Jumat, 25 Juni 2010

ANALISA BERBAGAI EKOLOGI TANAH

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Secara ekologis tanah tersusun oleh tiga kelompok material, yaitu material hidup (faktor biotik) berupa biota (jasad-jasad hayati), faktor abiotik berupa bahan organik, faktor abiotik berupa pasir (sand), debu, (silt), dan liat (clay). Umumnya sekitar 5% penyusun tanah berupa biomass (bioti dan abioti), berperan sangat penting karena mempengaruhi sifat kimia, fisika dan biologi tanah.
Ekologi tanah mempelajari hubungan antara biota tanah dan lingkungan, serta hubungan antara lingkungan serta biota tanah. Secara berkesinambungan hubungan ini dapat saling menguntungkan satu sama lain, dan dapat pula merugikan satu sama lain.
Salah satu mikroba tanah yang umum dijumpai adalah cacing tanah. Cacing tanah mempunyai arti penting bagi lahan pertanian. Lahan yang banyak mengandung cacing tanah akan menjadi subur. Cacing tanah juga dapat menigkatkan daya serap air permukaan. Secara singkat dapat dikatakan cacing tanah berperan memperbaiki dan mempertahankan struktur tanah agar tetap gembur.
Mikroba tanah lain yang umum dijumpai adalah Arthropoda. Arthropoda merupakan fauna tanah yang macam dan jumlahnya cukup banyak, yang paling menonjol adalah springtail dan kutu. Fauna tanah ini mempunyai kerangka luar yang dihubungkan dengan kaki, sebagian besar mempunyai semacam sistem peredaran darah dan jantung.
Aktivitas mikroba tanah ini dapat meningkatkan kesuburan tanah. Aktivitas mikroba tanah dapat diukur dengan mengukur besar respirasi mikroba di dalam tanah. Respirasi yaitu suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber energi melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen. Dari respirasi akan dihasilkan energi kimia ATP untak kegiatan kehidupan, seperti sintesis (anabolisme), gerak, pertumbuhan.
Pertumbuhan tanaman dapat dilihat diukur besar CO2 yang dilepas oleh akar tanaman. Kadar CO2 yang dihasilkan menunjukkan tanaman melakukan respirasi yang diukur dari akar.
Tujuan Percobaan
Adapun tujuan dilakukannya percobaan ini adalah untuk mengetahui beberapa hubungan interaksi ekologi tanah

Kegunaan Percobaan
- Sebagai salah satu syarat untuk mengikuti praktikal tes di Laboratorium Ekologi Tanaman, Departemen Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan.
- Sebagai bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan.

TINJAUAN PUSTAKA
Hubungan Antara Air, Tanah, Dan Organisme Dalam Perombakan Bahan Organik
Untuk hidupnya, manusia perlu berbagai macam tumbuhan untuk berbagai keperluannya, begitu pula hewan bahkan mikroorganisme yang memiliki berbagai fungsi di tubuh manusia. Sementara itu, kebutuhan abiotik pun juga sangat beragam seperti air, mineral, batu, pasir, tanah, udara, dan sebagainya. Contoh-contoh tersebut baru menunjukkan hubungan secara langsung. Hubungan secara tidak langsung akan dapat menunjukkan betapa makhluk hidup tidak dapat berdiri sendiri dan saling terkait. Sebagai contoh, mikroorganisme pendekomposisi sampah. Jika mikroorganisme tersebut tidak ada, siklus berbagai unsur di alam akan terhambat, dan akhirnya akan menimbulkan ketidakseimbangan ekosistem (Anonimous, 2010e).
Ekomposasi atau pembusukan adalah proses ketika makhluk-makhluk pembusuk seperti jamur dan mikroorganisme mengurai tumbuhan dan hewan yang mati dan mendaur ulang material-material serta nutrisi-nutrisi yang berguna (Anonimous, 2010f).
Seresah yaitu tumpukan dedaunan kering, rerantingan, dan berbagai sisa vegetasi lainnya di atas lantai hutan atau kebun. Serasah yang telah membusuk (mengalami dekomposisi) berubah menjadi humus (bunga tanah), dan akhirnya menjadi tanah. Lapisan serasah juga merupakan dunia kecil di atas tanah, yang menyediakan tempat hidup bagi berbagai makhluk terutama para dekomposer. Berbagai jenis kumbang tanah, lipan, kaki seribu, cacing tanah, kapang dan jamur serta bakteri bekerja keras menguraikan bahan-bahan organik yang menumpuk, sehingga menjadi unsur-unsur yang dapat dimanfaatkan kembali oleh makhluk hidup lainnya (Anoniomus, 2009).
Respon Cacing Tanah Terhadap Lingkungan
Cacing tanah dalam berbagai hal mempunyai arti penting, misalnya bagi lahan pertanian. Lahan yang banyak mengandung cacing tanah akan menjadi subur, sebab kotoran cacing tanah yang bercampur dengan tanah telah siap untuk diserap akar tumbuh-tumbuhan. Cacing tanah juga dapat menigkatkan daya serap air permukaan. Lubang-lubang yang dibuat oleh cacing tanah meningkatkan konsentrasi udara dalam tanah. Disamping itu pada saat musim hujan lubang tersebut akan melipatgandakan kemampuan tanah menyerap air. Secara singkat dapat dikatakan cacing tanah berperan memperbaiki dan mempertahankan struktur tanah agar tetap gembur (Anonimous, 2010a).
Cacing ini hidup didalam liang tanah yang lembab, subur dan suhunya tidak terlalu dingin. Untuk pertumbuhannya yang baik, cacing ini memerlukan tanah yang sedikit asam sampai netral atau pH 6-7,2. Kulit cacing tanah memerlukan kelembabancukup tinggi agar dapat berfungsi normal dan tidak rusak yaitu berkisar 15% - 30%. Suhu yang diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangbiakan antara 15oC-25oC (Anonimous, 2010b).
Faktor-faktor yang mempengaruhi ekologis cacing tanah meliputi : (a) kemasaman (pH) tanah, (b) kelengasan tanah, (c) temperatur, (d) aerasi dan CO2, (e) bahan organik, (f) jenis tanah, dan (g) suplai nutrisi (Hanafiah, dkk, 2007).
Sebanyak 85 % dari berat tubuh cacing tanah berupa air, sehingga sangatlah penting untuk menjaga media pemeliharaan tetap lembab (kelembaban optimum berkisar antara 15 - 30 %). Tubuh cacing mempunyai mekanisme untuk menjaga keseimbangan air dengan mempertahankan kelembaban di permukan tubuh dan mencegah kehilangan air yang berlebihan. Cacing yang terdehidrasi akan kehilangan sebagian besar berat tubuhnya dan tetap hidup walaupun kehilangan 70 - 75 % kandungan air tubuh. Kekeringan yang berkepanjangan memaksa cacing tanah untuk bermigrasi ke lingkungan yang lebih cocok. Kelembaban sangat diperlukan untuk menjaga agar kulit cacing tanah berfungsi normal. Bila udara terlalu kering, akan merusak keadaan kulit. Untuk menghindarinya cacing tanah segera masuk kedalam lubang dalam tanah, berhenti mencari makan dan akhirnya akan mati. Bila kelembaban terlalu tinggi atau terlalu banyak air, cacing tanah segera lari untuk mencari tempat yang pertukaran udaranya (aerasinya) baik. Hal ini terjadi karena cacing tanah mengambil oksigen dari udara bebas untuk pernafasannya melalui kulit. Kelembaban yang baik untuk pertumbuhan dan perkembangbiakan cacing tanah adalah antara 15% sampai 30% (Anonimous, 2010a).
Cacing tanah keluar permukaan hanya pada saat-saat tertentu. Pada siang hari, cacing tanah tidak pernah keluar kepermukaan tanah, kecuali jika saat itu terjadi hujan yang cukup menggenangi liangnya. Cacing tanah takut keluar pada siang hari karena tidak kuat terpapar panas matahari terlalu lama. Pemanasan yang terlalu lama menyebabkan banyak cairan tubuhnya yang akan menguap. Cairan tubuh cacing tanah penting untuk menjaga tekanan osmotik koloidal tubuh dan bahan membuat lendir. Lendir yang melapisi permukaan tubuh salah satunya berfungsi memudahkan proses difusi udara melalui permukaan kulit. Cacing tanah akan keluar terutama pada pagi hari sesudah hujan. Hal ini dilakukan karena sesaat setelah hujan, biasanya liang mereka terendam air sehingga aerasi dalam liang tidak bagus sehingga mereka keluar dalam rangka menghindari keadaan kesulitan bernafas dalam liang. cacing tanah juga tidak kuat bila terendam air terlalu lama sehingga cendrung menghindar dari genangan air yang dalam. Dalam keadaan normal mereka akan pergi kepermukaan tanah pada malam hari. Pada malam suhu udara tidak panas dan kelembaban udara tinggi sehingga cacing tanah bisa bebas keluar untuk beraktivitas. Dalam keadaan terlalu dingin atau sangat kering cacing tanah segera masuk kedalam liang, beberapa cacing sering terdapat meligkar bersama-sama dengan diatasnya terdapat lapisan tanah yang bercampur dengan lendir. Lendir dalam hal ini berfungsi sebagai isolator yang mempertahankan suhu tubuh cacing tanah agar tidak terlalu jauh terpengaruh oleh suhu lingkungan. Posisi melingkar dalam liang memperkecil kontak kulit dengan udara sehingga memperkecil pengaruh dari suhu udara luar (Anonimous, 2010c).
Peranan Cacing Pada Perubahan Sifat Fisik Tanah
Aktivitas cacing tanah yang mempengaruhi struktur tanah meliputi : (1) pencernaan tanah, perombakan bahan organik, pengadukannya dengan tanah, dan produksi kotorannya yang diletakkan dipermukaan atau di dalam tanah, (2) penggalian tanah dan transportasi tanah bawah ke atas atau sebaliknya, (3) selama proses (1) dan (2) juga terjadi pembentukan agregat tanah tahan air, perbaikan status aerase tanah dan daya tahan memegang air (Hanafiah, dkk, 2007).
Cacing penghancur serasah (epigeic) merupakan kelompok cacing yang hidup di lapisan serasah yang letaknya di atas permukaan tanah, tubuhnya berwarna gelap, tugasnya menghancurkan seresah sehingga ukurannya menjadi lebih kecil. Cacing penggali tanah (anecic dan endogeic) merupakan cacing jenis penggali tanah yang hidup aktif dalam tanah, walaupun makanannya berupa bahan organik di permukaan tanah dan ada pula dari akar-akar yang mati di dalam tanah. Kelompok cacing ini berperanan penting dalam mencampur serasah yang ada di atas tanah dengan tanah lapisan bawah, dan meninggalkan liang dalam tanah Kelompok cacing ini membuang kotorannya dalam tanah, atau di atas permukaan tanah. Kotoran cacing ini lebih kaya akan karbon (C) dan hara lainnya dari pada tanah sekitarnya (Hairiah, dkk, 1986).
Cacing mampu menggali lubang di sekitar permukaan tanah sampai kedalaman dua meter dan aktivitasnya meningkatkan kadar oksigen tanah sampai 30 persen, memperbesar pori-pori tanah, memudahkan pergerakan akar tanaman, serta meningkatkan kemampuan tanah untuk menyerap dan menyimpan air. Zat-zat organik dan fraksi liat yang dihasilkan cacing bisa memperbaiki daya ikat antar partikel tanah sehingga menekan terjadinya proses pengikisan/erosi hingga 40 persen (Kartini, 2008).
Arthropoda Pada Berbagai Kondisi Tanah
Arthropoda merupakan fauna tanah yang macam dan jumlahnya cukup banyak, yang paling menonjol adalah springtail dan kutu. Fauna tanah ini mempunyai kerangka luar yang dihubungkan dengan kaki, sebagian besar mempunyai semacam sistem peredaran darah dan jantung (Hanafiah, dkk, 2007).
Arthropoda adalah filum yang paling besar dalam dunia hewan dan mencakup serangga, laba-laba, udang, lipan dan hewan sejenis lainnya. Arthropoda adalah nama lain hewan berbuku-buku. Empat dari lima bagian (yang hidup hari ini) dari spesies hewan adalah arthropoda, dengan jumlah di atas satu juta spesies modern yang ditemukan dan rekor fosil yang mencapai awal Cambrian. Arthropoda biasa ditemukan di laut, air tawar, darat, dan lingkungan udara, serta termasuk berbagai bentuk simbiotis dan parasit. Hampir dari 90% dari seluruh jenis hewan yang diketahui orang adalah Arthropoda. Arthropoda dianggap berkerabat dekat dengan Annelida, contohnya adalah Peripetus di Afrika Selatan (Anonimous, 2010d).
Keanekaragaman jenis arthropoda tanah secara meruang-mewaktu berhubungan dengan keadaan faktor lingkungan abiotik pada setiap komunitas tumbuhan yaitu ketebalan serasah, kandungan bahan organik, pH tanah dan suhu udara (Subahar dan Adianto, 2008).
Mengukur Respirasi Tanah di Laboratorium & di Lapangan
Respirasi mikroorganisme tanah mencerminkan tingkat aktivitas mikroorganisme tanah. Pengukuran respirasi (mikroorganisme) tanah merupakan cara yang pertama kali digunakan untuk menentukan tingkat aktifitas mikroorganisme tanah. Pengukuran respirasi telah mempunyai korelasi yang baik dengan parameter lain yang berkaitan dengan aktivitas mikroorganisme tanah seperti bahan organik tanah, transformasi N, hasil antara, pH dan rata-rata jumlah mikroorganisrne (Iswandi, 1989).
Penetapan respirasi tanah didasarkan pada penetapan :
1. Jumlah CO2 yang dihasilkan, dan
2. Jumlah O2 yang digunakan oleh mikroba tanah.
Pengukuran respirasi ini berkorelasi baik dengan peubah kesuburan tanah yang berkaitar dengan. aktifitas mikroba seperti:
1. Kandungan bahan organik
2. Transformasi N atau P,
3. Hasil antara,
4. pH, dan
5. Rata-rata jumlah mikroorganisme
(Andre, 2010).
Respirasi tanah merupakan suatu proses yang terjadi karena adanya kehidupan mikrobia yang melakukan aktifitas hidup dan berkembang biak dalam suatu masa tanah. Mikrobia dalam setiap aktifitasnya membutuhkan O2 atau mengeluarkan CO2 yang dijadikan dasar untuk pengukuran respirasi tanah. Laju respirasi maksimum terjadi setelah beberapa hari atau beberapa minggu populasi maksimum mikrobia dalam tanah, karena banyaknya populasi mikrobia mempengaruhi keluaran CO2 atau jumlah O2 yang dibutuhkan mikrobia. Oleh karena itu, pengukuran respirasi tanah lebih mencerminkan aktifitas metabolik mikrobia daripada jumlah, tipe, atau perkembangan mikrobia tanah (Ragil, 2009).
Adapun cara penetapan tanah di laboratorium lebih disukai. Prosedur di laboratorium meliputi penetapan pemakaian O2 atau jumlah CO2 yang dihasilkan dari sejumlah contoh tanah yang diinkubasi dalam keadaan yang diatur di laboratorium. Dua macam inkubasi di laboratorium adalah : 1) Inkubasi dalam keadaan yang stabil (steady-stato), 2) Keadaan yang berfluktuasi Untuk keadaan yang stabil, kadar air, temperatur, kecepatan, aerasi, dan pengaturan ruangan harus dilakukan dengan sebaik mungkin. Peningkatan respirasi terjadi bila ada pembasahan dan pengeringan, fluktuasi aerasi tanah selama inkubasi. Oleh karena itu, peningkatan respirasi dapat disebabkan oleh perubahan lingkungan yang luar biasa. Hal ini bisa tidak mencerminkan keadaan aktivitas mikroba dalam keadaan lapang, cara steady-stato telah digunakan untuk mempelajari dekomposisi bahan organik, dalam penelitian potensi aktivitas mikroba dalam tanah dan dalam perekembangan penelitian.(Iswandi, 1989).
Respirasi Tanah merupakan pencerminan populasi dan aktifitas mikroba tanah. Metode respirasi tanah masih sering digunakan karena cukup peka, konsisten, sederhana dan tidak memerlukan alat yang canggih dan mahal. Pengukuran respirasi tanah ditentukan berdasarkan keluaran CO2 atau jumlah O2 yang dibutuhkan oleh mikrobia. Laju respirasi maksimum biasanya terjadi setelah beberapa hari atau beberapa hari atau beberapa minggu populasi maksimum mikrobia. Oleh karena itu pengukuran respirasi tanah lebih mencerminkan aktifitas metabolik mikrobia daripada jumlah, tipe atau perkembangan mikrobia tanah. Respirasi mikroorganisme tanah mencerminkan tingkat aktivitas mikroorganisme tanah. Pengukuran respirasi (mikroorganisme) tanah merupakan cara yang pertama kali digunakan untuk menentukan tingkat aktifitas mikroorganisme tanah. Pengukuran respirasi telah mempunyai korelasi yang baik dengan parameter lain yang berkaitan dengan aktivitas mikroorganisme tanah seperti bahan organik tanah, transformasi N, hasil antara, pH dan rata-rata jumlah mikroorganisrne (Iswandi, 1989).


Mengukur CO2 Yang Dilepaskan Berbagai Akar Tanaman
Tanah merupakan media tumbuh bagi tanaman yang di dalamnya terdapat akar tanaman dan berbagai macam mikroorganisme. Mikroorganisme dalam tanah biasanya terkonsentrasi pada daerah sekitar perakaran karena akar mengeluarkan beerbagai sekresi yang disebut dengan eksudat. Akar tanaman dan mikroorganisme tanah berinteraksi dalam penyerapan unsur hara yang terjadi di rizosfer. Interaksi yang terjadi setiap panjang akar dan umur tanaman berbeda-beda sehingga pemberian unsur hara tambahan yang akan diberikan harus dilakukan pada kondisi yang tepat. Aktivitas mikroorganisme dapat diketahui dengan mengukur respirasi dan biomassa karbon mikroorganisme (C-mik) tanah (Annisa, 2008).
Respirasi dapat digolongkan menjadi dua jenis berdasarkan ketersediaan O2 di udara, yaitu respirasi aerob dan respirasi anaerob. Respirasi aerob merupakan proses respirasi yang membutuhkan O2, sebaliknya respirasi anaerob merupakan proses repirasi yang berlangsung tanpa membutuhkan O2.
Respirasi banyak memberikan manfaat bagi tumbuhan. Manfaat tersebut terlihat dalam proses respirasi dimana terjadi proses pemecahan senyawa organik, dari proses pemecahan tersebut maka dihasilkanlah senyawa-senyawa antara yang penting sebagai pembentuk tubuh meliputi asam amino untuk protein; nukleotida untuk asam nukleat; dan prazat karbon untuk pigmen profirin (seperti klorofil dan sitokrom), lemak, sterol, karotenoid, pigmen flavonoid seperti antosianin, dan senyawa aromatik tertentu lainnya, seperti lignin (Anonimous, 2008).


BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Percobaan
Percobaan ini dilakukan di Laboratorium Ekologi Tanah dan Lahan Percobaan Departemen Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan pada ketinggian tempat + 25 m dpl. Percobaan ini dilakukan pada hari Kamis, dari bulan Februari hingga Mei 2010, pada pukul 13:00 WIB samapi dengan selesai.
Bahan dan Alat
Bahan
- Tanah kaya bahan organik sebagai objek percobaan
- Tanah miskin bahan organik sebagai objek percobaan
- Pasir sebagai objek percobaan
- Serasah tanah sebagai objek percobaan
- 7-9 ekor Cacing Tanah sebagai objek percobaan
- Air untuk membasahi tanah
- Methanol 70% untuk mengawetkan arthropoda
- Larutan NaOH untuk menangkap CO2
- Glukosa sebagai mediator gas
- Larutan BaCl2 50% sebagai indicator sebagai larutan indikator
- Larutan indikator phenolphthalein sebagai indicator warna
- Larutan HCl untuk penetrasi
- Label untuk menandai
Alat
- Talam untuk wadah tanah
- Kertas karton berwarna hitam untuk menutup tanah
- Aquarium untuk wadah cacing dan tanah
- Kain kasa sebagai penutp aquarium
- Botol aquadest untuk menyiram tanah di aquarium
- Bola lampu sebagai pemanas
- Saringan untuk mnyaring tanah
- Batang penyangga untuk penyangga lampu dan corong
- Beaker glass sebagai wadah larutan
- Corong plastic sebagai wadah tanah
- Cawan petri sebagai wadah arthropoda
- Timbangan untuk menimbang
- Oven untuk mengeringkan tanah
- Mikroskop untuk melihat arthropoda
- Buret untuk mentitrasi
- Pipet tetes untuk menetesi larutan
- Erlenmeyer sebagau wadah larutan
- Plastik penutup untuk menutup erlenmeyer
- Sungkup sebagai penyungkup tanah
- Selang untuk mengalirkan sungkup dan botol kaca
- Botol kaca sebagai wadah larutan
- Lilin untuk menutup lubang
- Karet untuk mengikat
- Kapas untuk menutup erlenmeyer
- Sebet untuk membersihkan
- Tissu untuk membersihkan
Prosedur Percobaan
Hubungan Antara Air, Tanah, Dan Organisme Dalam Perombakan Bahan Organik
- Disediakan cawan petri sebanyak 4 buah
- Dimasukkan tanah kaya bahan organik kedalam 2 buah cawan petri, dan pasir kedalam 2 cawan petri lainnya
- Diambil serasah tanah sebanyak 1 gr lalu di ovenkan (sampel)
- Diberikan perlakuan sebagai berikut :
P1 = Pasir + Serasah
P2 = Pasir + Serasah + Air
P3 = Tanah Kaya BO + Serasah
P3 = Tanah Kaya BO + Serasah + Air
- Dibiarkan selama 1 minggu
- Diambil serasah tanahnya lalu di ovenkan juga, sehingga diperoleh %KA nya dengan rumus : %KA = (BTKU-BTKO)/ BTKO x 100%
Respon Cacing Tanah Terhadap Lingkungan
- Diambil talam dan diisi dengan tanah
- Dibuat perlakuan sebagai berikut :
1. ½ pasir dan ½ tanah BO kering
2. ½ tanah BO kering dan ½ tanah BO basah
3. ½ tanah BO lembab ditempat gelap dan ½ tanah BO lembab ditempat bercahaya
- Diletakkan cacing ditengah-tengah
- Dilihat respon cacing pada habitat yang dibuat
- Dicatat hasil pengamatannya
Peranan Cacing Pada Perubahan Sifat Fisik Tanah
- Disediakan aquarium cacing
- Dimasukkan tanah yang kaya bahan organik setinggi 24 cm
- Dimasukkan kotoran lembu dan serasah tanaman diatasnya
- Dimasukkan 7-9 ekor cacing tanah
- Ditutup aquarium dengan kain kasa
- Disiram air setiap hari
- Diamati perubahan solum tanah, panjang saluran cacing, perpindahan bahan organik, posisi saluran terbanyak, dan perubahan tinggi volume tanah
Arthropoda Pada Berbagai Kondisi Tanah
- Diambil sampel tanah perakaran lalu dilembabkan
- Diisi pada corong plastik yang telah dilapisi saringan kawat
- Digantung pada kayu penyangga
- Diisi cawan petri dengan methanol 70%
- Dihidupkan lampu dengan jarak 15-20 cm dari permukaan tanah
- Dibiarkan selama 24 jam, lalu diamati

Mengukur Respirasi Tanah Di Laboratorium
- Dibuat blanko tanpa tanah
- Diambil sampel tanah kaya bahan organik dan miskin bahan organik sebanyak 100 gr
- Dimasukkan masing-masing ke dalam erlenmeyer
- Ditambah 0,5 gr glukosa
- Dimasukkan larutan NaOH kedalam botol kaca, lalu digantungkan dengan kawat pada erlenmeyer, dan ditutup dengan plastic perekat
- Dibiarkan selama 24 jam
- Ditambah larutan BaCl2 50%
- Ditetesi dengan larutan indikator phenolphthalein sebanyak 2-3 tetes
- Dititrasi dengan larutan HCl hingga berubah warna
- Dicatat volume titrasi
- Dihitung besar respirasi dengan rumus :
(B – T) x 2,2 (mg CO2/ 100 gr tanah)
dimana : B adalah volume titrasi blanko
T adalah volume titrasi sampel
Mengukur Respirasi Tanah Di Laboratorium
- Ditentukan area tanah yang akan diukur respirasinya, yaitu pada tanah yang belum diolah dan yang telah diolah
- Disungkup tanah dengan kaca sungkup
- Dihubungkan sungkup dengan selang pada botol kaca yang telah diisi denga larutan NaOH
- Ditutup dengan lilin
- Dilakukan secara begantian botol kaca yang telah diisi denga larutan NaOH selama 15’, 30’, 45’ dan 60’.
- Dibiarkan selama 24 jam
- Ditambah larutan BaCl2 50%
- Ditetesi dengan larutan indikator phenolphthalein sebanyak 2-3 tetes
- Dititrasi dengan larutan HCl hingga berubah warna
- Dicatat volume titrasi
- Dihitung besar respirasi dengan rumus :
(B – T) x 2,2 (mg CO2/ cm3)
Luas Sungkup
dimana : B adalah volume titrasi blanko
T adalah volume titrasi sampel
Mengukur CO2 yang Dilepaskan Berbagai Akar Tanaman
- Diambil tanaman mahoni yang masih berumur 2-4 minggu
- Dibersihkan akar tanaman dari tanah dengan air
- Dimasukkan kedalam erlenmeyer 15 ml air dan 3 tetes larutan phenolphthalein
- Dimasukkan tanaman kedalam erlenmeyer
- Ditutup erlenmeyer dengan kapas yang telah dibasahi
- Diamati pada hari ke 2 dan 4

HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Hubungan Antara Air, Tanah, Dan Organisme Dalam Perombakan Bahan Organik
BTKU serasah (B0) = 1 gr
BTKO serasah = 0,5 gr
%KA0 = 100%
1. Pasir + Serasah (P1)
%KA1 = 14,8%
B0 = 1 gr
B1 = 0,7 gr
B2 = 4,9 gr
Bx = 3,9 gr
2. Pasir + Serasah + Air (P2)
%KA1 = 50%
B0 = 1 gr
B1 = 1 gr
B2 = 2 gr
Bx = 2 gr
3. Tanah BO + Serasah (P3)
%KA1 = 44,44%
B0 = 1 gr
B1 = 0,9 gr
B2 = 2,02 gr
Bx = 1,02 gr
4. Tanah BO + Serasah + Air (P4)
%KA1 = 75%
B0 = 1 gr
B1 = 0,8 gr
B2 = 1,06 gr
Bx = 0,06 gr
Respon Cacing Tanah Terhadap Lingkungan
Perlakuan Respon Cacing Dalam Waktu 10’
½ Pasir dan ½ Tanah BO kering 1 ekor cacing dominan ke tanah BO kering, 2 ekor lagi cacing tetap diposisi tengah
½ Tanah BO kering dan ½ Tanah BO basah 2 ekor cacing bergerak ke tanah BO basah dan 1 ekor lagi kearah tanah BO kering
½ Tanah BO lembab di tempat gelap dan ½ Tanah BO lembab ditempat bercahaya Ketiga ekor cacing lebih respon terhadap kondisi gelap, sehingga cacing bergerak pada tanah BO lembab di tempat gelap







Cacing
Pasir + Tanah BO kering Tanah BO kering + Tanah BO basah


Cacing



Tanah BO lembab ditempat gelap + Tanah BO lembab di tempat bercahaya
Peranan Cacing Pada Perubahan Sifat Fisik Tanah
Pengamatan Tanggal Pengamatan
4 Maret 2010 4 April 2010
Perubahan solum tanah akibat pemberian cacing Kanan : dari 23,5 cm ke 22 cm
Kiri : dari 21 cm ke 20 cm
Tengah : dari 22 cm ke 21 cm Kanan : dari 22 cm ke 20,5 cm
Kiri : dari 20 cm ke 19 cm
Tengah : dari 21 cm ke 20 cm
Panjang saluran cacing 191,5 cm 289,5 cm
Perpindahan bahan organik Tidak ada Ada
Posisi saluran terbanyak Posisi horizontal Posisi Horizontal
Perubahan tinggi volume tanah akibat saluran cacing Kanan : 1,5 cm
Kiri : 1 cm
Tengah : 1cm Kanan : 1,5 cm
Kiri : 1 cm
Tengah : 1cm

Arthropoda Pada Berbagai Kondisi Tanah
- Tanah pada perakaran tanaman bunga lidah mertua di lahan FP USU Medan
- Jumlah populasi yang ada = 4

Arthropoda

Mengukur Respirasi Tanah Di Laboratorium
Volume titrasi blanko = 0,2 ml (B)
Volume titrasi Tanah BO = 0,1 ml (T1)
Volume Titrasi Tanah Non BO = 0,2 ml (T2)
Respirasi Tanah BO adalah 0,22 mg CO2/ 100 gr tanah
Respirasi Tanah Non BO adalah 0 mg CO2/ 100 gr tanah
Mengukur Respirasi Tanah Di Lapangan
Pengukuran pada Lahan Padi
Volume titrasi pada lahan yang belum diolah
15’ = 4 ml
30’ = 3,5 ml
45’ = 2 ml
60’ = 1,5 ml
Volume titrasi pada lahan setelah diolah
15’ = 3,5 ml
30’ = 2ml
45’ = 1,5 ml
60’ = 1 ml
Volume titrasi blanko 6 ml
Luas sungkup = 9200 cm3
Respirasi tanah pada lahan belum diolah
15’ = 4,78 x 10-4 mg CO2/ cm3
30’ = 5,97 x 10-4 mg CO2/ cm3
45’ = 9,56 x 10-4 mg CO2/ cm3
60’ = 10,74 x 10-4 mg CO2/ cm3
Respirasi tanah pada lahan setelah diolah
15’ = 5,97 x 10-4 mg CO2/ cm3
30’ = 9,56 x 10-4 mg CO2/ cm3
45’ = 10,76 x 10-4 mg CO2/ cm3
60’ = 11,95 x 10-4 mg CO2/ cm3
Mengukur CO2 yang Dilepaskan Berbagai Akar Tanaman
Jenis tanaman Mahoni
Ciri-ciri :
- Tanaman layu
- Air berkurang
- Hasil pengurangan air :
1. 0,4 ml
2. 21 ml

Tanaman Mahoni

Air + Bromthymol

A B


Perhitungan
Hubungan Antara Air, Tanah, Organisme Dalam Perombakan Bahan Organik
1. Tanah Pasir + Serasah
% KA0 = 100 % B0 = 1 gr
% KA1 = 14.8 % B1 = 0.7 gr
B2 =
= = 4.9 gr
Bx = B2 - B0 = 4.9 – 1 gr = 3.9 gr
2. Tanah Pasir + Serasah + Air
% KA0 = 100 % B0 = 1 gr
% KA1 = 50 % B1 = 1 gr
B2 =
= = 2 gr
Bx = B2 - B0 = 2 – 1 gr = 2 gr
3. Tanah BO + Serasah
% KA0 = 100 % B0 = 1 gr
% KA1 = 44.4 % B1 = 0.9 gr
B2 =
= = 2.02 gr
Bx = B2 - B0 = 2.02 – 1 gr = 1.02 gr
4. Tanah BO + Serasah + Air
% KA0 = 100 % B0 = 1 gr
% KA1 = 75 % B1 = 0.8 gr
B2 =
= = 1.06 gr
Bx = B2 - B0 = 1.06 – 1 gr = 0.06 gr

Mengukur Respirasi Tanah Di Laboratorium
Volume titrasi blanko = 0,2 ml (B)
Volume titrasi Tanah BO = 0,1 ml (T1)
Volume Titrasi Tanah Non BO = 0,2 ml (T2)
Respirasi Tanah BO = (B – T) x 2.2 = (0.2 – 0.1) x 2.2
= 0,22 mg CO2/ 100 gr tanah
Respirasi Tanah Non BO = (B – T) x 2.2 = (0.2 – 0.2) x 2.2
= 0 mg CO2/ 100 gr tanah

Mengukur Respirasi Tanah Di Lapangan
Volume titrasi pada lahan yang belum diolah
15’ = 4 ml
30’ = 3,5 ml
45’ = 2 ml
60’ = 1,5 ml

Volume titrasi pada lahan setelah diolah
15’ = 3,5 ml
30’ = 2ml
45’ = 1,5 ml
60’ = 1 ml
Volume titrasi blanko 6 ml
Luas sungkup = 9200 cm3
Respirasi tanah pada lahan belum diolah
15’ = = 4,78 x 10-4 mg CO2/ cm3
30’ = = 5,97 x 10-4 mg CO2/ cm3
45’ = = 9,56 x 10-4 mg CO2/ cm3
60’ = = 10,74 x 10-4 mg CO2/ cm3
Respirasi tanah pada lahan setelah diolah
15’ = = 5,97 x 10-4 mg CO2/ cm3
30’ = = 9,56 x 10-4 mg CO2/ cm3
45’ = = 10,74 x 10-4 mg CO2/ cm3
60’ = = 11,95 x 10-4 mg CO2/ cm3


Pembahasan
Berdasarkan hasil percobaan mengetahui hubungan antara air, tanah, dan organisme dalam perombakan bahan organik diperoleh nilai Bx tertinggi pada perlakuan Pasir + Serasah (P1), yaitu 3,9 gr. Hal ini berarti, pasir kurang mampu mendekomposisi bahan organik yang ada yaitu serasah. Dipasir kurang terdapat mikroorganisme pendekomposisi, sehingga proses dekomposisinya menjadi lambat. Hal ini sesuai dengan literatur Anoniomus (2009) bahwa berbagai jenis kumbang tanah, lipan, kaki seribu, cacing tanah, kapang dan jamur serta bakteri bekerja keras menguraikan bahan-bahan organik yang menumpuk, sehingga menjadi unsur-unsur yang dapat dimanfaatkan kembali oleh makhluk hidup lainnya.
Proses dekomposisi yang paling cepat terjadi pada perlakuan Tanah BO + Serasah + Air (P4), dimana nilai Bx-nya 0.06 gr. Proses dekomposisi ini hampir sempurna karena mendekati nilai 0. Dalam Tanah BO, mengandung banyak mikroorganisme, mikroorganisme ini mendekomposisi serasah tanaman. Serasah tanman ini akan melapuk (terdekomposisi) dan menyediakan unsur hara bagi tanah. Hal ini sesuai dengan literatur Anonimous (2010f) bahwa ekomposasi atau pembusukan adalah proses ketika makhluk-makhluk pembusuk seperti jamur dan mikroorganisme mengurai tumbuhan dan hewan yang mati dan mendaur ulang material-material serta nutrisi-nutrisi yang berguna.
Dari hasil percobaan pengamatan respon cacing pada berbagai habitat, diperoleh pada perlakuan ½ Pasir dan ½ Tanah BO kering, respon cacing dalam waktu 10’ yaitu 1 ekor cacing dominan ke tanah BO kering, 2 ekor lagi cacing tetap diposisi tengah. Dapat diketahui bahwa cacing akan menjaga kelembaban tubuhnya dengan beradaptasi pada lingkungan. Pada tanah pasir, kondisi tanahnya kering, maka cacing akan kehilangan cairan tubuhnya, untuk mengatasinya cacing mengeluarkan ledir disekitar tubuhnya. Hal ini sesuai dengan literatur Anonimous (2010a) bahwa tubuh cacing mempunyai mekanisme untuk menjaga keseimbangan air dengan mempertahankan kelembaban di permukan tubuh dan mencegah kehilangan air yang berlebihan. Cacing yang terdehidrasi akan kehilangan sebagian besar berat tubuhnya dan tetap hidup walaupun kehilangan 70 - 75 % kandungan air tubuh.
Pada perlakuan ½ Tanah BO kering dan ½ Tanah BO basah, dilihat respon cacing dalam waktu 10’ yaitu 2 ekor cacing bergerak ke tanah BO basah dan 1 ekor lagi kearah tanah BO kering. Disini dapat dilihat cacing lebih menyukai tempat yang lembab dari pada kering. Pada kondisi ini cacing bebas beraktivitas. Keadaan ini umumnya dijumpai pada malam hari, dimana suhunya tidak terlalu panas. Hal ini sesuai dengan literatur Anonimous (2010c) bahwa dalam keadaan normal mereka akan pergi kepermukaan tanah pada malam hari. Pada malam suhu udara tidak panas dan kelembaban udara tinggi sehingga cacing tanah bisa bebas keluar untuk beraktivitas.
Pada perlakuan ½ Tanah BO lembab di tempat gelap dan ½ Tanah BO lembab ditempat bercahaya, dilihat respon cacing dalam waktu 10’ yaitu Ketiga ekor cacing lebih respon terhadap kondisi gelap, sehingga cacing bergerak pada tanah BO lembab di tempat gelap. Disini dapat dilihat cacing lebih menyukai kondisi yang gelap dari pada terang. Pada keadaan terang karena sinar matahari, akan menyebabkan cacing mengalami kekeringan. Hal ini yang ditakutkan oleh cacing. Sehingga cacing mengeluarkan lendir dalam tubuhnya untuk menjaga kelembaban tubuhnya. Hal ini sesuai dengan literatur Anonimous (2010c) bahwa Cacing tanah takut keluar pada siang hari karena tidak kuat terpapar panas matahari terlalu lama. Pemanasan yang terlalu lama menyebabkan banyak cairan tubuhnya yang akan menguap. Cairan tubuh cacing tanah penting untuk menjaga tekanan osmotik koloidal tubuh dan bahan membuat lendir.
Pada percobaan peranan cacing pada perubahan sifat fisik tanah, diperoleh hasil pengamatan minggu pertama sebagai berikut perubahan solum tanah akibat pemberian cacing pada posisi kanan dari 23,5 cm ke 22 cm, posisi kiri dari 21 cm ke 20 cm, dan posisi tengah dari 22 cm ke 21 cm. Panjang saluran cacing adalah 191,5 cm dengan posisi saluran horizontal. Tidak ditemukannya perpindahan bahan organik. Perubahan tinggi volume tanah akibat saluran cacing pada posisi kanan 1,5 cm, posisi kiri 1 cm, dan posisi tengah 1 cm.
Pada minggu berikutnya diperoleh data sebagai berikut perubahan solum tanah akibat pemberian cacing pada posisi kanan dari dari 22 cm ke 20,5 cm, posisi kiri dari 20 cm ke 19 cm, dan posisi tengah dari 21 cm ke 20 cm. Panjang saluran cacing adalah 289,5 cm cm dengan posisi saluran horizontal. Ditemukannya perpindahan bahan organik. Perubahan tinggi volume tanah akibat saluran cacing pada posisi kanan 1,5 cm, posisi kiri 1 cm, dan posisi tengah 1 cm.
Berdasarkan hasil percobaan pengamatan Arthropoda Pada Berbagai Kondisi Tanah, pada tanah perakaran tanaman bunga lidah mertua, diperoleh jumlah populasi yang ada adalah 4 ekor. Pada dasarnya arthropoda banyak dijumpai ditanah, karena jumlahnya paling banyak tersebar didunia. Setelah diamati dilaboratorium, tubuh arthropoda ini berbuku-buku. Hal ini sesuai dengan literatur Anonimous (2010d) bahwa arthropoda adalah filum yang paling besar dalam dunia hewan dan mencakup serangga, laba-laba, udang, lipan dan hewan sejenis lainnya. Arthropoda adalah nama lain hewan berbuku-buku.
Dari percobaan pengukuran respirasi tanah dilaboratorium, diperoleh tanah BO lebih tinggi kada respirasi dibanding tanah non BO, yaitu 0,22 mg CO2/ 100 gr tanah. Pada tanah non BO, tidak ditemukannya kadar respirasi dalam tanah. Hal ini dapat disimpulkan bahwa di tanah BO mengandung banyak mikroorganisme yang beraktivitas sehingga pengukuran respirasinya dapat dilihat pada hasil. Hal ini sesuai dengan literatur Iswandi (1989) bahwa Respirasi mikroorganisme tanah mencerminkan tingkat aktivitas mikroorganisme tanah. Pengukuran respirasi (mikroorganisme) tanah merupakan cara yang pertama kali digunakan untuk menentukan tingkat aktifitas mikroorganisme tanah.
Berdasarkan percobaan pengukuran respirasi tanah dilapangan dilakukan pada tanah yang belum dioleh, diperoleh hasil sebagai berikut pada perhitungan 15’ nilai respirasi 4,78 x 10-4 mg CO2/ cm3, menit ke 30’ nilai respirasi 5,97 x 10-4 mg CO2/ cm3, menit ke 45’ nilai respirasi 9,56 x 10-4 mg CO2/ cm3, menit ke 60’ nilai respirasi 10,74 x 10-4 mg CO2/ cm3. Semakin lama waktu penyungkupan, diperoleh peningkatan nilai repirasi. Hal ini menunjukkan bahwa adanya aktivitas mikroorganisme dalam lahan tersebut.
Dari nilai respirasi pada lahan yang belum dan sudah diolah, diketahui nilai rata-rata respirasi tertinggi pada lahan yang telah diolah. Hal ini berarti pengolahan tanah mempengaruhi keberadaan mikroorganisme tanah sehingga semakin banyak mikroorganisme tanah maka semakin besar aktivitasnya dalam tanah, sehingga mempengaruhi nilai respirasi yang diperoleh. Hal ini sesuai dengan literature Andre (2010) bahwa pengukuran respirasi ini berkorelasi baik dengan peubah kesuburan tanah yang berkaitar dengan. aktifitas mikroba seperti: Kandungan bahan organik, transformasi N atau P, hasil antara, pH, dan rata-rata jumlah mikroorganisme.
Pada pengukuran respirasi tanaman mahoni, diperoleh pengamatan bahwa tanaman menjadi layu, air menjadi berkurang. Pengurangan air tersebut pada smpel pertama 0.4 ml dan sampel kedua 21 ml. Pengurangan air pada percobaan ini menunjukkan bahwa tanaman memerlukan O2 saat bernafas, O2 tersebut dapat diperoleh dari air. Hal ini sesuai dengan literatur Anonimous (2008) bahwa respirasi dapat digolongkan menjadi dua jenis berdasarkan ketersediaan O2 di udara, yaitu respirasi aerob dan respirasi anaerob. Respirasi aerob merupakan proses respirasi yang membutuhkan O2.






KESIMPULAN
1. Pada percobaan hubungan antara air, tanah, dan organisme dalam perombakan bahan organik diperoleh nilai Bx tertinggi pada perlakuan Pasir + Serasah (P1) yaitu 3,9 gr dan terendah pada perlakuan Tanah BO + Serasah + Air (P4) yaitu 0,06 gr.
2. Pada percobaan pengamatan respon cacing tanah terhadap lingkungan diperoleh hasil pada perlakuan ½ Pasir dan ½ Tanah BO kering, 1 ekor cacing dominan ke tanah BO kering, 2 ekor lagi cacing tetap diposisi tengah, perlakuan ½ Tanah BO kering dan ½ Tanah BO basah, 2 ekor cacing bergerak ke tanah BO basah dan 1 ekor lagi kearah tanah BO kering, dan pada perlakuan ½ Tanah BO lembab di tempat gelap dan ½ Tanah BO lembab ditempat bercahaya, ketiga ekor cacing lebih respon terhadap kondisi gelap, sehingga cacing bergerak pada tanah BO lembab di tempat gelap.
3. Pada percobaan peranan cacing pada perubahan sifat fisik tanah, minggu pertama sebagai berikut perubahan solum tanah akibat pemberian cacing pada posisi kanan dari 23,5 cm ke 22 cm, posisi kiri dari 21 cm ke 20 cm, dan posisi tengah dari 22 cm ke 21 cm. Panjang saluran cacing adalah 191,5 cm dengan posisi saluran horizontal. Tidak ditemukannya perpindahan bahan organik. Perubahan tinggi volume tanah akibat saluran cacing pada posisi kanan 1,5 cm, posisi kiri 1 cm, dan posisi tengah 1 cm. Minggu berikutnya diperoleh data sebagai berikut perubahan solum tanah akibat pemberian cacing pada posisi kanan dari dari 22 cm ke 20,5 cm, posisi kiri dari 20 cm ke 19 cm, dan posisi tengah dari 21 cm ke 20 cm. Panjang saluran cacing adalah 289,5 cm cm dengan posisi saluran horizontal. Ditemukannya perpindahan bahan organik. Perubahan tinggi volume tanah akibat saluran cacing pada posisi kanan 1,5 cm, posisi kiri 1 cm, dan posisi tengah 1 cm.
4. Pada percobaan pengamatan arthropoda pada berbagai kondisi tanah, yaitu pada tanah perakaran tanaman bunga lidah mertua, jumlah populasi yang ada adalah 4 ekor.
5. Pada percobaan mengukur respirasi tanah di laboratorium, respirasi tanah BO adalah 0,22 mg CO2/ 100 gr tanah, dan respirasi tanah Non BO adalah 0 mg CO2/ 100 gr tanah.
6. Pada percobaan mengukur respirasi tanah di lapangan, Respirasi tanah pada lahan setelah diolah lebih tinggi dari pada respirasi tanah pada lahan yang belum diolah.
7. Pada percobaan mengukur CO2 yang dilepaskan berbagai akar tanaman, hasil pengurangan air pada sampel pertama adalah 0,4 ml dan sampel kedua 21 ml.






DAFTAR PUSTAKA

Anonious, 2008. http://www.idonbiu.com/2009/05/laju-respirasi-ipengaruhi-oleh-beberapa.html. [Diakses pada 19 April 2010].
Anonious, 2009. www.cml.ui.ac.id/ RDM/ 2009_GASAL/ UUI11001// FISIP_B_/ HG_7+mikroorganisme+pendekomposisi. [Diakses pada 19 April 2010].
Anonious, 2010a. http://edukasi.kompasiana.com/2009/12/27/tingkah-laku-cacing-tanah/+habitat+cacing+tanah. [Diakses pada 3 Februari 2010].
, 2010b. http:// www.warintekjogja.com/ warintek/ warintekjogja/ warintek_v3/datadigital/bk/cacing.pdf. [Diakses pada 13 Mei 2010].

, 2010c. id.wikipedia.org/wiki/Cacing. [Diakses pada 13 Mei 2010].

, 2010d. http://id.wikipedia.org/wiki/Arthropoda. [Diakses pada 9 Maret 2010].

, 2010e. www.cml.ui.ac.id/mikroorganisme+pendekomposisi. [Diakses pada 19 April 2010].
, 2010f. http://id.wikipedia.org/wiki/Dekomposisi. [Diakses pada 19 April 2010].
Andre. 2010. http://boymarpaung. wordpress. com/ 2009/ 02/ 19/ sifat-biologi-tanah/ 19 Februari 2009. [Diakses pada 17 Maret 2010].
Annisa. 2008. http://www.lihatkita.co.cc/2010/01/filum-arthropoda.html. [Diakses pada 20 Januari 2010].
Hairiah, K., Widianto., D. Suprayogo., R. H. Widodo., P. Purnomosidhi., S. Rahayu., M. V. Noordwijk. 1986. Ketebalan Serasah Sebagai Indikator Daerah Aliran Sungai (DAS) Sehat. http://fisika.brawijaya.ac.id/bss-ub/PDF%20FILES/BSS_199_1.pdf. [Diakses pada 13 Mei 2010].
Hanafiah, K. A., A. Napoleon dan N. Ghofar., 2005. Biologi Tanah. Ekologi dan Makrobiologi Tanah. Raja Grafindo Persada, Jakarta.

Iswandi, A. 1989. Biologi Tanah dalam Praktek. IPB. Bogor.

Kartini, N. L., 2008. Cacing Tanah Indikator Kesuburan Tanah. http://wordpress.com/2008/10/cacing-tanah-indikator-kesuburan-tanah/. [Diakses pada 1 Maret 2010].

Ragil. 2009. http://cahtanah.blogspot.com/2009_02_16_archive.html. [Diakses pada 17 Maret 2010].
Subahar dan Adianto. 2008. http://digilib.biologi.lipi.go.id/view.html.10/07/2008. [Diakses pada 17 Maret 2010].

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar