IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Transkripsi

1 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Kepadatan Populasi dan Biomassa Fauna Tanah Populasi fauna tanah pada lahan tebu transgenik PS IPB 1 menunjukkan kepadatan tertinggi pada lahan PS IPB 1-8 sebesar 4268 individu/m 2. Populasi terendah terdapat pada lahan PS IPB 1-21 dan PS IPB 1-36 dengan kepadatan masing-masing sebesar 64 individu/m 2. Pada lahan tebu non-transgenik PS 851 terdapat populasi fauna tanah dengan kepadatan sebesar 349 individu/m 2. Pada Gambar 1 terlihat ada 12 klon PS IPB 1 yang memiliki kepadatan fauna tanah yang lebih rendah dibandingkan tebu PS 851. Ke-12 klon tersebut secara berurutan dari tertinggi hingga terendah yaitu PS IPB1-6,16,18, 22, 64, 3, 20, 10, 1, 50, 21 dan 36. Kepadatan (Individu/m2) PS Lahan Klon PS IPB 1 Gambar 1 Kepadatan Populasi Fauna Tanah pada Lahan Tebu Transgenik PS IPB 1 dan Tebu Non-transgenik PS 851 (Kedalaman 0-15 cm) Gambar 2 menunjukkan biomassa fauna tanah tertinggi terdapat pada lahan tebu PS IPB 1-7 sebesar mg/ m 2 dan terendah terdapat pada lahan tebu PS IPB 1-20 sebesar 5.67 mg/ m 2. Sedang biomassa fauna tanah tebu PS 851 menunjukkan nilai sebesar mg/ m 2. Terdapat 10 klon tebu PS IPB 1 dengan biomassa fauna tanah yang lebih rendah dibandingkan dengan tebu PS 851 yaitu PS IPB 1-22, 3, 16, 36, 1, 21, 64, 10, 50, 20.

2 Biomassa Total (mg/m2) PS Lahan Klon PS IPB 1 Gambar 2 Biomassa Total Fauna Tanah pada Lahan Tebu Transgenik PS IPB 1 dan Tebu Non-transgenik PS 851 (Kedalaman 0-15 cm) Berdasarkan Gambar 1 dan 2, terlihat bahwa pada lahan tebu PS IPB 1-8 memiliki kepadatan populasi fauna tanah tertinggi tetapi memiliki biomassa yang lebih kecil dari PS IPB 1-7, begitu pula sebaliknya. Hal tersebut dipengaruhi oleh jenis fauna tanah yang dominan pada lahan tebu PS IPB 1-7 dan PS IPB 1-8. Pada lahan tebu PS IPB 1-8 terdapat dua fauna tanah yang dominan yaitu Acari (Oribatida) dengan jumlah 1783 individu/m 2 dan Hymenoptera dengan jumlah 2229 individu/m 2 (Tabel Lampiran 1). Lahan tebu PS IPB 1-7 didominasi oleh populasi Hymenoptera dengan biomassa sebesar mg/ m 2 (Tabel Lampiran 2). Selain itu juga terdapat 5 kelompok fauna tanah yang termasuk makrofauna dengan biomassa individu yang cukup besar pada lahan tebu PS IPB 1-7 seperti terlihat pada Tabel 2. Pada lahan tebu PS IPB 1-8 walaupun terdapat Acari (Oribatida) dengan jumlah tinggi, tetapi memiliki biomassa individu yang kecil dan hanya terdapat 3 taksa fauna tanah yang termasuk kelompok makrofauna dengan biomassa mg/m 2 (Tabel 2 dan 3).

3 Tabel 2 Kepadatan dan Biomassa Mesofauna dan Makrofauna Tanah pada Lahan Tebu Transgenik PS IPB 1 dan Lahan Tebu Non-transgenik PS 851 Kode Sampel Jumlah Taksa Mesofauna Tanah Kepadatan (Individu/m 2 ) Biomassa (mg/m 2 ) Jumlah Taksa Makrofauna Tanah Kepadatan (Individu/m 2 ) Biomassa (mg/m 2 ) Tebu Non-transgenik PS Tebu Transgenik PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB Rataan PS IPB Dari rataan kepadatan mesofauna dan makrofauna pada klon tebu PS IPB 1 terlihat bahwa jumlah makrofauna lebih tinggi dibandingkan mesofauna. Begitu pula yang terlihat pada lahan tebu non-transgenik PS 851. Tingginya jumlah makrofauna tanah dibandingkan mesofauna tanah diduga disebabkan karena

4 makrofauna tanah yang mendominasi lahan tebu transgenik PS IPB 1 merupakan makrofauna yang berperan sebagai predator bagi mesofauna tanah. 0.5 mm 0.5 mm (a) (b) 0.5 mm 0.5 mm (c) (d) Gambar 3 Makrofauna Tanah yang Dominan pada Lahan Tebu Transgenik PS IPB 1 : (a) Hymenoptera; (b)aranae; (c) Coleoptera; (d) Pseudoscorpiones Makrofauna tanah yang umumnya mendominasi lahan tebu transgenik PS IPB 1 yaitu Hymenoptera, Pseudoscopiones, Coleoptera dan Aranae (Gambar 3). Menurut Coleman et al (2004), Pseudoscorpiones dan Aranae merupakan predator dalam ekosistem tanah. Pseudoscorpiones adalah predator bagi Mikroarthropoda, Nematoda, dan Enchytraeid. Begitu pula Coleoptera, terutama yang berasal dari famili Carabidae dan Staphylinidae merupakan predator penting pada permukaan tanah dan tumpukan serasah di daerah dengan kelembaban yang cukup tinggi (Wallwork, 1976). Daerah tempat pengambilan sampel, yaitu Lumajang merupakan daerah dengan kelembaban udara antara 70 % hingga 80 %

5 dan tergolong beriklim agak basah hingga sedang (Miza, 2009). Hal ini menjadi salah satu faktor pendukung populasi Coleoptera pada lahan tebu PS IPB 1 maupun PS 851. Hymenoptera merupakan makrofauna tanah yang muncul pada hampir setiap sampel dan termasuk predator bagi fauna tanah lain yang berukuran lebih kecil (Coleman et al, 2004). Makrofauna ini memberikan kontribusi yang besar terhadap kepadatan populasi fauna tanah pada klon tebu PS IPB 1 dan nontransgenik PS 851. Hal ini dapat dilihat pada Tabel Lampiran 1 dan 2. Dominannya makrofauna tanah yang berperan sebagai predator dapat disebabkan oleh adanya perakaran tanaman yang berkembang dengan baik terutama pada lahan klon tebu transgenik PS IPB 1, dimana perakaran yang baik menjadi sumber bahan organik bagi mikrob tanah yang pada akhirnya akan merangsang perkembangan fauna tanah yang bersifat predator. Jumlah taksa fauna tanah yang ditemukan pada PS 851 adalah 2 taksa (jenis fauna tanah) mesofauna dan 3 taksa makrofauna tanah. Pada tebu PS IPB 1-7 yang memiliki biomassa tertinggi terdapat 3 taksa mesofauna dan 5 taksa makrofauna tanah. Sedangkan pada tebu PS IPB 1-8 yang memiliki kepadatan populasi fauna tanah tertinggi terdapat 4 taksa mesofauna dan 3 taksa makrofauna tanah. Keragaman taksa mesofauna dan makrofauna tanah tertinggi terdapat pada tebu PS IPB 1-12 dengan jumlah total ada 12 taksa, 6 taksa mesofauna dan 6 taksa makrofauna. 4.2 Frekuensi Kehadiran Fauna Tanah pada Lahan Tebu Transgenik PS IPB 1 Frekuensi kehadiran suatu taksa fauna tanah dalam sampel tanah total menunjukkan seberapa sering fauna tanah tersebut ditemukan pada habitat yang diamati.. Dari frekuensi ini dapat tergambar penyebaran jenis fauna tanah tersebut dalam habitat (Suin, 2006). Frekuensi kehadiran fauna tanah pada lahan tebu transgenik PS IPB 1 dapat dilihat dalam Tabel 3.

6 Tabel 3 Frekuensi Kehadiran Taksa Fauna Tanah pada Lahan Tebu Transgenik PS IPB 1 No Taksa Frekuensi Kehadiran Fauna Tanah (%) Mesofauna 1 Acari Acari (Oribatid mites) 31 Acari (Spider mites) 66 Acari Ticks 17 Total Acari 74 2 Collembola Collembola (Entomobrydae) 26 Collembola (Isotomidae) 20 Total Collembola 43 3 Protura 9 4 Symphyla 71 Makrofauna 5 Aranae 29 6 Coleoptera Coleoptera (Carabidae) 11 Coleoptera (lainnya) 23 Coleoptera (larva) 23 Total Coleoptera 49 7 Diplura 11 8 Hemiptera 11 9 Hymenoptera Isopoda Pseudoscorpiones 34 Berdasarkan data Tabel 3, terlihat bahwa mesofauna yang sering muncul pada hampir setiap lahan tebu adalah Symphyla dan Acari ((Gambar 4 (b) dan (c)). Sedangkan makrofauna tanah yang memiliki kehadiran paling tinggi adalah Hymenoptera diikuti Coleoptera dan Pseudoscorpiones. Untuk jenis Acari sendiri yang memiliki frekuensi kehadiran paling tinggi adalah Spider Mites yaitu sebesar 66 %. Symphyla memiliki nilai frekuensi kehadiran sebesar 71 %. Sehingga bila didasarkan pada jenis masing-masing fauna, maka Symphyla merupakan mesofauna tanah dengan frekuensi kehadiran tertinggi pada keseluruhan lahan tebu transgenik PS IPB 1.

7 0.1 mm 0.5 mm (a) (b) 0.5 mm Gambar 4 (c) Mesofauna Tanah yang Dominan pada Lahan Tebu Transgenik PS IPB 1 : (a) Collembola; (b) Symphyla; (c) Acari Tingginya kehadiran Symphyla diduga karena Symphyla merupakan mikroarthropoda yang umum ditemukan berlimpah pada lahan-lahan yang diolah karena lahan-lahan tersebut umumnya lebih lembab dan kaya akan bahan organik, baik itu dari pemupukan maupun sisa jasad renik (Wallwork, 1976). Symphyla, menurut Umble et al (2006), merupakan fauna tanah berbentuk seperti Centipedes yang hidup dari memakan akar tanaman hidup terutama tanaman pertanian yang kaya akan bahan organik dan dalam jumlah yang besar dapat menjadi hama tanaman. Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan oleh Miza (2009) didapatkan hasil bahwa tebu transgenik PS IPB 1 yang telah disisipkan gen fitase memiliki aktifitas fitase yang lebih tinggi dibandingkan PS 851. Fitase sendiri menurut Widowati et al (tanpa tahun) adalah suatu fosfomonoesterase (enzim) yang mampu menghidrolisis asam fitat menjadi ortofosfat anorganik dan ester-ester fosfat dari mio-inositol yang lebih rendah. Asam fitat sendiri merupakan bentuk penyimpanan fosfor terbesar pada tanaman serealia dan leguminosa dimana asam

8 fitat ini dalam jaringan tanaman berikatan dengan mineral bervalensi 2 dan protein sehingga menjadi bentuk yang tidak tersedia bagi tanaman itu sendiri. Aktifitas fitase yang tinggi pada tanaman tebu mengakibatkan tercukupinya kebutuhan P tanaman tebu itu sendiri. Hal tersebut berpengaruh pada pertumbuhan tebu, karena adanya peranan P sebagai berikut : (1) berpengaruh pada proses pembelahan sel dan pembentukan lemak dan albumin; (2) berperan dalam pembentukan bunga, buah dan biji; (3) berperan dalam kematangan tanaman, melawan pengaruh nitrogen; (4) berpengaruh pada perkembangan akar halus dan rambut akar; (5) membuat tanaman tidak mudah rebah; (6) menyebabkan tanaman lebih tahan terhadap penyakit (Soepardi, 1983); (7) meningkatnya eksudat akar; (8) meningkatkan pengambilan hara oleh akar; (9) serta meningkatnya interaksi akar dengan fungi Mikoriza (Lambers et al., 2006). Adanya peningkatan produktivitas akar tanaman dan interaksinya dengan Mikoriza akan berdampak pada peningkatan fauna tanah, terutama fauna tanah pemakan fungi seperti Acari dan Collembola. Gambar 4 (a) dan (b). Pada penelitian ini, tidak ditemukan adanya cacing tanah dan rayap. Cacing tanah dan rayap berperan sebagai ecosystem engineer bersama dengan Hymenoptera. Ecosystem engineer menurut Jones et al (1994) adalah organisme yang secara langsung maupun tidak langsung mempengaruhi ketersediaan sumber makanan bagi organisme lain, dengan melakukan perubahan keadaan fisik lingkungan baik biotik maupun abiotik. Cacing tanah dan rayap, melalui aktivitasnya, yaitu membuat lubang dalam tanah, mencampur bahan organik, dan menghasilkan kotoran (casting); akan berdampak pada perubahan komposisi mineral dan organik tanah, siklus hara, drainase tanah, dan komposisi organisme pada habitat tersebut. Tidak ditemukannya baik cacing tanah dan rayap diduga disebabkan oleh jenis bahan organik yang tersedia kurang disukai oleh kedua jenis fauna tanah tersebut. Hal ini sejalan dengan penelitian yang dilakukan oleh Sugiyarto et al (2004) yang menunjukkan adanya preferensi makrofauna tanah terhadap bahan organik sebagai sumber makanannya.

9 4.3 Keragaman Fauna Tanah Keragaman fauna tanah dalam penelitian ini dihitung dengan menggunakan Shannnon s diversity index (H ). Berdasarkan hasil perhitungan tersebut, didapatkan hasil seperti pada Tabel 4. Keragaman fauna tanah sendiri dapat dihitung berdasarkan kepadatan populasi maupun biomassa fauna tanah (Widyastuti, 2002). Dilihat dari kepadatan populasi fauna tanah maka indeks keragaman fauna tanah tertinggi terdapat pada lahan tebu PS IPB 1-70 dengan nilai sebesar 1.8. Berdasarkan biomassa fauna tanah, indeks keragaman tertinggi terdapat pada lahan tebu PS IPB 1-17 yaitu sebesar 1.5. Indeks keragaman terendah baik berdasarkan kepadatan populasi maupun biomassa fauna tanah terdapat pada lahan tebu PS IPB 1-36 dan PS IPB 1-55 dengan nilai 0. Hal ini lebih disebabkan karena hanya ditemukan 1 kelompok fauna tanah pada masingmasing lahan tebu tersebut. Berdasarkan kategori nilai Shannon s diversity index yang terdapat pada Magurran (1987) maka keragaman fauna tanah berdasarkan kepadatan populasi pada lahan tebu PS IPB 1-70 adalah sedang. Begitupula lahan tebu non-transgenik PS 851 memiliki keragaman fauna tanah sedang berdasarkan kepadatannya, dengan nilai indeks sebesar 1.5. Dilihat dari biomassa fauna tanah, maka PS IPB 1-17 digolongkan memiliki keragaman sedang, dengan nilai indeks sebesar 1.6. Pada lahan tebu non-transgenik PS 851 hanya didapatkan indeks keragaman berdasarkan biomassa sebesar 1.1 sehingga dikategorikan memiliki keragaman rendah. Dari hasil indeks keragaman fauna berdasarkan kepadatan populasi fauna terlihat bahwa hampir seluruh klon tebu transgenik PS IPB 1 menunjukkan keragaman fauna tanah yang rendah hingga sedang. Dari 35 sampel klon tebu PS IPB 1, hanya 10 sampel yang menunjukkan nilai indeks keragaman lebih besar daripada tebu PS 851. Pada indeks keragaman berdasarkan biomassa fauna tanah, seluruh klon PS IPB 1 menunjukkan keragaman fauna tanah yang rendah kecuali pada lahan PS IPB 1-17.

10 Tabel 4 Indeks Keragaman Populasi Fauna Tanah pada Lahan Tebu Transgenik PS IPB 1 dan Tebu Non-transgenik PS 851 Kode Sampel Jumlah Taksa Kepadatan Biomassa total H'*) (Individu/m2) (mg/m2) Kepadatan Biomassa Tebu Non-transgenik PS Tebu Transgenik PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB PS IPB *) H : Shannon s Diversity Index Pada Tabel 4 terlihat hanya ada 3 sampel lahan tebu transgenik PS IPB 1 yang memiliki nilai indeks keragaman yang lebih tinggi dari tebu PS 851 berdasarkan biomassa fauna tanah, yaitu PS IPB 1-17, 71 dan 46. Sedangkan menurut kepadatan populasi fauna tanah, indeks keragaman PS IPB 1-7 yang

11 memiliki biomassa fauna tanah tertinggi, nilai indeks keragamannya hanya sebesar 0.5 berdasarkan biomassa fauna tanah. PS IPB 1-8 yang memiliki kepadatan populasi tertinggi, hanya menunjukkan indeks keragamanan berdasarkan kepadatan sebesar 1.0. Hal ini disebabkan karena adanya dominasi fauna tanah tertentu dalam habitat, sehingga nilai indeks keragaman menjadi kecil. Nilai indeks keragaman akan maksimal ketika semua individu yang ada dalam habitat dapat terwakili secara merata (Cover dan Thomas, 1991). Pada Tabel Lampiran 1 terlihat bahwa pada lahan tebu PS IPB 1-7 dan PS IPB 1-8 terdapat fauna tanah yang kepadatannya jauh lebih tinggi daripada fauna tanah yang lain. Hymenoptera dan Acari (Spider Mites) mendominasi populasi fauna tanah pada lahan tebu PS IPB 1-7, sedangkan pada lahan tebu PS IPB 1-8 didominasi oleh Hymenoptera dan Acari (Oribatid Mites). Pada lahan tebu PS IPB 1-70 dan PS IPB 1-17 masing-masing taksa fauna tanah memiliki kepadatan populasi dan biomassa yang tidak terlalu jauh berbeda satu dengan yang lainnya, sehingga walaupun tebu PS IPB 1-70 dan PS IPB 1-17 memiliki kepadatan dan biomassa yang lebih kecil dari PS IPB 1-7 dan PS IPB 1-8, namun memiliki indeks keragaman tertinggi karena kepadatan dan biomassanya lebih merata pada setiap jenis fauna yang ada di dalamnya. Rendahnya nilai indeks keragaman fauna tanah pada klon-klon tebu PS IPB 1, baik berdasarkan kepadatan populasi maupun biomassa fauna,diduga disebabkan karena rendahnya variasi jenis bahan organik yang tersedia sehingga jenis fauna tanah yang ditemukan kurang beragam. Selain itu, Wallwork (1976) menyatakan bahwa pertanian monokultur akan menyebabkan menurunnya keragaman fauna tanah pada lahan tersebut. Pada Tabel Lampiran 1 dan 2 terlihat bahwa di seluruh klon PS IPB 1 ditemukan satu atau dua fauna tanah yang memiliki kepadatan populasi dan biomassa yang jauh lebih tinggi dibandingkan fauna tanah lainnya yang berada pada satu lahan klon tebu PS IPB 1. Umumnya fauna tanah yang mendominasi kepadatan populasi dan biomassa tersebut adalah adalah Hymenoptera dan Acari. Sedangkan Symphyla yang memiliki frekuensi kehadiran tinggi pada lahan tebu transgenik kepadatannya masih kalah dibandingkan Hymenoptera dan Acari.

12 Bervariasinya jumlah dan kepadatan fauna tanah pada lahan tebu transgenik PS IPB 1 kemungkinan tidak hanya dipengaruhi oleh tebu transgenik itu sendiri. Seperti yang dikatakan oleh Suin (2006), kehidupan fauna tanah dipengaruhi oleh faktor biotik dan abiotik. Wallwork (1976) menyebutkan bahwa pada areal pertanian akan ada beberapa jenis fauna tanah yang menghilang dan terjadi reduksi pada jumlah Acari dan Collembola. Fauna tanah yang menghilang pada lahan pertanian akan mempengaruhi rantai dan jaringan makanan pada lingkungan tanah. Makrofauna tanah yang ditemukan didominasi oleh fauna yang bersifat predator meskipun ada juga yang merupakan pemakan serasah, fungi dan humus. Pengaruh penanaman tebu transgenik dengan gen fitase terhadap keragaman dan kepadatan fauna tanah pada penelitian ini tidak terlihat dengan jelas. Hasil penelitian tidak menunjukkan perbedaan keragaman dan kepadatan fauna tanah yang nyata berbeda antara lahan yang ditanami tebu non-transgenik PS 851 dan tebu transgenik PS IPB 1. Menurut Santosa (2002) kemungkinan adanya penyebaran gen dari tanaman transgenik ke lingkungan luar memang ada, seperti yang terjadi pada kasus tanaman Bt-transgenik. Pada tanaman tebu transgenik dengan gen fitase seperti PS IPB 1, perkembangan akar yang baik karena tercukupinya P dalam jaringan tanaman akan membantu interaksi akar tanaman dengan Mikoriza (Lambers et al., 2006). Interaksi ini dapat berdampak positif pada populasi fauna tanah pemakan fungi seperti Acari dan Collembola.