Pengomposan: Panduan Komprehensif untuk Pengelolaan Sampah Organik dan Perbaikan Tanah

Dipublikasikan oleh Dias Perdana Putra

02 April 2024, 10.14

Pengomposan tingkat komunitas di daerah pedesaan di Jerman (en.wikipedia.org)

Kompos

Kompos adalah campuran bahan yang digunakan sebagai pupuk tanaman dan untuk meningkatkan sifat fisik, kimia, dan biologi tanah. Proses pembuatan kompos melibatkan penguraian sisa tanaman dan makanan, daur ulang bahan organik, dan pupuk kandang. Hasilnya adalah campuran yang kaya akan nutrisi tanaman dan organisme bermanfaat seperti bakteri, protozoa, nematoda, dan jamur.

Manfaat kompos sangat beragam. Selain memberikan nutrisi kepada tanaman sebagai pupuk, kompos juga bertindak sebagai kondisioner tanah, meningkatkan kandungan humus atau asam humat dalam tanah, serta memperkenalkan mikroba bermanfaat yang membantu menekan patogen di dalam tanah dan mengurangi penyakit yang ditularkan melalui tanah.

Pengomposan dapat dilakukan dengan mengumpulkan campuran bahan "hijau" (sampah hijau) dan "coklat" (sampah coklat). Sampah hijau meliputi bahan yang kaya akan nitrogen, seperti daun, rumput, dan sisa makanan, sementara sampah coklat meliputi bahan kayu yang kaya akan karbon, seperti batang, kertas, dan serpihan kayu. Proses penguraian memakan waktu berbulan-bulan dan melibatkan pemantauan yang cermat terhadap masukan air, udara, dan bahan kaya karbon dan nitrogen.

Pengomposan merupakan bagian penting dalam pengelolaan sampah karena bahan-bahan organik yang dapat dijadikan kompos menyumbang sekitar 20% sampah di tempat pembuangan sampah. Proses pengomposan mengurangi emisi metana akibat kondisi anaerobik, serta memberikan manfaat tambahan ekonomi dan lingkungan. Selain itu, kompos juga dapat digunakan untuk reklamasi lahan dan sungai, konstruksi lahan basah, dan penutup tempat pembuangan sampah.

Dasar-dasar

Pengomposan merupakan metode aerobik untuk menguraikan limbah padat organik sehingga dapat digunakan untuk mendaur ulang bahan organik. Proses pengomposan melibatkan penguraian bahan organik menjadi bahan mirip humus yang disebut kompos, yang merupakan pupuk yang baik untuk tanaman.

Organisme pengomposan membutuhkan empat bahan yang sama pentingnya agar dapat bekerja secara efektif:

  1. Karbon: Dibutuhkan untuk energi; oksidasi mikroba karbon menghasilkan panas yang diperlukan untuk bagian lain dari proses pengomposan. Bahan karbon tinggi cenderung berwarna coklat dan kering.

  2. Nitrogen: Dibutuhkan untuk tumbuh dan berkembang biak lebih banyak organisme untuk mengoksidasi karbon. Bahan dengan nitrogen tinggi cenderung berwarna hijau dan basah. Mereka juga bisa memasukkan buah-buahan dan sayuran berwarna-warni.

  3. Oksigen: Diperlukan untuk mengoksidasi karbon, proses dekomposisi. Bakteri aerob membutuhkan kadar oksigen di atas 5% untuk melakukan proses yang diperlukan untuk pengomposan.

  4. Air: Diperlukan dalam jumlah yang tepat untuk mempertahankan aktivitas tanpa menyebabkan kondisi anaerobik lokal.

Rasio tertentu dari bahan-bahan ini memungkinkan mikroorganisme bekerja dengan kecepatan yang akan memanaskan tumpukan kompos. Pengelolaan tumpukan secara aktif (misalnya membalik tumpukan kompos) diperlukan untuk menjaga kecukupan oksigen dan tingkat kelembapan yang tepat. Keseimbangan udara dan air sangat penting untuk mempertahankan suhu tinggi 130–160 °F (54–71 °C) hingga bahan terurai.

Pengomposan paling efisien dengan rasio karbon terhadap nitrogen sekitar 25:1. Pengomposan panas berfokus pada menahan panas untuk meningkatkan laju dekomposisi, sehingga menghasilkan kompos lebih cepat. Pengomposan cepat lebih disukai jika memiliki rasio karbon terhadap nitrogen sekitar 30 unit karbon atau kurang. Di atas 30, substratnya kekurangan nitrogen. Di bawah 15, kemungkinan besar sebagian nitrogen akan keluar sebagai amonia.

Organisme dapat menguraikan bahan organik dalam kompos jika diberikan campuran air, oksigen, karbon, dan nitrogen yang tepat. Mereka terbagi dalam dua kategori besar: pengurai kimia, yang melakukan proses kimia pada sampah organik, dan pengurai fisik, yang mengolah sampah menjadi potongan-potongan kecil melalui metode seperti penggilingan, perobekan, kunyah, dan pencernaan.

Pengurai Kimia:

  1. Bakteri: Bakteri adalah mikroorganisme yang paling melimpah dan penting dalam kompos. Mereka memproses karbon dan nitrogen serta mengeluarkan nutrisi yang tersedia bagi tanaman seperti nitrogen, fosfor, dan magnesium. Bakteri mesofilik membawa kompos ke tahap termofilik melalui oksidasi bahan organik, sementara bakteri termofilik aktif pada suhu tinggi dan membantu meningkatkan suhu kompos.

  2. Actinomycetota: Grup ini diperlukan untuk memecah produk kertas, seperti koran, kulit kayu, dll, dan molekul besar lainnya seperti lignin dan selulosa. Mereka berkontribusi pada pembuatan nutrisi karbon, amonia, dan nitrogen tersedia bagi tanaman.

  3. Jamur: Jamur seperti kapang dan khamir membantu memecah bahan yang tidak dapat diurai oleh bakteri, terutama selulosa dan lignin pada bahan kayu.

  4. Protozoa: Protozoa berkontribusi terhadap biodegradasi bahan organik dan mengonsumsi bakteri tidak aktif, jamur, dan partikel mikro-organik.

Pengurai Fisik:

  1. Semut: Mereka membuat sarang, membuat tanah lebih keropos, dan mengangkut unsur hara ke berbagai area kompos.

  2. Kumbang: Sebagai belatung, mereka memakan sayuran yang membusuk.

  3. Cacing Tanah: Cacing tanah menelan sebagian bahan kompos dan mengeluarkan kotoran cacing yang membuat nitrogen, kalsium, fosfor, dan magnesium tersedia bagi tanaman. Terowongan yang mereka buat meningkatkan aerasi dan drainase.

  4. Lalat: Lalat memakan hampir semua bahan organik dan memasukkan bakteri ke dalam kompos. Populasinya dibatasi oleh tungau dan suhu termofilik.

  5. Kaki Seribu: Mereka membantu dalam pemecahan bahan tanaman.

  6. Rotifer: Rotifer memakan partikel tanaman.

  7. Siput dan Siput: Mereka memakan bahan tanaman hidup atau segar. Namun, bahan-bahan tersebut harus dikeluarkan dari kompos sebelum digunakan karena dapat merusak tanaman.

  8. Serangga Tabur: Mereka memakan kayu dan tumbuhan yang membusuk.

  9. Springtail: Springtail memakan jamur, jamur, dan tanaman yang membusuk.

 Tahapan pengomposan

Dalam proses pengomposan, terdapat tiga fase utama yang meliputi:

  1. Fase Mesofilik: Fase awal mesofilik terjadi pada suhu sedang oleh mikroorganisme mesofilik. Pada fase ini, dekomposisi bahan organik dimulai dengan suhu yang masih dalam kisaran suhu normal.

  2. Fase Termofilik: Setelah fase mesofilik, suhu kompos meningkat dan memasuki fase termofilik. Pada fase ini, suhu kompos naik menjadi sekitar 50 hingga 60 °C (122 hingga 140 °F). Bakteri termofilik mengambil alih proses dekomposisi pada suhu yang lebih tinggi ini.

  3. Fase Pematangan: Ketika pasokan senyawa berenergi tinggi berkurang dan suhu mulai menurun, kompos memasuki fase pematangan. Pada fase ini, bakteri mesofilik sekali lagi mendominasi proses dekomposisi, dan kompos secara keseluruhan mencapai kematangan yang lebih baik.

Pengomposan panas dan dingin – berdampak pada waktu

Waktu yang diperlukan untuk membuat kompos tergantung pada beberapa faktor, termasuk volume bahan, ukuran partikel bahan masukan, dan intensitas pencampuran dan aerasi. Tumpukan yang lebih besar cenderung mencapai suhu yang lebih tinggi dan tetap dalam tahap termofilik selama periode yang lebih lama. Ini dikenal sebagai pengomposan panas, yang umum dilakukan di fasilitas kota besar dan operasi pertanian.

Metode Berkeley merupakan salah satu metode pengomposan panas yang cepat, menghasilkan kompos matang dalam waktu 18 hari. Proses ini melibatkan perakitan minimal 1 meter kubik material di awal dan memerlukan pencampuran setiap dua hari setelah fase empat hari awal. Proses singkat ini melibatkan beberapa perubahan pada metode tradisional, termasuk penggunaan partikel yang lebih kecil dan lebih seragam dalam bahan masukan, pengendalian rasio karbon terhadap nitrogen (C:N) pada 30:1 atau kurang, dan pemantauan kelembapan secara cermat.

Pengomposan dingin, di sisi lain, adalah proses yang lebih lambat dan dapat memakan waktu hingga satu tahun untuk diselesaikan. Ini biasanya terjadi pada tumpukan yang lebih kecil, seperti tumpukan kompos rumah tangga yang hanya menerima sejumlah kecil sampah dapur dan taman dalam jangka waktu yang lebih lama. Tumpukan yang lebih kecil cenderung tidak mencapai atau mempertahankan suhu yang tinggi. Meskipun pembalikan tumpukan tidak perlu dilakukan pada pengomposan dingin, terdapat risiko bahwa bagian tumpukan dapat menjadi anaerobik karena menjadi padat atau tergenang air.

Penghapusan patogen

Pengomposan memiliki potensi untuk menghancurkan beberapa patogen dan benih dengan mencapai suhu di atas 50 °C (122 °F). Menangani kompos yang telah distabilkan, yang berarti mikroorganismenya telah selesai mencerna bahan organik dan suhunya telah mencapai antara 50 dan 70 °C (122 dan 158 °F), memiliki risiko yang sangat kecil karena suhu tersebut membunuh patogen dan bahkan membuat benih tidak dapat hidup. Suhu kematian suatu patogen bergantung pada jenis patogen, berapa lama suhu dipertahankan (detik hingga minggu), dan pH lingkungan.

Produk-produk kompos seperti teh kompos dan ekstrak kompos terbukti memiliki efek penghambatan terhadap beberapa patogen tanaman seperti Fusarium oxysporum, spesies Rhizoctonia, dan Pythium debaryanum yang menyebabkan penyakit pada tanaman. Teh kompos yang diangin-anginkan telah terbukti lebih efektif daripada ekstrak kompos. Mikrobiota dan enzim yang terdapat dalam ekstrak kompos juga memiliki efek menekan pertumbuhan patogen jamur pada tanaman. Kompos juga merupakan sumber agen biokontrol yang efektif, seperti Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, dan Penicillium chrysogenum, yang dapat melawan patogen tanaman.Mensterilkan kompos, teh kompos, atau ekstrak kompos dapat mengurangi efek penekanan terhadap patogen.

Disadur dari: https://en.wikipedia.org/wiki/Compost