Biologi Sekolah Dasar dan Menengah Pertama · Grades 1–9

42Pengurai dan Tanah

Setiap musim gugur, hutannya menjatuhkan hamparan daun yang tebal — berton-ton per hektare. Namun berjalanlah di hutan yang sama tiap musim semi dan kamu tidak mengarungi lautan serasah yang meninggi: hamparannya tipis kembali, tahun demi tahun. Ada yang memakan yang mati di hutan itu. Bab ini turun ke dalam tanah untuk menemui para pemakannya — dan untuk akhirnya menutup lingkaran materinya.

42.1 Tanah itu hidup

Definisi 42.1 (Tanah)

Yang disebut tanah adalah kulit hidup bumi: campuran butir mineral (batuan yang tergerus, dari pasir sampai lempung), sisa organik dalam setiap tahap pelapukan, air, udara — dan sebuah populasi makhluk hidup yang amat besar. Lapisan atasnya yang gelap, yang paling kaya materi lapuk, adalah lapisan humus yang dihargai para tukang kebun.

Contoh 42.2 (Segenggam, yang didata)

Segenggam tanah hutan, yang dikelompokkan di atas nampan putih: butir mineral; benang akar; setengah daun, kerangka daun dan remah hitam — materi organik yang sedang dalam perjalanan turun; dan pendataannya — seekor cacing tanah, dua ekor kutu kayu, seekor kaki seribu, ekor pegas putih yang mungil, anyaman jamur setipis benang. Dan nampannya hanya memperlihatkan yang terlihat: satu gram tanah memuat makhluk hidup yang terlalu kecil untuk dilihat lebih banyak daripada jumlah manusia di sebuah kota besar.

Definisi 42.3 (Pengurai)

Yang disebut pengurai adalah makhluk hidup yang makan dari materi organik yang mati — daun yang gugur, kayu mati, tinja, bangkai:

awak yang terlihat: cacing tanah, kutu kayu, kaki seribu, ekor pegas, larva lalat, kumbang tinja;
jamur: kapang dan cendawan, yang tubuh pemakannya berupa anyaman benang putih yang terbentang di dalam tanah dan kayu mati — cendawan pada Latihan 1.10 hanyalah buahnya;
dan, yang menyelesaikan setiap pekerjaan, kehidupan tanah yang terlalu kecil untuk dilihat — para pembongkar yang terakhir.

Merekalah para pekerja bayangan pada Definisi 34.3, yang dijanjikan bab tersendiri: inilah bab itu.

42.2 Penguraian: dari organik kembali menjadi mineral

Proposisi 42.4 (Apa yang dikerjakan penguraian)

Yang disebut penguraian adalah kegiatan makan para pengurainya, dan hasilnya adalah kebalikan dari perdagangan para produsen: materi organik yang mati dibongkar, tahap demi tahap dan pemakan demi pemakan, sampai zatnya dikembalikan ke dunia mineral — menjadi humus yang gembur, lalu garam mineral yang terlarut di dalam air tanah, dan gas yang dikembalikan ke udara. Hamparan musim gugurnya menjadi, menjelang musim semi, persis apa yang diminum akar (Proposisi 22.3).

Bukti. Diterima tanpa bukti pada tingkat ini. ∎

Contoh 42.5 (Tahun terakhir sehelai daun)

Ikutilah sehelai daun pohon ek turun ke bawah. November: gugur, utuh. Musim dingin: melunak, ditambang benang jamur, digerogoti menjadi kerangka renda oleh ekor pegas dan kutu kayu. Musim semi: diseret ke bawah tanah oleh seekor cacing tanah, dimakan, lalu dikeluarkan sebagai remah olahan cacingnya. Musim panas: kepingan terakhirnya menjadi humus hitam, dan mineralnya menumpang air tanah — masuk ke dalam sebuah akar, barangkali akar pohon eknya sendiri. Sesudah dimakan empat kali, daunnya menjadi makanan bagi pohonnya sendiri.

Daur materi: dibuat produsen, diteruskan lewat konsumen, dikembalikan pengurai — lalu diminum produsen lagi. Tidak satu mata rantai pun dapat dilewatkan.

Catatan 42.6 (Lingkarannya menutup)

Dengan para pengurainya pada tempatnya, kisah materi tahun ini menutup menjadi sebuah roda: produsen membangun organik dari mineral (Bab 40); konsumen meneruskannya (Bab 41); pengurai mengembalikannya menjadi mineral, siap bagi para produsen lagi. Materi tidak terpakai habis — ia berputar. Atom kertas halaman ini sudah pernah menjadi daun, humus, akar dan daun lagi lebih sering daripada yang dapat dihitung.

42.3 Bekerja bersama para pengurai

Contoh 42.7 (Kompos, yang akhirnya dijelaskan)

Tempat kompos pada Contoh 13.9 sekarang terbaca sebagai sebuah perkakas: sebuah bengkel pengurai yang diisi kulit sayuran. Cacing, kutu kayu dan awak yang tak terlihat membongkar sampah organik dapurnya menjadi humus yang gelap; tukang kebunnya menebarkannya, dan mineralnya memberi makan petaknya (Catatan 22.5). Tumpukannya bahkan terasa hangat — pembakaran para pengurainya sendiri (Proposisi 41.6) memanaskan bengkelnya.

Proposisi 42.8 (Apa yang mempercepat dan memperlambat pekerjaannya)

Pengurai adalah makhluk hidup yang punya kondisinya (Proposisi 37.6): mereka bekerja paling cepat dalam keadaan hangat, lembap dan berudara, dan nyaris berhenti ketika dingin, kering, atau tenggelam tanpa udara. Karena itulah hamparan musim dingin yang lambat sesudah musim gugur dan pembersihan musim semi yang cepat; karena itu pula resep kompos sang tukang kebun — lembap, dibalik agar berudara, tidak pernah berupa gumpalan tergenang yang tersegel.

Bukti. Diterima tanpa bukti pada tingkat ini. ∎

Metode 42.9 (Membaca kesehatan tanah)

Untuk menilai sebuah tanah dengan cara naturalis:

galilah sedalam satu telapak tangan lalu amati: humus gelap yang gembur, atau debu pucat yang tak bernyawa?
datalah segenggam di atas nampan putih — cacing, kutu kayu, ekor pegas: awak yang kaya berarti daurnya sedang berputar;
periksalah permukaannya: apakah materi yang mati lenyap sepanjang musim, atau menumpuk tanpa melapuk?
perlakukan awaknya sebagai ternak: berilah ia makan dengan sisa yang dibenamkan, dengan kompos dan dengan mulsa; jagalah ia tetap lembap, dan jauhkanlah ia dari racun.

Contoh 42.10 (Cacing tanah, tukang kebunnya para tukang kebun)

Cacing tanah bertugas rangkap: sebagai pengurai — menyeret daun ke bawah, memakan materi yang melapuk — dan sebagai pembajak, liangnya memberi udara pada tanahnya dan kotorannya mengulen mineral serta organik menjadi satu. Satu padang rumput dapat menanggung berat cacing di bawah rumputnya lebih banyak daripada berat sapi di atasnya; naturalis zaman dahulu menyebut cacing sebagai pembuat lahan pertanian yang sesungguhnya, dan mereka benar.

Sang pembuat lahan pertanian sedang bekerja: sehelai daun dalam perjalanan ke bawah tanah, dan benang jamur putih yang sudah menambang daun yang lain.

42.4 Latihan

Latihan 42.1 ★

Tanah terbuat dari apa? Sebutkan keempat bahan tak hidupnya dan lapisan gelapnya yang dihargai orang.

Solusi

Solusi Latihan 42.1.

Butir mineral (batuan yang tergerus), sisa organik dalam setiap tahap pelapukan, air, dan udara — ditambah populasi hidupnya. Lapisan gelapnya adalah humus.

Latihan 42.2 ★

Pengurai makan dari apa? Sebutkan empat pengurai yang terlihat dan satu yang tubuh pemakannya berupa anyaman benang.

Solusi

Solusi Latihan 42.2.

Dari materi organik yang mati — daun yang gugur, kayu mati, tinja, bangkai. Yang terlihat: cacing tanah, kutu kayu, kaki seribu, ekor pegas (atau kumbang tinja, larva lalat). Pemakan yang berupa anyaman benang: sebuah jamur.

Latihan 42.3 ★

Nyatakan penguraian mengubah materi organik menjadi apa — dan dengan begitu ia membalikkan perdagangan siapa.

Solusi

Solusi Latihan 42.3.

Kembali menjadi materi mineral — humus, lalu garam mineral yang terlarut, dan gas ke udara. Ia membalikkan perdagangan para produsen, yang membangun organik dari mineral.

Latihan 42.4 ★

Ceritakan kembali tahun terakhir daun pohon eknya dalam empat musim.

Solusi

Solusi Latihan 42.4.

November: gugur utuh. Musim dingin: melunak dan ditambang jamur, direnda menjadi kerangka oleh ekor pegas dan kutu kayu. Musim semi: diseret ke bawah lalu dimakan seekor cacing tanah, dikeluarkan sebagai remah. Musim panas: humus hitam; mineralnya di dalam air tanah, lalu diminum akar — barangkali akar pohon eknya sendiri.

Latihan 42.5 ★

Mengapa hamparan musim gugur hutannya tidak menumpuk tahun demi tahun?

Solusi

Solusi Latihan 42.5.

Karena para pengurainya memakannya secepat tahun-tahun menjatuhkannya: tiap hamparan dibongkar menjadi humus dan mineral sebelum hamparan berikutnya gugur sepenuhnya.

Latihan 42.6 ★

Dalam tiga kondisi apa pengurai bekerja paling cepat? Pada bagian tahun yang mana pekerjaannya melambat, dan mengapa?

Solusi

Solusi Latihan 42.6.

Hangat, lembap dan berudara. Pekerjaannya nyaris berhenti pada musim dingin — karena dingin — dan itulah sebabnya hamparannya terbaring tebal sampai musim semi yang hangat dan lembap membersihkannya.

Latihan 42.7 ★★

Gambarkan atau lukiskan daur materinya beserta ketiga perdagangannya — produsen, konsumen, pengurai — dan satu anak panah di antara masing-masingnya.

Solusi

Solusi Latihan 42.7.

Produsen $\rightarrow$ konsumen (tumbuhan dimakan); produsen dan konsumen $\rightarrow$ sisa yang mati, tinja, daun yang gugur $\rightarrow$ pengurai (yang mati dimakan); pengurai $\rightarrow$ garam mineral di dalam air tanah $\rightarrow$ diminum para produsennya: sebuah roda yang tertutup.

Latihan 42.8 ★★

Jelaskan tempat komposnya sebagai sebuah bengkel pengurai: siapa yang bekerja di situ, atas apa, dan menghasilkan apa bagi kebunnya — lalu mengapa tumpukannya terasa hangat?

Solusi

Solusi Latihan 42.8.

Pekerjanya: cacing, kutu kayu, ekor pegas, jamur dan awak yang tak terlihat. Bahan bakunya: sampah organik dapurnya. Hasilnya: humus gelap yang mineralnya memberi makan petaknya. Ia terasa hangat karena pekerjanya, seperti semua konsumen, membakar sebagian dari apa yang dimakannya — tumpukannya dipanaskan oleh kehidupan awaknya sendiri.

Latihan 42.9 ★★

Sebutkan kedua tugas cacing tanah, dan mengapa naturalis zaman dahulu menyebutnya pembuat lahan pertanian.

Solusi

Solusi Latihan 42.9.

Sebagai pengurai — menyeret daun ke bawah tanah lalu memakan materi yang melapuk — dan sebagai pembajak: liangnya memberi udara pada tanahnya, kotorannya mengulen mineral dan organik menjadi satu. Tanah sepetak-petak ladang melintasi usus cacing, dan itulah sebabnya naturalis zaman dahulu memahkotainya sebagai pembuat lahan pertanian.

Latihan 42.10 ★★

Jalankan Metode 42.9 atas dua tanah: sebuah petak kebun yang dimulsa dan sebuah jalan setapak telanjang yang terinjak-injak. Ramalkan temuan tiap langkahnya.

Solusi

Solusi Latihan 42.10.

Petak yang dimulsa: humus gelap yang gembur; pendataan yang kaya — cacing, kutu kayu, ekor pegas; serasah permukaannya terlihat lenyap musim demi musim; putusannya, sebuah daur yang berputar dan layak diberi makan. Jalan setapak yang terinjak-injak: debu pucat yang memadat; nampan yang nyaris kosong; apa pun yang jatuh terbaring tanpa melapuk; putusannya, sebuah tanah yang kelaparan dan tanpa udara, yang awaknya sudah pergi.

Latihan 42.11 ★★

Sekantong plastik tertutup berisi potongan rumput berubah menjadi lumpur busuk alih-alih menjadi kompos. Kondisi kerja mana yang ditolaknya, menurut Proposisi 42.8, dan apa yang akan diubah sang tukang kebun?

Solusi

Solusi Latihan 42.11.

Udara. Karena tersegel dan tergenang, kantong tanpa udaranya menghentikan para pekerja yang butuh udara lalu hanya membiarkan pembusukan yang masam dan tanpa udara. Perbaikannya: keluarkan dari kantongnya, masukkan ke dalam tumpukan yang longgar, lembap dan dibalik — kelembapannya dijaga, udaranya dimasukkan.

Latihan 42.12 ★★★

“Tanpa pengurai, para produsen akan kelaparan di tengah gunung-gunung yang mati.” Belalah kedua paruh kalimat itu dengan daur materinya — apa yang menumpuk, dan apa yang kehabisan?

Solusi

Solusi Latihan 42.12.

Yang menumpuk: yang mati — hamparan setiap musim gugur, sisa setiap generasi, gunung-gunung materi organik yang tidak terbongkar. Yang kehabisan: garam mineral tanahnya, yang tidak pernah diisi ulang begitu anak panah pengembaliannya dipotong; para produsennya meminum mineral terlarut yang terakhir lalu tidak dapat membangun apa-apa lagi, seterang apa pun cahayanya. Kedua paruhnya adalah anak panah terpotong yang sama — penguraian — yang dilihat dari kedua ujungnya.

42.5 Soal: Percobaan Kantong Daun

Soal 42.1

Soal akhir pekan — kantong jaring, daun yang dikubur, dan sebuah musim dingin penuh ilmu tanah

Kelasnya mengubur kantong daun di tebing pagar tanaman sekolah pada bulan November: daun pohon ek segar dengan berat yang setara di dalam kantong jaring, yang akan digali lalu ditimbang ulang sepanjang tahun. Ada tiga jenis kantong: jaring kasar (memasukkan cacing, kutu kayu, segalanya), jaring halus (menolak awak yang terlihat, hanya memasukkan yang tak terlihat), dan plastik tersegel (menolak segalanya dan udaranya pula).

Bagian I — Menyiapkannya.

Mengapa semua kantongnya harus memuat berat yang sama dari daun yang sama, yang dikubur pada hari yang sama di tebing yang sama? Sebutkan metodenya.
Pertanyaan apa yang diajukan kantong jaring halusnya, yang tidak dapat diajukan kantong jaring kasarnya sendirian?
Sebuah regu menginginkan kantong keempat: jaring kasar, tetapi dikubur di dalam kerikil kering halaman sekolahnya. Pertanyaan apa yang akan diajukannya, menurut Proposisi 42.8?
Ramalkan, sebelum menggali: urutkan ketiga kantong di tebing pagar tanamannya menurut berapa banyak berat daun yang akan hilang menjelang bulan Juni.

Bagian II — Hasilnya.

Penimbangan bulan Juni: jaring kasar — beratnya paling banyak hilang, daunnya menyusut menjadi kerangka dan remah; jaring halus — jelas meringan, daunnya melunak dan menghitam tetapi lebih lambat; plastik tersegel — beratnya nyaris tidak berubah, isinya lumpur yang masam. Tafsirkan tiap kantongnya.
Di dalam kantong kasarnya kelasnya menemukan kutu kayu, seekor cacing, ekor pegas dan benang jamur putih. Berikan peran masing-masing dalam pembongkaran daunnya (Contoh 42.5 adalah modelnya).
Kantong halusnya kehilangan berat yang sungguhan walaupun setiap hewan yang terlihat ditolak masuk. Apa yang dibuktikannya tentang kehidupan tanah yang tak terlihat?
Kantong di halaman berkerikilnya (pertanyaan 3) kehilangan jauh lebih sedikit daripada kembarannya di tebing pagar tanamannya. Kondisi kerja mana yang ditolak kerikilnya?

Bagian III — Pelajaran yang lebih besar.

Ke mana perginya berat yang hilang dari kantong kasarnya? Jawablah dengan Proposisi 42.4 — sedikitnya dua tujuan.
Jelatang musim semi pada pagar tanamannya tumbuh paling hijau persis di sepanjang tebing tempat kelasnya mengubur kantongnya. Sebuah kebetulan? Berikan alasan dari daur materinya.
Pakai kantong tersegelnya untuk menjelaskan mengapa sampah organik di tempat pembuangan akhir, yang terbungkus rapat tanpa udara di dalam plastik, bertahan berpuluh-puluh tahun sementara sampah yang sama menjadi kompos dalam hitungan bulan.
Simpulkan dalam dua kalimat: apa yang dibuktikan musim dinginnya tentang siapa yang membersihkan hamparan hutannya, dan pembersihan itu memberi makan apa?

Solusi

Solusi Soal 42.1.

1. Supaya kantongnya berbeda dalam satu hal saja — yaitu jaringnya — dan setiap perbedaan berat dapat ditimpakan padanya: uji yang adil, yang dikubur.

2. Apakah kehidupan tanah yang tak terlihat sendirian dapat membongkar daun — kantong kasarnya mencampur pekerja yang terlihat dan yang tak terlihat; kantong halusnya memisahkan yang tak terlihat.

3. Apakah kondisinya yang memerintah pekerjaannya: daun yang sama, jaring yang sama, tetapi kerikil kering melawan tebing lembap — ia menguji kondisi lembap pada Proposisi 42.8 di lapangan.

4. Yang kasar kehilangan paling banyak, yang halus lebih sedikit, yang tersegel nyaris tidak ada — yang diramalkan langsung dari siapa dan apa yang dimasukkan tiap kantongnya.

5. Yang kasar: seluruh awaknya bekerja — pembongkaran yang tercepat. Yang halus: hanya yang tak terlihat yang bekerja — kehilangan yang sungguhan tetapi lebih lambat. Yang tersegel: tanpa pekerja dan tanpa udara — nyaris tidak ada penguraian yang sesungguhnya, hanya pembusukan masam tanpa udara.

6. Benang jamurnya menambang lalu melunakkan daunnya; ekor pegas dan kutu kayu menggerogotinya menjadi renda; cacingnya menyeret kepingannya ke bawah, memakannya lalu mengeluarkan remah olahannya; awak yang tak terlihat menyelesaikan tiap kepingannya menjadi humus dan mineral.

7. Bahwa ia sungguh-sungguh angkatan kerja pengurai atas namanya sendiri: beratnya meninggalkan kantongnya walaupun setiap hewan yang terlihat dilarang masuk, sehingga pembongkarannya berlanjut pada skala di bawah penglihatan.

8. Terutama kelembapannya — kerikilnya meniriskan lalu mengeringkan — dan bersamanya populasi pekerja yang ditampung sebuah tebing yang lembap; kondisi yang kering menganggurkan awak mana pun yang tiba.

9. Ke dalam tanah dan ke udara: sebagian menjadi humus dan garam mineral terlarut di dalam air tanah tebingnya, dan sebagian dibakar oleh pengurai yang bekerja lalu keluar sebagai gas — gram yang hilang itu semuanya terhitung, tidak ada yang lenyap.

10. Bukan kebetulan: mineral daun yang terkubur itu dibebaskan persis di situ, dan jelatang termasyhur sebagai pelahap tanah yang kaya. Jalur hijaunya adalah anak panah terakhir daurnya yang dibuat terlihat — penguraian yang memberi makan para produsen.

11. Bungkus tempat pembuangan akhirnya adalah kantong tersegel pada skala sebuah kota: tanpa udara dan tanpa awak, ia menolak pekerja dan kondisi bagi penguraiannya, sehingga sampahnya bertahan sebagaimana lumpur di dalam kantongnya — sementara kulit sayuran yang sama, di dalam tumpukan yang berudara, lembap dan penuh pekerja, kembali menjadi tanah dalam hitungan bulan.

12. Musim dinginnya membuktikan bahwa hamparannya dibersihkan oleh para pengurai tanahnya — awak yang terlihat dan awak yang tak terlihat bersama-sama, paling cepat di tempat yang hangat, lembap dan berudara. Pembersihan mereka memberi makan cadangan mineral tanahnya, dan lewat cadangan itu memberi makan para produsennya: roda materinya, yang berputar di sebuah tebing pagar tanaman.

Istilah yang didefinisikan dalam bab ini

Lihat semua 479 istilah di glosarium