Program intensifikasi pertanian untuk meningkatkan produksi telah berdampak pada terhadap lingkungan yaitu; residu logam berat dari pestisida, bahan organic menurun populasi mikroorganisme berguna dalam tanah dan terjadi pengerasan tanah, akibatnya pemakaian pupuk kimia dari tahun ke tahun meningkat.
Studi kasus pada tanaman padi kebutuhan pupuk Urea, TSP dan KCL telah meningkat 4 – 6 kali sejak mulai program Bimas 30 tahun lalu. Untuk mengatasi masalah itu adalah dengan menggunakan pupuk hayati yang dikombinasi dengan pupuk organik. Mikroba tanah dapat berperanan dalam proses pelarutan mineral-mineral
Pupuk Hayati pelarut P
Reaksi yang terrjadi selama proses pelarutan P dari bentuk tak tersedia adalah reaksi khelasi antara ion logam dalam mineral tanah dengan asam-asam organik. Khelasi adalah reaksi keseimbangan antara ion logam dengan agen pengikat, yang dicirikan dengan terbentuknya lebih dari satu ikatan antara logam tersebut dengan molekul agen pengikat, yang menyebabkan terbentuknya struktur cincin yang mengelilingi logam tersebut.
Mekanisme pengikatan Al+++ dan Fe++ oleh gugus fungsi dari komponen organik adalah karena adanya satu gugus karboksil dan satu gugus fenolik, atau dua gugus karboksil yang berdekatan bereaksi dengan ion logam. Percobaan menunjukkan bahwa besarnya P yang terlarut memiliki korelasi dengan Ca dan Mg yang dilepaskan, hal ini membuktikan bahwa P tersebut semula terikat oleh Ca dan Mg. Pelarutan P dalam tanah dapat ditingkatkan pada suasana pH rendah, kadar Ca dapat ditukar rendah dan kadar P dalam larutan tanah rendah.
Asam-asam organik yang mempunyai berat molekul rendah meliputi : asam alifatik sederhana, asam amino dan asam fenolik. Asam alifatik terdapat pada tanaman yang banyak mengandung selulosa, asam amino dihasilkan dari tanaman yang banyak mengandung N (misalnya legum) sedang asam fenolik dihasilkan dari tanaman golongan herba (berbatang basah seperti bayam).
Asam-asam organik tersebut antara lain : laktat, glikolat, suksinat, alfa ketoglutarat, asetat, sitrat, malat, glukonat, oksalat, butirat dan malonat akan terbentuk selama proses perombakan bahan organik oleh mikroba, merupakan bentuk antara (transisi).
Meskipun jumlahnya sangat kecil yaitu sekitar 10mm, namun karena terus menerus terbentuk maka peranannya menjadi penting. Sebagian besar asam tersebut merupakan asam lemah. Konsentrasi yang agak besar dapat ditemukan pada mintarat (zone) tempat aktivitas mikrobia tinggi seperti rhizosphere atau pada longgikan seresah tanaman yang sedang mengalami proses perombakan.
Urutan kemampuan asam organik dalam melarutkan fosfat adalah : asam sitrat > asam oksalat = asam tartrat = asam malat > asam laktat = asam format = asam asetat. Asam organik yang membentuk komplek yang lebih mantap dengan kation logam akan lebih efektif dalam melepas Ca, Al dan Fe mineral tanah sehingga akan melepas P yang lebih besar.
Demikian juga asam aromatik dapat melepas P lebih besar dibandingkan asam alifatik. Sedangkan kemudahan fosfat terlepas mengikuti urutan Ca3(PO4)2 > AlPO4 > FePO4. Kecepatan pelarutan P dari mineral P oleh asam organik ditentukan oleh : (1) kecepatan difusi asam organik dari larutan tanah, (2) waktu kontak antara asam organik dan permukaan mineral, (3) tingkat dissosiasi asam organik, (4) tipe dan letak gugus fungsi asam organik, (5) affinitas kimia agen pengkhelat terhadap logam dan (6) kadar asam organik dalam larutan tanah.
Mikrobia yang berperanan dalam pelarutan fosfat adalah bakteri, jamur dan aktinomisetes. Dari golongan bakteri antara lain : Bacillus firmus, B. subtilis, B. cereus, B. licheniformis, B. polymixa, B. megatherium, Arthrobacter, Pseudomonas, Achromobacter, Flavobacterium, Micrococus dan Mycobacterium. Dari golongan jamur antara lain : Aspergillus niger, A. candidus, Fusarium, Penicillium, Schlerotium dan Phialotobus.
Sedangkan dari golongan aktinomisetes adalah Streptomyces sp. Menurut Alexander (1986) mikrobia dapat ditumbuhkan dalam media yang mengandung Ca3(PO4)2, FePO4, AlPO4, apatit, batuan P dan komponen P anorganik lainnya sebagai sumber P. Jamur Aspergillus niger dapat dipeletkan bersama dengan serbuk batuan fosfat dan bahan organik membentuk pupuk batuan fosfat yang telah mengandung jasad pelarut fosfat. Aspergillus niger tersebut dapat bertahan hidup setetah masa simpan 90 hari dalam bentuk pelet.
