Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Biologi Tanah Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan dan Analisis tanah di Balai Pengkajian Tanaman Pertanian (BPTP) Medan. Penelitian dilakukan dari bulan Mei 2014 sampai dengan September 2014.
Bahan dan Alat Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sampel tanah yang tidak terkena abu vulkanik Sinabung dan tanah yang terkena abu dengan kedalaman 0-20 cm dan 20-40 cm, alkohol 70%, aquades, air steril dan media
PDA (Potato Dextrose Agar), KOH 0,2 N, diphenilamine, phenophtalein, HCl 0.1 N, metil orange, larutan K2Cr2O7, H2SO4 pekat, H3PO4 85%, dan FeSO4
0,5 N serta bahan-bahan kimia lain yang digunakan untuk analisis di laboratorium. Alat yang dgunakan dalam penelitian ini adalah pH meter, spectrophotometer, bor tanah, corong plastik, botol kaca dan bola lampu 60 watt) untuk menghitung dan melihat fauna tanah (arthropoda), Laminar Air Flow, autoclave, cawan petri, timbangan analitik, rotarimixer , pipet skala serta alat-alat lain yang digunakan untuk kegiatan analisis di laboratorium.
Metode Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode survei. Dimana pengambilan sampel tanah dilakukan sebanyak 2 kali dalam selang waktu 3 bulan. Pengambilan sampel pertama dilaksanakan pada bulan April dan pengambilan sampel kedua pada bulan Juli.
Pengamatan yang dilakukan adalah dengan melihat sifat biologi tanah dari masing-masing mahluk hidup (organisme) yang ada, yang meliputi jumlah total mikroorganisme (jamur dan bakteri), pengukuran aktivitas mikroorganisme tanah (respirasi), menghitung jumlah dan jenis arthropoda, dan analisis tanah berupa pH dan bahan organik.
Pengambilan sampel diambil pada tanah yang tidak terkena abu dan terkena abu dengan kedalaman tanah 0-20 cm dan 20-40cm. Masing-masing kedalaman diambil sampel sebanyak 5 titik sampel secara acak dengan metode zig-zag. Untuk tanah yang terkena abu sampel diambil dengan kriteria ketebalan abu, yaitu tipis ≤ 2 cm, sedang 2-8 cm, dan tebal ≥8 cm.
Pelaksanaan Peneltian
Pengambilan Sampel Tanah yang Tidak Terkena dan Terkena Abu
Pengambilan sampel tanah diambil dengan menggunakan bor tanah. Sampel untuk tanah yang tidak terkena abu diambil di daerah pertanaman yang sistem tanamnya dengan menggunakan mulsa, sedangkan untuk sampel tanah yang terkena abu, pengambilan sampel dilakukan pada berbagai ketebalan abu sesuai dengan kriteria yang telah ditentukan.
Pembuatan Media Potato Dextrose Agar (PDA)
Pembuatan media Potato Dextrose Agar (PDA) untuk menghitung jumlah mikroorganisme dilakukan dengan menambahkan ekstrak kentang, kemudian dicampurkan dengan media agar 18 g, glukosa 20 g lalu ditambahkan 1 L aquadest, dan dipanaskan di atas panci hingga mendidih sambil diaduk dengan menggunakan batang pengaduk sampai keadaan homogen. Setelah mendidih dan
homogen bahan disterilkan dengan menggunakan autoclave dengan tekanan 121o C selama 15 menit.
Isolasi Jamur dan Bakteri
Isolasi jamur dan bakteri dilakukan dengan menggunakan metode pengenceran, yaitu dengan cara menimbang tanah sebanyak 10 g kedalam erlenmeyer 250 ml dan dilarutkan dalam 90 ml air steril, kemudian shaker selama 15 menit untuk menghomogenkan larutan, sehingga campuran ini sebagai pengenceran 10-1 kemudian disiapkan 7 tabung reaksi yang berisi 9 ml air steril. Lalu dipipet 1 ml dari larutan 10-1 dengan menggunakan pipet skala, dan dimasukkan kedalam tabung reaksi yang berisi air steril, campuran ini sebagai pengenceran 10-2 begitu seterusnya sampai seri pengenceran 10-7. Kemudian dipipet 1 ml dari suspensi pengenceran 10-5, 10-6, dan 10-7 dan dipindahkan ke cawan petri steril. Media PDA yang telah disiapkan, didinginkan sampai temperaturnya sekitar 40-450C, kemudian dituangkan secara perlahan-lahan ke cawan petri. Setelah media benar-benar padat, cawan petri diinkubasikan pada suhu kamar dengan diletakkan secara terbalik.
Peubah Amatan
Penetapan Jumlah Total Mikoorganisme Tanah
Penetapan jumlah total mikroorganisme ini digunakan dengan metode hitung cawan atau sering juga disebut metode cawan pengenceran.
Untuk menghitung jumlah populasi bakteri dan jamur seri pengenceran yang digunakan adalah pengenceran ke 105, 106, dan 107. Setelah 3 hari diinkubasi dilakukan perhitungan jumlah total mikroorganisme dengan menggunakan rumus, Jumlah total mikroorganisme = jumlah koloni per cawan x faktor pengenceran
Pengukuran Aktivitas Mikroorganisme Tanah (Respirasi)
Pengukuran aktivitas mikroorganisme tanah dilakukan untuk melihat bagaimana mikroorganisme tanah melakukan respirasi dan menghasilkan CO2 . Metode yang digunakan adalah dengan metode titrasi HCl.
Adapun prosedur pengukuran aktivitas mikroorganisme tanah yaitu dengan menimbang 100 g tanah, lalu dimasukkan kedalam toples plastik. Kemudian dimasukkan juga botol plastik ukuran kecil sebanyak 2 buah untuk tempat meletakkan larutan KOH 0,2 N ( untuk mengikat gas CO2 yang dilepaskan dari respirasi mikroba dalam contoh tanah) sebanyak 5 ml dan aquades sebanyak 10 ml. setelah itu, toples ditutup sampai kedap udara dan disimpan di dalam ruangan gelap dan di inkubasi selama 14 hari. Cara yang sama dilakukan untuk kontrol, yaitu toples yang tidak diisi contoh tanah. Setelah 14 hari diambil botol plastik yang bersi KOH dan CO2 yang sudah terikat, lalu ditambahkan 2 tetes fenolftalin dan dititrasi dengan 0,1 N HCl sampai warna larutan berubah dari merah muda (pink) menjadi bening. Selanjutnya, tetesi KOH dengan 2 tetes metal orange sehingga larutan berubah menjadi kuning. Kemudian dititrasi kembali dengan larutan HCl 0,1 N sampai warna kuning berubah orange. Setelah itu catat volume HCl yang digunakan selama dilakukannya titrasi.
Jumlah HCl yang digunakan pada tahap titrasi ini berhubungan dengan jumlah kadar CO2 yang dihasilkan mikroba. Sehingga jumlah CO2 yang dihasilkan per kg tanah lembab per hari (r) dapat dihitung dengan menggunakan rumus :
r = (a-b) x t x 1,2 x 100 n
dimana:
r = jumlah CO2 yang dihasilkan (ml/hari) a = ml HCl untuk toples dengan contoh tanah b = ml HCl untuk toples tanpa contoh tanah t = normalitas HCl
n = jumlah hari inkubasi Jumlah Arthropoda
Perhitungan jumlah atrhopoda tanah, dihitung dengan mengunakan alat sederhana berupa corong plastik yang dilengkapi dengan bola lampu 60 W di atasnya dan disusun diatas rak yang terbuat dari kayu kemudian di bawah corong diletakkan botol kaca bening untuk tempat menampung fauna tanah yang berasal dari contoh tanah.
Adapun prosedur yang digunakan yaitu, diletakkan bongkahan tanah di atas corong plastik kemudian dilakukan penyinaran lampu 60 W tujuannya untuk memisahkan hewan tanah dari tanahnya, lampu dinyalakan selama 4 hari, fauna yang telah tertampung pada botol penampungan kemudian diamati menggunakan kaca pembesar lalu dihitung jumlah berdasarkan jenisnya.
Analisis Tanah
Analisis tanah yang dihitung adalah pH tanah dan kandungan bahan organik. Adapun Prosedur analisis pH tanah adalah dengan cara memasukkan 10 g tanah ke dalam botol kocok. Lalu, ditambahkan air sebanyak 25 ml air. Kemudian dikocok selama 10 menit dan diukur pH nya menggunakan pH meter.
Prosedur analisis kandungan bahan organik yang terkandung pada tanah adalah dengan cara :
1. Ditimbang 0,5 gr tanah dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer 500 ml. 2. Ditambahkan 10 ml K2Cr2O7 (dengan menggunakan pipet tetes) lalu
digoncang dengan tangan.
3. Ditambahkan 20 ml H2SO4 pekat dan digoncang 2-3 menit, selanjutnya didiamkan selama 30 menit.
4. Ditambahkan 200 ml air dan 10 ml H3PO4 85%. Kemudian ditambahkan 20 tetes diphenilamine dan diguncang, maka akan timbul larutan berwarna biru tua.
5. Dititrasi dengan FeSO4 0,5 N hingga warna menjadi hijau.
6. Dilakukan prosedur 2 - 5 tetapi sampel tanpa tanah, untuk mendapatkan blanko.
Dihitung C-organik dengan menggunakan rumus: C-organik = 5 ( 1-t/s ) 0,78
Keterangan: t = titrasi s = blanko
Analisis dilakukan di Badan Pengkajian Teknologi Pertanian Sumatera Utara. Perhitungan pH tanah dengan menggunakan metode Elektrometry dan untuk perhitungan C-organik tanah dengan metode Spectrophotometry
