bioekologi cacing tanah

ABSTRACT
ANDY DARMAWAN. Bioecology of Earthworm Pheretima darnleiensis.
Supervised by RIKA RAFFIUDIN and TRI HERU WIDARTO.
Pheretima darnleiensis is a native earthworm in Southeast Asia, India,
Japan, and Indonesia, however there is lack of study on P. darnleiensis.
Determining the characteristics of P. darnleiensis and the ecology surrounding its
habitat is needed in order to culture the earthworm. Hence, this study was aimed
to study the structure of several organs and morphological characters that can be
used to identify P. darnleiensis and its habitat condition. Earthworms were
collected in a plot of 100 x 100 x 20 cm in 10 locations and were identified. The
structure of P. darnleiensis organs was studied histologically using paraffin.
Pheretima darnleiensis did not have diverticula and stalked gland on copulatory
pouches, nephridia occurred on bithecate spermatheca, and the first spermathecal
pores were at segment 4/5. Based on this study, the highest population of P.
darnleiensis was found in an area containing abundance of other earthworm
species at 15 individuals/m2, plant cover at 25.00%, soil arthropods at 16.32
individuals/kg fresh soil, abiotic component cover at 78.50%, soil temperature at
27.42 ± 1.01 oC, soil pH at 5.77 ± 0.53, soil moisture at 19.83 ± 9.92%, organic
carbon at 3.39%, N at 0.29%, P at 286.80 ppm, K at 500.00 ppm, sand at 28.76%,
silt at 38.74%, and clay at 32.50%. Silt fraction could be considered as one of
factors influencing P. darnleiensis abundance.
Keywords: P. darnleiensis, habitat, histology, abundance
RINGKASAN
ANDY DARMAWAN. Bioekologi Cacing Tanah Pheretima darnleiensis.
Dibimbing oleh RIKA RAFFIUDIN dan TRI HERU WIDARTO.
Cacing tanah merupakan hewan yang memiliki banyak manfaat, misalnya
dapat digunakan sebagai obat, agen dekomposisi, atau bahan makanan. Penelitian
mengenai cacing tanah dan cara membudidayakannya di Indonesia selama ini
banyak menggunakan cacing Eropa seperti Eisenia dan Lumbricus, sementara itu
Pheretima darnleiensis sebagai cacing lokal Indonesia belum banyak diteliti.
Untuk membudidayakan P. darnleiensis, perlu diketahui karakter yang menjadi
ciri identifikasi dan ekologinya. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian
mengenai bioekologi P. darnleiensis. Aspek yang dipelajari meliputi karakter
morfologi yang dapat menjadi ciri identifikasi P. darnleiensis, serta kondisi
lingkungan tempat ditemukannya P. darnleiensis.
Sampling dilakukan pada sepuluh lokasi di sekitar kampus IPB Darmaga
Kabupaten Bogor dan Baranangsiang Kotamadya Bogor. Plot berukuran sekitar
100 x 100 cm dengan kedalaman 20 cm dibuat pada tiap lokasi. Seluruh cacing
dikoleksi dengan cara menggali menggunakan sekop.
Identifikasi P. darnleiensis dilakukan dengan mengamati karakter eksternal
dan internalnya. Karakter eksternal diamati secara langsung ataupun dengan
mikroskop stereo. Organ-organ internal yang diamati adalah sekum, spermateka,
dan kantong kopulasi. Organ tersebut diamati dengan mikroskop stereo.
Pengamatan histologi P. darnleiensis dilakukan dengan metode sayatan
menggunakan parafin. Jaringan P. darnleiensis difiksasi dengan FAAC, diwarnai
dengan haematoksilin-eosin, lalu ditutup dengan entellan. Identifikasi dan
pembuatan preparat jaringan P. darnleiensis dilakukan di Laboratorium
Mikroteknik bagian Fungsi dan Perilaku Hewan Departemen Biologi FMIPA IPB.
Ekologi P. darnleiensis dipelajari dengan mengamati kondisi biotik maupun
abiotik lingkungannya. Kondisi biotik yang dipelajari meliputi jumlah cacing
yang ditemukan bersama dengan P. darnleiensis, persen tutupan tumbuhan, dan
jumlah artropoda tanah yang ditemukan pada lokasi sampling. Seluruh cacing
yang dikoleksi diawetkan dalam alkohol 70% untuk diidentifikasi hingga tingkat
genus, kecuali cacing Pheretima diidentifikasi hingga tingkat spesies. Persen
tutupan tumbuhan ditentukan dengan menghitung luas lokasi sampling pada tiap
lokasi yang tertutup tumbuhan. Seluruh tumbuhan yang terdapat di lokasi
pengamatan diidentifikasi hingga tingkat ordo. Jumlah artropoda pada tiap lokasi
dihitung dalam 250 gram tanah segar menggunakan saluran Tullgren. Artropoda
yang dikoleksi diidentifikasi hingga tingkat ordo.
Kondisi abiotik yang dipelajari meliputi persen tutupan komponen abiotik
(seperti puing, batu, dan plastik), temperatur, pH, kelembaban tanah, karbon
organik, nitrogen, fosfat, kalium, dan tekstur tanah. Persen tutupan komponen
abiotik ditentukan dengan menghitung luas lokasi sampling pada tiap lokasi yang
tertutup komponen abiotik dengan menggunakan meteran. Rata-rata temperatur
tanah pada tiap plot diukur dengan menggunakan termometer tanah pada lima
titik, yaitu di empat titik sudut dan satu di titik tengah plot. Pengukuran pH tanah
dan kelembaban tanah dilakukan dengan menggunakan soil pH & moisture tester
pada lima titik pada tiap plot, yaitu di empat titik sudut dan satu di titik tengah.
Analisis karbon organik, nitrogen, fosfat, kalium, dan tekstur tanah dilakukan di
Laboratorium Departemen Ilmu Tanah dan Sumber Daya Lahan Fakultas
Pertanian IPB. Karbon organik dianalisis dengan metode Walkley-Black, nitrogen
dengan metode Kjeldahl, fosfat dan kalium dengan metode spektrofotometri, dan
tekstur dengan metode pipet.
Analisis komponen utama dilakukan untuk menentukan variabel yang
berpengaruh terhadap keberadaan P. darnleiensis. Hubungan antarvariabel
dianalisis dengan korelasi Pearson. Analisis data dilakukan dengan program R
2.4.0.
Cacing yang dikoleksi dari sepuluh lokasi terdiri atas empat genus, yaitu
Amynthas, Metaphire, Pheretima, dan Pontoscolex. Genus Pheretima memiliki
tubuh silindris dengan warna keseluruhan tubuh gelap dengan bagian dorsal lebih
gelap daripada bagian ventral, banyak seta tersebar per segmen (sekitar 40 pada
segmen 13), sekum pada segmen 27, terdapat kantong kopulasi, dan memiliki
nefridia pada spermateka. Sementara itu, spesies P. darnleiensis memiliki kantong
kopulasi tanpa divertikula dan kelenjar bertangkai, posisi spermateka bithecate,
dan lubang spermateka pertama pada segmen 4/5.
Klitelum P. darnleiensis memiliki lapisan kelenjar mukus, kelenjar
pensekresi kokon, dan kelenjar pensekresi albumin. Faring bagian dalam P.
darnleiensis tersusun atas epitel kolumnar bersilia, pada lambungnya terdapat
lapisan kutikula yang tebal, dan tiflosol P. darnleiensis berbentuk lurus. Pembuluh
darah dorsal P. darnleiensis lebih tebal daripada pembuluh darah ventralnya.
Ganglion serebral P. darnleiensis terdiri atas serabut saraf dan sel saraf, pada tali
sarafnya terdapat serabut kasar. Sperma dewasa ditemukan pada spermateka P.
darnleiensis, sedangkan pada vesikula seminalis ditemukan sperma dewasa dan
muda serta Monocystis. Prostat P. darnleiensis berbentuk racemose.
Pheretima darnleiensis dikoleksi pada lima dari sepuluh lokasi pengamatan,
yaitu di lokasi 3, 4, 5, 8, dan 9 sebanyak masing-masing satu individu kecuali
pada lokasi 5 sebanyak tujuh individu. Kondisi lingkungan lokasi yang terdapat P.
darnleiensis dibandingkan dengan lokasi tanpa P. darnleiensis (1, 2, 6, 7, dan 10)
menggunakan uji t. Nilai-nilai variabel antara lokasi dengan P. darnleiensis dan
lokasi tanpa P. darnleiensis tidak berbeda signifikan.
Jumlah P. darnleiensis paling banyak pada lokasi 5, yaitu sebanyak tujuh
individu. Pada lokasi ini dikoleksi cacing lain sebanyak 15 individu/m2, yaitu
Amynthas, Metaphire, Pontoscolex, dan cacing juvenil berturut-turut sebanyak 6,
4, 1, dan 4 individu. Lokasi 5 juga tertutup tumbuhan sebanyak 25.00%
(Glumiflorae 22.00% dan Spathiflorae 3.00%). Artropoda yang terdapat pada
lokasi 5 dalam tiap kilogram tanah segar antara lain Colembola, Hymenoptera
(Fomicidae), Diplura, Isopoda, Parasitiformes, dan Acariformes, masing-masing
sebanyak 2.04 individu kecuali Hymenoptera sebanyak 6.12 individu. Tutupan
komponen abiotik pada lokasi 5 sebesar 78.50%, temperatur tanah 27.42 ± 1.01
o
C, pH tanah 5.77 ± 0.53, kelembaban tanah 19.83 ± 9.92%, C organik = 3.39%,
N = 0.29%, P = 286.80 ppm, K = 500.00 ppm, fraksi pasir 28.76%, debu 38.74%,
dan liat 32.50%. Seluruh nilai variabel pada lokasi 5 dibandingkan dengan nilai
variabel pada lokasi lainnya dengan standar deviasi. Nilai-nilai variabel pada
lokasi 5 tidak berbeda dengan lokasi lainnya kecuali pada fraksi debu. Pada lokasi
5 fraksi debu memiliki nilai paling tinggi dibandingkan lokasi lainnya.
Biplot analisis komponen utama variabel dan lokasi penelitian menunjukkan
P. darnleiensis berada dekat dengan lokasi 5. Hal ini sejalan dengan kelimpahan
P. darnleiensis yang paling tinggi pada lokasi 5. Variabel yang terletak dekat
dengan lokasi 5 adalah tutupan tumbuhan dan fraksi debu. Tutupan tumbuhan dan
kelimpahan P. darnleiensis memiliki nilai korelasi tidak signifikan sebesar 0.14
sedangkan fraksi debu dan kelimpahan P. darnleiensis memiliki nilai korelasi
signifikan sebesar 0.82.
Berdasarkan hasil penelitian ini, karakter yang dapat menjadi ciri
identifikasi P. darnleiensis adalah memiliki tubuh silindris dengan warna
keseluruhan tubuh gelap dengan bagian dorsal lebih gelap daripada bagian ventral
dan banyak seta tersebar per segmen (sekitar 40 pada segmen 13). Sekum P.
darnleiensis terletak pada segmen 27. Pada dasar prostat P. darnleiensis terdapat
kantong kopulasi tanpa divertikula dan kelenjar bertangkai. Pada spermateka
terdapat nefridia, posisi spermateka bithecate, dan lubang spermateka pertama
pada segmen 4/5.
Berdasarkan penelitian ini, P. darnleiensis paling banyak dikoleksi pada
kondisi lingkungan terdapat 15 individu cacing lain/m2, tutupan tumbuhan
25.00%, artropoda tanah 16.32 individu/kg tanah segar, tutupan komponen abiotik
78.50%, temperatur tanah 27.42 ± 1.01 oC, pH tanah 5.77 ± 0.53, kelembaban
tanah 19.83 ± 9.92%, C organik = 3.39%, N = 0.29%, P = 286.80 ppm, K =
500.00 ppm, fraksi pasir 28.76%, debu 38.74%, dan liat 32.50%. Fraksi tanah
debu merupakan komponen yang berpengaruh terhadap kelimpahan P.
darnleiensis.
Kata kunci: P. darnleiensis, habitat, histologi, kelimpahan