Evaluasi Sifat Biologi Tanah Tanaman Kopi Arabika (Coffea arabica L.) di Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal

LAMPIRAN
Lampiran 1.
Kode
Up1
Up2
Up3
Up4
Up5
Up6
Up7
Up8
Up9
Up10
Pk1
Pk2
Pk3
Pk4
Pk5
Pk6
Pk7
Psm1

Psm2
Psm3
Psm4
Psm5
Psm6
Psm7
Psm8
Psm9
Psm10
Psm11
Psm12
Psm13
Psm14
Psm15
Psm16
Psm17
Psm18
Psm19
Psm20
Psm21

Psm22

Data Ketinggian Tempat dan Suhu Lahan Kopi Beberapa Kecamatan
di Kabupaten Mandailng Natal
Ketinggian
X
Y
Suhu (oC)
Tempat (m dpl)
99°52'39.1"
0°32'18.9"
950
26
99°53'23.1"
0°32'33.9"
875
26
99°53'26.9"
0°32'25.6"
870

24
99°52'56.9"
0°32'27.6"
909
23
99°52'39.9"
0°32'21.4"
941
22
99°52'40.1"
0°32'22.3"
939
22
99°53'25.6"
0°32'33.9"
861
22
99°47'35.6"
0°30'19.5"
1009

25
99°47'35.7"
0°30'18.7"
1020
26
99°49'1.30"
0°29'35.4"
1164
20
99°48'48.5"
0°29'26.4"
1315
23
99°48'46.5"
0°29'25.2"
1340
22
99°48'42.9"
0°29'25.6"
1353

23
99°48'46.6"
0°29'24.5"
1348
22
99°49'14.8"
0°29'23.3"
1215
19
99°49'10.4"
0°29'24.2"
1210
18
99°49'3.0"
0°32'23.2"
1191
18
99°35'16.0"
0°42'21.7"
892

25
99°35'14.9"
0°42'20.5"
894
25
99°35'18.4"
0°42'22.2"
892
25
99°35'17.0"
0°42'17.5"
883
29
99°35'14.2"
0°42'19.6"
888
27
99°35'13.9"
0°42'21.0"
876

26
99°34'54.3"
0°42'11.2"
885
23
99°35'39.6"
0°41'54.1"
900
26
99°35'40.0"
0°41'53.1"
899
27
99°35'6.30"
0°42'26.9"
991
27
99°35'6.40"
0°41'28.6"
994

19
99°35'12.5"
0°41'7.60"
980
22
99°35'11.0"
0°41'7.30"
990
22
99°35'12.0"
0°41'8.60"
985
22
99°35'13.5"
0°41'7.90"
971
21
99°35'14.7"
0°40'51.3"
988

31
99°35'14.2"
0°40'51.7"
1000
28
99°35'11.0"
0°40'56.3"
984
26
99°35'9.90"
0°40'56.4"
1018
25
99°36'12.0"
0°40'54.2"
1008
20
99°35'14.4"
0°40'48.5"
995

29
99°35'16.0"
0°42'21.7"
992
27

Universitas Sumatera Utara

Lampiran 2.

Kode
UP1
UP2
UP3
UP4
UP5
UP6
UP7
UP8
UP9

UP10
PK1
PK2
PK3
PK4
PK5
PK6
PK7
PSM1
PSM2
PSM3
PSM4
PSM5
PSM6
PSM7
PSM8
PSM9
PSM10
PSM11
PSM12
PSM13
PSM14
PSM15
PSM16
PSM17
PSM18
PSM19
PSM20
PSM21
PSM22

Data Analisis C – organik, N – Total, C/N, Total CO2 dan Total
Mikroorganisme Tanah di Laboratorium
Parameter
C–
Total CO2
Total Mikroorganisme
N – Total
Organik
(ml/100g/hari)
(MPN/g)
(%)
(%)
1.81523
0.77
8.74
>11000 x 105
1.134931
1.16
9.43
>11000 x 105
2.213695
0.77
2.91
>11000 x 105
3.196576
0.9
5.83
>11000 x 105
1.213745
1.03
5.66
>11000 x 105
2.638725
0.77
7.54
1100 x 105
1.324086
1.02
8.4
1100 x 105
0.961538
0.9
3.26
>11000 x 105
1.753247
0.9
6.17
>11000 x 105
2.24026
0.87
4.46
>11000 x 105
1.056277
0.34
2.06
1600 x 105
1.774892
0.24
8.06
21 x 105
2.372294
0.34
6.34
>11000 x 105
2.926407
0.46
4.29
460 x 105
2.857143
0.46
4.8
>11000 x 105
2.337662
0.28
4.8
1100 x 105
1.402597
0.2
3.94
2900 x 105
1.922078
0.32
4.8
1100 x 105
1.445887
0.29
3.94
1100 x 105
1.886068
0.27
9.43
2900 x 105
2.922078
0.52
6.51
>11000 x 105
2.567887
0.37
5.14
1100 x 105
1.385281
0.28
3.77
7.5 x 105
3.03719
0.46
4.46
>11000 x 105
3.187721
0.7
7.71
460 x 105
3.03719
0.57
4.46
1100 x 105
2.674144
1.05
4.63
2900 x 105
1.718159
0.93
5.66
>11000 x 105
4.343198
0.81
4.97
>11000 x 105
2.051948
0.91
4.8
240 x 105
3.161157
0.78
4.97
460 x 105
0.993064
0.83
5.49
7.5 x 105
3.046045
0.69
4.97
15 x 105
2.497048
0.73
4.63
1100 x 105
2.665289
0.72
6
>11000 x 105
3.116883
0.72
6
1100 x 105
2.895514
0.94
6.51
2900 x 105
2.603306
0.65
7.2
460 x 105
2.813853
0.67
2.57
1100 x 105

Universitas Sumatera Utara

Lampian 3. Data Produksi Tanaman Kopi Arabika (gram)
Sampel
Cabang
Kode
Total
Produktif
I
II
III
Up 1
14
7
16
37
45
Up 2
10
14
16
40
52
Up 3
15
14
14
43
44
Up 4
11
8
6
25
27
Up 5
14
15
13
42
78
Up 6
9
12
13
34
38
Up 7
8
10
12
30
34
Up 8
7
9
10
26
66
Up 9
7
7
6
20
62
Up 10
2
10
12
24
9
Pk 1
29
37
38
104
8
Pk 2
12
15
28
55
15
Pk 3
11
16
14
41
30
Pk 4
27
23
36
86
25
Pk 5
21
11
11
43
18
Pk 6
14
12
11
37
13
Pk 7
22
18
24
64
17
Psm 1
16
20
20
56
54
Psm 2
11
7
9
27
92
Psm 3
7
16
10
33
26
Psm 4
16
22
6
44
72
Psm 5
12
16
16
44
68
Psm 6
19
16
19
54
21
Psm 7
13
7
7
27
6
Psm 8
11
11
13
35
29
Psm 9
10
14
16
40
22
Psm 10
6
14
11
31
23
Psm 11
10
8
5
23
16
Psm 12
8
19
12
39
47
Psm 13
17
7
11
35
31
Psm 14
9
11
7
27
29
Psm 15
14
11
9
34
61
Psm 16
21
15
10
46
131
Psm 17
16
10
11
37
54
Psm 18
15
11
12
38
64
Psm 19
13
13
14
40
39
Psm 20
13
5
7
25
9
Psm 21
6
6
12
24
15
Psm 22
13
16
20
49
48

Total Produksi
1665
2080
1892
675
3276
1292
1020
1716
1240
216
832
825
1230
2150
774
481
1088
3024
2484
858
3168
2992
1134
162
1015
880
713
368
1833
1085
783
2074
6026
1998
2432
1560
225
360
2352

Universitas Sumatera Utara

Lampiran 4.

Signifikansi Data Produksi Tanaman Kopi dan Berbagai Sifat
Biologi Tanah Uji Normalitas
Kolmogorov-Smirnov

Data
Produksi
C – organik
N – Total
C/N
Total CO2
Total
Mikroorganisme

Lampiran 5.

Shapiro-Wilk

Statistik
0.090
0.101
0.114
0.071
0.134

Sig.
0.200*
0.200*
0.200*
0.200
0.076

Statistik
0.970
0.953
0.944
0.963
0.962

Sig.
0.381
0.103
0.050
0.226
0.210

0.221

0.000

0.846

0.000

Uji Data Linearitas Produksi Tanaman Kopi Arabika (gram) dengan
C – organik (%)

Lampiran 6. Uji Data Linearitas Produksi Tanaman Kopi Arabika (gram) dengan N –
Total (%)

Universitas Sumatera Utara

Lampiran 7. Uji Data Linearitas Produksi Tanaman Kopi Arabika (gram) Total CO2
(ml/100g/hari)

Lampiran 8. Uji Data Linearitas Produksi Tanaman Kopi Arabika (gram) dengan
Total Mikroorganisme (MPN/ml)

Universitas Sumatera Utara

Lampiran 9.

Korelasi Data Produksi Tanaman Kopi Arabika (Gram) Dengan
Berbagai Sifat Biologi Tanah
Data
Korelasi
Signifikansi
Produksi – C – Organik
0.099
0.548
Produksi – N – Total
-0.052
0.754
Produksi – Total CO2
-0.054
0.746
Produksi – Tot.
0.155
0.345
Mikroorganisme

Universitas Sumatera Utara

Lampiran 10. Korelasi Data Antara Berbagai Sifat Biologi Tanah
Data
Korelasi
C – Organik – N – Total
0.018
C – Organik – Total CO2
0.321*
C – Organik – Tot. Mikroorganisme
0.083
N – Total - Tot. Mikroorganisme
0.291
N – Total - Total CO2
-0.398**
Tot. Mikroorganisme - Total CO2
0.045

Signifikansi
0.913
0.034
0.615
0.072
0.008
0.783

Lampiran 11.

Koefisien Determinasi Berbagai Sifat Biologi Tanah Terhadap
Produksi dengan Uji Regresi
Standar
Data
R2
Estimasi error
R
Deviasi
C – Organik - Produksi
0.173
0.030
0.136472
1.146
N – Total - Produksi
0.282
0.079
0.046669
1.116
Total CO2 - Produksi
0.222
0.049
0.122329
1.134
Tot. mikro - Produksi
0.227
0.077
0.122329
0.237

Lampiran 12.

Analisis Sidik Ragam Berbagai Sifat Biologi Tanah Terhadap
Produksi dengan Uji Regresi
Data
F
Signifikansi
C – Organik - Produksi
0.558
0.557
N – Total - Produksi
1.552
0.226
Total CO2 - Produksi
0.935
0.402
Tot. Mikroorganisme - Produksi
1.500
0.237

Lampiran 13.

Koefisien Berbagai Sifat Biologi Tanah Terhadap Produksi dengan
Uji Regresi
B
Data
Konstanta (B0)
B1
B2
C – Organik - Produksi
4.673
1.124
-0.212
N – Total - Produksi
7.769
-6.394
4.860
Total CO2 - Produksi
4.233
0.698
-0.062
Tot. Mikroorganisme -175.360
378.675
519.603
Produksi

Universitas Sumatera Utara

Lampiran 14.

Kurva Berbagai Sifat Biologi Tanah Terhadap Produksi dengan Uji
Regresi
A. C – Organik Tanah Terhadap Produksi

B. N – Total Tanah Terhadap Produksi

Universitas Sumatera Utara

C. Total CO2 Tanah Terhadap Produksi

D. Total Mikroorganisme Tanah Terhadap Produksi

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR PUSTAKA
AAK. 1988. Budidaya Tanaman Kopi. Penebar Swadaya. Jakarta.
Abdullah, T. S.1996. Survai Tanah Dan Evaluasi Lahan. Penebar Swadaya. Jakarta.
Alexander, M. 1977. Introduction To Soil Microbiology. New York : John Wiley
And Sons.
Anas, I. 1989. Biologi Tanah dalam Praktek. IPB. Bogor.
Asmarlaili, S. H., Sabrina, T., Dan Hardy, G. 2009. Biologi Dan Ekologi Tanah.
Univrsitas Sumatera Utara, Medan.
Badan Penanaman Modal dan Promosi Provinsi Sumatera Utara (BPMP Sumut).,
2013. Sepuluh Komodit Ekspor Utama Provinsi Sumatera Utara. Diakses dari
http://www.bkpmdsumut.go.id/ (30 Mei 2014).
Balai Penelitian Tanah. 2005. Petunjuk Teknis Analisis Kimia Tanah, Tanaman, Air,
dan Pupuk. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Departemen
Pertanian. Bogor.
BPS. 2010. Madina Dalam Angka. Badan Pusat Statistik Kabupaten Mandailing
Natal.
Coen, G. M. 1987. Soil Survey Handbook Volume 1. Rescarch Branch Agriculture
Canada. Canada.
Damanik, M. M. B., Hasibuan, B, E., Fauzi., Sarifuddin, dan Hanum, H. 2010.
Kesuburan Tanah dan Pemupukan. USU Press. Medan
Ernawati, R. R., Arief, R. W., dan
Poliklonal. BPPP. Bogor.

Slameto. 2008. Teknologi Budidaya Kopi

Fitri, M. F., 2002. Hubungan Respirasi Mikrob Dengan Aktivitas Fosfomonoesterase
Dan Karboksimetil Selulase Tanah Pada Berbagai Tingkat Kebakaran Hutan.
Ipb. Bogor.
Foth, H. D. 1991. Dasar-Dasar Ilmu Tanah Edisi Ketujuh. Gadjah Mada University
Press. Yogyakarta.
Gupta, S. R. and V. Malik. 1996. Soil ecology and sustainability. Journal Tropic
Ecology 37:43-55
Hakim, A. F., Yulnafatmawita, Dan Adrinal. 2011. Pencucian Bahan Organik
Tanah Pada Tiga Penggunaan Lahan Di Daerah Hutan Hujan Tropis Super
Basah Pinang-Pinang Gunung Gadut Padang. J. Solum Vol Viii No.1 Januari
2011: 34-42.

Universitas Sumatera Utara

Hanafiah, A. S., T. Sabrina., dan H. Guchi. 2010. Biologi dan Ekologi Tanah. FP USU. Medan
Hardjowigeno, S., dan Widiatmaka. 2007. Evaluasi Kesesuaian Lahan dan
Perencanaan Tataguna Lahan. Gajah Mada University Press. Yogyakarta.
Kasno, A. 2009. Penerapan Bahan Organik Terhadap Kesuburan Tanah. Balai
Penelitian Tanah.
Najiyati, S. dan Danarti. 1997. Kopi, Budidaya dan Penanganan Lepas Panen.
Penebar Swadaya. Jakarta.
Notohadiprawiro, Tejoyuwono. 1998. Tanah dan Lingkungan. Direktur Jendral
Pendidikan Tinggi Departemen P dan K. Jakarta.
Rahmat Dan Suliasih. 2006. Aktivitas Fosfatase Dan Pelarutan Kalsium Fosfat Oleh
Beberapa Bakteri Pelarut Fosfat. B I O D I V E R S I T A S Vol (8);1 Hal:
23-26.
Rayes, M.L. 2007. Metode Inventarisasi Sumber Daya Lahan. Penebit Andi.
Yogyakarta.
Ritung,S. Wahyunto., Fahmuddin, A. Dan Hapid, H.2007. Evaluasi Kesesuaian
Lahan Dengan Contoh Peta Arahan Penggunaan Lahan Kabupaten Aceh
Barat.Balai Penelitian Tanah Dan World Agroforestry Centre.
Sanchez, P.A. 1992. Sifat dan Pegelolaan Tanah Tropika, terjemahan J.T. Jayadinata.
Institut Teknologi Bandung.
Saridevi, G. A. A. R., Atmaja, I Wayan D., Mega, I Made. 2013. Perbedaan Sifat
Biologi Tanah pada Beberapa Tipe Penggunaan Lahan di Tanah Andisol,
Inceptisol, dan Vertisol. J - Agroekoteknologi Tropika Vol. 2, No. 4.
Sumarsih, S. 2003. Mikrobiologi Dasar. Yogyakarta : UPN Veteran.
Suriadikarta, R.D.M dan Simanungkalit, D.A. 2006. Pupuk Organik Dan Pupuk
Hayati. Balai Besar Litbang Sumberdaya Lahan Pertanian Badan Penelitian
Dan Pengembangan Pertanian. Bogor.
Sutanto, R. 2005. Dasar – dasar Ilmu Tanah Konsep dan Kenyataan. Kanisius,
Yogyakarta.
Sutedjo, M. Mulyana, Kartasapoetra A. G., Sastroatmodjo, R. D. S. 1991.
Mikrobiologi Tanah. Rineka Cipta. Jakarta.
Syakir, M. 2010. Budidaya Dan Pasca Panen Kopi. Pusat Penelitian Dan
Pengembangan Perkebunan. Bogor.
Wood, M. 1995. Environmental Soil Biology, Second edition. Chapman & Hall.
Cambridge.

Universitas Sumatera Utara

Yulipriyanto, H. 2010. Biologi Tanah dan Strategi Pengelolaannya. Graha Ilmu.
Yogyakarta.

Universitas Sumatera Utara

BAHAN DAN METODE

Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Kebun Kopi Arabika Kabupaten Mandailing
Natal, dan Laboratorium Ekologi dan Biologi Tanah Fakultas Pertanian Universitas
Sumatera Utara pada bulan Juni 2014 sampai dengan Oktober 2014.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah peta lokasi penelitian skala
1 : 750.000 digunakan sebagai peta dasar, sampel tanah yang diambil pada beberapa
kecamatan, es batu sebagai bahan penyimpan tanah, dan bahan bahan kimia yang
berhubungan dengan analisis laboratorium.
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah GPS digunakan untuk
mengetahui koordinat lokasi penelitian, kotak gabus sebagai wadah sampel,
timbangan listrik untuk menimbang sampel tanah, oven pengering untuk
mengeringkan tanah, tabung erlenmeyer untuk pengukuran sampel tanah, ayakan
untuk menyaring tanah dan alat lainnya yang berhubungan dengan analisis
laboratorium serta kamera untuk dokumentasi.
Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode survei.
Pengambilan data dilakukan secara sampling dengan metode purposive random
sampling yang didasarkan pada jumlah produksi kopi arabika terbanyak pada tiap
kecamatan di daerah Mandailing Natal. Banyaknya sampel yang diambil dari
lapangan adalah 39 sampel.

Pelaksanaan Penelitian

Universitas Sumatera Utara

Dalam pelaksanaan penelitian ini dilakukan beberapa tahapan. Adapun
tahapan kegiatan yang dilaksanakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
Persiapan
Persiapan yang dilakukan sebelum pelaksanaan pekerjaan dilapangan,
pengadaan peralatan, pengadaan peta, studi literatur, dan penyusunan rencana kerja
di lapangan.
Pelaksanaan
Pekerjaan dimulai dengan survei atau pengecekan lapang, pelaksanaan
pengambilan sampel tanah dan data dengan menggunakan GPS dengan berpedoman
pada peta dasar, dan peta jenis tanah.
Pengumpulan Data
Pengumpulan data dilakukan dengan mengumpulkan data yaitu berupa data
lapangan, data iklim, topografi, dan jenis tanah.
Untuk mengetahui jumlah produksi di Lapangan, dilakukan dengan cara
memilih salah satu cabang produktif dari tanaman sampel, dipilih 3 rumpun layak
panen dan menghitung jumlah biji kopi arabika matang setiap rumpunnya, kemudian
jumlah tersebut dikalikan dengan seluruh cabang produktif untuk setiap tanamannya.
Lalu total produksi dihitung dengan menggunakan rumus :
Produksi (g) = jumlah buah matang x jumlah cabang produktif x 114 g/100 butir
Pengambilan Sampel
Pengambilan sampel yang dilakukan secara sengaja di lahan tanaman kopi
arabika pada kecamatan Puncak Sorik Marapi (PSM), Kecamatan Pakantan (PK),
dan kecamatan Ulu Pungkut (UP) di kabupaten Mandailing Natal dapat dilihat pada
Gambar 1 berikut.

Universitas Sumatera Utara

Gambar 1. Lokasi Pengambilan Titik Sampel Lahan Kopi Arabika Beberapa
Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal

Parameter Penelitian
Sampel yang telah diperoleh dianalisis dengan berbagai metode, antara lain :
1. Total Respirasi Tanah dengan Metode Verstraete (1981)
2. Total Mikroorganisme Tanah dengan menggunakan metode Most Probable
Number (MPN).
3. C – Organik Tanah dengan menggunakan metode Walkley and Black
4. N – Total Tanah dengan metode kjeldahl
Pengolahan dan Analisis Data
Data yang diperoleh dianalisis dengan menggunakan analisis regresi
kuadratik dan analisis spasial menggunakan SPSS. Output analisis spasial dan data
yang diperoleh dikelompokkan berdasarkan kriteria penilaian untuk sifat biologi
tanah.
a. Analisis Sampel Tanah dilakukan di laboratorium

Universitas Sumatera Utara

Analisis yang dilakukan untuk sifat biologi tanah terdiri atas C – organik,

N–

total, total CO2, dan total mikroorganisme tanah.
b. Uji Asumsi Data Klasik
Uji ini dapat dilakukan dengan menggunakan uji data outlier, uji data normalitas
dan uji linearitas data. Jika dalama uji ini data sudah memenuhi syarat maka dapa
dilanjutkan dengan analisis korelasi dan regresi.
c. Analisis Korelasi
Untuk melihat hubungan antara biologi tanah dengan produksi kopi dan
hubungan antar setia sifat biologi tanah tersebut.
d. Analisis Regresi
Untuk melihat hubungan antara sifat biologi tanah dengan produksi kopi di
kaji dengan analisis regresi dengan bentuk persamaan :
Y = b0 + b1X + b2X2
Dengan

:

Y = variabel terikat (produksi kopi arabika)
b0 = intersep dari garis pada sumbu Y
b1 = koefisien regresi kuadratik
X = variable bebas (karakteristik sifat biologi tanah)

Dari persamaan tersebut dapat diketahui titik optimum dan titik kritis suatu
sampel data.

Universitas Sumatera Utara

HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Kondisi Umum Lingkungan
Dari pengamatan terhadap kondisi umum dilapangan, diperoleh kondisi lahan
yang beragam. Namun sebagian besar lahan pertanaman kopi arabika ditanami
dengan sistem bertanam ganda (multiple cropping) dengan tanaman lainnya seperti
kakao, karet, aren, dan tanaman pelindung lainnya. Jarak tanam tanaman kopi di
Madina beragam, berkisar antara 2,2 x 2,4 m. Pada lahan kopi juga memiliki
kemiringan lahan yang beragam sehingga menyebabkan perbedaan jarak tanam.
Dari pengamatan, diperoleh data ketinggian tempat dan suhu wilayah sampel
pada lampiran 1 seperti yang disajikan dalam Tabel 1 dan Tabel 2 berikut ini.
Tabel 1. Ketinggian Tempat (m dpl) Sampel Lahan Kopi Arabika Di Beberapa
Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
Ketinggian
Ketinggian
Standar
Koefisien
Kabupaten Rataan
Tertinggi
Terendah
Deviasi
Variasi
Madina
1010,64
1353
861
144,394
14,29
Dari Tabel 1 diketahui bahwa ketinggian tempat tertinggi 1353 m dan
terendah 861 m dengan rataan 1010,64 m dan koefisien variasi sebesar 14,29%.
Tabel 2. Suhu (0C) Wilayah Sampel Lahan Kopi Arabika Di Beberapa Kecamatan di
Kabupaten Mandailing Natal
Suhu
Suhu
Standar
Koefisien
Rataan
Kabupaten
Tertinggi
Terendah
deviasi
variasi
Madina
23,92
31
18
3,157
13,20
Dari Tabel 2 diketahui bahwa suhu tertinggi 310C, terendah 180C dengan
rataan 23.920C dan koefisien variasi sebesar 13,20%.
Produksi Tanaman Kopi Arabika
Dari hasil analisis dari lapangan terhadap produksi kopi, maka diperoleh data
seperti pada Tabel 3 berikut ini.

Universitas Sumatera Utara

Tabel 3. Produksi Kopi (gram) Lahan Kopi Arabika Di Beberapa Kecamatan di
Kabupaten Mandailing Natal
Produksi
Produksi
Standar
Koefisien
Rataan
Kabupaten
Tertinggi
Terendah
Deviasi
Variasi
Madina
1753,20
6869,64
184,68
1294,57
73,84
Dari Tabel 3 diatas diketahui bahwa produksi kopi mempunyai rataan sebesar
1753.20 gram dengan produksi tertinggi 6869.64 gram dan terendah 184.68 gram.
Koefisien variasi produksi kopi sebesar 73.84%.
Sifat Biologi Tanah
Hasil pengamatan dan analisis dari sifat biologi tanah yang telah dilakukan di
laboratorium, dapat dilihat pada lampiran 2.
Bahan Organik
Dari hasil analisis diperoleh bahwa kadar dan kriteria C – organik tanah di
lahan kopi di Kabupaten Mandailing Natal dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Data C – organik (%) Lahan Kopi Arabika di Beberapa kecamatan di
Kabupaten Mandailing Natal
C – Organik C – Organik Standar
Koefisien
Rataan
Kabupaten
Tertinggi
Terendah
Deviasi
Variasi
Madina
2,28
4,34
0,96
0,78
0,34
Dari Tabel 4 diketahui bahwa kadar C – organik tertinggi yaitu 4,34% dan
terendah 0,96% dengan rataan 2,28%. Koefisien variasi sebesar 0,34%.
Dari hasil analisis, diketahui kriteria kadar C – organik tanah di lahan kopi
arabika di beberapa kecamatan di kabupaten Mandailing Natal yaitu dengan kriteria
sedang (41,02% dari seluruh sampel) sehingga kadar C – organik harus dijaga agar
tidak terjadi penurunan kadar C – organik.
Kadar Nitrogen Tanah
Dari hasil analisis diperoleh bahwa kadar N – total di lahan kopi di
Kabupaten Mandailing Natal dapat dilihat pada Tabel 5 berikut ini.

Universitas Sumatera Utara

Tabel 5. N – Total Tanah (%) Lahan Kopi Arabika di Kabupaten Mandailing Natal
N – Total
N – Total
Standar Koefisien
Kabupaten Rataan
Tertinggi
Terendah
Deviasi Variasi
Madina
0,65
1,16
0,2
0,26
0,40
Dari Tabel 5 diketahui bahwa N – total tanah tertinggi yaitu 1,16% dan
terendah 0,2% dengan rataan 0,65%. Koefisien variasi sebesar 0,40%.
Dari analisis kadar N – total diketahui bahwa kadar N – total tanah di lahan
kopi arabika di beberapa kecamatan di kabupaten Mandailing Natal yaitu dengan
kriteria sangat tinggi (43,58% dari seluruh sampel) sehingga dapat dikatakan bahwa
lahan kopi memiliki kondisi N – total yang baik.
Total Karbondioksida (CO2) Tanah
Dari hasil analisis diperoleh bahwa kadar CO2 tanah di lahan kopi di
Kabupaten Mandailing Natal dapat dilihat pada Tabel 6 berikut ini.
Tabel 6. Total CO2 Tanah (ml/100g/hari) Lahan Kopi Arabika di Beberapa
Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
Total CO2
Total CO2
Standar Koefisien
Kabupaten Rataan
Tertinggi
Terendah
Deviasi Variasi
Madina
5,52
9,43
2,06
1,78
0,32
Dari

Tabel

6

diketahui

bahwa

kadar

total

CO2 tertinggi

9,43 ml/100g/hari dan terendah 2,06 ml/100g/hari dengan rataan

yaitu
5,52

ml/100g/hari. Koefisien variasi sebesar 0,32%. Hal ini mengindikasikan bahwa
aktivitas mikroorganisme pada lahan lahan kopi arabika di beberapa kecamatan di
kabupaten Mandailing Natal cukup beragam.
Total Mikroorganisme Tanah
Dari hasil analisis diperoleh bahwa total mikroorganisme tanah di lahan kopi
di Kabupaten Mandailing Natal dapat dilihat pada Tabel 7 berikut ini.

Universitas Sumatera Utara

Tabel 7. Total mikroorganisme Tanah (x 105 MPN/g) Lahan Kopi Arabika di
Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
Total
Total
Koefisien
Standar
Variasi
Kabupaten Rataan Mikroorganisme Mikroorganisme Deviasi
Tertinggi
Terendah
Madina
4905,92

>11000

7,5

4935.23

0,99

Dari Tabel 7 diketahui bahwa kadar total mikroorganisme tertinggi yaitu
>11000 x 105 MPN/g dan terendah 7,5 x 105 MPN/g dengan rataan
4905,92 x 105 MPN/g. Koefisien variasi sebesar 0,99%.
Dari Tabel 7 diketahui bahwa kadar total mikroorganisme tertinggi yaitu
>1100 x x 105 MPN/g yang terdapat pada 15 sampel dan total mikroorganisme
terendah yaitu

7,5 x 105 MPN/g yang terdapat pada 2 sampel sehingga dapat

dikatakan pada lahan kopi di kabupaten Mandailing Natal memiliki mikroorganisme
yang cukup tinggi.
Analisis Hubungan Sifat Biologi Tanah Terhadap Produksi Kopi
Uji Asumsi Klasik
Setelah dilakukan analisis data di lapangan dan laboratorium, maka data yang
diperoleh diuji dengan menggunakan beberapa uji data asumsi klasik seperti uji data
outlier, uji data normalitas dan uji data linearitas untuk memperoleh data yang sesuai
untuk analisis korelasi dan regresi dapat dilihat pada lampiran
Uji Data Normalitas
Berdasarkan analisis yang telah dilakukan pada sifat biologi tanah yaitu C –
organik, N – total, C/N, dan total CO2 dengan menggunakan uji data normalitas
diketahui bahwa tidak ada data yang mempunyai angka Sig < 0.05 dan tidak terdapat
data yang jauh dari sebaran data sehingga sudah memenuhi normalitas.
Berdasarkan analisis yang telah dilakukan pada data produksi dengan
menggunakan uji data normalitas diketahui bahwa data produksi mempunyai angka

Universitas Sumatera Utara

Sig < 0.05 dan terdapat data yang terletak jauh dari sebaran data sehingga perlu
dilakukan transformasi akar.
Berdasarkan analisis yang telah dilakukan pada data total mikroorganisme
dengan menggunakan uji data normalitas diketahui bahwa data total mikroorganisme
mempunyai angka Sig < 0.05 dan terdapat data yang terletak jauh dari sebaran.
Setelah dilakukan transformasi data, diketahui bahwa data total mikroorganisme
masih mempunyai angka Sig < 0.05 dan memiliki sebaran data yang jauh, sehingga
data tidak memenuhi normalitas namun tetap diuji dengan metode parametrik
Uji Data Outlier
Berdasarkan analisis yang telah dilakukan dengan menggunakan metode Uji
Outlier pada, C – organik, N – total, C/N tanah, dan total CO2 dibeberapa kecamatan
di Kabupaten Madina diketahui bahwa tidak ada ditemukan data yang mengalami
outlier maupun ekstrim.
Berdasarkan analisis yang telah dilakukan pada data produksi tanaman kopi
dan total mikroorganisme menggunakan uji outlier diketahui bahwa ada data yang
mengalami outlier dan perlu ditransformasikan. Namun

pada

data total

mikroorganisme, data tetap mengalami outlier setelah ditransformasikan. Data data
yang ditransformasikan dapat dilihat pada Tabel 8 berikut ini.
Tabel 8. Uji Penanganan Data yang Tidak Memenuhi Asumsi Klasik
Data
Normalitas
Outlier
Linear
Produksi
Transf. Akar
Transf. Akar
-----C – Organik
----------------N – Total
----------------Total CO2
----------------Total Mikroorganisme Transf. Akar
Transf. Akar
Transf. Akar

Universitas Sumatera Utara

Uji Data Linearitas
Setelah dilakukan uji data normalitas dan uji data outlier pada data sifat
biologi tanah, maka dilanjutkan dengan uji linearitas sifat biologi tanah terhadap
produksi tanaman kopi seperti pada Tabel 9 (Lampiran 6-12) berikut ini.
Tabel 9. Uji Data Linearitas Antara Produksi dengan Berbagai Sifat Biologi Tanah
Linieritas Data
Produksi
C – Organik
0,01
N – Total
0,003
Total CO2
0,003
Total Mikroorganisme
0,024

Berdasarkan Tabel 9 diatas dari semua data yang telah diuji dengan uji data
linearitas dapat diketahui bahwa hanya data total mikroorganisme yang tidak dapat
diuji dalam uji linearitas karena data total mikroorganisme tidak memenuhi
normalitas namun tetap diuji dengan uji linearitas.
Berdasarkan uji linearitas yang telah dilakukan pada data produksi tanaman
kopi terhadap C – organik dan total mikroorganisme terlihat garis regresi pada
lampiran 5 dan 7 mengarah ke kanan atas dengan nilai R Sq Linear masing masing
0,01 dan 0,024. Hal ini membuktikan adanya linearitas hubungan dua variabel
tersebut.
Berdasarkan uji linearitas yang telah dilakukan pada data produksi tanaman
kopi terhadap N – total dan total CO2 terlihat garis regresi pada lampiran 6 dan 8
mengarah ke kanan bawah dengan nilai R Sq Linear masing masing 0,003. Hal ini
membuktikan adanya linearitas hubungan dua variabel tersebut.
Analisis Korelasi
Dari hasil analisis dengan menggunakan metode analisis korelasi yang telah
dilakukan, maka hubungan korelasi antara nilai Produksi dengan berbagai sifat

Universitas Sumatera Utara

biologi tanah lahan kopi arabika di kabupaten Mandailing Natal dapat dilihat seperti
pada Tabel 10 (Lampiran 9 dan 10) berikut ini.
Tabel 10. Korelasi Antara Data Produksi dengan Berbagai Sifat Biologi Tanah
Total
Korelasi
C – Organik N – Total Total CO2
Mikroorganisme
Produksi
0.099
-0.052
-0.054
0.155
C – Organik
0.018
0.321
0.083
N – Total
-0.398
0.291
Total CO2
0.045
Kriteria nilai korelasi :

0.00 – 0.199 = sangat rendah
0.20 – 0.399 = rendah
0.40 – 0.599 = cukup
0.60 – 0.799 = kuat
0.80 – 1.00 = sangat kuat

Dari Tabel 10 tersebut korelasi antara produksi dengan C – organik,

N–

total, total CO2 dan total mikroorganisme mempunyai nilai korelasi yang sangat
rendah.
Nilai korelasi antara C – organik dengan N – total dan total mikroorganisme
sangat rendah, dan korelasi antara C – organik dengan total CO2 adalah rendah.
Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa N – total dengan total CO2 dan total
mikroorganisme mempunyai nilai korelasi yang rendah.
Dari tabel diatas diketahui bahwa terdapat korelasi yang sangat rendah antara
total CO2 dengan total mikroorganisme.
Analisis Regresi
Dari hasil analisis dengan menggunakan metode analisis regresi yang telah
dilakukan, hubungan regresi antara nilai produksi dengan berbagai sifat biologi tanah
lahan kopi arabika di kabupaten Mandailing Natal (Lampiran 11) dapat dilihat seperti
pada Tabel 11 berikut ini.
Tabel 11. Analisis Regresi Berbagai Data Sifat Biologi Tanah
Data

R2

F

Sig

C – Organik
N – Total
Total CO2

0.030
0.079
0.049

0.558
1.552
0.935

0.557
0.226
0.402

Universitas Sumatera Utara

Total Mikroorganisne

0.077

1.500

0.237

Dari Tabel 11 diatas diketahui bahwa regresi antara produksi dengan sifat
biologi tanah tidak berpengaruh nyata karena mempunyai nilai Sig > 0.05 maka
dapat dinyatakan bahwa regresi tersebut tidak nyata.
Pembahasan
Dari data di dapat bahwa beberapa data memliki koefisien variasi yang sangat
rendah seperti pada data C – organik, N – total, dan total CO2 dan beberapa data
memiliki koefisien variasi yang tinggi seperti data ketinggian tempat dan total
mikroorganisme. Rendahnya koefisien variasi menunjukkan bahwa data bersifat
homogen. Koefisien variasi yang tinggi menunjukkan bahwa data memiliki tingkat
homogenitas yang rendah (heterogen) sehingga data yang bersifat heterogen atau
memiliki sebaran yang luas belum tentu memiliki penyebaran data yang normal
(memenuhi sifat normalitas). Data yang memiliki sebaran yang tidak normal, tidak
dapat di analisi dengan statistik paramertik sehingga data perlu ditransformasi agar
memiliki sebaran data yang normal.
Dari analisis yang dilakukan, diperoleh kriteria dari C – organik dan

N–

total yang mewakili seluruh sampel adalah kriteria sedang dan sangat tinggi dengan
jumlah sampel masing – masing 16 sampel (41.02% dari seluruh sampel) dan 17
sampel (43,58% dari seluruh sampel) dimana kadar C – organik yaitu berkisar antara
2 – 3% dan kadar N – total yaitu > 0,75%. Dengan demikian, maka dapat dikatakan
bahwa kadar bahan organik pada tanah tersebut cukup tinggi. Hal ini juga didukung
dengan kondisi dari lahan pertanaman kopi arabika di daerah kabupaten madina yang
ditanami dengan sistem agroforestri, dimana pada areal pertanaman kopi, ditanami
tanaman lainnya seperti kakao, karet, tanaman pelindung lainnya.

Universitas Sumatera Utara

Dari data total mikroorganisme didapat bahwa total mikroorganisme lahan
kopi arabika pada beberapa kecamatan di kabupaten Mandailing Natal cukup tinggi
dengan nilai tertinggi yaitu >11000 x 105 MPN/g yang terdapat pada 15 titik sampel.
Hal ini didukung dengan kadar C – organik yang sedang dan kadar N – total tanah
yang sangat tinggi dimana diketahui bahwa kadar bahan organik sebagai sumber
energi

dari

mikroorganisme

mempengaruhi

jumlah

dan

aktivitas

dari

mikroorganisme.
Tingginya total mikroorganisme juga dipengaruhi oleh lingkungan sekitar,
dimana kondisi lahan kopi arabika yang ditanami dengan sistem bertanam ganda
(multiple cropping) dengan banyak tanaman lainnya sehingga seperti kebun
campuran. Sesuai dengan hasil penelitian Saridevi dkk. (2013) yang menyatakan
bahwa total populasi bakteri dan jamur pada lahan kebun campuran lebih tinggi dari
pada lahan irigasi dan lahan sawah pada masing masing jenis tanah yaitu tanah
andisol inceptisol dan vertisol.
Dari analisis korelasi diketahui bahwa C – organik dan N – total memiliki
pengaruh yang rendah terhadap total CO2.

Total CO2 hasil respirasi dari

mikroorganisme tanah tidak hanya dipengaruhi oleh C – organik tanan dan N – total
tanah, namun ada beberapa faktor lain yang berperan seperti pH, suhu, kelembaban,
dan vegetasi diatas tanah sehingga C – organik dan N – total memiliki korelasi yang
rendah terhadap total CO2.
Dari analisis korelasi antara total CO2 dan total mikroorganisme tergolong
sangat rendah. Total CO2 yang merupakan indikator dari aktivitas mikroorganisme
tidak sepenuhnya memiliki hubungan keeratan yang tinggi secara korelasi. Hal ini
dikarenakan total mikroorganisme sulit untuk dihubungkan secara korelasi karena
dilihat dari data total mikroorganisme yang sulit diolah secara parametrik.

Universitas Sumatera Utara

Dari hasil analisis korelasi antara C – organik, N – total, total CO2 dan total
mikroorganisme terhadap produksi didapat bahwa memiliki korelasi yang sangat
rendah. Hal ini menunjukkan bahwa sifat biologi tanah memiliki hubungan yang
tidak erat dan memiliki keterkaitan yang kurang baik. Dari analisis regresi kuadratik
antara C – organik, N – total, total CO2 dan total mikroorganisme terhadap produksi
juga didapat bahwa nilai Sig > 0.05 yang menyatakan bahwa tidak berpengaruh
nyata. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor yang dapat mempengaruhi data
sehingga tidak menunjukkan pengaruh yang nyata diantaranya adalah kesalahan pada
saat pengambilan data dan sampel, keragaman kondisi iklim dan kondisi sampel
setempat.

Universitas Sumatera Utara

KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Korelasi antara produksi dengan C – organik, N – total, total CO2 dan total
mikroorganisme tergolong sangat rendah.
2. Dari analisis regresi didapat bahwa tidak ada parameter sifat biologi tanah
yang berpengaruh nyata terhadap produksi kopi arabika.
3. Sifat biologi tanah tidak berpengaruh nyata terhadap produksi kopi arabika.
Saran
Sebaiknya dilakukan pengambilan jumlah sampel yang lebih banyak pada
lahan kopi arabika di beberapa kecamatan di kabupaten Mandailing Natal.

Universitas Sumatera Utara

TINJAUAN PUSTAKA
Survei Tanah
Kegiatan survei tanah adalah suatu proses penelitian dan pemetaan
permukaan bumi dimana istilah unitnya disebut tipe tanah yang dimana terdiri dari
berjalan di atas lahan dengan interval yang sama dan mencatat perbedaan –
perbedaan tanah dan gambaran yang berhubungan dengan permukaan seperti tingkat
kemiringan lereng, erosi yang terjadi, penggunaan lahan, penutup vegetatif serta
gambaran alami (Foth, 1991). Sedangkan menurut Abdullah (1996), survei tanah
merupakan pekerjaan pengumpulan data kimia, fisik, dan biologi di lapangan
maupun di laboratorium, dengan tujuan penggunaan lahan umum maupun khusus.
Tujuan survei tanah adalah mengklasifikasikan dan memetakan tanah dengan
mengelompokkan dengan tanah – tanah yang sama atau hampir sama sifatnya ke
dalam satu satuan peta tanah yang sama serta melakukan interpretasi kesesuaian
lahan dari masing – masing satuan peta tanah tersebut untuk penggunaan lahan –
lahan tertentu (Hardjowigeno dan Widiatmaka, 2007). Laporan survei yang berisi
keadaan fisik dan lingkungan lokasi survei, keadaan tanah, klasifikasi dan
interpretasi kemampuan lahan, serta saran atau rekomendasi (Sutanto, 2005).
Survei tanah sebagian besar dilakukan untuk daerah yang cukup besar untuk
memiliki lebih dari satu jenis penggunaan lahan penting dan beberapa pengguna
dengan beragam kepentingan. Beberapa survei yang dilakukan untuk melayani
pengguna yang membutuhkan informasi yang tepat tentang sumber daya tanah
meliputi beberapa hektar atau kurang (Coen, 1987).
Suatu survei tanah baru memiliki kegunaan yang tinggi jika diteliti dalam
meletakkannya. Relevansi sifat – sifat yang ditetapkan dengan penggunaannya atau
tujuan penggunaannya harus tinggi. Untuk mencapai kegunaan tersebut perlu

Universitas Sumatera Utara

menetapkan pola penyebaran tanah yang dibagi – bagi berdasarkan kesamaan sifat –
sifatnya, sehingga terbentuk soil mapping unit atau SPT. Dengan adanya pola
penyebaran tanah ini, maka dimungkinkan untuk menduga sifat – sifat tanah yang
dihubungkan dengan potensi penggunaan lahan dan responnya terhadap perubahan
pengelolaannya (Abdullah, 1996).
Dalam survei tanah dikenal 3 macam metode survei, yaitu metode grid
(menggunakan prinsip pendekatan sintetik), sistem fisiografi dengan bantuan
interprestasi foto udara (menggunakan prinsip pendekatan analitik), dan grid bebas
yang merupakan penerapan gabungan dari kedua pendekatan (Rayes, 2007).
Sifat Biologi Tanah
Biologi tanah mencakup bidang botani, mikrobiologi, dan zoologi. Botani
tanah meliputi akar akar tanaman, sedang zoologi tanah mencakup hewan hewan
tanah seperti serangga tanah, cacing tanah, dan sebagainya. Tanah mengandung
banyak senyawa organik dan memberi tempat bagi bermacam macam organisme.
Senyawa senyawa organik tersebut akan dimanfaatkan oleh organisme tanah melalui
berbagai proses baik proses yang menguraikan maupun yang menyusun komponen
tanah, selain bagi organisme hidup itu sendiri (Yulipriyanto, 2010)
Di dalam suatu ekosistem terdiri dari komponen abiotik seperti air, tanah, suhu,
cahaya matahari dan lain sebagainya serta komponen biotic seperti organisme dan
mikroorganisme. Di dalam tanah ada kehidupan, berupa akar tumbuhan dan flora
serta fauna tanah. Sifat dan tampakan tanah yang mengimplikasikan kegiatan hayati
ialah nisbah C/N, kadar bahan organik atau kandungan biomassa, tingkat
perombakan bahan organik, dan permintaan oksigen ( Notohadiprawiro, 1998).
Aktivitas biologi ditentukan oleh tiga tingkat yang berbeda. Pertama pada skala
organisme secara individu, aktivitas biologi ditentukan oleh keadaan keadaan seperti

Universitas Sumatera Utara

temperatur dan kelembaban dalam habitat mikroorganisme. Kedua, pada skala
populasi, aktivitas biologi ditentukan oleh jumlah keragaman habitat, jenis
pengganggu habitat, dan keanekaragaman dan interaksi interaksi antara berbagai
populasi tanah. Ketiga pada skala proses biologi, fungsi fungsi seperti siklus hara
atau pengendalian dipengaruhi oleh interaksi interaksi populasi dengan sifat sifat
kimia dan fisik tanah (Yulipriyanto, 2010).
Mikroorganisme Tanah
Mikrobia tanah terdiri dari bakteri, jamur, aktinomisetes, ganggang (alga) dan
protozoa. Bakteri, jamur, aktinomisetes, dan ganggang (alga) memegang peranan
penting dalam transformasi kimia yang terjadi di dalam tanah. Mikrobia tanah
dijumpai diseluruh profil tanah, dan setiap jenis membutuhkan kondisi pertumbuhan
tertentu (Asmarlaili dkk., 2009).
Jasad hidup yang ukurannya kecil sering disebut sebagai mikroba atau
mikroorganisme atau jasad renik. Jasad renik disebut sebagai mikroba bukan hanya
karena ukurannya yang kecil, sehingga sukar dilihat dengan mata, tetapi juga
pengaturan kehidupannya yang lebih sederhana dibandingkan dengan jasad tingkat
tinggi (Sumarsih, 2003).
Jika mikrobia tanah tidak ikut berperan di dalam ekosistem tanah tanaman,
maka senyawa-senyawa karbon hasil fotosistem akan menumpuk, dengan kata lain
akan terjadi penumpukan sampah-sampah organik. Keadaan ini akan menghambat
ketersediaan gas karbon dan dan unsur hara tanaman yang berakibat akan
menghambat pula seluruh aktivitas kehidupan di muka bumi ini. Diantara aspek
biologi, maka mikrobia memegang peranan paling penting. Hasil penelitian
menunjukkan

bahwa

mikrobia

tanah

bertanggung

jawab

terhadap

sekitar 80 – 90% dari total oksidasi biologi yang terjadi di muka bumi. Tanpa biota

Universitas Sumatera Utara

ini tanah akan mandul, peredaran unsur hara akan terhalang dan kesuburan tanah
akan mundur (Asmarlaili dkk., 2009).
Keberadaan mikroorganisme juga tergantung pada kondisi lahan. Menurut
hasil penelitian Saridevi dkk. (2013) tentang perbandingan sifat biologi tanah pada
ketiga jenis lahan yaitu lahan kebun campuran, lahan irigasi dan lahan sawah pada
masing masing jenis tanah yaitu tanah andisol, inceptisol dan vertisol didapat bahwa
total populasi bakteri dan jamur leih banyak terdapat pada lahan kebun campuran
dari pada lahan irigasi dan lahan sawah.
Keberadaan mikroorganisme di dalam sangat beragam. Mikroorganisme di
dalam tanah bersama dengan berbagai organisme dan berbagai jenis tanaman
membentuk suatu sistem yang tidak terpisahkan dari bahan mineral dan bahan
organik di dalam tanah. Populasi Selain bahan mineral dan bahan organik populasi
mikroorganisme dipengaruhi oleh keadaan iklim daerah, tanaman yang tumbuh,
reaksi yang berlangsung didalam tanah dan kelembaban tanah

(Sutedjo

dkk., 1996).
Total Respirasi Tanah
Di dalam tanah terjadi penyerapan O2 oleh mikroorganisme tanah dan akar
tanaman dan menghasilkan CO2. Menurut Gupta dan Malik (1996) respirasi dalam
tanah didefenisikan sebagai penggunaan oksigen dan pelepasan CO2 oleh bakteri,
fungi, ganggang (alga) dan protozoa dan termasuk pertukaran gas hasil metabolisme
secara aerob maupun anaerob. Analisis respirasi tanah melalui pengukuran CO2 yang
dibebaskan dapat mengindikasikan aktivitas metabolisme tanah.
Tinggi rendahnya respirasi tanah dapat memperlihatkan tingkat aktivitas
mikroorganisme tanah. Pengukuran respirasi tanah merupakan cara yang pertama
kali digunakan untuk menentukan tingkat aktivitas mikroorganisme tanah.

Universitas Sumatera Utara

Pengukuran respirasi juga dapat berkaitan dengan aktivitas mikroorganisme tanah
seperti perombakan bahan organik tanah, transformasi N, pH, dan rata-rata jumlah
mikroorganisrne (Anas, 1989).
Variasi kuantitas CO2 yang dilepaskan dari tanah dapat dipengaruhi iklim dan
cuaca. Pada daerah curah hujan tinggi CO2 yang dilepaskan lebih besar dibandingkan
daerah musim sedang dan musim dingin. Faktor lain yang mempengaruhi respirasi
tanah antara lain populasi mikrobia tanah, jumlah bahan organik dalam tanah,
temperatur serta metode pengukuran respirasi tanah

(Fitri, 2002).

Pada lahan tertentu, respirasi juga dipengaruhi kondisi lahan. Seperti pada
hasil penelitian Saridevi dkk. (2013) tentang perbandingan sifat biologi tanah pada
ketiga jenis lahan yaitu lahan kebun campuran, lahan irigasi dan lahan sawah pada
masing masing jenis tanah yaitu tanah andisol, inceptisol dan vertisol didapat bahwa
total respirasi tertinggi terdapat pada lahan kebun campuran dari pada lahan irigasi
dan lahan sawah dari masing masing jenis tanah. Sesuai dengan hal itu, total
mikroorganisme pada lahan kebun campuran juga lebih tinggi dari pada lahan irigasi
dan lahan sawah. hal ini dikarenakan pada lahan kebun campuran, memiliki bahan
organik yang lebih tinggi dibandingkan dengan lahan irigasi dan lahan sawah.
Bahan Organik Tanah
Bahan organik berperan penting dalam menentukan kemampuan tanah untuk
mendukung pertumbuhan tanaman. Peran bahan organik adalah meningkatkan
kesuburan tanah, memperbaiki struktur tanah, meningkatkan kemampuan tanah
memegang

air,

meningkatkan

pori-pori

tanah,

dan

memperbaiki

media

perkembangan mikroba tanah. Tanah berkadar bahan organik rendah berarti
kemampuan tanah mendukung produktivitas tanaman rendah. Hasil dekomposisi
bahan organik berupa hara makro (N, P, dan K), makro sekunder (Ca, Mg, dan S)

Universitas Sumatera Utara

serta hara mikro yang dapat meningkatkan kesuburan tanaman. Hasil dekomposisi
juga dapat berupa asam organik yang dapat meningkatkan ketersediaan hara bagi
tanaman (Kasno, 2009).
Di samping itu, kandungan bahan organik tanah suatu lahan juga akan
berbeda dengan waktu. Hal ini disebabkan karena bahan organik merupakan sumber
energi mikroba. Aktifitas mikroba merombak bahan organik sangat tergantung
kondisi lingkungan, terutama suhu dan kelembaban. Musim yang berbeda akan
membedakan suhu dan kelembaban tanah, sehingga laju dekomposisi bahan organik
tidak akan sama, di samping laju pertumbuhan tanaman dan jumlah bahan organik
yang disumbangkannya ke tanah juga berbeda. Oleh sebab itu, jika tidak ada
penambahan bahan organik kepada suatu tanah, maka bahan organiknya akan
menurun dengan waktu (Hakim dkk., 2011). Menurut Yulipriyanto (2010), tanah
olah mengandung bahan organik kira – kira

1 – 5% yang sebagian besar terdapat

pada kedalaman 25 cm.
Umumnya bahan organik di tanah mineral berkisar 0,5 – 5,0%. Terlepas dari
kadarnya yang sangat rendah, fraksi organik sangat mempengaruhi sifat – sifat tanah,
fungsi ekosistem, dan banyak proses ekosistem. Sifat – sifat tanah yang
dipengaruhinya adalah sifat biologi, kimia dan fisika tanah. Unsur penyusun utama
dari bahan organik tanah adalah C (52 – 58%), O (34 – 39%),

H

(3,3 – 4.8%) dan N (3,7 – 4,1%) (Mukhlis dkk., 2011).
Karbon organik yang ada dalam bahan organik telah lama dikenal sebagai
salah satu penciri kesuburan tanah dan lahan produktif. Sebaliknya, tanah merupakan
tempat pencadangan bahan organik terbesar dalam ekosistem darat, dan berperan
penting dalam siklus karbon global. Tanah dan bahan organik merupakan dua hal
yang saling tergantung. Bahan organik butuh tanah untuk berlindung secara fisik dari

Universitas Sumatera Utara

proses oksidasi, sedangkan tanah butuh bahan organik untuk kesuburan fisik, kimia,
dan biologinya (Hakim dkk., 2011).
Perombakan bahan organik dalam tanah dapat berlangsung secara terbatas
ataupun tuntas (Notohadiprawiro, 1998). Perombakan secara terbatas menghasilkan
zat-zat organik yang lebih sederhana, sedangkan perombakan secara tuntas
membebaskan unsur-unsur yang semula berada dalam ikatan molekul organik
menjadi senyawa anorganik (mineralisasi) (Fitri, 2002).
Nilai prosentase karbon atau C-organik dalam tanah dikelompokkan dalam
lima kategori berikut: (i) Sangat rendah untuk C (%)