STRUKTUR KOMUNITAS MAKROFAUNA TANAH PADA LAHAN PERTANIAN ANORGANIK DAN ORGANIK DI KABUPATEN KARO SKRIPSI MUHAMMAD ZULFAN ARIS SILAEN

Transkripsi

1 STRUKTUR KOMUNITAS MAKROFAUNA TANAH PADA LAHAN PERTANIAN ANORGANIK DAN ORGANIK DI KABUPATEN KARO SKRIPSI MUHAMMAD ZULFAN ARIS SILAEN DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

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

3 Persetujuan Pembimbing Tunggal: PERSETUJUAN Judul : Struktur Komunitas Makrofauna Tanah Pada Lahan Pertanian Anorganik dan Organik Di Kabupaten Karo Kategori : Skripsi Nama : Muhammad Zulfan Aris Silaen Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : Sarjana (S1) Biologi Departemen Fakultas : Biologi : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Disetuhui di Medan, April 2014 Disetujui Oleh Departemen Biologi FMIPA USU Pembimbing 1, Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc. Drs. Arlen Hanel John, M.Si. NIP NIP

4 Persetujuan Pembimbing Ganda: PERSETUJUAN Judul : Struktur Komunitas Makrofauna Tanah Pada Lahan Pertanian Anorganik dan Organik Di Kabupaten Karo Kategori : Skripsi Nama : Muhammad Zulfan Aris Silaen Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : Sarjana (S1) Biologi Departemen Fakultas : Biologi : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Disetuhui di Medan, April 2014 Komisi Pembimbing Pembimbing 2, Pembimbing 1, Drs. Nursal, M.Si. Drs. Arlen Hanel John, M.Si. NIP NIP Disetujui Oleh Departemen Biologi FMIPA USU Ketua, Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc. NIP

5 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

6 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.

7 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

8 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 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/m 2 sedangkan lokasi I (lahan pertanian anorganik) sebesar 265,455 Ind/m 2. 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

9 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 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/m 2 while location I (anorganic farmland) has the density of 265,455 Ind/m 2. 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 Farmland, Organik Farmland, Community Structure

10 DAFTAR ISI PERSETUJUAN PEMBIMBING TUNGGAL PERSETUJUAN PEMBIMBING GANDA PENGHARGAAN ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN Halaman ii iii iv vi vii viii x xi xii BAB 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Permasalahan Tujuan Hipotesis Manfaat 4 BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Fauna Tanah Makrofauna Tanah Peranan Makrofauna Tanah Ekologi Makrofauna tanah Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Makrofauna Tanah Habitat Kadar Air Tanah Suhu Tanah ph Tanah Bahan Organik Tanah Vegetasi Tumbuhan dan Fauna Lainnya Pertanian Anorganik Pertanian Organik 14 BAB 3. METODE PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Deskripsi Area Alat dan Bahan Metode Sampling Cara Kerja Pengambilan Sampel Makrofauna Tanah Metode Pitfall Trap Metode Kuadrat dan Hand Sorting Identifikasi Sampel Makrofauna Tanah Pengukuran Faktor Fisik dan Kimia Tanah 20

11 3.6.1 ph, Kelembaban Tanah dan Suhu Tanah Kadar Air Tanah Kadar N, P, K dan C-Organik Analisis Data 21 BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Makrofauna Tanah yang Ditemukan Kepadatan dan Kepadatan Relatif Makrofauna Tanah Frekuensi Kehadiran dan Konstansi Makrofauna Tanah Makrofauna Tanah yang Memiliki Nilai KR 10% dan FK 25% Indeks Keanekaragaman (H') dan Keseragaman (E) Makrofauna Tanah Indeks Similaritas (Kesamaan) Makrofauna Tanah Analisis Korelasi Pearson (r) 39 BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran 44 DAFTAR PUSTAKA 45

12 DAFTAR TABEL Nomor Judul Halaman Tabel 3.1. Alat yang Digunakan Untuk Mengukur ph, Kelembaban Tanah dan Suhu Tanah Metode Pengukuran Kadar N, P, K, dan C-Organik Makrofauna Tanah yang Ditemukan Pada Setiap Lokasi Penelitian Nilai Faktor Fisik dan Kimia Tanah Pada Setiap Lokasi Penelitian Nilai Kepadatan (Individu/meter 2 ) dan Kepadatan Relatif (%) Makrofauna Tanah Pada Setiap Lokasi Penelitian Nilai Frekuensi Kehadiran (%) dan Konstansi Makrofauna Tanah Pada Setiap Lokasi Penelitian Makrofauna Tanah Dengan Nilai KR 10% dan FK 25% Pada Setiap Lokasi Penelitian Nilai Indeks Keanekaragaman dan Keseragaman Makrofauna Tanah Pada Setiap Lokasi Penelitian Nilai Indeks Similaritas (Kesamaan) Makrofauna Tanah Pada Setiap Lokasi Penelitian Nilai Indeks Korelasi Pearson (r) Antara Faktor Fisik dan kimia Tanah Dengan Nilai Indeks Keanekaragaman Makrofauna Tanah Pada Setiap Lokasi Penelitian 39

13 DAFTAR GAMBAR Nomor Gambar Judul Halaman 3.1. Lokasi I (Lahan Pertanian Anorganik) Lokasi II (Lahan Pertanian Organik) 18

14 DAFTAR LAMPIRAN Nomor Judul Halaman Lampiran 1. Peta Lokasi Penelitian Jenis Tumbuhan yang Ditanam Pada Lokasi Penelitian Contoh Perhitungan Klasifikasi dan Deskripsi Spesies Makrofauna Tanah yang Ditemukan Pada Penelitian Data Jenis dan Jumlah Makrofauna Tanah yang Ditemukan Pada Setiap Lokasi Penelitian Hasil Analisis Korelasi Pearson (r) Antara Faktor Fisik dan Kimia Tanah dengan Nilai Indeks Keanekaragaman Hasil Analisis Tanah Foto Kerja 82