Struktur Komunitas Makrofauna Tanah Pada Lahan Pertanian Anorganik dan Organik Di Kabupaten Karo

STRUKTUR KOMUNITAS MAKROFAUNA TANAH PADA
LAHAN PERTANIAN ANORGANIK DAN ORGANIK
DI KABUPATEN KARO

SKRIPSI

MUHAMMAD ZULFAN ARIS SILAEN
090805058

DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014

Universitas Sumatera Utara

STRUKTUR KOMUNITAS MAKROFAUNA TANAH PADA
LAHAN PERTANIAN ANORGANIK DAN ORGANIK
DI KABUPATEN KARO


SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains

MUHAMMAD ZULFAN ARIS SILAEN
090805058

DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014

Universitas Sumatera Utara

Persetujuan Pembimbing Tunggal:

PERSETUJUAN


Judul

: Struktur Komunitas Makrofauna Tanah Pada
Lahan Pertanian Anorganik dan Organik Di
Kabupaten Karo
: Skripsi
: Muhammad Zulfan Aris Silaen
: 090805058
: Sarjana (S1) Biologi
: Biologi
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara

Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas


Disetuhui di
Medan, April 2014

Disetujui Oleh
Departemen Biologi FMIPA USU

Pembimbing 1,

Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc.
NIP. 19630123 1990032001

Drs. Arlen Hanel John, M.Si.
NIP. 195810181990031001

Universitas Sumatera Utara

Persetujuan Pembimbing Ganda:

PERSETUJUAN


Judul

: Struktur Komunitas Makrofauna Tanah
Pada Lahan Pertanian Anorganik dan
Organik Di Kabupaten Karo
: Skripsi
: Muhammad Zulfan Aris Silaen
: 090805058
: Sarjana (S1) Biologi
: Biologi
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara

Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas


Disetuhui di
Medan, April 2014

Komisi Pembimbing
Pembimbing 2,

Pembimbing 1,

Drs. Nursal, M.Si.
NIP.196109031990031002

Drs. Arlen Hanel John, M.Si.
NIP. 195810181990031001

Disetujui Oleh
Departemen Biologi FMIPA USU
Ketua,

Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc.
NIP. 19630123 199003 2 001


Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN

STRUKTUR KOMUNITAS MAKROFAUNA TANAH PADA
LAHAN PERTANIAN ANORGANIK DAN ORGANIK
DI KABUPATEN KARO

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, April 2014

MUHAMMAD ZULFAN ARIS SILAEN
090805058

Universitas Sumatera Utara


PENGHARGAAN

Alhamdulillahirabbil alamin, segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat
Allah SWT atas segala rahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat
menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini dengan judul Struktur
Komunitas Makrofauna Tanah Pada Lahan Pertanian Anorganik dan
Organik Di Kabupaten Karo.
Penelitian dan penulisan skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik karena
bantuan, peran serta dukungan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis
ingin menyampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan yang setinggitingginya kepada:
1. Drs. Arlen Hanel John, M.Si dan Drs. Nursal M.Si selaku dosen pembimbing
yang telah banyak meluangkan waktunya dalam memberikan arahan,
bimbingan serta motivasi kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
2. Bapak Tanta Ketaren dan Bapak Mail Ketaren serta Bapak Daniel atas izin
dan kesempatan yang diberikan kepada penulis dalam melaksanakan
penelitian di lahan pertaniannya.
3. Dr. Sutarman, M.Sc selaku Dekan FMIPA USU.
4. Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc dan Dr. Saleha Hanum, M.Si selaku ketua dan
sekretaris Departemen Biologi FMIPA USU.

5. Dr. Erni Jumilawaty, M.Si dan Prof. Dr. Retno Widhiastuti,MS selaku dosen
penguji yang telah banyak memberikan kritik, saran, dan masukan untuk
kesempurnaan skripsi ini.
6. Dr. Salomo Hutahaean, M.Si selaku dosen pembimbing akademik yang telah
banyak memberikan nasehat dan bimbingan kepada penulis dalam menjalani
perkuliahan.
7. Seluruh dosen Departemen Biologi FMIPA USU yang telah banyak
menyumbangkan ilmu dan pemikirannya kepada penulis selama perkuliahan.
8. Abangda Hendar Raswin, Ibu Roslina Ginting dan Ibu Nurhasni muluk
selaku pegawai administrasi dan Laboran di Departemen Biologi FMIPA
USU atas segala bantuan dan kebaikan yang diberikan kepada penulis selama
ini.
9. Himabio, Biopalas, dan IPKB sebagai wadah untuk menimba ilmu di luar
perkuliahan yang telah banyak memberikan pengalaman-pengalaman hebat
kepada penulis.
10. Rekan-rekan di bidang Ekologi Hewan: Nurul, Zubeir, Arfah, Fauziah, Siska,
Riris, Fivin, Afni dan Fika yang telah berkenan menjadi sahabat yang baik
bagi penulis.
11. Imam, Bobby, Zubeir, Nuri, Nisa, Ofi, Novi, Lisa, Siska, Sepwin, Wulan,
Rita, Annisa Willy, Essy, Eryna, dan Putri atas persahabatan yang indah dan

canda tawa yang terukir selama ini.
12. Seluruh sahabat Stambuk 2009 (09TOPUS) yang telah mewarnai kehidupan
penulis selama masa perkuliahan yang namanya tidak dapat disebutkan satu
persatu.

Universitas Sumatera Utara

13. Adik-adik Stambuk 2010 & 2011 khususnya Wiwi, Siti, Inggin, Fitri, Nasir,
Taufik dan Mujahidin atas dukungan yang diberikan selama ini kepada
penulis.
14. Bang Sofian, Bang Dedi, Hadianto, Karmanto, Arman, Safriadi dan seluruh
Remaja Masjid Nurul Hidayah yang banyak memberikan inspirasi dan
nasehat untuk senantiasa mengingat dan mendekatkan diri kepada Allah
SWT.
15. Teristimewa dan spesial kepada Ayahanda Muhammad Ali Amran J. Silaen
dan Ibunda Asmah Br Simangunsong, adikku Nurhandayani Fatimah Silaen
dan Muhammad Azwar Ibrahim Silaen, Opung dan Nenek, Bapa uda, Bou,
Pak cik, Ibuk dan seluruh keluarga penulis yang senantiasa setulus hati
memberikan do’a, dorongan, kasih sayang serta semangat kepada penulis
dalam menyelesaikan studi.

Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih, semoga skripsi ini dapat
bermanfaat bagi semua pihak.

Medan, April 2014

Penulis

Universitas Sumatera Utara

STRUKTUR KOMUNITAS MAKROFAUNA TANAH PADA
LAHAN PERTANIAN ANORGANIK DAN ORGANIK
DI KABUPATEN KARO

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui struktur komunitas makrofauna tanah
pada lahan pertanian anorganik dan organik di kabupaten karo, dilakukan pada
bulan Juni 2013. Penempatan plot sampling dengan metode Purposive Random
Sampling. Pengambilan sampel dilakukan dengan metode Pitfall Trap, Kuadrat
dan Hand Sorting. Dari hasil penelitian ditemukan 3 filum. 8 kelas, 17 ordo, 28

famili dan 32 spesies makrofauna tanah. Nilai kepadatan total tertinggi pada
lokasi II (lahan pertanian organik) sebesar 404,100 Ind/m2 sedangkan lokasi I
(lahan pertanian anorganik) sebesar 265,455 Ind/m2. Nilai frekuensi kehadiran
pada kedua lokasi relatif sama yaitu antara Aksidental dan Assesori. Makrofauna
tanah karakteristik yang ditemukan adalah Nitidula rufipes dan Odontoponera
denticulata. Nilai indeks keanekaragaman tertinggi pada lokasi II dengan nilai
sebesar 2,743 sedangkan lokasi I sebesar 2,582. Nilai indeks keseragaman
tertinggi pada lokasi I dengan nilai sebesar 0,823 sedangkan lokasi II sebesar
0,806. Nilai indeks kesamaan makrofauna tanah kedua lokasi tergolong sangat
mirip dengan nilai 79,245%. Uji korelasi Pearson menunjukkan hubungan yang
bervariasi antara faktor fisik dan kimia tanah dengan filum makrofauna tanah
yang ditemukan.
Kata kunci:

Makrofauna tanah, Pertanian Anorganik, Pertanian organik,
Struktur komunitas

Universitas Sumatera Utara

COMMUNITY STRUCTURE OF SOIL MACROFAUNA IN
ANORGANIC AND ORGANIC FARMLAND
AT KARO REGENCY

ABSTRACT

This study was aimed to know about community structure of soil macrofauna in
anorganic and organic farmland at Karo regency, was done in June 2013. The
sampling point is determined using Purposive Random Sampling. Conducted
using Pitfall Trap, Squares and Hand Sorting method. The number of soil
macrofauna obtained includes 3 phyla, 8 classes, 17 orders, 28 families and 32
species. Location II (organic farmland) has the highest density of 404,100 Ind/m2
while location I (anorganic farmland) has the density of 265,455 Ind/m2. Rated
frequency of attendance at both locations are relatively similar between
Accidental and Assesori. Soil macrofauna characteristics is Nitidula rufipes and
Odontoponera denticulata. The highest diversity index value is obtained at the
location II with a value of 2,743, while the location I has the value of 2,582. The
highest equitability index value is obtained at the location I with a value of 0,823,
while the location II has the value of 0,806. Similarity index value of soil
macrofauna of both locations is very similar to the value of 79,245%. Pearson
correlation test showed varying relationships between soil physical and chemical
factors with soil macrofauna phyla were found.
Keyword: Soil Macrofauna, Anorganik
Community Structure

Farmland,

Organik

Farmland,

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Halaman
ii
iii
iv
vi
vii
viii
x
xi
xii

PERSETUJUAN PEMBIMBING TUNGGAL
PERSETUJUAN PEMBIMBING GANDA
PENGHARGAAN
ABSTRAK
ABSTRACT
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Permasalahan
1.3 Tujuan
1.4 Hipotesis
1.5 Manfaat

1
3
4
4
4

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Fauna Tanah
2.2 Makrofauna Tanah
2.3 Peranan Makrofauna Tanah
2.4 Ekologi Makrofauna tanah
2.5 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Makrofauna Tanah
2.5.1 Habitat
2.5.2 Kadar Air Tanah
2.5.3 Suhu Tanah
2.5.4 pH Tanah
2.5.5 Bahan Organik Tanah
2.5.6 Vegetasi Tumbuhan dan Fauna Lainnya
2.6 Pertanian Anorganik
2.7 Pertanian Organik

5
7
8
9
10
10
10
10
11
11
12
13
14

BAB 3. METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat
3.2 Deskripsi Area
3.3 Alat dan Bahan
3.4 Metode Sampling
3.5 Cara Kerja
3.5.1 Pengambilan Sampel Makrofauna Tanah
3.5.1.1 Metode Pitfall Trap
3.5.1.2 Metode Kuadrat dan Hand Sorting
3.5.2 Identifikasi Sampel Makrofauna Tanah
3.6 Pengukuran Faktor Fisik dan Kimia Tanah

16
16
18
18
19
19
19
19
20
20

Universitas Sumatera Utara

3.6.1 pH, Kelembaban Tanah dan Suhu Tanah
3.6.2 Kadar Air Tanah
3.6.3 Kadar N, P, K dan C-Organik
3.7 Analisis Data
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Makrofauna Tanah yang Ditemukan
4.2. Kepadatan dan Kepadatan Relatif Makrofauna Tanah
4.3. Frekuensi Kehadiran dan Konstansi Makrofauna
Tanah
4.4. Makrofauna Tanah yang Memiliki Nilai KR ≥ 10% dan
FK ≥ 25%
4.5. Indeks Keanekaragaman (H') dan Keseragaman (E)
Makrofauna Tanah
4.6. Indeks Similaritas (Kesamaan) Makrofauna Tanah
4.7. Analisis Korelasi Pearson (r)

20
20
21
21

25
30
32
35
36
38
39

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran

43
44

DAFTAR PUSTAKA

45

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Nomor
Tabel
3.1.

Judul

Halaman

Alat yang Digunakan Untuk Mengukur
Kelembaban Tanah dan Suhu Tanah

pH,
20

3.2.

Metode Pengukuran Kadar N, P, K, dan C-Organik

21

4.1.

Makrofauna Tanah yang Ditemukan Pada Setiap
Lokasi Penelitian

25

Nilai Faktor Fisik dan Kimia Tanah Pada Setiap
Lokasi Penelitian

28

Nilai Kepadatan (Individu/meter2) dan Kepadatan
Relatif (%) Makrofauna Tanah Pada Setiap Lokasi
Penelitian

30

Nilai Frekuensi Kehadiran (%) dan Konstansi
Makrofauna Tanah Pada Setiap Lokasi Penelitian

33

Makrofauna Tanah Dengan Nilai KR ≥ 10% dan FK
≥ 25% Pada Setiap Lokasi Penelitian

35

Nilai Indeks Keanekaragaman dan Keseragaman
Makrofauna Tanah Pada Setiap Lokasi Penelitian

36

Nilai Indeks Similaritas (Kesamaan) Makrofauna
Tanah Pada Setiap Lokasi Penelitian

38

Nilai Indeks Korelasi Pearson (r) Antara Faktor Fisik
dan kimia
Tanah Dengan Nilai Indeks
Keanekaragaman Makrofauna Tanah Pada Setiap
Lokasi Penelitian

39

4.2.

4.3.

4.4.

4.5.

4.6.

4.7.

4.8.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Nomor
Gambar
3.1.

Lokasi I (Lahan Pertanian Anorganik)

17

3.2.

Lokasi II (Lahan Pertanian Organik)

18

Judul

Halaman

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor
Lampiran
1.
2.

Judul

Halaman

Peta Lokasi Penelitian
Jenis Tumbuhan
Penelitian

yang

52
Ditanam

Pada

Lokasi
53

3.

Contoh Perhitungan

54

4.

Klasifikasi dan Deskripsi Spesies Makrofauna Tanah
yang Ditemukan Pada Penelitian

56

Data Jenis dan Jumlah Makrofauna Tanah yang
Ditemukan Pada Setiap Lokasi Penelitian

74

Hasil Analisis Korelasi Pearson (r) Antara Faktor
Fisik dan Kimia Tanah dengan Nilai Indeks
Keanekaragaman

78

7.

Hasil Analisis Tanah

81

8.

Foto Kerja

82

5.

6.

Universitas Sumatera Utara