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 : Hubungan Kualitas Bahan Organik Tanah Dan Laju Respirasi

Tanah Dibeberapa Lahan Budidaya

Nama : Maysaroh

NIM : G34070091

Menyetujui:

Pembimbing I, Pembimbing II,

(Dr. Triadiati, M.Si) (Dr. Nisa Rachmania Mubarik, M.Si)

19600224 198603 2 001 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

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. Masing-

masing 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.

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

(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

y = 0,205x + 0,314

R² = 0,821

0.32

0.33

0.34

0.35

0.36

0.37

0.38

0.39

0.4

0 0.2 0.4

Rata-rata fraksi ringan (g/Kg)

Rat

a-ra

ta laj

u r

esp

iras

i

(mg/j

am)

y = 0,019x + 0,31

R² = 0,869

0.32

0.33

0.34

0.35

0.36

0.37

0.38

0.39

0 2 4 6

Rata-rata jumlah bakteri ( x 108 sel/ml)

Rat

a-ra

ta laj

u r

esp

iras

i

(mg/j

am)

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

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 satu-

satunya 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: 1109-

1111.

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.

LAMPIRAN

8

Lampiran 1 Lokasi pengambilan sampel tanah di desa Situ Gede, Bogor (a) hutan Penelitian

Dramaga, (b) ladang Jagung, (c) sawah organik, dan (d) sawah nonorganik

(a) (b)

Sampel tanah diambil tanggal 6 Maret 2011 Sampel tanah diambil tanggal 7 April 2011

(c) (d)

Sampel tanah diambil tanggal 7 April 2011 Sampel tanah diambil tanggal 6 Maret 2011

9

Lampiran 2 Pembuatan Reagen dan Media

Pembuatan larutan NaOH 0,05 N

NaOH sebanyak 2 g ditimbang (sesuai dengan perhitungan).

NaOH tersebut dilarutkan dalam akuades 500 ml, kemudian ditambahkan aquades

hingga 1000 ml, dan disimpan di dalam botol bertutup rapat.

Diketahui Mr NaOH=40

M= g/Mr NaOH x 1000/V (ml)

Pembuatan larutan HCl 0,05 N

HCl pekat diambil sebanyak 4,16 ml ditambahkan dengan akuades hingga 1000 ml.

kemudian larutan dikocok sampai homogen.

Cara menghitung (x) ml HCl sebagai berikut:

x= (N x V x M)/(10n x K x L)

keterangan:

X : Banyaknya HCl yang diambil ( ml )

N : Normalitas larutan HCl yang dibuat ( 0,05 N )

V : Volume asam yang dibutuhkan ( 1000 ml )

M : Berat molekul asam ( HCl = 36,5 )

n : Valensi asam ( HCl = 1 )

L : Berat jenis asam ( HCL = 1,3-1,4 )

K : Kadar asam HCl ( %= 35-36 )

Pembuatan larutan barium klorida 0,5 N

Barium klorida sebanyak 18,32 g ditambahkan dengan akuades hingga 150 ml. larutan

diaduk sampai homogen.

Pembuatan media NB (Nutrient broth)

Kaldu Nutrien sebanyak 0,4 g ditambahkan dengan 50 ml akuades dan dipanaskan

hingga mendidih dalam erlenmeyer 250 ml. Kemudian ditutup dengan alumunium foil

serta plastik dan diikat dengan karet. Selanjutnya disterilisasi menggunakan autoklaf

pada suhu 121 °C, 1 atm selama 15 menit.

Pembuatan media NA (Nutrient agar)

Kaldu Nutrien telah ditimbang sebanyak 0,8 g dan Agarosa sebanyak 1,5 g

dimasukkan ke dalam erlenmeyer berukuran 500 ml, serta ditambah dengan 100 ml

akuades. Kemudian media dipanaskan hingga mendidih. Selanjutnya media

disterilisasi menggunakan autoklaf pada suhu 121 °C, 1 atm selama 15 menit. Setelah

dingin media dituang kedalam cawan Petri steril, penuangan dilakukan di ruang

laminar kemudian didinginkan hingga media memadat.

Pembuatan Garam Fisiologis

NaCl sebanyak 0,51 g dilarutkan ke dalam 60 ml akuades. Kemudian larutan

disterilisasi menggunakan autoklaf pada suhu 121 °C, 1 atm selama 15 menit.

.