme Biopori

Cara membuat lubang biopori adalah :

1.    Buat lubang silindris ke dalam tanah dengan diameter sepuluh sentimeter, kedalaman  sekitar seratus sentimeter atau tidak melampaui kedalaman air tanah pada dasar saluran  atau alur yang telah dibuat. Jarak antarlubang 50 – 100 cm.

2.    Mulut lubang dapat diperkuat dengan adukan semen selebar dua sampai dengan tiga sentimeter, setebal dua sentimeter di sekeliling mulut lubang.

3.    Segera isi lubang LRB dengan sampah organik yang berasal dari sisa tanaman yang dihasilkan dari dedaunan pohon, pangkasan rumput dari halaman atau sampah dapur.

4.    Sampah organik perlu selalu ditambahkan ke dalam lubang yang isinya sudah berkurang  menyusut karena proses pelapukan.

5.    Kompos yang terbentuk dalam lubang dapat diambil pada setiap akhir musim kemarau bersamaan dengan pemeliharaan lubang.

(sumber : http://digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate10743-Paper.pdf)

Lubang resapan digali dengan menggunakan bor biopori agar diameter yang dihasilkan akan seragam (Brata, 2008). Untuk lebih jelasnya sketsa penampang lubang biopori dapat dilihat pada gambar seperti di bawah ini :

Lubang biopori adalah lubang yang dengan diameter 10 sampai 30 cm dengan panjang 30 sampai 100 cm yang ditutupi sampah organik yang berfungsi untuk menjebak air yang mengalir di sekitarnya sehingga dapat menjadi sumber cadangan air bagi air bawah tanah, tumbuhan di sekitarnya serta dapat juga membantu pelapukan sampah organik menjadi kompos yang bisa dipakai untuk pupuk tumbuh-tumbuhan.

Kompos merupakan hasil penguraian parsial/tidak lengkap dari campuran bahan-bahan organik yang dapat dipercepat secara artifisial oleh populasi berbagai macam mikroba dalam kondisi lingkungan yang hangat, lembap, dan aerobik atau anaerobik (Modifikasi dari J.H. Crawford, 2003).

Pengomposan merupakan salah satu cara untuk menangani limbah organik sehingga dapat dengan aman digunakan di lingkungan pertanian. Pengomposan adalah suatu proses degradasi secara biologis dan terkendali yang hasil akhirnya adalah bahan organik yang stabil (Yulipriyanto, 2001). Bahan organik stabil yang merupakan sumber pupuk organik penting bagi tanaman karena tidak lagi mengalami perubahan lebih lanjut sehingga bila digunakan sudah aman baik bagi tanaman itu sendiri maupun lingkungan. Pengomposan dengan cacing tanah sudah diketahui merupakan salah satu cara yang akhir-akhir ini banyak memperoleh perhatian karena memberikan keuntungan ganda baik terhadap isue pengelolaan limbah organik, kebutuhan pupuk yang ramah lingkungan maupun pelestarian hewan tanah. Pengomposan dengan cacing tanah atau yang sering disebut dengan vermikomposting pada umumnya dilakukan oleh cacing tanah spesies epigeik, yaitu cacing tanah yang hidup di lapisan atas profil tanah dan makanan utamanya adalah seresah organik (Bouché, 1977; Lee, 1995).

Lubang biopori secara alami terbentuk oleh cacing dan lubang yang terbentuk oleh aktifitas akar tanaman. Jika lubang seperti ini dapat dibuat dengan jumlah banyak, maka kemampuan tanah untuk meresapkan air akan diharapkan semakin meningkat. Meningkatnya kemampuan tanah dalam meresapkan air akan memperkecil peluang terjadinya aliran air di permukaan tanah, dengan perkataan lain akan dapat mengurangi bahaya banjir yang mungkin terjadi. Teknologi Lubang biopori merupakan metode alternatif untuk meresapkan air hujan kedalam tanah, selain dengan sumur resapan. Pemanfaatan Biopori membuat keseimbangan alam terjaga, sampah organik yang sering menimbulkan bau tak sedap dapat tertangani, disamping itu juga dapat menyimpan air untuk musim kemarau.

Adapun manfaat dari penerapan biopori adalah sebagai berikut:

1.    Meningkatkan daya resapan air

Meningkatkan daya resapan air hujan ke dalam tanah. Hal ini bermanfaat untuk: mencegah genangan air yang akan mengakibatkan banjir, peningkatan cadangan air bersih di dalam tanah, dan mencegah erosi dan longsor.

2.    Mengubah sampah organik menjadi kompos

Sampah organik yang dimasukan ke dalam lubang biopori akan dirubah menjadi kompos oleh satwa tanah seperti cacing dan rayap. Kompos atau humus ini sangat bermanfaat bagi kesuburan tanah. Selain itu sampah organik yang di serap oleh bio tanah tidak cepat diemisikan atmosfer sehingga mengurangi emisi gas rumah kaca (CO2 dan metan) yang mengakibatkan pemanasan global dan menjadi biodiversity dalam tanah.

3.    Memanfaatkan fauna tanah dan atau akar tanaman

Lubang biopori diaktifkan oleh organisme tanah, khususnya fauna tanah dan perakaran tanaman. Aktivitas merekalah yang selanjutnya akan menciptakan rongga-rongga atau liang-liang di dalam tanah yang akan dijadikan "saluran" air untuk meresap ke dalam tubuh tanah.

Dengan memanfaatkan aktivitas mereka maka rongga-rongga atau liang-liang tersebut akan senantiasa terpelihara dan terjaga keberadaannya sehingga kemampuan peresapannya akan tetap terjaga tanpa campur tangan langsung dari manusia untuk pemeliharaannya. Hal ini tentunya akan sangat menghemat tenaga dan biaya. Kewajiban faktor manusia dalam hal ini adalah memberikan pakan kepada mereka berupa sampah organik pada periode tertentu. Sampah organik yang dimasukkan ke dalam lubang akan menjadi humus dan tubuh biota dalam tanah, tidak cepat diemisikan ke atmosfir sebagai gas rumah kaca; berarti mengurangi pemanasan global dan memelihara biodiversitas dalam tanah. Dengan munculnya lubang-lubang biopori dapat dicegah adanya genangan air, sehingga berbagai masalah yang diakibatkannya akan dapat dihindari.

Dalam waktu 3 minggu, bahan organik akan mulai terurai dan liang-liang pori juga mulai terbentuk di dalam tanah berkat adanya aktivitas mikro organisme tanah. Untuk mempertahankan tetap berlangsungnya aktivitas mikro organisme maka penambahan bahan organik secara kontiniu perlu dilakukan. Sejalan dengan pertambahan waktu maka jumlah liang pori yang terbentuk di dalam tanah akan meningkat pula, sehingga laju resapan air hujan ke dalam akan meningkat.

Kondisi tanah yang sangat berpengaruh adalah tekstur, pada tanah yang bertekstur lepas akan lebih cepat terbentuk liang pori disbanding dengan tanah yang bertekstur liat (Brata, 2008). Banyaknya liang pori yang terbentuk di dalam tanah akan mempengaruhi laju resapan air ke dalam tanah, semakin banyak liang pori yang terbentuk maka peresapan air ke dalam tanah juga akan meningkat.

C.  METODE PRAKTIKUM

1.    Tempat dan waktu Pelaksanaan : Kebun Biologi FMIPA UNY, pada bulan Desember 2013.

2.    Alat dan Bahan

Alat yang digunakan:

·         bor biopori

·         sekop

·         thermometer

·         pH stick

Bahan yang digunakan:

·         sampah organik (air, kubis, kotoran kambing dan kotoran sapi, serta Starter EM4)

3.    Langkah Kerja

D.  HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengukuran			Kotoran Sapi			Kotoran Kambing
	Ulangan		pH	Suhu	Kelembapan	pH	Suhu	Kelembapan
1.		1	6,7	25oC	60 %	6,8	25oC	60 %
		2	6,8	27oC	58 %	6,4	27oC	65 %
		3	6,8	26oC	69 %	6,5	29oC	68 %
2		1	4,5	26oC	100 %	5,6	27oC	100 %
		2	6	26,5oC	100 %	5,8	28oC	90 %
		3	5,2	27oC	100 %	6,7	26oC	60 %
3		1	6,8	27oC	60 %	7	27oC	50 %
		2	6,8	27oC	80 %	6,8	27,5oC	80 %
		3	6,8	27oC	70 %	6,8	28oC	30 %
4		1	5	26oC	60 %	5,2	26oC	55 %
		2	4,8	25,5oC	65 %	5,8	28oC	50 %
		3	6,6	26,5oC	66 %	5,4	28oC	55 %
5		1	6	29oC	80 %	5,9	28oC	68 %
		2	6,1	29oC	90 %	5,8	29oC	100 %
		3	6,1	29,5oC	90 %	6,1	29oC	100 %
Rata-rata			6,07	26,9oC	76,5%	6,2	27,5oC	68,7%

Laju infiltrasi awal praktikum biopori

Lubang	ulangan	Volume awal (ml)	Volume akhir (ml)	Waktu (detik)	Laju infiltrasi (ml/s)
Kotoran sapi
1	1	43	32	12.43 (763)	0,014
2	1	45	30	12.02 (722)	0,020
3	1	50	34,5	12 .02 (722)	0,021
Rata-rata					0,227
Kotoran kambing
1	1	52	39,2	10.32 (632)	0,007
2	1	50	34	12.14 (734)	0,007
3	1	53	42	5.12 (312)	0,012
Rata-rata					0,093

Laju infiltrasi akhir praktikum biopori

Lubang	ulangan	Volume awal (ml)	Volume akhir (ml)	Waktu (detik)	Laju infiltrasi (ml/s)
Kotoran sapi
1	1	50	37	3.01 (181)	0,204
2	1	50	35	2.13 (133)	0,263
3	1	50	31	2.25 (145)	0,214
Rata-rata					0,018
Kotoran kambing
1	1	50	37	15.04 (904)	0,041
2	1	50	39	7.55 (475)	0,082
3	1	50	36	3.49 (229)	0,157
Rata-rata					0,025

Pada kegiatan kali ini praktikan melakukan metode pengomposan melalui teknologi biopori. Biopori adalah lubang-lubang di dalam tanah yang terbentuk akibat berbagai akitifitas organismee di dalamnya, seperti cacing, perakaran tanaman, rayap dan fauna tanah lainnya. Lubang-lubang yang terbentuk akan terisi udara, dan akan menjadi tempat berlalunya air di dalam tanah. Bila lubang-lubang seperti ini dapat dibuat dengan jumlah banyak, maka kemampuan dari sebidang tanah untuk meresapkan air akan diharapkan semakin meningkat. Meningkatnya kemampuan tanah dalam meresapkan air akan memperkecil peluang terjadinya aliran air di permukaan tanah.

Biopori yang praktikan buat kali ini berada di kebun Biologi UNY, dengan kondisi rona lingkungan awal adalah tanah yang ternaungi pohon, tekstur tanah geluh lempungan, warna tanah coklat, dan tanah subur sebab menurut hasil wawancara praktikan dengan salah seorang dosen, tempat yang praktikan buat biopori tersebut dahulu juga pernah dibuat lubang biopori.

Dalam praktikum kali ini praktikan menggunakan starter EM4 dan sampah organik berupa daun kubis. Sampah organik berfungsi untuk menjebak air yang mengalir di sekitarnya sehingga dapat menjadi sumber cadangan air bagi air bawah tanah, tumbuhan di sekitarnya serta dapat juga membantu pelapukan sampah organik menjadi kompos yang bisa dipakai untuk pupuk tumbuh-tumbuhan. Sedangkan starter EM4 digunakan agar semakin mempercepat pertumbuhan mikroorganisme, sehingga proses pengomposan menjadi lebih cepat. Pengomposan merupakan salah satu cara untuk menangani limbah organik sehingga dapat dengan aman digunakan di lingkungan pertanian. Pengomposan adalah suatu proses degradasi secara biologis dan terkendali yang hasil akhirnya adalah bahan organik yang stabil (Yulipriyanto, 2001). Bahan organik stabil yang merupakan sumber pupuk organik penting bagi tanaman karena tidak lagi mengalami perubahan lebih lanjut sehingga bila digunakan sudah aman baik bagi tanaman itu sendiri maupun lingkungan

Selanjutnya, praktikan membandingkan lubang biopori yang diberi kotoran sapi dan kotoran kambing. Dari hasil pengamatan dapat diketahui bahwa rata-rata pH tanah awal yang diberi kotoran sapi adalah 6,8 sedangkan yang diberi kotoran kambing adalah 6,6. Setelah tiga minggu perlakuan, rata-rata pH tanah dengan tambahan kotoran sapi adalah 6,07, sedangkan yang diberi tambahan kotoran kambing adalah 6,2. Dari sini dapat kita lihat bahwa pH menjauhi netral, dan menjadi asam. Menurut teori, di Indonesia pH tanah ≤ 6,5 sudah termasuk kategori asam. Tanah yang menjadi asam ini dapat dikarenakan karena kotoran sapi maupun kambing memiliki pH asam, sehingga memungkinkan tanah menjauhi pH netral.

Selain pH, praktikan juga mengukur suhu tanah awal yaitu 25°C, setelah 3minggu pengomposan, suhu yang terukur menjadi 26,9°C untuk tanah yang mendapat tambahan kotoran sapi, dan 27,5^oC untuk tanah yang diberi tambahan kotoran kambing. Dari sini dapat kita ketahui bahwa kotoran kambing memiliki suhu yang lebih panas dibandingkan kotoran sapi.

Selain suhu dan pH, praktikan juga mengukur laju infiltrasi. Laju infiltrasi mula-mula untuk biopori yang diberi tambahan kotoran kambing adalah 0,093ml/s selanjutnya setelah 3minggu pengomposan laju infiltrasinya menjadi 0,025ml/s. Sedangkan untuk lubang biopori yang diberi tambahan kotoran sapi, laju infiltrasi mula-mula adalah 0,227ml/s, selanjutnya setelah tiga minggu, laju infiltrasinya menjadi 0,018ml/s. Dari sini terlihat penurunan kecepatan laju infiltrasi, hal itu dapat dikarenakan lubang gelas aqua yang digunakan pada pengukuran laju infiltrasi mula-mula berbeda dengan yang digunakan untuk pengukuran laju infiltrasi akhir. Seharusnya laju infiltrasi menjadi lebih cepat, sebab semakin banyaknya mikrofauna, mesofauna, maupun makrofauna yang hidup, salah satunya adalah cacing tanah. Peran cacing tanah disini adalah membuat lubang saluran tanah yang dapat meningkatkan jumlah pori makro tanah sehingga mempercepat gerakan air dan hara dalam tanah, yang nantinya berdampak pada kesuburan tanah.

Praktikan juga mengukur kelembapan tanah. Kelembapan tanah mula-mula yang terukur untuk biopori dengan tambahan kotoran sapi adalah 62,3%, sedangkan kelembapan akhir yang terukur adalah 76,5%. Untuk kelembapan tanah mula-mula biopori dengan tambahan kotoran kambing adalah 64,3%, sedangkan kelembapan tanah akhir yang terukur adalah 68,7%. Dari sini terlihat bahwa kelembapan tanah meningkat. Hal itu dapat dikarenakan karena semakin banyaknya air yang terserap, sebab tujuan biopori sendiri adalah meningkatkan daya resapan air. Menurut penelitian dosen pertanian IPB, Kamir R Brata (2006) lubang resapan biopori dapat mencegah banjir dengan memanfaatkan sampah organik. Air adalah sesuatu yang sangat dibutuhkan dan keberadaannya bisa sangat membahayakan ketika terjadi banjir.

Untuk warna tanah dan tekstur tanah akhir yang teramati adalah tanah menjadi coklat tetapi lebih gelap, namun tekstur tanah tetap geluh pasiran. Warna tanah yang lebih gelap ini disebabkan karena semakin banyaknya bahan organik tanah. Untuk tanah geluh pasiran memiliki ciri massa tanah banyak mengandung pisahan pasir tetapi kandungan lempungnya masih cukup untuk memberi sensasi kelekatan. Butir tunggal pisahan pasir cepat dikenali dan dipisahkan dengan cepat. Selain itu, perepihan dalam keadaan lembab akan merangsang terbentuknya paduan tanpa menunjukkan keretakan kecuali jika dikenai tekanan. 

Kondisi tanah yang sangat berpengaruh akibat biopori adalah tekstur, pada tanah yang bertekstur lepas akan lebih cepat terbentuk liang pori dibanding dengan tanah yang bertekstur liat (Brata, 2008). Banyaknya liang pori yang terbentuk di dalam tanah akan mempengaruhi laju resapan air ke dalam tanah, semakin banyak liang pori yang terbentuk maka peresapan air ke dalam tanah juga akan meningkat.

E.  KESIMPULAN

1.    Pembuatan kompos padat dari sampah organic dapat dilakukan melalui metode biopori.

2.    Tahapan pengomposan melalui teknologi biopori adalah sebagai berikut:

·         Mencari lokasi untuk membuat lubang biopori, yaitu di kebun Biologi UNY.

·         Alat bor dimasukkan  secara tegak lurus dengan tanah.

·         Setelah tanah, tanah diangkat, untuk dikeluarkan tanahnya dengan diameter tanah, lalu kembali lagi memperdalam lubang tersebut sampai dengan 50 cm.

·         Masukkan beberapa variasi sampah organik, yaitu kubis, kemudian  kotoran sapi dan kotoran kambing (dengan terlebih dahulu menimbang bobot awalnya dan kedalaman tumpukan sampah) ke dalam lubang

·         Memasukkan starter EM4 ke dalam lubang yang telah berisi sampah organic

·         Setiap 3 minggu mengamati perubahan kompos meliputi perubahan fisik (warna, tekstur, bau) kemudian suhu serta pHnya.

·         Setelah 3 minggu ambil tumpukan kompos ukur kedalaman akhir dan bobot akhir pada tumpukan kompos.

3.    Kelebihan dan kekurangan kompos kotoran sapi dan kotoran kambing melalui teknologi biopori adalah :kelebihannya adalah  sampah organik yang di serap oleh bio tanah tidak cepat diemisikan atmosfer sehingga mengurangi emisi gas rumah kaca (CO2 dan metan) yang mengakibatkan pemanasan global dan menjadi biodiversity dalam tanah.  Sedangkan kekurangannya adalah biopori ini hanya mengurangi kuantitas air yang terdapat di permukaan tanah, tetapi tidak meningkatkan kualitas air tanah.