Hubungan Kualitas Bahan Organik Tanah Dan Laju Respirasi Tanah Dibeberapa Lahan Budidaya
ABSTRAK
MAYSAROH, Hubungan Kualitas Bahan Organik Tanah dan Laju Respirasi Tanah Dibeberapa
Lahan Budidaya. Dibimbing oleh TRIADIATI dan NISA RACHMANIA MUBARIK.
Bahan organik tanah merupakan salah satu indikator yang mempengaruhi kesuburan
tanah. Bahan organik tanah fraksi ringan memiliki pergantian lebih cepat dibandingkan dengan
fraksi lainnya dan berperan sebagai substrat bagi mikroorganisme. Aktivitas mikroorganisme dapat
diamati melalui laju respirasi dan dapat dinyatakan sebagai laju respirasi tanah. Penelitian ini
bertujuan untuk mengetahui hubungan kualitas bahan organik tanah dan laju respirasi tanah di
beberapa lahan budidaya yaitu sawah organik, sawah nonorganik, ladang jagung, dan hutan
penelitian darmaga. Pada penelitian ini dilakukan perhitungan laju respirasi tanah dan jumlah
fraksi-fraksi dari sampel tanah dari setiap lokasi di desa Situ Gede, Bogor. Laju respirasi dari
beberapa lokasi penelitian di desa Situ Gede tidak berbeda nyata. Fraksi ringan tertinggi terdapat
pada lokasi sawah organik. Lokasi yang mengandung bahan organik tanah tertinggi ditunjukkan
oleh lokasi kebun jagung yaitu 35 g/Kg tanah. Tanah yang berasal dari sawah organik mempunyai
laju respirasi sebesar 0,38 mg/jam dan jumlah fraksi ringan dalam bahan organik tanah sebanyak
0,36 g/Kg sampel tanah. Bahan organik tanah fraksi ringan dan jumlah bakteri tanah berpengaruh
nyata terhadap laju respirasi tanah.
Kata kunci: Bahan organik tanah, respirasi, fraksi ringan, ludox.
ABSTRACT
MAYSAROH. Relationship between Quality of Soil Organic Matter and Soil Respiration rates in
some Cultivation fields. Under supervision of TRIADIATI and NISA RACHMANIA MUBARIK.
Soil organic matter is one indicator that affects the soil fertility. Light fraction of soil
organic matter has a faster turnover than the other factions and as a substrate for microorganisms.
Activity of microorganisms can be observed through the respiration rate and activity of soil
microorganisms can be expressed as the rate of soil respiration. The aims of this study were to
determine the relationship between soil organic matter and soil respiration rates in organic and
nonorganic paddy fields, cornfields in Situ Gede village, and forest research, Dramaga. This study
was calculate the rate of soil respiration and density fractionation of soil samples study sites in Situ
Gede village, Bogor. Respiration rate from study site was not significantly different. Light
Fraction of soil organic matter was the highest in organic paddy field. Total soil organic matter
was the highest in cornfield, that is 35 g/Kg soil sampel. Soil respiration rate and light fraction of
soil organic matter in paddy field were 0,38 mg/hour, and 0,36 g/Kg soil sample respectively.
Light fraction of soil organic matter and soil bacteria has significantly correlation with soil
respiration rate.
Keyword: Soil organic matter, respiration, light fraction, ludox.
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Bahan organik tanah adalah bagian dari
tanah yang berasal dari sisa tanaman dan
hewan yang terdapat di dalam tanah. Bahan
organik tanah merupakan suatu sistem
kompleks dan dinamis yang terus menerus
mengalami perubahan bentuk, karena
dipengaruhi oleh faktor biologi, fisika, dan
kimia (Wild 1995). Bahan organik tanah
merupakan hara penting untuk pertumbuhan
tanaman, pemeliharaan struktur tanah, dan
berkontribusi dalam kemampuan tanah untuk
menahan air (Liu et al. 2003). Apabila kadar
bahan organik tanah menurun, maka
kemampuan
tanah dalam mendukung
produktivitas tanaman juga akan menurun
(Janzen et al. 1992).
Bahan organik tanah terdiri atas bahan
organik tanah fraksi dengan pergantian cepat
dan bahan organik tanah fraksi dengan
pergantian lambat (Cambardella & Elliot
1992).
Tingkat
kecepatan
pergantian
(turnover) dari fraksi-fraksi bahan organik
adalah fraksi ringan, fraksi sedang, dan fraksi
berat. Fraksi dengan pergantian cepat (fraksi
ringan) memainkan peranan dominan pada
dinamika hara tanah (Janzen et al. 1992).
Fraksi ringan berperan sebagai substrat untuk
mikroorganisme dekomposer, dan sebagai
sumber hara langsung bagi tanaman (Hassink
1995).
Berdasarkan ukuran dan densitasnya
bahan organik tanah dibedakan menjadi (1)
fraksi ringan (LF), yaitu bahan organik yang
memiliki kerapatan partikel tanah < 1,13 g
cm-3 dan berasal dari sisa-sisa tanaman; (2)
fraksi sedang (MF), yaitu bahan organik yang
memiliki kerapatan partikel tanah 1,13-1,3 g
cm-3 dan sebagian berasal dari sisa-sisa
tanaman; dan (3) fraksi berat (HF), yaitu
bahan organik tanah yang memiliki kerapatan
partikel tanah > 1,3 g cm-3 dan berasal dari
bahan organik yang tidak dapat didefinisikan
(Meijboom et al. 1995).
Aktivitas mikroorganisme dapat diamati
melalui
laju respirasi
dan aktivitas
mikroorganisme dalam tanah yang dinyatakan
sebagai respirasi tanah. Respirasi tanah
didefinisikan sebagai jumlah dari semua
kegiatan metabolisme yang menghasilkan
CO2 atau yang menghasilkan penyerapan O2
dari tanah. Respirasi tanah digunakan untuk
mengevaluasi kemampuan dari biodegradasi
karbon, dan merupakan metode yang tepat
untuk mengevaluasi status bahan organik
tanah dalam ekosistem alami atau yang
dibudidaya (Koutika et al. 1999). Tanah yang
mengandung bahan organik yang tinggi juga
mengandung jumlah mikroorganisme yang
tinggi karena tanah tersebut mengandung
substrat yang dapat menunjang kehidupan
mikroorganisme. Oleh karena itu perlu
dilakukan penelitian mengenai kaitan antara
kualitas bahan organik tanah dengan laju
respirasi tanah di beberapa lahan budidaya.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
hubungan kualitas bahan organik tanah dan
laju
respirasi mikroorganisme tanah di
beberapa lahan budidaya.
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan
Februari sampai Juli 2011 di Laboratorium
Fisiologi
Tumbuhan,
Laboratorium
Mikrobiologi, dan Rumah Kaca Departemen
Biologi, FMIPA, IPB.
BAHAN DAN METODE
Bahan
Bahan yang digunakan ialah sampel tanah
berasal dari lokasi desa Situ Gede, kecamatan
Dramaga, Kabupaten Bogor yang terdiri atas
Hutan Penelitian Darmaga; ladang jagung;
sawah organik; dan sawah nonorganik
(Lampiran 1), larutan suspensi silika (Ludox®
HS-40), NaOH 0,5 N dan HCl 0,05 N.
Metode
Pengambilan Sampel Tanah. Sampel
tanah diambil dari setiap lokasi dengan
kedalaman 10-15 cm. Masing-masing lokasi
diambil tiga titik dengan dua kali ulangan.
Volume sampel tanah yang diambil setiap
ulangan ialah satu kantong plastik yang
berukuran 2 Kg. Kantong plastik diikat
dengan karet dan disimpan di rumah kaca.
Pengukuran Laju Respirasi Tanah.
Sampel tanah yang sudah diambil mengalami
penyimpanan lebih kurang satu hari ditimbang
sebanyak 50 g dari masing-masing ulangan.
Kemudian tanah tersebut dibasahi dengan 30
ml akuades dalam wadah terbuka. Sama juga
halnya dengan larutan NaOH 0,5 N dipipet
sebanyak 25 ml dan ditempatkan juga dalam
wadah terbuka. Kemudian kedua wadah
terbuka tersebut dimasukkan ke dalam tabung
yang berukuran 1-3 L dan ditutup rapat.
Kemudian diinkubasi selama 3 hari pada suhu
ruangan. Setelah 3 hari wadah yang berisi
NaOH ditambahkan 5 ml BaCl2 0,5 N
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Bahan organik tanah adalah bagian dari
tanah yang berasal dari sisa tanaman dan
hewan yang terdapat di dalam tanah. Bahan
organik tanah merupakan suatu sistem
kompleks dan dinamis yang terus menerus
mengalami perubahan bentuk, karena
dipengaruhi oleh faktor biologi, fisika, dan
kimia (Wild 1995). Bahan organik tanah
merupakan hara penting untuk pertumbuhan
tanaman, pemeliharaan struktur tanah, dan
berkontribusi dalam kemampuan tanah untuk
menahan air (Liu et al. 2003). Apabila kadar
bahan organik tanah menurun, maka
kemampuan
tanah dalam mendukung
produktivitas tanaman juga akan menurun
(Janzen et al. 1992).
Bahan organik tanah terdiri atas bahan
organik tanah fraksi dengan pergantian cepat
dan bahan organik tanah fraksi dengan
pergantian lambat (Cambardella & Elliot
1992).
Tingkat
kecepatan
pergantian
(turnover) dari fraksi-fraksi bahan organik
adalah fraksi ringan, fraksi sedang, dan fraksi
berat. Fraksi dengan pergantian cepat (fraksi
ringan) memainkan peranan dominan pada
dinamika hara tanah (Janzen et al. 1992).
Fraksi ringan berperan sebagai substrat untuk
mikroorganisme dekomposer, dan sebagai
sumber hara langsung bagi tanaman (Hassink
1995).
Berdasarkan ukuran dan densitasnya
bahan organik tanah dibedakan menjadi (1)
fraksi ringan (LF), yaitu bahan organik yang
memiliki kerapatan partikel tanah < 1,13 g
cm-3 dan berasal dari sisa-sisa tanaman; (2)
fraksi sedang (MF), yaitu bahan organik yang
memiliki kerapatan partikel tanah 1,13-1,3 g
cm-3 dan sebagian berasal dari sisa-sisa
tanaman; dan (3) fraksi berat (HF), yaitu
bahan organik tanah yang memiliki kerapatan
partikel tanah > 1,3 g cm-3 dan berasal dari
bahan organik yang tidak dapat didefinisikan
(Meijboom et al. 1995).
Aktivitas mikroorganisme dapat diamati
melalui
laju respirasi
dan aktivitas
mikroorganisme dalam tanah yang dinyatakan
sebagai respirasi tanah. Respirasi tanah
didefinisikan sebagai jumlah dari semua
kegiatan metabolisme yang menghasilkan
CO2 atau yang menghasilkan penyerapan O2
dari tanah. Respirasi tanah digunakan untuk
mengevaluasi kemampuan dari biodegradasi
karbon, dan merupakan metode yang tepat
untuk mengevaluasi status bahan organik
tanah dalam ekosistem alami atau yang
dibudidaya (Koutika et al. 1999). Tanah yang
mengandung bahan organik yang tinggi juga
mengandung jumlah mikroorganisme yang
tinggi karena tanah tersebut mengandung
substrat yang dapat menunjang kehidupan
mikroorganisme. Oleh karena itu perlu
dilakukan penelitian mengenai kaitan antara
kualitas bahan organik tanah dengan laju
respirasi tanah di beberapa lahan budidaya.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
hubungan kualitas bahan organik tanah dan
laju
respirasi mikroorganisme tanah di
beberapa lahan budidaya.
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan
Februari sampai Juli 2011 di Laboratorium
Fisiologi
Tumbuhan,
Laboratorium
Mikrobiologi, dan Rumah Kaca Departemen
Biologi, FMIPA, IPB.
BAHAN DAN METODE
Bahan
Bahan yang digunakan ialah sampel tanah
berasal dari lokasi desa Situ Gede, kecamatan
Dramaga, Kabupaten Bogor yang terdiri atas
Hutan Penelitian Darmaga; ladang jagung;
sawah organik; dan sawah nonorganik
(Lampiran 1), larutan suspensi silika (Ludox®
HS-40), NaOH 0,5 N dan HCl 0,05 N.
Metode
Pengambilan Sampel Tanah. Sampel
tanah diambil dari setiap lokasi dengan
kedalaman 10-15 cm. Masing-masing lokasi
diambil tiga titik dengan dua kali ulangan.
Volume sampel tanah yang diambil setiap
ulangan ialah satu kantong plastik yang
berukuran 2 Kg. Kantong plastik diikat
dengan karet dan disimpan di rumah kaca.
Pengukuran Laju Respirasi Tanah.
Sampel tanah yang sudah diambil mengalami
penyimpanan lebih kurang satu hari ditimbang
sebanyak 50 g dari masing-masing ulangan.
Kemudian tanah tersebut dibasahi dengan 30
ml akuades dalam wadah terbuka. Sama juga
halnya dengan larutan NaOH 0,5 N dipipet
sebanyak 25 ml dan ditempatkan juga dalam
wadah terbuka. Kemudian kedua wadah
terbuka tersebut dimasukkan ke dalam tabung
yang berukuran 1-3 L dan ditutup rapat.
Kemudian diinkubasi selama 3 hari pada suhu
ruangan. Setelah 3 hari wadah yang berisi
NaOH ditambahkan 5 ml BaCl2 0,5 N
2
dan 3-5 tetes indikator fenolftalein.
Selanjutnya dititrasi dengan HCl 0,05 N
sampai terjadi perubahan warna dari tidak
berwarna menjadi merah muda. Masingmasing sampel juga diukur kadar air/bobot
kering sampel tanahnya menggunakan oven
selama 3- 4 jam pada suhu 105 ºC.
Perhitungan hasil respirasi menggunakan
rumus sebagai berikut:
CO2
keterangan:
SW= berat sampel tanah (g); t= waktu
inkubasi (jam); Vo= ml titrasi HCl blanko; V=
ml titrasi HCl sampel; BK= bobot kering
sampel tanah dan 1,1= faktor konversi (1 ml
NaOH setara dengan 1,1 mg CO2 (Husen et al.
2010).
Pengukuran Jumlah Sel Bakteri.
Pengukuran jumlah sel bakteri langsung
dilakukan setelah pengukuran laju respirasi
selesai. Jumlah sel bakteri diukur berdasarkan
angka lempeng total (ALT). ALT merupakan
pengukuran kuantitatif berdasarkan jumlah sel
bakteri
dari
setiap
sampel
dengan
menggunakan cawan hitung dengan metode
penyebaran. Lima gram tanah dikulturkan
dalam media kaldu nutrien (NB) selama 24
jam, kemudian diambil 1 ml untuk diencerkan
hingga faktor pengenceran 107. Selanjutnya
disebar pada cawan yang berisi media NA dan
dihitung jumlah koloni yang tumbuh setelah
diinkubasi selama 24 jam (Hadioetomo 1993).
Fraksionasi Bahan Organik Tanah.
Sampel tanah yang sudah dikering udarakan
ditimbang sebanyak 500 g, kemudian disaring
dengan dua saringan (saringan atas berukuran
lubang pori 250 µm; saringan bawah
berukuran lubang pori 150 µm). Setelah
penggabungan fraksi organik dari kedua
saringan itu dilakukan fraksionasi dengan
larutan suspensi silika (Ludox®) yang
memiliki densitas sebesar 1,13 dan 1,37
gcm-3. Fraksi bahan organik yang diperoleh
(diameter > 150 µm) disebut sebagai
makroorganik. Makroorganik dipisahkan
menjadi tiga fraksi: fraksi ringan (LF)
memiliki densitas < 1,13 gcm-3, fraksi
menengah (MF) memiliki densitas antara
1,13-1,37 gcm-3, dan fraksi berat (HF) dengan
densitas > 1,37 gcm-3. Setiap fraksi
dikeringkan menjadi berat kering konstan
pada 60 ºC. Metode fraksionasi dilmulai dari
pembuatan larutan suspensi silika (Ludox)
menjadi dua densitas yaitu 1,13 dan 1,37
gcm-3. Pengukuran densitas menggunakan alat
densitometer dengan penambahan akuades.
Bahan organik yang diperoleh difraksionasi
terlebih dahulu dengan larutan ludox yang
memiliki densitas 1,13 g cm-3, setelah lebih
kurang 10 menit bagian yang mengapung
diambil yang merupakan fraksi ringan. Bahan
organik yang mengendap di fraksionasi
kembali menggunakan larutan ludox yang
memiliki densitas 1,37 g cm-3. Sama halnya
dengan dengan sebelumnya bahan organik
yang mengapung merupakan bahan organik
fraksi sedang dan yang mengendap adalah
bahan organik fraksi berat (Meijboom et al.
1995).
HASIL
Sampel Tanah
Sampel tanah diambil dari empat lokasi
yaitu: Hutan Penelitian Dramaga, ladang
jagung, sawah organik, dan sawah non
organik di desa Situ Gede, Bogor. Hutan
Penelitian Dramaga yang merupakan hutan
homogen yang mulai ditanam pada tahun
1956. Sejak tahun 1956, di hutan Penelitian
Dramaga telah diintroduksi 130 jenis
tumbuhan, terdiri atas 127 jenis pohon, satu
jenis bambu, satu jenis rotan dan satu jenis
palmae. Lokasi lahan ladang jagung yang
diamati merupakan lahan yang digunakan
sebagai penelitian dari tahun ketahunnya. Saat
pengambilan sampel lahan ini sudah ditanami
jagung yang berumur sekitar 3 minggu.
Lokasi sawah organik yang diamati
merupakan lahan yang dikondisikan organik
hingga 10 tahun belakangan ini
menjadi
sawah organik. Saat pengambilan sampel
tanah sawah ini ditanami padi yang berumur 2
bulan. Sawah nonorganik merupakan lokasi
sawah
yang
mendapat
pemupukan
nonorganik, dan pada saat pengambilan
sampel tanah sawah ini ditanami padi yang
berumur 3 minggu.
Laju Respirasi Tanah dan Jumlah Sel
Bakteri
Laju respirasi yang dihasilkan tidak
berbeda nyata dari masing-masing lokasi yang
diamati. Jumlah total bakteri tanah yang
diperoleh hasil tertinggi pada lokasi sawah
nonorganik yaitu 8,7 x 108 sel/ml (Tabel 1).
Laju respirasi menunjukkan korelasi
positif terhadap jumlah fraksi ringan dan
jumlah bakteri tanah yang diperoleh dari
masing-masing sampel tanah. Laju respirasi
tanah berkorelasi dengan fraksi ringan bahan
organik tanah (R2= 0,82) dan jumlah bakteri
(R2= 0,87). Setiap gram fraksi ringan dapat
meningkatkan 0,31 mg/jam laju respirasi
tanah demikian pula setiap satuan bakteri total
2
dan 3-5 tetes indikator fenolftalein.
Selanjutnya dititrasi dengan HCl 0,05 N
sampai terjadi perubahan warna dari tidak
berwarna menjadi merah muda. Masingmasing sampel juga diukur kadar air/bobot
kering sampel tanahnya menggunakan oven
selama 3- 4 jam pada suhu 105 ºC.
Perhitungan hasil respirasi menggunakan
rumus sebagai berikut:
CO2
keterangan:
SW= berat sampel tanah (g); t= waktu
inkubasi (jam); Vo= ml titrasi HCl blanko; V=
ml titrasi HCl sampel; BK= bobot kering
sampel tanah dan 1,1= faktor konversi (1 ml
NaOH setara dengan 1,1 mg CO2 (Husen et al.
2010).
Pengukuran Jumlah Sel Bakteri.
Pengukuran jumlah sel bakteri langsung
dilakukan setelah pengukuran laju respirasi
selesai. Jumlah sel bakteri diukur berdasarkan
angka lempeng total (ALT). ALT merupakan
pengukuran kuantitatif berdasarkan jumlah sel
bakteri
dari
setiap
sampel
dengan
menggunakan cawan hitung dengan metode
penyebaran. Lima gram tanah dikulturkan
dalam media kaldu nutrien (NB) selama 24
jam, kemudian diambil 1 ml untuk diencerkan
hingga faktor pengenceran 107. Selanjutnya
disebar pada cawan yang berisi media NA dan
dihitung jumlah koloni yang tumbuh setelah
diinkubasi selama 24 jam (Hadioetomo 1993).
Fraksionasi Bahan Organik Tanah.
Sampel tanah yang sudah dikering udarakan
ditimbang sebanyak 500 g, kemudian disaring
dengan dua saringan (saringan atas berukuran
lubang pori 250 µm; saringan bawah
berukuran lubang pori 150 µm). Setelah
penggabungan fraksi organik dari kedua
saringan itu dilakukan fraksionasi dengan
larutan suspensi silika (Ludox®) yang
memiliki densitas sebesar 1,13 dan 1,37
gcm-3. Fraksi bahan organik yang diperoleh
(diameter > 150 µm) disebut sebagai
makroorganik. Makroorganik dipisahkan
menjadi tiga fraksi: fraksi ringan (LF)
memiliki densitas < 1,13 gcm-3, fraksi
menengah (MF) memiliki densitas antara
1,13-1,37 gcm-3, dan fraksi berat (HF) dengan
densitas > 1,37 gcm-3. Setiap fraksi
dikeringkan menjadi berat kering konstan
pada 60 ºC. Metode fraksionasi dilmulai dari
pembuatan larutan suspensi silika (Ludox)
menjadi dua densitas yaitu 1,13 dan 1,37
gcm-3. Pengukuran densitas menggunakan alat
densitometer dengan penambahan akuades.
Bahan organik yang diperoleh difraksionasi
terlebih dahulu dengan larutan ludox yang
memiliki densitas 1,13 g cm-3, setelah lebih
kurang 10 menit bagian yang mengapung
diambil yang merupakan fraksi ringan. Bahan
organik yang mengendap di fraksionasi
kembali menggunakan larutan ludox yang
memiliki densitas 1,37 g cm-3. Sama halnya
dengan dengan sebelumnya bahan organik
yang mengapung merupakan bahan organik
fraksi sedang dan yang mengendap adalah
bahan organik fraksi berat (Meijboom et al.
1995).
HASIL
Sampel Tanah
Sampel tanah diambil dari empat lokasi
yaitu: Hutan Penelitian Dramaga, ladang
jagung, sawah organik, dan sawah non
organik di desa Situ Gede, Bogor. Hutan
Penelitian Dramaga yang merupakan hutan
homogen yang mulai ditanam pada tahun
1956. Sejak tahun 1956, di hutan Penelitian
Dramaga telah diintroduksi 130 jenis
tumbuhan, terdiri atas 127 jenis pohon, satu
jenis bambu, satu jenis rotan dan satu jenis
palmae. Lokasi lahan ladang jagung yang
diamati merupakan lahan yang digunakan
sebagai penelitian dari tahun ketahunnya. Saat
pengambilan sampel lahan ini sudah ditanami
jagung yang berumur sekitar 3 minggu.
Lokasi sawah organik yang diamati
merupakan lahan yang dikondisikan organik
hingga 10 tahun belakangan ini
menjadi
sawah organik. Saat pengambilan sampel
tanah sawah ini ditanami padi yang berumur 2
bulan. Sawah nonorganik merupakan lokasi
sawah
yang
mendapat
pemupukan
nonorganik, dan pada saat pengambilan
sampel tanah sawah ini ditanami padi yang
berumur 3 minggu.
Laju Respirasi Tanah dan Jumlah Sel
Bakteri
Laju respirasi yang dihasilkan tidak
berbeda nyata dari masing-masing lokasi yang
diamati. Jumlah total bakteri tanah yang
diperoleh hasil tertinggi pada lokasi sawah
nonorganik yaitu 8,7 x 108 sel/ml (Tabel 1).
Laju respirasi menunjukkan korelasi
positif terhadap jumlah fraksi ringan dan
jumlah bakteri tanah yang diperoleh dari
masing-masing sampel tanah. Laju respirasi
tanah berkorelasi dengan fraksi ringan bahan
organik tanah (R2= 0,82) dan jumlah bakteri
(R2= 0,87). Setiap gram fraksi ringan dapat
meningkatkan 0,31 mg/jam laju respirasi
tanah demikian pula setiap satuan bakteri total
3
tanah dapat meningkatkan laju respirasi
sebesar 0,31 mg/jam (Gambar 1).
Fraksionasi Bahan Organik Tanah
Masing-masing berat kering fraksi bahan
organik tanah pada tiap lokasi menunjukkan
jumlah yang berbeda (Tabel 2). Jumlah bahan
organik tanah fraksi ringan tertinggi terdapat
pada lokasi sawah organik yaitu 0,36 g/Kg.
fraksi total bahan organik tertinggi terdapat
pada lokasi ladang jagung yaitu 34,98 g/Kg.
Bahan organik tanah fraksi sedang tertinggi
terdapat pada lokasi sawah organik yaitu 0,66
g/Kg dan bahan organik tanah fraksi berat
jumlah tertinggi terdapat pada lokasi ladang
jagung yaitu sebesar 34,98 g/Kg.
Tabel 1 Berat kering fraksi-fraksi bahan organik tanah pada beberapa lokasi yang diamati.
Lokasi
HF (g/Kg)
MF (g/Kg)
LF (g/Kg)
Total (g/Kg)
Hutan
16,72 ± 3,08 a
0,16 ± 0,08 a
0,09 ± 0,07 a
16,97
Jagung
34,58 ± 5,46 c
0,27 ± 0,07 a
0,13 ± 0,09 a
34,98
Sawah Organik
28,21 ± 3,74 b
0,66 ± 0,17 b
0,36 ± 0,07 c
29,23
Sawah Nonorganik
27,59 ± 3,22 b
0,54 ± 0,15 b
0,24 ± 0,10 b
28,37
Angka yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata ( uji DMRT 5 %).
Tabel 2 Laju respirasi tanah dan jumlah sel bakteri tanah
Lokasi
Laju Respirasi (mg/jam) Jumlah Sel Bakteri (sel/ml)
Hutan
0,33 ± 0,06
2,9 x 108 ± 1,30
Jagung
0,34 ± 0,02
2,2 x 108 ± 1,13
Sawah Organik
0,38 ± 0,06
6,0 x 108 ± 1,90
Sawah Nonorganik
0,38 ± 0,01
8,7 x 108 ± 2,57
0.4
Rata-rata laju respirasi
(mg/jam)
0.38
0.37
0.36
y = 0,205x + 0,314
R² = 0,821
0.35
0.34
Rata-rata laju respirasi
(mg/jam)
0.39
0.39
0.38
0.37
0.36
y = 0,019x + 0,31
R² = 0,869
0.35
0.34
0.33
0.33
0.32
0.32
0
0.2
0.4
Rata-rata fraksi ringan (g/Kg)
0
2
4
Rata-rata jumlah bakteri ( x
6
108 sel/ml)
(a)
(b)
Gambar 1 Hubungan laju respirasi tanah dengan fraksi ringan (a) dan jumlah bakteri tanah (b).
PEMBAHASAN
Status bahan organik tanah dapat
dievaluasi dengan menggunakan hubungan
antara dua variabel tanah independen yaitu
berat fraksi bahan organik dan respirasi C
organik (Koutika et al. 2008). Bahan organik
tanah berdasarkan densitasnya terdiri atas tiga
fraksi yaitu fraksi berat (HF), fraksi sedang
(MF) dan fraksi ringan (LF). Bahan organik
tanah fraksi ringan merupakan salah satu
indikator dalam kesuburan tanah, karena
fraksi ringan dapat berfungsi sebagai substrat
untuk mikroorganisme dan sebagai sumber
hara langsung bagi tanaman (Hassink 1995).
Input bahan organik ke dalam tanah dalam
waktu jangka panjang menyebabkan tanah
memiliki kandungan bahan organik tanah
yang tinggi. Bahan organik tanah yang tinggi
dapat meningkatkan populasi mikroorganisme
dalam tanah yang dapat dicirikan oleh laju
respirasi mikroorganisme tanah. Pengambilan
sampel tanah pada kedalaman 10-15 cm
dengan perkiraan bahwa pada kedalaman
tersebut mikroorganisme banyak terdapat
tumbuh.
Laju respirasi yang dihasilkan dari
masing-masing
lokasi
menunjukkan
kecenderungan nilai yang sama yaitu sekitar
0,3 mg/jam (Tabel 2). Suhu tanah adalah
4
variabel lingkungan yang paling penting
untuk memprediksi respirasi tanah, diikuti
oleh kelembaban tanah (Janzen et al. 1992).
Respirasi tanah diukur sebagai fluks CO2 dari
tanah, dan berasal dari respirasi autotrofik dan
heterotrofik. CO2 dalam respirasi autotrofik
misalnya dari respirasi akar dan mikoriza
yang terkait erat dengan laju fotosintesis. CO2
dalam respirasi heterotrofik berasal dari
metabolisme mikroorganisme tanah dan fauna
tanah. Respirasi heterotrofik merupakan
proses respirasi yang memiliki kaitan erat
dengan perubahan suhu (Vicca et al. 2010).
Angka lempeng total bakteri (Tabel 2)
menunjukkan bahwa jumlah bakteri terbanyak
berada pada lokasi sawah nonorganik. Laju
respirasi tanah tidak hanya dilakukan oleh
bakteri saja, tetapi dapat juga dilakukan oleh
organisme lainnya yg berada dalam tanah
seperti fungi, fauna tanah, dan dipengaruhi
juga oleh kontribusi akar (Kuzyakov 2006).
Namun pada penelitian ini hanya melakukan
pegukurann pada ALT bakteri saja.
Jumlah fraksi ringan dan mikroorganisme
akan mempengaruhi besar kecilnya
laju
respirasi atau CO2 yang dilepaskan oleh tanah.
Berdasarkan hasil penelitian, laju respirasi
memiliki korelasi positif dengan jumlah sel
bakteri (Gambar 1b) dengan nilai koefisien
korelasi 0,87. Korelasi dapat dikatakan cukup
signifikan apabila nilai koefisien korelasi
mendekati angka 1.
Populasi mikroorganisme dalam tiap
lokasi penelitian berbeda-beda, baik dari
variasi komposisi, fase pertumbuhan, dan
kekuatan metabolismenya. Hal ini dapat
ditunjukkan oleh variasi laju respirasi tanah
tersebut. Tanah yang bertekstur kasar
memiliki jumlah mikroorganisme yang lebih
banyak dari pada tanah yang bertekstur halus.
Hal ini berkaitan dengan hara yang terdapat di
dalam tanah. Jumlah mikroorganisme terkait
dengan ketersediaan substrat (Wang et al.
2003).
Fraksi-fraksi bahan organik yang
dihasilkan dari masing-masing lokasi berbeda
nyata (Tabel 1). Perbedaan berat kering fraksi
ringan dapat disebabkan oleh penambahan
input bahan organik dan variasi dari laju
respirasi atau jumlah CO2 yang mampu
dilepas oleh tanah (Janzen et al. 1992). Sawah
organik memiliki jumlah fraksi ringan
tertinggi karena sawah ini mendapatkan input
tambahan bahan organik tanah berupa kompos
dan pupuk organik lainnya. Berdasarkan
jumlah total bahan organiknya, lokasi ladang
jagung memiliki hasil tertinggi, hal ini terlihat
pada jumlah bahan organik fraksi beratnya.
Fraksi ringan memiliki tingkat pergantian
lebih tinggi dibandingkan dengan fraksi
lainnya, sehingga dekomposisinya lebih cepat
dan dapat digunakan langsung sebagai
substrat bagi mikroorganisme tanah (Janzen et
al. 1992).
Selain suhu dan kelembaban respirasi
juga dipengaruhi oleh ketersediaan substrat,
ketersediaan oksigen, serta jenis dan umur
dari tanaman (Salisbury & Ross 1995). Lokasi
sawah organik dan sawah nonorganik
memiliki laju respirasi dan fraksi ringan
tertinggi, hal ini karena padi merupakan satusatunya tanaman budidaya yang dikenal
toleran terhadap anoksia untuk jangka waktu
yang lama (Salisbury & Ross 1995).
Pada penelitian ini tanah hutan Penelitian
Dramaga memiliki fraksi ringan paling
sedikit, diduga karena bahan organik tanah
hutan didekomposisi oleh mikroorganisme
tanah. Jenis tanaman yang banyak terdapat di
hutan penelitian Dramaga yaitu meranti
(Dipterocarpaceae) yang sulit melapuk
karena tanaman ini merupakan tanaman
penghasil kayu utama di hutan tropis.
Kemungkinan lain dapat disebabkan oleh
aerasi tanah yang kurang baik sehingga
minimnya jumlah O2 dalam tanah.
Konversi hutan menjadi lahan budidaya
biasanya disertai oleh penurunan karbon
organik tanah dan nutrisi, serta penurunan
struktur tanah. Pembudidayaan lahan dapat
mengurangi jumlah karbon karena proses
berikut: (i) mempercepat mineralisasi, (ii)
pencucian dan translokasi partikulat bahan
organik, dan (iii) mempercepat erosi (Bouajila
& Gallali 2010).
Kandungan bahan organik tanah sangat
dipengaruhi oleh sistem tanam pada tanah.
Bahan organik tanah fraksi ringan lebih
sensitif dibandingkan kandungan bahan
organik total terhadap efek pola tanam.
Perbedaan bahan organik tanah fraksi ringan
di lokasi yang berbeda dapat dikaitkan dengan
dua faktor yaitu jumlah komponen bahan
organik dan tingkat dekomposisi substrat.
Karakteristik lingkungan mempengaruhi laju
dekomposisi. Dalam kondisi yang relatif
kering, bahan organik tanah fraksi ringan
dapat terurai pada tingkat yang lebih lambat
dan lebih cepat pada kondisi yang lebih
lembab (Janzen et al. 1992), sehingga
dibutuhkan pengolahan tanah yang baik.
Pengolahan tanah ini bertujuan untuk
mempertahankan konsentrasi materi bahan
organik tanah, misalnya melalui penambahan
bahan organik dan manipulasi kelembaban
tanah dengan aplikasi pupuk dan pupuk hijau
5
yang
cenderung
akan
meningkatkan
konsentrasi bahan organik tanah fraksi ringan
(Biederbeck et al. 1994).
Lokasi kebun jagung merupakan lokasi
yang memiliki total fraksi bahan organik
tanah tertinggi. Hal ini diduga karena kebun
jagung mengandung bahan organik fraksi
berat yang sulit didekomposisi. Sejarah tanam
dapat mempengaruhi kuantitas dan kualitas
bahan organik tanah dan agregasi tanah
seperti yang dipaparkan oleh Mrabeta et al.
(2000), bahwa jenis tanaman dalam rotasi
tampaknya telah mempengaruhi proses
akumulasi bahan organik tanah dan agregasi.
SIMPULAN
Sampel tanah yang berasal dari beberapa
lokasi di desa Situ Gede, Bogor memiliki
kualitas bahan organik yang berbeda-beda.
Lokasi yang mengandung bahan organik tanah
tertinggi berasal dari kebun jagung sebesar
34,98 g/Kg. Berdasarkan laju respirasi dan
fraksi ringan, lahan sawah organik memiliki
kualitas bahan organik yang tertinggi. Laju
respirasi yang dihasilkan lahan organik ialah
sebanyak 0,38 mg/jam dan fraksi ringan yang
dihasilkan ialah 0,36 g/Kg sampel tanah.
Bahan organik tanah fraksi ringan dan jumlah
total bakteri tanah berpengaruh nyata terhadap
laju respirasi tanah.
SARAN
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut
untuk mengukur keragaman dari jumlah
mikroorganisme yang ada di dalam tanah
seperti fungi dan fauna tanah lainnya.
Kemudian perlu dilakukan pengukuran laju
respirasi tanah di lokasi penelitian perperiode,
seperti sebelum dan sesudah ditanami
tanaman serta setelah masa panen.
DAFTAR PUSTAKA
Biederbeck VO, Janzen HH, Campbell CA,
Zentner RP. 1994. Labile soil organic
matter as influenced by cropping
practices in an arid environment. Soil boil
biochem 26: 1647-1656
Bouajila A, Gallali T. 2010. Land use effect
on soil and particulate organic carbon,and
aggregate stability in some soils in
Tunisia. Afr J Agr Res 5: 764-774.
Cambardella CA, Elliot ET. 1992. Particulate
soil organic matter changes across a
grassland cultivation sequence. Soil Sci
Soc Am J 56 : 777–783.
Husen E, Mubarik NR, Rahayu G, Astuti RI.
2010. Modul: Microbial Activities in Soil
of Organic Farm Comparing to
Nonorganic farm.
Hadioetomo RS. 1993. Mikrobiologi Dasar
Dalam Praktek : Teknik dan Prosedur
Dasa Laboratorium. Gramedia: Jakarta.
Hassink J. 1995. Density fractions of soil
macroorganic matter and microbial
biomass as predictor of C and N
mineralization. Soil Biol Biochem 27: 8.
Janzen H, Campbell CA, Brandt SA, Lafond
GP, Townley SL. 1992. Ligh-fraction
organic matter in soils from long-term
crop rotations. Soil Sci Soc Am J 56:
1799-1806.
Koutika LS, Andreux F, Hassink J. Chone
CC. Cerri Th. 1999. Characterization of
organic matter in topsoils under rain
forest and pasture in the eastern Brazilian
Amazon basin. Biol Fertil Soil 29: 309–
313.
Koutika LS, Dassonville N, Vanderhoeven S,
Lardy LC, Meerts P. 2008. Relationships
between C respiration and fine particulate
organic matter (250-50 μm) weight. Eur J
Soil Biol 44:18-21.
Kuzyakov Y. 2006. Sources of CO2 efflux
from soil and review of partitioning
methods. Soil Bio Biochem 38:425–448
Liu QM, Wang SJ, Piao HC, Quyang ZY.
2003. The changes in soil organic matter
in a forest-culvation sequence traced be
stable carbon isotop. Austr J Soil Res
41:1317-1327.
Meijboom FW, Hassink J, Nordwijk MV.
1995. Density fractionation of soil
macroorganic
matter
using
silica
suspension. Soil Bio Biochem 27: 11091111.
Mrabeta R, Saber N, El Brahli A, Lahlou S,
Bessam F. 2001. Total particulate organic
matter and structural stability ofa
Calcixeroll soil under different wheat
rotations and tillage systems in a semiarid
area of Morocco. Soil Tillage Res 57 :
225-235.
Salisbury FB, Ross CW. 1995. Fisiologi
Tumbuhan. Jilid 2. Bandung: ITB.
5
yang
cenderung
akan
meningkatkan
konsentrasi bahan organik tanah fraksi ringan
(Biederbeck et al. 1994).
Lokasi kebun jagung merupakan lokasi
yang memiliki total fraksi bahan organik
tanah tertinggi. Hal ini diduga karena kebun
jagung mengandung bahan organik fraksi
berat yang sulit didekomposisi. Sejarah tanam
dapat mempengaruhi kuantitas dan kualitas
bahan organik tanah dan agregasi tanah
seperti yang dipaparkan oleh Mrabeta et al.
(2000), bahwa jenis tanaman dalam rotasi
tampaknya telah mempengaruhi proses
akumulasi bahan organik tanah dan agregasi.
SIMPULAN
Sampel tanah yang berasal dari beberapa
lokasi di desa Situ Gede, Bogor memiliki
kualitas bahan organik yang berbeda-beda.
Lokasi yang mengandung bahan organik tanah
tertinggi berasal dari kebun jagung sebesar
34,98 g/Kg. Berdasarkan laju respirasi dan
fraksi ringan, lahan sawah organik memiliki
kualitas bahan organik yang tertinggi. Laju
respirasi yang dihasilkan lahan organik ialah
sebanyak 0,38 mg/jam dan fraksi ringan yang
dihasilkan ialah 0,36 g/Kg sampel tanah.
Bahan organik tanah fraksi ringan dan jumlah
total bakteri tanah berpengaruh nyata terhadap
laju respirasi tanah.
SARAN
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut
untuk mengukur keragaman dari jumlah
mikroorganisme yang ada di dalam tanah
seperti fungi dan fauna tanah lainnya.
Kemudian perlu dilakukan pengukuran laju
respirasi tanah di lokasi penelitian perperiode,
seperti sebelum dan sesudah ditanami
tanaman serta setelah masa panen.
DAFTAR PUSTAKA
Biederbeck VO, Janzen HH, Campbell CA,
Zentner RP. 1994. Labile soil organic
matter as influenced by cropping
practices in an arid environment. Soil boil
biochem 26: 1647-1656
Bouajila A, Gallali T. 2010. Land use effect
on soil and particulate organic carbon,and
aggregate stability in some soils in
Tunisia. Afr J Agr Res 5: 764-774.
Cambardella CA, Elliot ET. 1992. Particulate
soil organic matter changes across a
grassland cultivation sequence. Soil Sci
Soc Am J 56 : 777–783.
Husen E, Mubarik NR, Rahayu G, Astuti RI.
2010. Modul: Microbial Activities in Soil
of Organic Farm Comparing to
Nonorganic farm.
Hadioetomo RS. 1993. Mikrobiologi Dasar
Dalam Praktek : Teknik dan Prosedur
Dasa Laboratorium. Gramedia: Jakarta.
Hassink J. 1995. Density fractions of soil
macroorganic matter and microbial
biomass as predictor of C and N
mineralization. Soil Biol Biochem 27: 8.
Janzen H, Campbell CA, Brandt SA, Lafond
GP, Townley SL. 1992. Ligh-fraction
organic matter in soils from long-term
crop rotations. Soil Sci Soc Am J 56:
1799-1806.
Koutika LS, Andreux F, Hassink J. Chone
CC. Cerri Th. 1999. Characterization of
organic matter in topsoils under rain
forest and pasture in the eastern Brazilian
Amazon basin. Biol Fertil Soil 29: 309–
313.
Koutika LS, Dassonville N, Vanderhoeven S,
Lardy LC, Meerts P. 2008. Relationships
between C respiration and fine particulate
organic matter (250-50 μm) weight. Eur J
Soil Biol 44:18-21.
Kuzyakov Y. 2006. Sources of CO2 efflux
from soil and review of partitioning
methods. Soil Bio Biochem 38:425–448
Liu QM, Wang SJ, Piao HC, Quyang ZY.
2003. The changes in soil organic matter
in a forest-culvation sequence traced be
stable carbon isotop. Austr J Soil Res
41:1317-1327.
Meijboom FW, Hassink J, Nordwijk MV.
1995. Density fractionation of soil
macroorganic
matter
using
silica
suspension. Soil Bio Biochem 27: 11091111.
Mrabeta R, Saber N, El Brahli A, Lahlou S,
Bessam F. 2001. Total particulate organic
matter and structural stability ofa
Calcixeroll soil under different wheat
rotations and tillage systems in a semiarid
area of Morocco. Soil Tillage Res 57 :
225-235.
Salisbury FB, Ross CW. 1995. Fisiologi
Tumbuhan. Jilid 2. Bandung: ITB.
HUBUNGAN KUALITAS BAHAN ORGANIK TANAH DAN
LAJU RESPIRASI TANAH DI BEBERAPA LAHAN
BUDIDAYA
MAYSAROH
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011
5
yang
cenderung
akan
meningkatkan
konsentrasi bahan organik tanah fraksi ringan
(Biederbeck et al. 1994).
Lokasi kebun jagung merupakan lokasi
yang memiliki total fraksi bahan organik
tanah tertinggi. Hal ini diduga karena kebun
jagung mengandung bahan organik fraksi
berat yang sulit didekomposisi. Sejarah tanam
dapat mempengaruhi kuantitas dan kualitas
bahan organik tanah dan agregasi tanah
seperti yang dipaparkan oleh Mrabeta et al.
(2000), bahwa jenis tanaman dalam rotasi
tampaknya telah mempengaruhi proses
akumulasi bahan organik tanah dan agregasi.
SIMPULAN
Sampel tanah yang berasal dari beberapa
lokasi di desa Situ Gede, Bogor memiliki
kualitas bahan organik yang berbeda-beda.
Lokasi yang mengandung bahan organik tanah
tertinggi berasal dari kebun jagung sebesar
34,98 g/Kg. Berdasarkan laju respirasi dan
fraksi ringan, lahan sawah organik memiliki
kualitas bahan organik yang tertinggi. Laju
respirasi yang dihasilkan lahan organik ialah
sebanyak 0,38 mg/jam dan fraksi ringan yang
dihasilkan ialah 0,36 g/Kg sampel tanah.
Bahan organik tanah fraksi ringan dan jumlah
total bakteri tanah berpengaruh nyata terhadap
laju respirasi tanah.
SARAN
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut
untuk mengukur keragaman dari jumlah
mikroorganisme yang ada di dalam tanah
seperti fungi dan fauna tanah lainnya.
Kemudian perlu dilakukan pengukuran laju
respirasi tanah di lokasi penelitian perperiode,
seperti sebelum dan sesudah ditanami
tanaman serta setelah masa panen.
DAFTAR PUSTAKA
Biederbeck VO, Janzen HH, Campbell CA,
Zentner RP. 1994. Labile soil organic
matter as influenced by cropping
practices in an arid environment. Soil boil
biochem 26: 1647-1656
Bouajila A, Gallali T. 2010. Land use effect
on soil and particulate organic carbon,and
aggregate stability in some soils in
Tunisia. Afr J Agr Res 5: 764-774.
Cambardella CA, Elliot ET. 1992. Particulate
soil organic matter changes across a
grassland cultivation sequence. Soil Sci
Soc Am J 56 : 777–783.
Husen E, Mubarik NR, Rahayu G, Astuti RI.
2010. Modul: Microbial Activities in Soil
of Organic Farm Comparing to
Nonorganic farm.
Hadioetomo RS. 1993. Mikrobiologi Dasar
Dalam Praktek : Teknik dan Prosedur
Dasa Laboratorium. Gramedia: Jakarta.
Hassink J. 1995. Density fractions of soil
macroorganic matter and microbial
biomass as predictor of C and N
mineralization. Soil Biol Biochem 27: 8.
Janzen H, Campbell CA, Brandt SA, Lafond
GP, Townley SL. 1992. Ligh-fraction
organic matter in soils from long-term
crop rotations. Soil Sci Soc Am J 56:
1799-1806.
Koutika LS, Andreux F, Hassink J. Chone
CC. Cerri Th. 1999. Characterization of
organic matter in topsoils under rain
forest and pasture in the eastern Brazilian
Amazon basin. Biol Fertil Soil 29: 309–
313.
Koutika LS, Dassonville N, Vanderhoeven S,
Lardy LC, Meerts P. 2008. Relationships
between C respiration and fine particulate
organic matter (250-50 μm) weight. Eur J
Soil Biol 44:18-21.
Kuzyakov Y. 2006. Sources of CO2 efflux
from soil and review of partitioning
methods. Soil Bio Biochem 38:425–448
Liu QM, Wang SJ, Piao HC, Quyang ZY.
2003. The changes in soil organic matter
in a forest-culvation sequence traced be
stable carbon isotop. Austr J Soil Res
41:1317-1327.
Meijboom FW, Hassink J, Nordwijk MV.
1995. Density fractionation of soil
macroorganic
matter
using
silica
suspension. Soil Bio Biochem 27: 11091111.
Mrabeta R, Saber N, El Brahli A, Lahlou S,
Bessam F. 2001. Total particulate organic
matter and structural stability ofa
Calcixeroll soil under different wheat
rotations and tillage systems in a semiarid
area of Morocco. Soil Tillage Res 57 :
225-235.
Salisbury FB, Ross CW. 1995. Fisiologi
Tumbuhan. Jilid 2. Bandung: ITB.
6
Vicca S, Janssens IA, Wong SC, Cernusak
LA, Farquhar GD. 2010. Zea mays
rhizosphere respiration, but not soil
organic matter decomposition was stable
across a temperature gradient. Soil Bio
Biochem 42:2030-2033
Wang WJ, Dalal RC, Moody PW, Smith CJ.
2003. Relationships of soil respiration to
microbial biomass, substrate
availability and clay content. Soil Bio
Biochem 35: 273–284
Wild A. 1995. Soil and the Environment: An
Introduction. Cambridge: University
Press.
HUBUNGAN KUALITAS BAHAN ORGANIK TANAH DAN
LAJU RESPIRASI TANAH DI BEBERAPA LAHAN
BUDIDAYA
MAYSAROH
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011
ABSTRAK
MAYSAROH, Hubungan Kualitas Bahan Organik Tanah dan Laju Respirasi Tanah Dibeberapa
Lahan Budidaya. Dibimbing oleh TRIADIATI dan NISA RACHMANIA MUBARIK.
Bahan organik tanah merupakan salah satu indikator yang mempengaruhi kesuburan
tanah. Bahan organik tanah fraksi ringan memiliki pergantian lebih cepat dibandingkan dengan
fraksi lainnya dan berperan sebagai substrat bagi mikroorganisme. Aktivitas mikroorganisme dapat
diamati melalui laju respirasi dan dapat dinyatakan sebagai laju respirasi tanah. Penelitian ini
bertujuan untuk mengetahui hubungan kualitas bahan organik tanah dan laju respirasi tanah di
beberapa lahan budidaya yaitu sawah organik, sawah nonorganik, ladang jagung, dan hutan
penelitian darmaga. Pada penelitian ini dilakukan perhitungan laju respirasi tanah dan jumlah
fraksi-fraksi dari sampel tanah dari setiap lokasi di desa Situ Gede, Bogor. Laju respirasi dari
beberapa lokasi penelitian di desa Situ Gede tidak berbeda nyata. Fraksi ringan tertinggi terdapat
pada lokasi sawah organik. Lokasi yang mengandung bahan organik tanah tertinggi ditunjukkan
oleh lokasi kebun jagung yaitu 35 g/Kg tanah. Tanah yang berasal dari sawah organik mempunyai
laju respirasi sebesar 0,38 mg/jam dan jumlah fraksi ringan dalam bahan organik tanah sebanyak
0,36 g/Kg sampel tanah. Bahan organik tanah fraksi ringan dan jumlah bakteri tanah berpengaruh
nyata terhadap laju respirasi tanah.
Kata kunci: Bahan organik tanah, respirasi, fraksi ringan, ludox.
ABSTRACT
MAYSAROH. Relationship between Quality of Soil Organic Matter and Soil Respiration rates in
some Cultivation fields. Under supervision of TRIADIATI and NISA RACHMANIA MUBARIK.
Soil organic matter is one indicator that affects the soil fertility. Light fraction of soil
organic matter has a faster turnover than the other factions and as a substrate for microorganisms.
Activity of microorganisms can be observed through the respiration rate and activity of soil
microorganisms can be expressed as the rate of soil respiration. The aims of this study were to
determine the relationship between soil organic matter and soil respiration rates in organic and
nonorganic paddy fields, cornfields in Situ Gede village, and forest research, Dramaga. This study
was calculate the rate of soil respiration and density fractionation of soil samples study sites in Situ
Gede village, Bogor. Respiration rate from study site was not significantly different. Light
Fraction of soil organic matter was the highest in organic paddy field. Total soil organic matter
was the highest in cornfield, that is 35 g/Kg soil sampel. Soil respiration rate and light fraction of
soil organic matter in paddy field were 0,38 mg/hour, and 0,36 g/Kg soil sample respectively.
Light fraction of soil organic matter and soil bacteria has significantly correlation with soil
respiration rate.
Keyword: Soil organic matter, respiration, light fraction, ludox.
HUBUNGAN KUALITAS BAHAN ORGANIK TANAH DAN LAJU
RESPIRASI TANAH DIBEBERAPA LAHAN BUDIDAYA
MAYSAROH
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Biologi
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011
Judul
Nama
NIM
: Hubungan Kualitas Bahan Organik Tanah Dan Laju Respirasi
Tanah Dibeberapa Lahan Budidaya
: Maysaroh
: G34070091
Menyetujui:
Pembimbing I,
Pembimbing II,
(Dr. Triadiati, M.Si)
19600224 198603 2 001
(Dr. Nisa Rachmania Mubarik, M.Si)
19671127 199302 2 001
Mengetahui:
Ketua Departemen Biologi
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
(Dr. Ir. Ence Darmo Jaya Supena, M.Si)
NIP 196410021989031002
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas berkat dan rahmat Nya, penulis dapat
menyelesaikan karya ilmiah ini. Penulisan karya ilmiah ini merupakan salah satu syarat untuk
mencapai gelar Sarjana Sains program studi Biologi. Karya ilmiah ini berjudul “Hubungan
Kualitas Bahan Organik Tanah dan Laju Respirasi Tanah Dibeberapa Lahan Budidaya”. Penelitian
ini dilaksanakan mulai dari bulan Februari hingga Juli 2011 yang bertujuan untuk mengetahui
hubungan kualitas bahan organik tanah dan laju respirasi tanah di beberapa lahan budidaya.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr. Triadiati, M.Si dan Dr. Nisa Rachmania, M. Si
atas bimbingan dan arahan yang diberikan. Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr. Ir. Achmad
Farajallah, M.Si selaku dosen penguji. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada pihak hutan
Penelitian Dramaga dan Bapak-bapak Petani di desa Situ Gede atas bantuan perizinan
pengambilan sampel. Terima kasih kepada seluruh staf Laboratorium Fisiologi Tumbuhan, staf
Laboratorium Mikrobiologi, serta Pak Tisna staf di rumah kaca atas bantuan dan saran selama
penulis melakukan penelitian ini. Ucapan terima kasih tidak lupa penulis sampaikan kepada
PEMDA Kabupaten Rokan Hilir atas beasiswa yang telah diberikan kepada penulis selama
perkuliahan. Terima kasih juga untuk keluarga yang senantiasa memberi cinta, doa dan dukungan,
serta teman-teman khususnya teman-teman Biologi angkatan 44, Perwira 41 dan OWA yang selalu
memberikan bantuan, doa, semangat dan kasih sayang.
Semoga karya tulis ini dapat bermanfaat.
Bogor, Agustus 2011
Maysaroh
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Riau pada tanggal 14 Agustus 1988 dari ayahanda Amat Ali dan
ibunda Nasrah. Penulis merupakan anak keempat dari tujuh bersaudara. Tahun 2007 penulis lulus
dari SMA Negeri 1 Bangko Pusako. Pada tahun yang sama, penulis diterima sebagai mahasiswi
program studi Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor
melalui jalur Beasiswa Utusan Daerah Kabupaten Rokan Hilir, Riau.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif dalam organisasi kemahasiswaan dan berbagai
kepanitian yang diselenggarakan di Himabio IPB, Institut Pertanian Bogor. Penulis pernah menjadi
staf divisi OWA Himabio IPB tahun 2008-2009, Penulis juga aktif sebagai asisten praktikum
Fisiologi Tumbuhan tahun ajaran 2010/2011.
Pada tahun 2009, penulis melaksanakan studi lapang di Wana Wisata Cangkuang,
Sukabumi dengan judul laporan “Eksplorasi Begonia Sebagai Tanaman Obat di Wana Wisata
Cangkuang, Sukabumi” yang dibimbing oleh Dr. Ir. Utut Widyastuti M,Si. Penulis melaksanakan
praktik lapangan di Pusdiklat Serikat Petani Indonesia Bogor dengan judul laporan “Persentase
Kemurnian Keturunan Kacang Tanah di Pusdiklat dan Pusat Perbenihan Serikat Petani Indonesia”
di bawah bimbingan Dr. Aris Tri Wahyudi, M. Si dan Titis Priyowidodo, S. TP.
DAFTAR ISI
Halaman
PRAKATA ........................................................................................................................................ v
DAFTAR ISI ..................................................................................................................................viii
DAFTAR TABEL ..........................................................................................................................viii
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................................................... ix
PENDAHULUAN
Latar Belakang ............................................................................................................................. 1
Tujuan .......................................................................................................................................... 1
Waktu dan Tempat ....................................................................................................................... 1
BAHAN DAN METODE
Bahan............................................................................................................................................ 1
Metode.......................................................................................................................................... 1
Pengambilan Sampel Tanah .................................................................................................... 1
Pengukuran Laju Respirasi Tanah .......................................................................................... 1
Pengukuran Jumlah sel Bakteri ............................................................................................... 2
Fraksionasi Bahan Organik Tanah .......................................................................................... 2
HASIL
Sampel Tanah .......................................................................................................................... 2
Laju Respirasi dan Jumlah Sel Bakteri .................................................................................... 2
Fraksionasi Bahan Organik Tanah .......................................................................................... 3
PEMBAHASAN ............................................................................................................................... 3
SIMPULAN ...................................................................................................................................... 5
SARAN ............................................................................................................................................. 5
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................................... 5
LAMPIRAN ...................................................................................................................................... 8
DAFTAR TABEL
Halaman
1 Berat kering fraksi-fraksi bahan organik tanah .............................................................................. 3
2 Rata-rata laju respirasi tanah dan jumlah sel bakteri tanah ............................................................ 3
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lokasi Pengambilan Sampel Tanah .................................................................................................. 8
Pembuatan Reagen dan Media .......................................................................................................... 9
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Bahan organik tanah adalah bagian dari
tanah yang berasal dari sisa tanaman dan
hewan yang terdapat di dalam tanah. Bahan
organik tanah merupakan suatu sistem
kompleks dan dinamis yang terus menerus
mengalami perubahan bentuk, karena
dipengaruhi oleh faktor biologi, fisika, dan
kimia (Wild 1995). Bahan organik tanah
merupakan hara penting untuk pertumbuhan
tanaman, pemeliharaan struktur tanah, dan
berkont
MAYSAROH, Hubungan Kualitas Bahan Organik Tanah dan Laju Respirasi Tanah Dibeberapa
Lahan Budidaya. Dibimbing oleh TRIADIATI dan NISA RACHMANIA MUBARIK.
Bahan organik tanah merupakan salah satu indikator yang mempengaruhi kesuburan
tanah. Bahan organik tanah fraksi ringan memiliki pergantian lebih cepat dibandingkan dengan
fraksi lainnya dan berperan sebagai substrat bagi mikroorganisme. Aktivitas mikroorganisme dapat
diamati melalui laju respirasi dan dapat dinyatakan sebagai laju respirasi tanah. Penelitian ini
bertujuan untuk mengetahui hubungan kualitas bahan organik tanah dan laju respirasi tanah di
beberapa lahan budidaya yaitu sawah organik, sawah nonorganik, ladang jagung, dan hutan
penelitian darmaga. Pada penelitian ini dilakukan perhitungan laju respirasi tanah dan jumlah
fraksi-fraksi dari sampel tanah dari setiap lokasi di desa Situ Gede, Bogor. Laju respirasi dari
beberapa lokasi penelitian di desa Situ Gede tidak berbeda nyata. Fraksi ringan tertinggi terdapat
pada lokasi sawah organik. Lokasi yang mengandung bahan organik tanah tertinggi ditunjukkan
oleh lokasi kebun jagung yaitu 35 g/Kg tanah. Tanah yang berasal dari sawah organik mempunyai
laju respirasi sebesar 0,38 mg/jam dan jumlah fraksi ringan dalam bahan organik tanah sebanyak
0,36 g/Kg sampel tanah. Bahan organik tanah fraksi ringan dan jumlah bakteri tanah berpengaruh
nyata terhadap laju respirasi tanah.
Kata kunci: Bahan organik tanah, respirasi, fraksi ringan, ludox.
ABSTRACT
MAYSAROH. Relationship between Quality of Soil Organic Matter and Soil Respiration rates in
some Cultivation fields. Under supervision of TRIADIATI and NISA RACHMANIA MUBARIK.
Soil organic matter is one indicator that affects the soil fertility. Light fraction of soil
organic matter has a faster turnover than the other factions and as a substrate for microorganisms.
Activity of microorganisms can be observed through the respiration rate and activity of soil
microorganisms can be expressed as the rate of soil respiration. The aims of this study were to
determine the relationship between soil organic matter and soil respiration rates in organic and
nonorganic paddy fields, cornfields in Situ Gede village, and forest research, Dramaga. This study
was calculate the rate of soil respiration and density fractionation of soil samples study sites in Situ
Gede village, Bogor. Respiration rate from study site was not significantly different. Light
Fraction of soil organic matter was the highest in organic paddy field. Total soil organic matter
was the highest in cornfield, that is 35 g/Kg soil sampel. Soil respiration rate and light fraction of
soil organic matter in paddy field were 0,38 mg/hour, and 0,36 g/Kg soil sample respectively.
Light fraction of soil organic matter and soil bacteria has significantly correlation with soil
respiration rate.
Keyword: Soil organic matter, respiration, light fraction, ludox.
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Bahan organik tanah adalah bagian dari
tanah yang berasal dari sisa tanaman dan
hewan yang terdapat di dalam tanah. Bahan
organik tanah merupakan suatu sistem
kompleks dan dinamis yang terus menerus
mengalami perubahan bentuk, karena
dipengaruhi oleh faktor biologi, fisika, dan
kimia (Wild 1995). Bahan organik tanah
merupakan hara penting untuk pertumbuhan
tanaman, pemeliharaan struktur tanah, dan
berkontribusi dalam kemampuan tanah untuk
menahan air (Liu et al. 2003). Apabila kadar
bahan organik tanah menurun, maka
kemampuan
tanah dalam mendukung
produktivitas tanaman juga akan menurun
(Janzen et al. 1992).
Bahan organik tanah terdiri atas bahan
organik tanah fraksi dengan pergantian cepat
dan bahan organik tanah fraksi dengan
pergantian lambat (Cambardella & Elliot
1992).
Tingkat
kecepatan
pergantian
(turnover) dari fraksi-fraksi bahan organik
adalah fraksi ringan, fraksi sedang, dan fraksi
berat. Fraksi dengan pergantian cepat (fraksi
ringan) memainkan peranan dominan pada
dinamika hara tanah (Janzen et al. 1992).
Fraksi ringan berperan sebagai substrat untuk
mikroorganisme dekomposer, dan sebagai
sumber hara langsung bagi tanaman (Hassink
1995).
Berdasarkan ukuran dan densitasnya
bahan organik tanah dibedakan menjadi (1)
fraksi ringan (LF), yaitu bahan organik yang
memiliki kerapatan partikel tanah < 1,13 g
cm-3 dan berasal dari sisa-sisa tanaman; (2)
fraksi sedang (MF), yaitu bahan organik yang
memiliki kerapatan partikel tanah 1,13-1,3 g
cm-3 dan sebagian berasal dari sisa-sisa
tanaman; dan (3) fraksi berat (HF), yaitu
bahan organik tanah yang memiliki kerapatan
partikel tanah > 1,3 g cm-3 dan berasal dari
bahan organik yang tidak dapat didefinisikan
(Meijboom et al. 1995).
Aktivitas mikroorganisme dapat diamati
melalui
laju respirasi
dan aktivitas
mikroorganisme dalam tanah yang dinyatakan
sebagai respirasi tanah. Respirasi tanah
didefinisikan sebagai jumlah dari semua
kegiatan metabolisme yang menghasilkan
CO2 atau yang menghasilkan penyerapan O2
dari tanah. Respirasi tanah digunakan untuk
mengevaluasi kemampuan dari biodegradasi
karbon, dan merupakan metode yang tepat
untuk mengevaluasi status bahan organik
tanah dalam ekosistem alami atau yang
dibudidaya (Koutika et al. 1999). Tanah yang
mengandung bahan organik yang tinggi juga
mengandung jumlah mikroorganisme yang
tinggi karena tanah tersebut mengandung
substrat yang dapat menunjang kehidupan
mikroorganisme. Oleh karena itu perlu
dilakukan penelitian mengenai kaitan antara
kualitas bahan organik tanah dengan laju
respirasi tanah di beberapa lahan budidaya.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
hubungan kualitas bahan organik tanah dan
laju
respirasi mikroorganisme tanah di
beberapa lahan budidaya.
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan
Februari sampai Juli 2011 di Laboratorium
Fisiologi
Tumbuhan,
Laboratorium
Mikrobiologi, dan Rumah Kaca Departemen
Biologi, FMIPA, IPB.
BAHAN DAN METODE
Bahan
Bahan yang digunakan ialah sampel tanah
berasal dari lokasi desa Situ Gede, kecamatan
Dramaga, Kabupaten Bogor yang terdiri atas
Hutan Penelitian Darmaga; ladang jagung;
sawah organik; dan sawah nonorganik
(Lampiran 1), larutan suspensi silika (Ludox®
HS-40), NaOH 0,5 N dan HCl 0,05 N.
Metode
Pengambilan Sampel Tanah. Sampel
tanah diambil dari setiap lokasi dengan
kedalaman 10-15 cm. Masing-masing lokasi
diambil tiga titik dengan dua kali ulangan.
Volume sampel tanah yang diambil setiap
ulangan ialah satu kantong plastik yang
berukuran 2 Kg. Kantong plastik diikat
dengan karet dan disimpan di rumah kaca.
Pengukuran Laju Respirasi Tanah.
Sampel tanah yang sudah diambil mengalami
penyimpanan lebih kurang satu hari ditimbang
sebanyak 50 g dari masing-masing ulangan.
Kemudian tanah tersebut dibasahi dengan 30
ml akuades dalam wadah terbuka. Sama juga
halnya dengan larutan NaOH 0,5 N dipipet
sebanyak 25 ml dan ditempatkan juga dalam
wadah terbuka. Kemudian kedua wadah
terbuka tersebut dimasukkan ke dalam tabung
yang berukuran 1-3 L dan ditutup rapat.
Kemudian diinkubasi selama 3 hari pada suhu
ruangan. Setelah 3 hari wadah yang berisi
NaOH ditambahkan 5 ml BaCl2 0,5 N
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Bahan organik tanah adalah bagian dari
tanah yang berasal dari sisa tanaman dan
hewan yang terdapat di dalam tanah. Bahan
organik tanah merupakan suatu sistem
kompleks dan dinamis yang terus menerus
mengalami perubahan bentuk, karena
dipengaruhi oleh faktor biologi, fisika, dan
kimia (Wild 1995). Bahan organik tanah
merupakan hara penting untuk pertumbuhan
tanaman, pemeliharaan struktur tanah, dan
berkontribusi dalam kemampuan tanah untuk
menahan air (Liu et al. 2003). Apabila kadar
bahan organik tanah menurun, maka
kemampuan
tanah dalam mendukung
produktivitas tanaman juga akan menurun
(Janzen et al. 1992).
Bahan organik tanah terdiri atas bahan
organik tanah fraksi dengan pergantian cepat
dan bahan organik tanah fraksi dengan
pergantian lambat (Cambardella & Elliot
1992).
Tingkat
kecepatan
pergantian
(turnover) dari fraksi-fraksi bahan organik
adalah fraksi ringan, fraksi sedang, dan fraksi
berat. Fraksi dengan pergantian cepat (fraksi
ringan) memainkan peranan dominan pada
dinamika hara tanah (Janzen et al. 1992).
Fraksi ringan berperan sebagai substrat untuk
mikroorganisme dekomposer, dan sebagai
sumber hara langsung bagi tanaman (Hassink
1995).
Berdasarkan ukuran dan densitasnya
bahan organik tanah dibedakan menjadi (1)
fraksi ringan (LF), yaitu bahan organik yang
memiliki kerapatan partikel tanah < 1,13 g
cm-3 dan berasal dari sisa-sisa tanaman; (2)
fraksi sedang (MF), yaitu bahan organik yang
memiliki kerapatan partikel tanah 1,13-1,3 g
cm-3 dan sebagian berasal dari sisa-sisa
tanaman; dan (3) fraksi berat (HF), yaitu
bahan organik tanah yang memiliki kerapatan
partikel tanah > 1,3 g cm-3 dan berasal dari
bahan organik yang tidak dapat didefinisikan
(Meijboom et al. 1995).
Aktivitas mikroorganisme dapat diamati
melalui
laju respirasi
dan aktivitas
mikroorganisme dalam tanah yang dinyatakan
sebagai respirasi tanah. Respirasi tanah
didefinisikan sebagai jumlah dari semua
kegiatan metabolisme yang menghasilkan
CO2 atau yang menghasilkan penyerapan O2
dari tanah. Respirasi tanah digunakan untuk
mengevaluasi kemampuan dari biodegradasi
karbon, dan merupakan metode yang tepat
untuk mengevaluasi status bahan organik
tanah dalam ekosistem alami atau yang
dibudidaya (Koutika et al. 1999). Tanah yang
mengandung bahan organik yang tinggi juga
mengandung jumlah mikroorganisme yang
tinggi karena tanah tersebut mengandung
substrat yang dapat menunjang kehidupan
mikroorganisme. Oleh karena itu perlu
dilakukan penelitian mengenai kaitan antara
kualitas bahan organik tanah dengan laju
respirasi tanah di beberapa lahan budidaya.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
hubungan kualitas bahan organik tanah dan
laju
respirasi mikroorganisme tanah di
beberapa lahan budidaya.
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan
Februari sampai Juli 2011 di Laboratorium
Fisiologi
Tumbuhan,
Laboratorium
Mikrobiologi, dan Rumah Kaca Departemen
Biologi, FMIPA, IPB.
BAHAN DAN METODE
Bahan
Bahan yang digunakan ialah sampel tanah
berasal dari lokasi desa Situ Gede, kecamatan
Dramaga, Kabupaten Bogor yang terdiri atas
Hutan Penelitian Darmaga; ladang jagung;
sawah organik; dan sawah nonorganik
(Lampiran 1), larutan suspensi silika (Ludox®
HS-40), NaOH 0,5 N dan HCl 0,05 N.
Metode
Pengambilan Sampel Tanah. Sampel
tanah diambil dari setiap lokasi dengan
kedalaman 10-15 cm. Masing-masing lokasi
diambil tiga titik dengan dua kali ulangan.
Volume sampel tanah yang diambil setiap
ulangan ialah satu kantong plastik yang
berukuran 2 Kg. Kantong plastik diikat
dengan karet dan disimpan di rumah kaca.
Pengukuran Laju Respirasi Tanah.
Sampel tanah yang sudah diambil mengalami
penyimpanan lebih kurang satu hari ditimbang
sebanyak 50 g dari masing-masing ulangan.
Kemudian tanah tersebut dibasahi dengan 30
ml akuades dalam wadah terbuka. Sama juga
halnya dengan larutan NaOH 0,5 N dipipet
sebanyak 25 ml dan ditempatkan juga dalam
wadah terbuka. Kemudian kedua wadah
terbuka tersebut dimasukkan ke dalam tabung
yang berukuran 1-3 L dan ditutup rapat.
Kemudian diinkubasi selama 3 hari pada suhu
ruangan. Setelah 3 hari wadah yang berisi
NaOH ditambahkan 5 ml BaCl2 0,5 N
2
dan 3-5 tetes indikator fenolftalein.
Selanjutnya dititrasi dengan HCl 0,05 N
sampai terjadi perubahan warna dari tidak
berwarna menjadi merah muda. Masingmasing sampel juga diukur kadar air/bobot
kering sampel tanahnya menggunakan oven
selama 3- 4 jam pada suhu 105 ºC.
Perhitungan hasil respirasi menggunakan
rumus sebagai berikut:
CO2
keterangan:
SW= berat sampel tanah (g); t= waktu
inkubasi (jam); Vo= ml titrasi HCl blanko; V=
ml titrasi HCl sampel; BK= bobot kering
sampel tanah dan 1,1= faktor konversi (1 ml
NaOH setara dengan 1,1 mg CO2 (Husen et al.
2010).
Pengukuran Jumlah Sel Bakteri.
Pengukuran jumlah sel bakteri langsung
dilakukan setelah pengukuran laju respirasi
selesai. Jumlah sel bakteri diukur berdasarkan
angka lempeng total (ALT). ALT merupakan
pengukuran kuantitatif berdasarkan jumlah sel
bakteri
dari
setiap
sampel
dengan
menggunakan cawan hitung dengan metode
penyebaran. Lima gram tanah dikulturkan
dalam media kaldu nutrien (NB) selama 24
jam, kemudian diambil 1 ml untuk diencerkan
hingga faktor pengenceran 107. Selanjutnya
disebar pada cawan yang berisi media NA dan
dihitung jumlah koloni yang tumbuh setelah
diinkubasi selama 24 jam (Hadioetomo 1993).
Fraksionasi Bahan Organik Tanah.
Sampel tanah yang sudah dikering udarakan
ditimbang sebanyak 500 g, kemudian disaring
dengan dua saringan (saringan atas berukuran
lubang pori 250 µm; saringan bawah
berukuran lubang pori 150 µm). Setelah
penggabungan fraksi organik dari kedua
saringan itu dilakukan fraksionasi dengan
larutan suspensi silika (Ludox®) yang
memiliki densitas sebesar 1,13 dan 1,37
gcm-3. Fraksi bahan organik yang diperoleh
(diameter > 150 µm) disebut sebagai
makroorganik. Makroorganik dipisahkan
menjadi tiga fraksi: fraksi ringan (LF)
memiliki densitas < 1,13 gcm-3, fraksi
menengah (MF) memiliki densitas antara
1,13-1,37 gcm-3, dan fraksi berat (HF) dengan
densitas > 1,37 gcm-3. Setiap fraksi
dikeringkan menjadi berat kering konstan
pada 60 ºC. Metode fraksionasi dilmulai dari
pembuatan larutan suspensi silika (Ludox)
menjadi dua densitas yaitu 1,13 dan 1,37
gcm-3. Pengukuran densitas menggunakan alat
densitometer dengan penambahan akuades.
Bahan organik yang diperoleh difraksionasi
terlebih dahulu dengan larutan ludox yang
memiliki densitas 1,13 g cm-3, setelah lebih
kurang 10 menit bagian yang mengapung
diambil yang merupakan fraksi ringan. Bahan
organik yang mengendap di fraksionasi
kembali menggunakan larutan ludox yang
memiliki densitas 1,37 g cm-3. Sama halnya
dengan dengan sebelumnya bahan organik
yang mengapung merupakan bahan organik
fraksi sedang dan yang mengendap adalah
bahan organik fraksi berat (Meijboom et al.
1995).
HASIL
Sampel Tanah
Sampel tanah diambil dari empat lokasi
yaitu: Hutan Penelitian Dramaga, ladang
jagung, sawah organik, dan sawah non
organik di desa Situ Gede, Bogor. Hutan
Penelitian Dramaga yang merupakan hutan
homogen yang mulai ditanam pada tahun
1956. Sejak tahun 1956, di hutan Penelitian
Dramaga telah diintroduksi 130 jenis
tumbuhan, terdiri atas 127 jenis pohon, satu
jenis bambu, satu jenis rotan dan satu jenis
palmae. Lokasi lahan ladang jagung yang
diamati merupakan lahan yang digunakan
sebagai penelitian dari tahun ketahunnya. Saat
pengambilan sampel lahan ini sudah ditanami
jagung yang berumur sekitar 3 minggu.
Lokasi sawah organik yang diamati
merupakan lahan yang dikondisikan organik
hingga 10 tahun belakangan ini
menjadi
sawah organik. Saat pengambilan sampel
tanah sawah ini ditanami padi yang berumur 2
bulan. Sawah nonorganik merupakan lokasi
sawah
yang
mendapat
pemupukan
nonorganik, dan pada saat pengambilan
sampel tanah sawah ini ditanami padi yang
berumur 3 minggu.
Laju Respirasi Tanah dan Jumlah Sel
Bakteri
Laju respirasi yang dihasilkan tidak
berbeda nyata dari masing-masing lokasi yang
diamati. Jumlah total bakteri tanah yang
diperoleh hasil tertinggi pada lokasi sawah
nonorganik yaitu 8,7 x 108 sel/ml (Tabel 1).
Laju respirasi menunjukkan korelasi
positif terhadap jumlah fraksi ringan dan
jumlah bakteri tanah yang diperoleh dari
masing-masing sampel tanah. Laju respirasi
tanah berkorelasi dengan fraksi ringan bahan
organik tanah (R2= 0,82) dan jumlah bakteri
(R2= 0,87). Setiap gram fraksi ringan dapat
meningkatkan 0,31 mg/jam laju respirasi
tanah demikian pula setiap satuan bakteri total
2
dan 3-5 tetes indikator fenolftalein.
Selanjutnya dititrasi dengan HCl 0,05 N
sampai terjadi perubahan warna dari tidak
berwarna menjadi merah muda. Masingmasing sampel juga diukur kadar air/bobot
kering sampel tanahnya menggunakan oven
selama 3- 4 jam pada suhu 105 ºC.
Perhitungan hasil respirasi menggunakan
rumus sebagai berikut:
CO2
keterangan:
SW= berat sampel tanah (g); t= waktu
inkubasi (jam); Vo= ml titrasi HCl blanko; V=
ml titrasi HCl sampel; BK= bobot kering
sampel tanah dan 1,1= faktor konversi (1 ml
NaOH setara dengan 1,1 mg CO2 (Husen et al.
2010).
Pengukuran Jumlah Sel Bakteri.
Pengukuran jumlah sel bakteri langsung
dilakukan setelah pengukuran laju respirasi
selesai. Jumlah sel bakteri diukur berdasarkan
angka lempeng total (ALT). ALT merupakan
pengukuran kuantitatif berdasarkan jumlah sel
bakteri
dari
setiap
sampel
dengan
menggunakan cawan hitung dengan metode
penyebaran. Lima gram tanah dikulturkan
dalam media kaldu nutrien (NB) selama 24
jam, kemudian diambil 1 ml untuk diencerkan
hingga faktor pengenceran 107. Selanjutnya
disebar pada cawan yang berisi media NA dan
dihitung jumlah koloni yang tumbuh setelah
diinkubasi selama 24 jam (Hadioetomo 1993).
Fraksionasi Bahan Organik Tanah.
Sampel tanah yang sudah dikering udarakan
ditimbang sebanyak 500 g, kemudian disaring
dengan dua saringan (saringan atas berukuran
lubang pori 250 µm; saringan bawah
berukuran lubang pori 150 µm). Setelah
penggabungan fraksi organik dari kedua
saringan itu dilakukan fraksionasi dengan
larutan suspensi silika (Ludox®) yang
memiliki densitas sebesar 1,13 dan 1,37
gcm-3. Fraksi bahan organik yang diperoleh
(diameter > 150 µm) disebut sebagai
makroorganik. Makroorganik dipisahkan
menjadi tiga fraksi: fraksi ringan (LF)
memiliki densitas < 1,13 gcm-3, fraksi
menengah (MF) memiliki densitas antara
1,13-1,37 gcm-3, dan fraksi berat (HF) dengan
densitas > 1,37 gcm-3. Setiap fraksi
dikeringkan menjadi berat kering konstan
pada 60 ºC. Metode fraksionasi dilmulai dari
pembuatan larutan suspensi silika (Ludox)
menjadi dua densitas yaitu 1,13 dan 1,37
gcm-3. Pengukuran densitas menggunakan alat
densitometer dengan penambahan akuades.
Bahan organik yang diperoleh difraksionasi
terlebih dahulu dengan larutan ludox yang
memiliki densitas 1,13 g cm-3, setelah lebih
kurang 10 menit bagian yang mengapung
diambil yang merupakan fraksi ringan. Bahan
organik yang mengendap di fraksionasi
kembali menggunakan larutan ludox yang
memiliki densitas 1,37 g cm-3. Sama halnya
dengan dengan sebelumnya bahan organik
yang mengapung merupakan bahan organik
fraksi sedang dan yang mengendap adalah
bahan organik fraksi berat (Meijboom et al.
1995).
HASIL
Sampel Tanah
Sampel tanah diambil dari empat lokasi
yaitu: Hutan Penelitian Dramaga, ladang
jagung, sawah organik, dan sawah non
organik di desa Situ Gede, Bogor. Hutan
Penelitian Dramaga yang merupakan hutan
homogen yang mulai ditanam pada tahun
1956. Sejak tahun 1956, di hutan Penelitian
Dramaga telah diintroduksi 130 jenis
tumbuhan, terdiri atas 127 jenis pohon, satu
jenis bambu, satu jenis rotan dan satu jenis
palmae. Lokasi lahan ladang jagung yang
diamati merupakan lahan yang digunakan
sebagai penelitian dari tahun ketahunnya. Saat
pengambilan sampel lahan ini sudah ditanami
jagung yang berumur sekitar 3 minggu.
Lokasi sawah organik yang diamati
merupakan lahan yang dikondisikan organik
hingga 10 tahun belakangan ini
menjadi
sawah organik. Saat pengambilan sampel
tanah sawah ini ditanami padi yang berumur 2
bulan. Sawah nonorganik merupakan lokasi
sawah
yang
mendapat
pemupukan
nonorganik, dan pada saat pengambilan
sampel tanah sawah ini ditanami padi yang
berumur 3 minggu.
Laju Respirasi Tanah dan Jumlah Sel
Bakteri
Laju respirasi yang dihasilkan tidak
berbeda nyata dari masing-masing lokasi yang
diamati. Jumlah total bakteri tanah yang
diperoleh hasil tertinggi pada lokasi sawah
nonorganik yaitu 8,7 x 108 sel/ml (Tabel 1).
Laju respirasi menunjukkan korelasi
positif terhadap jumlah fraksi ringan dan
jumlah bakteri tanah yang diperoleh dari
masing-masing sampel tanah. Laju respirasi
tanah berkorelasi dengan fraksi ringan bahan
organik tanah (R2= 0,82) dan jumlah bakteri
(R2= 0,87). Setiap gram fraksi ringan dapat
meningkatkan 0,31 mg/jam laju respirasi
tanah demikian pula setiap satuan bakteri total
3
tanah dapat meningkatkan laju respirasi
sebesar 0,31 mg/jam (Gambar 1).
Fraksionasi Bahan Organik Tanah
Masing-masing berat kering fraksi bahan
organik tanah pada tiap lokasi menunjukkan
jumlah yang berbeda (Tabel 2). Jumlah bahan
organik tanah fraksi ringan tertinggi terdapat
pada lokasi sawah organik yaitu 0,36 g/Kg.
fraksi total bahan organik tertinggi terdapat
pada lokasi ladang jagung yaitu 34,98 g/Kg.
Bahan organik tanah fraksi sedang tertinggi
terdapat pada lokasi sawah organik yaitu 0,66
g/Kg dan bahan organik tanah fraksi berat
jumlah tertinggi terdapat pada lokasi ladang
jagung yaitu sebesar 34,98 g/Kg.
Tabel 1 Berat kering fraksi-fraksi bahan organik tanah pada beberapa lokasi yang diamati.
Lokasi
HF (g/Kg)
MF (g/Kg)
LF (g/Kg)
Total (g/Kg)
Hutan
16,72 ± 3,08 a
0,16 ± 0,08 a
0,09 ± 0,07 a
16,97
Jagung
34,58 ± 5,46 c
0,27 ± 0,07 a
0,13 ± 0,09 a
34,98
Sawah Organik
28,21 ± 3,74 b
0,66 ± 0,17 b
0,36 ± 0,07 c
29,23
Sawah Nonorganik
27,59 ± 3,22 b
0,54 ± 0,15 b
0,24 ± 0,10 b
28,37
Angka yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata ( uji DMRT 5 %).
Tabel 2 Laju respirasi tanah dan jumlah sel bakteri tanah
Lokasi
Laju Respirasi (mg/jam) Jumlah Sel Bakteri (sel/ml)
Hutan
0,33 ± 0,06
2,9 x 108 ± 1,30
Jagung
0,34 ± 0,02
2,2 x 108 ± 1,13
Sawah Organik
0,38 ± 0,06
6,0 x 108 ± 1,90
Sawah Nonorganik
0,38 ± 0,01
8,7 x 108 ± 2,57
0.4
Rata-rata laju respirasi
(mg/jam)
0.38
0.37
0.36
y = 0,205x + 0,314
R² = 0,821
0.35
0.34
Rata-rata laju respirasi
(mg/jam)
0.39
0.39
0.38
0.37
0.36
y = 0,019x + 0,31
R² = 0,869
0.35
0.34
0.33
0.33
0.32
0.32
0
0.2
0.4
Rata-rata fraksi ringan (g/Kg)
0
2
4
Rata-rata jumlah bakteri ( x
6
108 sel/ml)
(a)
(b)
Gambar 1 Hubungan laju respirasi tanah dengan fraksi ringan (a) dan jumlah bakteri tanah (b).
PEMBAHASAN
Status bahan organik tanah dapat
dievaluasi dengan menggunakan hubungan
antara dua variabel tanah independen yaitu
berat fraksi bahan organik dan respirasi C
organik (Koutika et al. 2008). Bahan organik
tanah berdasarkan densitasnya terdiri atas tiga
fraksi yaitu fraksi berat (HF), fraksi sedang
(MF) dan fraksi ringan (LF). Bahan organik
tanah fraksi ringan merupakan salah satu
indikator dalam kesuburan tanah, karena
fraksi ringan dapat berfungsi sebagai substrat
untuk mikroorganisme dan sebagai sumber
hara langsung bagi tanaman (Hassink 1995).
Input bahan organik ke dalam tanah dalam
waktu jangka panjang menyebabkan tanah
memiliki kandungan bahan organik tanah
yang tinggi. Bahan organik tanah yang tinggi
dapat meningkatkan populasi mikroorganisme
dalam tanah yang dapat dicirikan oleh laju
respirasi mikroorganisme tanah. Pengambilan
sampel tanah pada kedalaman 10-15 cm
dengan perkiraan bahwa pada kedalaman
tersebut mikroorganisme banyak terdapat
tumbuh.
Laju respirasi yang dihasilkan dari
masing-masing
lokasi
menunjukkan
kecenderungan nilai yang sama yaitu sekitar
0,3 mg/jam (Tabel 2). Suhu tanah adalah
4
variabel lingkungan yang paling penting
untuk memprediksi respirasi tanah, diikuti
oleh kelembaban tanah (Janzen et al. 1992).
Respirasi tanah diukur sebagai fluks CO2 dari
tanah, dan berasal dari respirasi autotrofik dan
heterotrofik. CO2 dalam respirasi autotrofik
misalnya dari respirasi akar dan mikoriza
yang terkait erat dengan laju fotosintesis. CO2
dalam respirasi heterotrofik berasal dari
metabolisme mikroorganisme tanah dan fauna
tanah. Respirasi heterotrofik merupakan
proses respirasi yang memiliki kaitan erat
dengan perubahan suhu (Vicca et al. 2010).
Angka lempeng total bakteri (Tabel 2)
menunjukkan bahwa jumlah bakteri terbanyak
berada pada lokasi sawah nonorganik. Laju
respirasi tanah tidak hanya dilakukan oleh
bakteri saja, tetapi dapat juga dilakukan oleh
organisme lainnya yg berada dalam tanah
seperti fungi, fauna tanah, dan dipengaruhi
juga oleh kontribusi akar (Kuzyakov 2006).
Namun pada penelitian ini hanya melakukan
pegukurann pada ALT bakteri saja.
Jumlah fraksi ringan dan mikroorganisme
akan mempengaruhi besar kecilnya
laju
respirasi atau CO2 yang dilepaskan oleh tanah.
Berdasarkan hasil penelitian, laju respirasi
memiliki korelasi positif dengan jumlah sel
bakteri (Gambar 1b) dengan nilai koefisien
korelasi 0,87. Korelasi dapat dikatakan cukup
signifikan apabila nilai koefisien korelasi
mendekati angka 1.
Populasi mikroorganisme dalam tiap
lokasi penelitian berbeda-beda, baik dari
variasi komposisi, fase pertumbuhan, dan
kekuatan metabolismenya. Hal ini dapat
ditunjukkan oleh variasi laju respirasi tanah
tersebut. Tanah yang bertekstur kasar
memiliki jumlah mikroorganisme yang lebih
banyak dari pada tanah yang bertekstur halus.
Hal ini berkaitan dengan hara yang terdapat di
dalam tanah. Jumlah mikroorganisme terkait
dengan ketersediaan substrat (Wang et al.
2003).
Fraksi-fraksi bahan organik yang
dihasilkan dari masing-masing lokasi berbeda
nyata (Tabel 1). Perbedaan berat kering fraksi
ringan dapat disebabkan oleh penambahan
input bahan organik dan variasi dari laju
respirasi atau jumlah CO2 yang mampu
dilepas oleh tanah (Janzen et al. 1992). Sawah
organik memiliki jumlah fraksi ringan
tertinggi karena sawah ini mendapatkan input
tambahan bahan organik tanah berupa kompos
dan pupuk organik lainnya. Berdasarkan
jumlah total bahan organiknya, lokasi ladang
jagung memiliki hasil tertinggi, hal ini terlihat
pada jumlah bahan organik fraksi beratnya.
Fraksi ringan memiliki tingkat pergantian
lebih tinggi dibandingkan dengan fraksi
lainnya, sehingga dekomposisinya lebih cepat
dan dapat digunakan langsung sebagai
substrat bagi mikroorganisme tanah (Janzen et
al. 1992).
Selain suhu dan kelembaban respirasi
juga dipengaruhi oleh ketersediaan substrat,
ketersediaan oksigen, serta jenis dan umur
dari tanaman (Salisbury & Ross 1995). Lokasi
sawah organik dan sawah nonorganik
memiliki laju respirasi dan fraksi ringan
tertinggi, hal ini karena padi merupakan satusatunya tanaman budidaya yang dikenal
toleran terhadap anoksia untuk jangka waktu
yang lama (Salisbury & Ross 1995).
Pada penelitian ini tanah hutan Penelitian
Dramaga memiliki fraksi ringan paling
sedikit, diduga karena bahan organik tanah
hutan didekomposisi oleh mikroorganisme
tanah. Jenis tanaman yang banyak terdapat di
hutan penelitian Dramaga yaitu meranti
(Dipterocarpaceae) yang sulit melapuk
karena tanaman ini merupakan tanaman
penghasil kayu utama di hutan tropis.
Kemungkinan lain dapat disebabkan oleh
aerasi tanah yang kurang baik sehingga
minimnya jumlah O2 dalam tanah.
Konversi hutan menjadi lahan budidaya
biasanya disertai oleh penurunan karbon
organik tanah dan nutrisi, serta penurunan
struktur tanah. Pembudidayaan lahan dapat
mengurangi jumlah karbon karena proses
berikut: (i) mempercepat mineralisasi, (ii)
pencucian dan translokasi partikulat bahan
organik, dan (iii) mempercepat erosi (Bouajila
& Gallali 2010).
Kandungan bahan organik tanah sangat
dipengaruhi oleh sistem tanam pada tanah.
Bahan organik tanah fraksi ringan lebih
sensitif dibandingkan kandungan bahan
organik total terhadap efek pola tanam.
Perbedaan bahan organik tanah fraksi ringan
di lokasi yang berbeda dapat dikaitkan dengan
dua faktor yaitu jumlah komponen bahan
organik dan tingkat dekomposisi substrat.
Karakteristik lingkungan mempengaruhi laju
dekomposisi. Dalam kondisi yang relatif
kering, bahan organik tanah fraksi ringan
dapat terurai pada tingkat yang lebih lambat
dan lebih cepat pada kondisi yang lebih
lembab (Janzen et al. 1992), sehingga
dibutuhkan pengolahan tanah yang baik.
Pengolahan tanah ini bertujuan untuk
mempertahankan konsentrasi materi bahan
organik tanah, misalnya melalui penambahan
bahan organik dan manipulasi kelembaban
tanah dengan aplikasi pupuk dan pupuk hijau
5
yang
cenderung
akan
meningkatkan
konsentrasi bahan organik tanah fraksi ringan
(Biederbeck et al. 1994).
Lokasi kebun jagung merupakan lokasi
yang memiliki total fraksi bahan organik
tanah tertinggi. Hal ini diduga karena kebun
jagung mengandung bahan organik fraksi
berat yang sulit didekomposisi. Sejarah tanam
dapat mempengaruhi kuantitas dan kualitas
bahan organik tanah dan agregasi tanah
seperti yang dipaparkan oleh Mrabeta et al.
(2000), bahwa jenis tanaman dalam rotasi
tampaknya telah mempengaruhi proses
akumulasi bahan organik tanah dan agregasi.
SIMPULAN
Sampel tanah yang berasal dari beberapa
lokasi di desa Situ Gede, Bogor memiliki
kualitas bahan organik yang berbeda-beda.
Lokasi yang mengandung bahan organik tanah
tertinggi berasal dari kebun jagung sebesar
34,98 g/Kg. Berdasarkan laju respirasi dan
fraksi ringan, lahan sawah organik memiliki
kualitas bahan organik yang tertinggi. Laju
respirasi yang dihasilkan lahan organik ialah
sebanyak 0,38 mg/jam dan fraksi ringan yang
dihasilkan ialah 0,36 g/Kg sampel tanah.
Bahan organik tanah fraksi ringan dan jumlah
total bakteri tanah berpengaruh nyata terhadap
laju respirasi tanah.
SARAN
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut
untuk mengukur keragaman dari jumlah
mikroorganisme yang ada di dalam tanah
seperti fungi dan fauna tanah lainnya.
Kemudian perlu dilakukan pengukuran laju
respirasi tanah di lokasi penelitian perperiode,
seperti sebelum dan sesudah ditanami
tanaman serta setelah masa panen.
DAFTAR PUSTAKA
Biederbeck VO, Janzen HH, Campbell CA,
Zentner RP. 1994. Labile soil organic
matter as influenced by cropping
practices in an arid environment. Soil boil
biochem 26: 1647-1656
Bouajila A, Gallali T. 2010. Land use effect
on soil and particulate organic carbon,and
aggregate stability in some soils in
Tunisia. Afr J Agr Res 5: 764-774.
Cambardella CA, Elliot ET. 1992. Particulate
soil organic matter changes across a
grassland cultivation sequence. Soil Sci
Soc Am J 56 : 777–783.
Husen E, Mubarik NR, Rahayu G, Astuti RI.
2010. Modul: Microbial Activities in Soil
of Organic Farm Comparing to
Nonorganic farm.
Hadioetomo RS. 1993. Mikrobiologi Dasar
Dalam Praktek : Teknik dan Prosedur
Dasa Laboratorium. Gramedia: Jakarta.
Hassink J. 1995. Density fractions of soil
macroorganic matter and microbial
biomass as predictor of C and N
mineralization. Soil Biol Biochem 27: 8.
Janzen H, Campbell CA, Brandt SA, Lafond
GP, Townley SL. 1992. Ligh-fraction
organic matter in soils from long-term
crop rotations. Soil Sci Soc Am J 56:
1799-1806.
Koutika LS, Andreux F, Hassink J. Chone
CC. Cerri Th. 1999. Characterization of
organic matter in topsoils under rain
forest and pasture in the eastern Brazilian
Amazon basin. Biol Fertil Soil 29: 309–
313.
Koutika LS, Dassonville N, Vanderhoeven S,
Lardy LC, Meerts P. 2008. Relationships
between C respiration and fine particulate
organic matter (250-50 μm) weight. Eur J
Soil Biol 44:18-21.
Kuzyakov Y. 2006. Sources of CO2 efflux
from soil and review of partitioning
methods. Soil Bio Biochem 38:425–448
Liu QM, Wang SJ, Piao HC, Quyang ZY.
2003. The changes in soil organic matter
in a forest-culvation sequence traced be
stable carbon isotop. Austr J Soil Res
41:1317-1327.
Meijboom FW, Hassink J, Nordwijk MV.
1995. Density fractionation of soil
macroorganic
matter
using
silica
suspension. Soil Bio Biochem 27: 11091111.
Mrabeta R, Saber N, El Brahli A, Lahlou S,
Bessam F. 2001. Total particulate organic
matter and structural stability ofa
Calcixeroll soil under different wheat
rotations and tillage systems in a semiarid
area of Morocco. Soil Tillage Res 57 :
225-235.
Salisbury FB, Ross CW. 1995. Fisiologi
Tumbuhan. Jilid 2. Bandung: ITB.
5
yang
cenderung
akan
meningkatkan
konsentrasi bahan organik tanah fraksi ringan
(Biederbeck et al. 1994).
Lokasi kebun jagung merupakan lokasi
yang memiliki total fraksi bahan organik
tanah tertinggi. Hal ini diduga karena kebun
jagung mengandung bahan organik fraksi
berat yang sulit didekomposisi. Sejarah tanam
dapat mempengaruhi kuantitas dan kualitas
bahan organik tanah dan agregasi tanah
seperti yang dipaparkan oleh Mrabeta et al.
(2000), bahwa jenis tanaman dalam rotasi
tampaknya telah mempengaruhi proses
akumulasi bahan organik tanah dan agregasi.
SIMPULAN
Sampel tanah yang berasal dari beberapa
lokasi di desa Situ Gede, Bogor memiliki
kualitas bahan organik yang berbeda-beda.
Lokasi yang mengandung bahan organik tanah
tertinggi berasal dari kebun jagung sebesar
34,98 g/Kg. Berdasarkan laju respirasi dan
fraksi ringan, lahan sawah organik memiliki
kualitas bahan organik yang tertinggi. Laju
respirasi yang dihasilkan lahan organik ialah
sebanyak 0,38 mg/jam dan fraksi ringan yang
dihasilkan ialah 0,36 g/Kg sampel tanah.
Bahan organik tanah fraksi ringan dan jumlah
total bakteri tanah berpengaruh nyata terhadap
laju respirasi tanah.
SARAN
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut
untuk mengukur keragaman dari jumlah
mikroorganisme yang ada di dalam tanah
seperti fungi dan fauna tanah lainnya.
Kemudian perlu dilakukan pengukuran laju
respirasi tanah di lokasi penelitian perperiode,
seperti sebelum dan sesudah ditanami
tanaman serta setelah masa panen.
DAFTAR PUSTAKA
Biederbeck VO, Janzen HH, Campbell CA,
Zentner RP. 1994. Labile soil organic
matter as influenced by cropping
practices in an arid environment. Soil boil
biochem 26: 1647-1656
Bouajila A, Gallali T. 2010. Land use effect
on soil and particulate organic carbon,and
aggregate stability in some soils in
Tunisia. Afr J Agr Res 5: 764-774.
Cambardella CA, Elliot ET. 1992. Particulate
soil organic matter changes across a
grassland cultivation sequence. Soil Sci
Soc Am J 56 : 777–783.
Husen E, Mubarik NR, Rahayu G, Astuti RI.
2010. Modul: Microbial Activities in Soil
of Organic Farm Comparing to
Nonorganic farm.
Hadioetomo RS. 1993. Mikrobiologi Dasar
Dalam Praktek : Teknik dan Prosedur
Dasa Laboratorium. Gramedia: Jakarta.
Hassink J. 1995. Density fractions of soil
macroorganic matter and microbial
biomass as predictor of C and N
mineralization. Soil Biol Biochem 27: 8.
Janzen H, Campbell CA, Brandt SA, Lafond
GP, Townley SL. 1992. Ligh-fraction
organic matter in soils from long-term
crop rotations. Soil Sci Soc Am J 56:
1799-1806.
Koutika LS, Andreux F, Hassink J. Chone
CC. Cerri Th. 1999. Characterization of
organic matter in topsoils under rain
forest and pasture in the eastern Brazilian
Amazon basin. Biol Fertil Soil 29: 309–
313.
Koutika LS, Dassonville N, Vanderhoeven S,
Lardy LC, Meerts P. 2008. Relationships
between C respiration and fine particulate
organic matter (250-50 μm) weight. Eur J
Soil Biol 44:18-21.
Kuzyakov Y. 2006. Sources of CO2 efflux
from soil and review of partitioning
methods. Soil Bio Biochem 38:425–448
Liu QM, Wang SJ, Piao HC, Quyang ZY.
2003. The changes in soil organic matter
in a forest-culvation sequence traced be
stable carbon isotop. Austr J Soil Res
41:1317-1327.
Meijboom FW, Hassink J, Nordwijk MV.
1995. Density fractionation of soil
macroorganic
matter
using
silica
suspension. Soil Bio Biochem 27: 11091111.
Mrabeta R, Saber N, El Brahli A, Lahlou S,
Bessam F. 2001. Total particulate organic
matter and structural stability ofa
Calcixeroll soil under different wheat
rotations and tillage systems in a semiarid
area of Morocco. Soil Tillage Res 57 :
225-235.
Salisbury FB, Ross CW. 1995. Fisiologi
Tumbuhan. Jilid 2. Bandung: ITB.
HUBUNGAN KUALITAS BAHAN ORGANIK TANAH DAN
LAJU RESPIRASI TANAH DI BEBERAPA LAHAN
BUDIDAYA
MAYSAROH
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011
5
yang
cenderung
akan
meningkatkan
konsentrasi bahan organik tanah fraksi ringan
(Biederbeck et al. 1994).
Lokasi kebun jagung merupakan lokasi
yang memiliki total fraksi bahan organik
tanah tertinggi. Hal ini diduga karena kebun
jagung mengandung bahan organik fraksi
berat yang sulit didekomposisi. Sejarah tanam
dapat mempengaruhi kuantitas dan kualitas
bahan organik tanah dan agregasi tanah
seperti yang dipaparkan oleh Mrabeta et al.
(2000), bahwa jenis tanaman dalam rotasi
tampaknya telah mempengaruhi proses
akumulasi bahan organik tanah dan agregasi.
SIMPULAN
Sampel tanah yang berasal dari beberapa
lokasi di desa Situ Gede, Bogor memiliki
kualitas bahan organik yang berbeda-beda.
Lokasi yang mengandung bahan organik tanah
tertinggi berasal dari kebun jagung sebesar
34,98 g/Kg. Berdasarkan laju respirasi dan
fraksi ringan, lahan sawah organik memiliki
kualitas bahan organik yang tertinggi. Laju
respirasi yang dihasilkan lahan organik ialah
sebanyak 0,38 mg/jam dan fraksi ringan yang
dihasilkan ialah 0,36 g/Kg sampel tanah.
Bahan organik tanah fraksi ringan dan jumlah
total bakteri tanah berpengaruh nyata terhadap
laju respirasi tanah.
SARAN
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut
untuk mengukur keragaman dari jumlah
mikroorganisme yang ada di dalam tanah
seperti fungi dan fauna tanah lainnya.
Kemudian perlu dilakukan pengukuran laju
respirasi tanah di lokasi penelitian perperiode,
seperti sebelum dan sesudah ditanami
tanaman serta setelah masa panen.
DAFTAR PUSTAKA
Biederbeck VO, Janzen HH, Campbell CA,
Zentner RP. 1994. Labile soil organic
matter as influenced by cropping
practices in an arid environment. Soil boil
biochem 26: 1647-1656
Bouajila A, Gallali T. 2010. Land use effect
on soil and particulate organic carbon,and
aggregate stability in some soils in
Tunisia. Afr J Agr Res 5: 764-774.
Cambardella CA, Elliot ET. 1992. Particulate
soil organic matter changes across a
grassland cultivation sequence. Soil Sci
Soc Am J 56 : 777–783.
Husen E, Mubarik NR, Rahayu G, Astuti RI.
2010. Modul: Microbial Activities in Soil
of Organic Farm Comparing to
Nonorganic farm.
Hadioetomo RS. 1993. Mikrobiologi Dasar
Dalam Praktek : Teknik dan Prosedur
Dasa Laboratorium. Gramedia: Jakarta.
Hassink J. 1995. Density fractions of soil
macroorganic matter and microbial
biomass as predictor of C and N
mineralization. Soil Biol Biochem 27: 8.
Janzen H, Campbell CA, Brandt SA, Lafond
GP, Townley SL. 1992. Ligh-fraction
organic matter in soils from long-term
crop rotations. Soil Sci Soc Am J 56:
1799-1806.
Koutika LS, Andreux F, Hassink J. Chone
CC. Cerri Th. 1999. Characterization of
organic matter in topsoils under rain
forest and pasture in the eastern Brazilian
Amazon basin. Biol Fertil Soil 29: 309–
313.
Koutika LS, Dassonville N, Vanderhoeven S,
Lardy LC, Meerts P. 2008. Relationships
between C respiration and fine particulate
organic matter (250-50 μm) weight. Eur J
Soil Biol 44:18-21.
Kuzyakov Y. 2006. Sources of CO2 efflux
from soil and review of partitioning
methods. Soil Bio Biochem 38:425–448
Liu QM, Wang SJ, Piao HC, Quyang ZY.
2003. The changes in soil organic matter
in a forest-culvation sequence traced be
stable carbon isotop. Austr J Soil Res
41:1317-1327.
Meijboom FW, Hassink J, Nordwijk MV.
1995. Density fractionation of soil
macroorganic
matter
using
silica
suspension. Soil Bio Biochem 27: 11091111.
Mrabeta R, Saber N, El Brahli A, Lahlou S,
Bessam F. 2001. Total particulate organic
matter and structural stability ofa
Calcixeroll soil under different wheat
rotations and tillage systems in a semiarid
area of Morocco. Soil Tillage Res 57 :
225-235.
Salisbury FB, Ross CW. 1995. Fisiologi
Tumbuhan. Jilid 2. Bandung: ITB.
6
Vicca S, Janssens IA, Wong SC, Cernusak
LA, Farquhar GD. 2010. Zea mays
rhizosphere respiration, but not soil
organic matter decomposition was stable
across a temperature gradient. Soil Bio
Biochem 42:2030-2033
Wang WJ, Dalal RC, Moody PW, Smith CJ.
2003. Relationships of soil respiration to
microbial biomass, substrate
availability and clay content. Soil Bio
Biochem 35: 273–284
Wild A. 1995. Soil and the Environment: An
Introduction. Cambridge: University
Press.
HUBUNGAN KUALITAS BAHAN ORGANIK TANAH DAN
LAJU RESPIRASI TANAH DI BEBERAPA LAHAN
BUDIDAYA
MAYSAROH
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011
ABSTRAK
MAYSAROH, Hubungan Kualitas Bahan Organik Tanah dan Laju Respirasi Tanah Dibeberapa
Lahan Budidaya. Dibimbing oleh TRIADIATI dan NISA RACHMANIA MUBARIK.
Bahan organik tanah merupakan salah satu indikator yang mempengaruhi kesuburan
tanah. Bahan organik tanah fraksi ringan memiliki pergantian lebih cepat dibandingkan dengan
fraksi lainnya dan berperan sebagai substrat bagi mikroorganisme. Aktivitas mikroorganisme dapat
diamati melalui laju respirasi dan dapat dinyatakan sebagai laju respirasi tanah. Penelitian ini
bertujuan untuk mengetahui hubungan kualitas bahan organik tanah dan laju respirasi tanah di
beberapa lahan budidaya yaitu sawah organik, sawah nonorganik, ladang jagung, dan hutan
penelitian darmaga. Pada penelitian ini dilakukan perhitungan laju respirasi tanah dan jumlah
fraksi-fraksi dari sampel tanah dari setiap lokasi di desa Situ Gede, Bogor. Laju respirasi dari
beberapa lokasi penelitian di desa Situ Gede tidak berbeda nyata. Fraksi ringan tertinggi terdapat
pada lokasi sawah organik. Lokasi yang mengandung bahan organik tanah tertinggi ditunjukkan
oleh lokasi kebun jagung yaitu 35 g/Kg tanah. Tanah yang berasal dari sawah organik mempunyai
laju respirasi sebesar 0,38 mg/jam dan jumlah fraksi ringan dalam bahan organik tanah sebanyak
0,36 g/Kg sampel tanah. Bahan organik tanah fraksi ringan dan jumlah bakteri tanah berpengaruh
nyata terhadap laju respirasi tanah.
Kata kunci: Bahan organik tanah, respirasi, fraksi ringan, ludox.
ABSTRACT
MAYSAROH. Relationship between Quality of Soil Organic Matter and Soil Respiration rates in
some Cultivation fields. Under supervision of TRIADIATI and NISA RACHMANIA MUBARIK.
Soil organic matter is one indicator that affects the soil fertility. Light fraction of soil
organic matter has a faster turnover than the other factions and as a substrate for microorganisms.
Activity of microorganisms can be observed through the respiration rate and activity of soil
microorganisms can be expressed as the rate of soil respiration. The aims of this study were to
determine the relationship between soil organic matter and soil respiration rates in organic and
nonorganic paddy fields, cornfields in Situ Gede village, and forest research, Dramaga. This study
was calculate the rate of soil respiration and density fractionation of soil samples study sites in Situ
Gede village, Bogor. Respiration rate from study site was not significantly different. Light
Fraction of soil organic matter was the highest in organic paddy field. Total soil organic matter
was the highest in cornfield, that is 35 g/Kg soil sampel. Soil respiration rate and light fraction of
soil organic matter in paddy field were 0,38 mg/hour, and 0,36 g/Kg soil sample respectively.
Light fraction of soil organic matter and soil bacteria has significantly correlation with soil
respiration rate.
Keyword: Soil organic matter, respiration, light fraction, ludox.
HUBUNGAN KUALITAS BAHAN ORGANIK TANAH DAN LAJU
RESPIRASI TANAH DIBEBERAPA LAHAN BUDIDAYA
MAYSAROH
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Biologi
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011
Judul
Nama
NIM
: Hubungan Kualitas Bahan Organik Tanah Dan Laju Respirasi
Tanah Dibeberapa Lahan Budidaya
: Maysaroh
: G34070091
Menyetujui:
Pembimbing I,
Pembimbing II,
(Dr. Triadiati, M.Si)
19600224 198603 2 001
(Dr. Nisa Rachmania Mubarik, M.Si)
19671127 199302 2 001
Mengetahui:
Ketua Departemen Biologi
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
(Dr. Ir. Ence Darmo Jaya Supena, M.Si)
NIP 196410021989031002
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas berkat dan rahmat Nya, penulis dapat
menyelesaikan karya ilmiah ini. Penulisan karya ilmiah ini merupakan salah satu syarat untuk
mencapai gelar Sarjana Sains program studi Biologi. Karya ilmiah ini berjudul “Hubungan
Kualitas Bahan Organik Tanah dan Laju Respirasi Tanah Dibeberapa Lahan Budidaya”. Penelitian
ini dilaksanakan mulai dari bulan Februari hingga Juli 2011 yang bertujuan untuk mengetahui
hubungan kualitas bahan organik tanah dan laju respirasi tanah di beberapa lahan budidaya.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr. Triadiati, M.Si dan Dr. Nisa Rachmania, M. Si
atas bimbingan dan arahan yang diberikan. Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr. Ir. Achmad
Farajallah, M.Si selaku dosen penguji. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada pihak hutan
Penelitian Dramaga dan Bapak-bapak Petani di desa Situ Gede atas bantuan perizinan
pengambilan sampel. Terima kasih kepada seluruh staf Laboratorium Fisiologi Tumbuhan, staf
Laboratorium Mikrobiologi, serta Pak Tisna staf di rumah kaca atas bantuan dan saran selama
penulis melakukan penelitian ini. Ucapan terima kasih tidak lupa penulis sampaikan kepada
PEMDA Kabupaten Rokan Hilir atas beasiswa yang telah diberikan kepada penulis selama
perkuliahan. Terima kasih juga untuk keluarga yang senantiasa memberi cinta, doa dan dukungan,
serta teman-teman khususnya teman-teman Biologi angkatan 44, Perwira 41 dan OWA yang selalu
memberikan bantuan, doa, semangat dan kasih sayang.
Semoga karya tulis ini dapat bermanfaat.
Bogor, Agustus 2011
Maysaroh
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Riau pada tanggal 14 Agustus 1988 dari ayahanda Amat Ali dan
ibunda Nasrah. Penulis merupakan anak keempat dari tujuh bersaudara. Tahun 2007 penulis lulus
dari SMA Negeri 1 Bangko Pusako. Pada tahun yang sama, penulis diterima sebagai mahasiswi
program studi Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor
melalui jalur Beasiswa Utusan Daerah Kabupaten Rokan Hilir, Riau.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif dalam organisasi kemahasiswaan dan berbagai
kepanitian yang diselenggarakan di Himabio IPB, Institut Pertanian Bogor. Penulis pernah menjadi
staf divisi OWA Himabio IPB tahun 2008-2009, Penulis juga aktif sebagai asisten praktikum
Fisiologi Tumbuhan tahun ajaran 2010/2011.
Pada tahun 2009, penulis melaksanakan studi lapang di Wana Wisata Cangkuang,
Sukabumi dengan judul laporan “Eksplorasi Begonia Sebagai Tanaman Obat di Wana Wisata
Cangkuang, Sukabumi” yang dibimbing oleh Dr. Ir. Utut Widyastuti M,Si. Penulis melaksanakan
praktik lapangan di Pusdiklat Serikat Petani Indonesia Bogor dengan judul laporan “Persentase
Kemurnian Keturunan Kacang Tanah di Pusdiklat dan Pusat Perbenihan Serikat Petani Indonesia”
di bawah bimbingan Dr. Aris Tri Wahyudi, M. Si dan Titis Priyowidodo, S. TP.
DAFTAR ISI
Halaman
PRAKATA ........................................................................................................................................ v
DAFTAR ISI ..................................................................................................................................viii
DAFTAR TABEL ..........................................................................................................................viii
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................................................... ix
PENDAHULUAN
Latar Belakang ............................................................................................................................. 1
Tujuan .......................................................................................................................................... 1
Waktu dan Tempat ....................................................................................................................... 1
BAHAN DAN METODE
Bahan............................................................................................................................................ 1
Metode.......................................................................................................................................... 1
Pengambilan Sampel Tanah .................................................................................................... 1
Pengukuran Laju Respirasi Tanah .......................................................................................... 1
Pengukuran Jumlah sel Bakteri ............................................................................................... 2
Fraksionasi Bahan Organik Tanah .......................................................................................... 2
HASIL
Sampel Tanah .......................................................................................................................... 2
Laju Respirasi dan Jumlah Sel Bakteri .................................................................................... 2
Fraksionasi Bahan Organik Tanah .......................................................................................... 3
PEMBAHASAN ............................................................................................................................... 3
SIMPULAN ...................................................................................................................................... 5
SARAN ............................................................................................................................................. 5
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................................... 5
LAMPIRAN ...................................................................................................................................... 8
DAFTAR TABEL
Halaman
1 Berat kering fraksi-fraksi bahan organik tanah .............................................................................. 3
2 Rata-rata laju respirasi tanah dan jumlah sel bakteri tanah ............................................................ 3
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lokasi Pengambilan Sampel Tanah .................................................................................................. 8
Pembuatan Reagen dan Media .......................................................................................................... 9
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Bahan organik tanah adalah bagian dari
tanah yang berasal dari sisa tanaman dan
hewan yang terdapat di dalam tanah. Bahan
organik tanah merupakan suatu sistem
kompleks dan dinamis yang terus menerus
mengalami perubahan bentuk, karena
dipengaruhi oleh faktor biologi, fisika, dan
kimia (Wild 1995). Bahan organik tanah
merupakan hara penting untuk pertumbuhan
tanaman, pemeliharaan struktur tanah, dan
berkont