Biologi Tanah dan Bahan Organik
Biologi tanah dan bahan organik mengkaji organisme hidup di dalam tanah dan bahan organik mati yang mereka proses, yang bersama-sama mendorong dekomposisi, siklus nutrisi, dan pembentukan bahan organik tanah.
Definition
Biologi tanah adalah studi tentang organisme yang hidup di tanah dan aktivitasnya; bahan organik tanah adalah material yang mengandung karbon yang berasal dari residu tumbuhan, hewan, dan mikroba pada berbagai tahap dekomposisi, termasuk humus yang stabil.
Scope
Area ini mencakup sifat dan stabilisasi bahan organik tanah dan humus, komunitas mikroba yang menguraikan dan mengubahnya, fauna tanah yang memfragmentasi dan mencampur tanah, serta proses mineralisasi dan imobilisasi yang mengatur pelepasan nutrisi. Area ini memperlakukan tanah sebagai sistem hidup yang biologinya mendasari kesuburan dan penyimpanan karbon.
Sub-topics
Core questions
- Apa itu bahan organik tanah, dan mengapa sebagian darinya bertahan selama berabad-abad?
- Organisme apa saja yang membentuk komunitas tanah dan apa yang mereka lakukan?
- Bagaimana hewan tanah memfragmentasi residu dan mencampur tanah?
- Bagaimana dekomposisi dan aktivitas mikroba melepaskan atau mengikat nutrisi?
Key concepts
- Bahan organik tanah dan humus
- Dekomposisi dan jaring makanan tanah
- Komunitas mikroba tanah
- Fauna tanah dan bioturbasi
- Mineralisasi dan imobilisasi
- Stabilisasi karbon organik tanah
Key theories
- Persistensi bahan organik sebagai sifat ekosistem
- Alih-alih bertahan karena sifat molekuler yang intrinsik dan sulit terurai, bahan organik tanah semakin dipahami bertahan melalui perlindungan fisik, asosiasi mineral, dan kontrol tingkat ekosistem terhadap dekomposisi.
- Dekomposisi dan jaring makanan tanah
- Jaring makanan mikroba, fauna, dan predatornya menguraikan residu organik, mendaur ulang karbon dan nutrisi; keseimbangan antara dekomposisi dan stabilisasi menentukan tingkat bahan organik dan pasokan nutrisi.
- Perputaran mineralisasi-imobilisasi
- Saat mikroba menguraikan bahan organik, mereka melepaskan nutrisi (mineralisasi) atau mengasimilasi nutrisi tersebut ke dalam biomassa (imobilisasi), dengan rasio karbon-terhadap-nitrogen dari residu yang menentukan mana yang dominan.
Clinical relevance
Biologi tanah dan bahan organik mengatur kesuburan tanah, struktur, retensi air, dan penyimpanan karbon yang memengaruhi iklim; pengelolaan residu, pengolahan tanah, dan aktivitas biologis untuk membangun bahan organik merupakan inti dari pertanian berkelanjutan, kesehatan tanah, dan mitigasi perubahan iklim.
History
Mikrobiologi tanah awal abad ke-20, termasuk studi Waksman tentang humus dan dekomposisi, menetapkan dasar biologis kesuburan tanah. Pekerjaan selanjutnya tentang jaring makanan tanah, dinamika bahan organik, dan, yang lebih baru, pembingkaian ulang persistensi bahan organik sebagai ekosistem daripada sifat molekuler, telah menjadikan biologi tanah pusat ilmu karbon dan nutrisi.
Key figures
- Eldor A. Paul
- Selman Waksman
- Nyle C. Brady
- Ray R. Weil
Related topics
Seminal works
- schmidt2011
- paul2015
- brady2016
Frequently asked questions
- Mengapa bahan organik tanah sangat penting?
- Bahan organik memasok dan menahan nutrisi, mengikat partikel menjadi struktur yang stabil, menahan air, memberi makan jaring makanan tanah, dan menyimpan sejumlah besar karbon; bahkan perubahan kecil pada tingkatnya dapat secara signifikan memengaruhi kesuburan, kesehatan tanah, dan keseimbangan gas rumah kaca.
- Berapa banyak kehidupan di dalam tanah?
- Tanah adalah salah satu habitat paling beragam secara biologis di Bumi: satu gram tanah subur dapat mengandung miliaran bakteri dan meteran hifa jamur, di samping protozoa, nematoda, tungau, cacing tanah, dan banyak organisme lain yang mendorong fungsinya.