dinamika populasi serta diversitas mesofauna tanah akibat - USU-IR

DINAMIKA POPULASI SERTA DIVERSITAS MESOFAUNA TANAH AKIBAT
PEMBERIAN JENIS DAN CARA APLIKASI BAHAN ORGANIK
PADA PIRINGAN KELAPA SAWIT
SKRIPSI
OLEH:
RISKY ANANDA/110301174
Agroekoteknologi
Minat-Ilmu Tanah
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016
Universitas Sumatera Utara
DINAMIKA POPULASI SERTA DIVERSITAS MESOFAUNA TANAH AKIBAT
PEMBERIAN JENIS DAN CARA APLIKASI BAHAN ORGANIK
PADA PIRINGAN KELAPA SAWIT
SKRIPSI
OLEH:
RISKY ANANDA/110301174
Agroekoteknologi
Minat-Ilmu Tanah
Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana di Program
Studi Agroekoteknologi Fakultas PertanianUniversitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Populasi mesofauna tanah sangat dipengaruhi oleh ketersedian sumber makanan
yang turut mempengaruhi keragaman hewan tersebut pada lingkugannya. Sumber
makanan dapat berupa bahan organik yang beragam jenis. Penelitian ini bertujuan
untuk mengetahui pengaruh jenis dan cara aplikasi bahan organik pada piringan
kelapa sawit terhadap populasi serta diversitas mesofauna tanah. Penelitian ini
dilaksanakan di lahan perkebunan kelapa sawit Aek Pancur, Tanjung Morawa.
Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok Faktorial. Faktor
pertama jenis bahan organik terdiri dari tanpa bahan organik, serasah, TKKS,
serasah + T. harzianum dan TKKS + T. harzianum dan faktor kedua cara aplikasi
bahan organik yaitu ditumpuk melingkari tegakan, disebar serta diaplikasikan
diujung piringan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa aplikasi TKKS mampu
meningkatkan populasi mesofauna, C-organik tanah serta pH tanah, pemberian
bahan organik dalam bentuk serasah + T. harzianum mampu meningkatkan
populasi mikroorganisme sedangkan bahan organik dalam bentuk TKKS + T.
harzianum mampu meningkatkan aktivitas enzim carboxymethyl-cellulase tanah.
Namun pemberian bahan organik tidak berpengaruh nyata terhadap bulk density
tanah. Cara disebar mampu meningkatkan populasi mesofauna pada piringan
kelapa sawit serta populasi mikroorganisme tanah. Interaksi anatara TKKS yang
diaplikasikan secara disebar merata selapis mampu meningkatkan populasi
mesofauna tanah dan aplikasi serasah + T. harzianum mampu meningkatkan
populasi mikroorganisme tanah. Terdapat 32 famili mesofauna pada piringan
kelapa sawit dengan kepadatan populasi, kepadatan relatif serta frekuensi
kehadiran tertinggi dari famili Campodeidae, ordo yang paling mendominasi
adalah ordo Acari dan Colembola.
Kata kunci : Mesofauna, Diversitas, Bahan Organik, Carboxymethyl-Cellulase,
Mikroorganisme Tanah
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
The population of soil mesofauna is strongly influenced by the availability of food
sources that influence the diversity of these fauna in its environment. Food
sources may include various types of organic materials. This research aimed to
determine the effect types and how the application of organic materials on the
weed circletowards the population and diversity of soil mesofauna. This research
was conducted in oil palm plantations Aek Pancur, Tanjung Morawa. This
researchwas use randomize block design factorial. The first factor is the type of
organic materials: without any organic material, litter, EFB, litter + T.
harzianum and EFB + T. harzianum and the second factor is how the application
of organic materials: stacked encircling oil palm, spread a layer and applied at
the threshold of the circle. The results showed that application ofEFB was
increase mesofauna population , C-organic and soil pH, application litter + T.
harzianum was increase the population of soil microorganisms while application
EFB + T. harzianum was increaseactivity of enzymes carboxymethyl- cellulase in
soil. But the application organic materials was not significantly affect soil bulk
density. The application spread a layer was increase the population of soil
mesofauna on the weed circle and the population of soil microorganisms.
Interaction between EFB which was spread a layer increase the population of soil
mesofauna and application oflitter + T. harzianumwhich was spread a layer
increase the population of soil microorganisms. There are 32 mesofauna families
found on the palmweed circlewhich the population density, relative density and
the highest frequency of the attendance was from family Campodeidae, the most
dominating order are the order Acari and Collembola.
Keywords : Mesofauna, Diversity, Organic Matter, Carboxymethyl-Cellulase, Soil
Microorganisms
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP
Risky Ananda dilahirkan di Perbaungan pada 20 September 1993. Anak ke
sembilan dari Sembilan bersaudara, putra dari Ayahanda almarhum M. Yusuf dan
Ibunda Rosmawati Siregar.
Menamatkan pendiidkan di SD Negri No. 101935 Batang Terap pada
tahun 2005, SMP Negri 1 Perbaungan pada tahun 2008, SMA Negri 1 Perbaungan
pada tahun 2011. Kemudian pada tahun yang bersamaan melanjutkan pendiidkan
di Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera
Utara melalui jalur SNMPTN serta mengambil minat Ilmu Tanah.
Penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di perkebunan
kelapa sawit PT. Anglo Eastern Plantation Management Indonesia (AEPMI) Tasik
Idaman Estate pada bulan Juli hingga Agustus 2014. Selama mengikuti
perkuliahan, penulis aktif mengikuti kegiatan sebagai anggota Tanoto Scholars
Association (TSA) Medan (2013-2015), Himpunan Mahsaiswa Agroekoteknologi
(HIMAGROTEK) FP USU, anggota pengajian Al-Bayan (2014-2015). Selain itu
penulis juga aktif berperan menjadi Asisten Praktikum di Laboratorium Dasar
Ilmu Tanah
(2013-2015), Penelolaan Tanah dan Air (2013-2015), Kimia
Tanah (2015), Ekologi dan Biologi Tanah (2015) serta Bioteknologi Tanah
(2016).
Semasa kuliah, penulis pernah menjadi penerima beasiswa National
Champion Scholarship (NCS) Tanoto Foundation sejak 2012- 2015, mengikuti
seminar internasional, pelatihan kepemimpinan (Leadership Workshop) dan
National Gathering di d’Jungle, Bogor, Pengembangan softskill dalam bidang
Public Speaking and Presentation Training yang diadakan oleh Tanoto
Foundation.
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT, karena berkat
rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan usulan penelitian ini dengan baik.
Adapun judulpenellitian ini adalah ”Dinamika Populasi Serta Diversitas
Mesofauna Tanah Akibat Pemberian Jenis dan Cara Aplikasi Bahan
Organik Pada Piringan Kelapa Sawit”yang merupakan salah satu syarat untuk
mendapatkan data untuk penulisan skripsi yang berguna untuk meraih gelar
sarjana di Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas
Sumatera Utara, Medan.
Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada
Prof. Dr. Ir. T. Sabrina, MSc selaku ketua komisi pembimbing, Ir. Sarifuddin, MP
selaku anggota komisi pembimbing serta kepada staf peneliti di PPKS yaitu ibu
Nuzul Hijri Darlan, SP. MSi, bapak Fandi Hidayat, SP serta kepada bapak Iput
Pradiko, S.Si yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan penulisan dan
mengarahkan penulis selama penelitian ini.
Penulis menyadari bahwa penelitian ini masih ada kekurangan. Oleh
karena itu, penulis sangat menghargai ide, kritik ataupun saran secara terbuka dari
para dosen dan rekan mahasiswa guna menjadikan penelitian ini lebih baik lagi
kedepannya.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih, semoga penelitian ini dapat
bermanfaaat bagi kita semua.
Medan, Juni 2016
Penulis
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
KATAPENGANTAR .....................................................................................
i
DAFTAR ISI...................................................................................................
ii
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
iii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
iv
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................
v
DAFTAR GRAFIK ........................................................................................ vi
PENDAHULUAN
Latar Belakang ..................................................................................... 1
Tujuan Penelitian ................................................................................. 2
Hipotesis Penelitian .............................................................................. 3
Kegunaan Penelitian............................................................................. 3
TINJAUAN PUSTAKA
Ekosistem Tanah .................................................................................
Mesofauna Tanah ................................................................................. 6
Lingkungan Perkebunan Kelapa Sawit ................................................
Bahan Organik Tanah ..........................................................................
Enzim Selulase .....................................................................................
4
10
12
15
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian .............................................................. 17
Bahan dan Metode................................................................................ 17
Metode Penelitian................................................................................. 18
Pelaksanaan Penelitian ......................................................................... 19
Sensus Tanaman dan Pengecatan Tanaman Sampel .................. 19
Pencacahan TKKS, Serasah serta Analisa Awal ........................ 21
Persiapan Inokulum Trichoderma harzianum ............................ 21
Analisa Tanah Awal sebelum Aplikasi....................................... 21
Aplikasi Bahan Organik ............................................................. 21
Pengambilan Sampel Mesofauna dan Ekstraksi ......................... 22
Pengambilan Data Pendukung .................................................... 23
Peubah Amatan ........................................................................... 23
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Iklim Lokasi Penelitian ..........................................................
Populasi Mesofauna .............................................................................
Populasi Mikroorganisme ....................................................................
C-organik Tanah ..................................................................................
Aktivitas Enzim CarboxyMethyl-Cellulase (CMC-ase) ......................
pH Tanah ..............................................................................................
Kerapatan isi (Bulk Density) ................................................................
25
26
38
39
41
42
43
Universitas Sumatera Utara
Identifikasi Mesofauna Tanah..............................................................
Kepadatan Populasi, Kepadatan Relatif, dan Frekuensi
Kehadiran Mesofauna ..........................................................................
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan ..........................................................................................
Saran ....................................................................................................
44
47
50
51
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
No.
1.
2.
3.
Hal
Skema komponen bahan organik, laju dekomposisi serta 13
komposisi
masing-masing
fraksi……………………………………………….
Data iklim lokasi penelitian (kebun Aek Pancur) selama waktu 25
pengamatan
dari
Juni-September
2015……………………………..
Populasi mesofauna tanah akibat pemberian jenis bahan 27
organik….
4.
Populasi
mesofauna
tanah
akibat
cara
aplikasi
bahan
31
5.
Populasi mesofauna tanah berdasarkan interaksi pemberian jenis
bahan organik dan cara aplikasinya………………………………..
33
6.
Populasi mikroorganisme tanah berdasarkan jenis bahan organik,
cara
aplikasi
dan
interaksi
keduanya………………………………..
Nilai C-organik tanah akibat pemberian jenis bahan organik, cara
aplikasi dan interaksi keduanya…………………………………….
38
Nilai aktivitas enzim carboxymetyl-cellulase akibat pemberian
jenis
bahan
organik,
cara
aplikasi
dan
interaksi
keduanya……………….
Nilai pH tanah akibat pemberian jenis bahan organik, cara aplikasi
dan
interaksi
keduanya……………………………………………...
Nilai bulk density tanah akiba pemberian jenis bahan organik, cara
aplikasi dan interaksi keduanya…………………………………….
41
Kepadatan populai, kepadatan relatif serta frekuensi kehadiran dari
setiap famili mesofauna yang terdapat pada piringan kelapa
sawit…
48
organik……..
7.
8.
9.
10.
11.
40
43
44
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
No.
1.
Hal
Klasifikasi
biota
tanah
berdasarkan
ukuran 5
tubuhnya………………..
2.
Struktur
jaring-jaring
makanan
didalam 6
tanah……………………….
3.
Bagan lokasi penelitian……………………………………………… 20
4.
Sketsa pengambilan sampel mesofauna pada piringan kelapa 22
sawit…
5.
Daftar tingkatan takson mesofauna yang telah diidentifikasi sampai 45
pada tingkat famili…………………………………………………...
6.
Pembuatan
inoculum
T. 93
harzianum…………………………………..
7.
Pencacahan Tandan Kosong Kelapa Sawit di kebun Aek 93
Pancur…….
8.
Pengecatan tanaman sampel sesuai dengan perlakuan masing- 93
masing
9.
Aplikasi Bahan Organik Pada Piringan Kelapa Sawit………………
94
10.
Pengambilan Sampel Mesofauna Tanah, Ekstraksi Serta Observasi
Mikroskopik…………………………………………………………
95
11.
Pengambilan
sampel
untuk
keperluan
berbagai
analisa 95
tanah……….
12.
13.
14.
Perhitungan
Populasi 96
Mikroorganisme………………………………
Analisa
Kandungan
C-organik 97
Tanah………………………………..
Analisa
pH 97
tanah……………………………………………………..
Universitas Sumatera Utara
15.
Analisa Bulk Density Tanah……………………………………….... 97
16.
Analisa
Aktivitas
Tanah………….
Enzim
CarboxyMethyl-Cellulase 98
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
No.
Hal.
1.
Populasi mesofauna minggu ke 2…………………………………...
56
2.
3.
Daftar sidik ragam populasi mesofauna minggu ke 56
2……………......
Populasi mesofauna minggu ke 4…………………………………… 57
4.
Daftar sidik ragam populasi mesofauna minggu ke 4……………….
57
5.
Populasi mesofauna minggu ke 6……………………………………
58
6.
Daftar sidik ragam populasi mesofauna minggu ke 6……………….
58
7.
Populasi mesofauna minggu ke 8……………………………………
59
8.
Daftar sidik ragam populasi mesofauna minggu ke 8……………….
59
9.
Populasi mesofauna minggu ke 10…………………………………..
60
10.
11.
Daftar sidik ragam populasi mesofauna minggu ke 60
10………………
Populasi mikroorganisme tanah……………………………………. 61
12.
Daftar sidik ragam populasi mikroorganisme tanah………………… 61
13.
Kandungan C-organik tanah…………………………………….......
62
14.
Daftar sidik ragam kandungan C-organik tanah……………………..
62
15.
Reaksi tanah (pH tanah)……………………………………………..
63
16.
Daftar sidik ragam reaksi tanah (pH tanah)…………………………. 63
17.
Bulk density tanah ………………………………………………......
64
18.
Daftar sidik ragam bulk density tanah……………………………….
64
19.
Aktivitas Enzim CarboxyMethyl-Cellulase…………………………
65
20.
Daftar sidik ragam Aktivitas Enzim CarboxyMethyl-Cellulase…….
65
21.
Prosedur analisa parameter penelitian………………………………
66
22.
Kurva Standar Pengukuran Aktivitas Enzim Carboxymethyl-Cellulase…..
72
23.
Hasil Analisa Awal Bahan Organik dan Tanah……………………
73
24.
Daftar Tingkatan Takson Mesofauna Yang Diidentifikasi………….
74
25.
Foto kegiatan penelitian……………………………………………..
93
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GRAFIK
No.
1.
2.
3.
4.
5.
Hal.
Dinamika populasi mesofauna tanah akibat pemberian jenis bahan
organik
yang
diamati
selama
12
minggu…………………………….
Dinamika populasi mesofauna tanah akibat pemberian jenis bahan
organik
yang
telah
diamati
selama
12
minggu………………………
Populasi mesofauna tanah berdasarkan interaksi jenis bahan
organik dengan cara aplikasi disebar selapis merata pada piringan
kelapa
sawit………………………………………………………………………………
Populasi mesofauna tanah berdasarkan interaksi jenis bahan
organik dengan cara aplikasi ditumpuk melingkari batang tanaman
kelapa sawit
27
31
35
35
Populasi mesofauna tanah berdasarkan interaksi jenis bahan 36
organik dengan cara aplikasi ditumpuk melingkari tepi piringan
kelapa sawit
Universitas Sumatera Utara