Percobaan ini dimulai bulan Mei 2017 sampai dengan Oktober 2017 di kecamatan Naman Teran Kabupaten Karo dan di laboratorium Biologi Tanah,
Program Studi Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan dengan ketinggian tempat ± 25 m diatas permukaan laut.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sampel tanah yang tidak terkena abu vulkanik Sinabung dan tanah yang terkena abu dengan kedalaman 0-30 cm, alkohol 70%, aquades, air steril dan diphenilamine, larutan K2Cr2O7, H2SO4 pekat, H3PO4 85%, dan FeSO4
Alat yang dgunakan dalam penelitian ini adalah GPS (Global Position System), kamera digital, soil tester, soil termometer, monolith kuadrat, pH meter, spectrophotometer, bor tanah, corong plastik, timbangan analitik, pipet skala, cangkul, parang, pacak, terpal, karet gelang, botol sampel, ember plastik (diameter permukaan 15 cm), kantong plastik, karung goni, pinset, spidol permanen, kertas data, buku catatan, pensil, meteran, kertas grafik dilaminating, loup, dan mikroskop stereo.
0,5 N, deterjen untuk menyeimbangkan konsentrasi alkohol serta bahan-bahan kimia lain yang digunakan untuk analisis di laboratorium.
Metode Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode survei. Pengamatan yang dilakukan adalah dengan melihat makrofauna tanah yang ada, yang meliputi identifikasi makrofauna yaitu dengan Metode Pitfall Trap serta Metode Kuadrat dan Hand Sorting. Analisis tanah berupa pH, C-organik, kelembaban tanah, suhu tanah, kadar air. Analisis Makrofauna meliputi kepadatan populasi, kepadatan relatif, frekuensi kehadiran, indeks diversitas, indeks keseragaman, indeks similaritas, analisis korelasi.
Pelaksanaan Peneltian
Penentuan sampel Tanah yang Tidak Tertutupi dan Tertutupi Abu
Pengambilan sampel tanah dilakukan hingga kedalaman 0-30 cm, Penentuan lokasi plot sampling dilakukan dengan metode transec. Setiap plot sampling ditempatkan secara acak pada lahan tidak tertutupi dan tertutupi abu pada tempat yang dianggap mewakili keberadaan makrofauna tanahnya. Untuk tanah yang tidak terkena abu diambil di daerah pertanaman yang sudah diolah, sedangkan untuk sampel tanah yang tertutupi abu, pengambilan sampel dilakukan pada tanah yang tertutupi berbagai ketebalan abu sesuai dengan kriteria yang telah ditentukan yaitu tipis ≤ 2 cm, sedang 2-8 cm, dan tebal ≥8 cm.
Pengambilan Sampel Makrofauna Tanah Metode Pitfall Trap
Pengambilan sampel makrofauna tanah yang aktif di permukaan tanah dilakukan dengan metode Pitfall Trap, yaitu: pada masing-masing titik sampling yang telah ditentukan, ditempatkan dan ditanam ember plastik berdiameter permukaan 15 cm sebanyak 10 ember dengan jarak antara ember satu dengan
yang lainnya paling dekat 10 m. Bagian permukaan ember tersebut ditanam sejajar dengan permukaan tanah dan selanjutnya ember-ember ini diberi atap dari terpal dengan ukuran 30 × 30 cm setinggi ± 15 cm dari tanah untuk menghindari masuknya air hujan dan sinar matahari ke dalamnya. Kemudian masing-masing ember diisi dengan larutan alkohol 70% sebanyak ± 250 ml sebagai pembunuh dan pengawet serta dicampur dengan sedikit larutan deterjen untuk meniadakan tegangan permukaan pada larutan alkohol tersebut. Ember Pitfall Trap ini dipasang pada pukul 08.00 WIB dan diambil tiga hari berikutnya. Makrofauna tanah yang terperangkap dimasukkan ke dalam botol sampel sesuai dengan plotnya dan diawetkan dengan alkohol 70%.
Metode Kuadrat dan Hand Sorting
Metode kuadrat digunakan untuk pengambilan sampel makrofauna tanah yang kurang aktif di permukaan tanah tetapi lebih aktif di dalam tanah. Sampel tanah pada masing-masing titik sampling diambil sebanyak 8 plot menggunakan alat monolith kuadrat ukuran 30 × 30 cm, tanah diambil sampai kedalaman 30 cm.
Jarak antara kuadrat satu dengan lainnya paling dekat 10 m. Tanah yang diperoleh dimasukkan ke dalam goni plastik. Pengambilan sampel dilakukan antara pukul 06.00 – 09.00 WIB. Selanjutnya makrofauna tanah yang ditemukan pada tanah tersebut diambil dengan metode hand sorting (disortir dengan tangan) secara teliti.
Makrofauna tanah yang didapat kemudian dikumpulkan dan dibersihkan dengan air lalu dimasukkan ke dalam botol sampel sesuai dengan plotnya dan diawetkan dengan alkohol 70%. Selanjutnya semua sampel makrofauna tanah yang ditemukan dari metode Pitfall Trap dan Kuadrat dibawa ke Laboratorium Biologi Tanah Program Studi Agroekoteknologi untuk diidentifikasi
Peubah Amatan
Identifikasi Sampel Makrofauna Tanah
Sampel makrofauna tanah yang dibawa dari lapangan dikelompokkan sesuai dengan kesamaan ciri-ciri morfologinya kemudian diawetkan dalam alkohol 70%. Proses determinasi dan identifikasi dilakukan dengan memperhatikan morfologi (bentuk luar tubuhnya) melalui loup dan mikroskop stereo serta menggunakan beberapa buku acuan.
pH, Kelembaban Tanah, Suhu Tanah, C-Organik Tanah
Pengukuran kelembaban tanah, suhu tanah dilakukan dilapangan sebelum tanah diambil dari plot kuadrat menggunakan alat soil tester dan soil termometer.
Pengukuran pH tanah dan C-Organik tanah dilakukan di laboratorium menggunakan alat alat pH tanah dan Spectrofotometer.
Kadar Air Tanah
Pengukuran kadar air tanah dilakukan di Laboratorium. Tanah diambil dari lapangan mewakili tiap titik lalu dikompositkan serta dibersihkan dari sisa tumbuhan dan fauna yang masih ada kemudian diaduk sampai rata dan diambil 10 gram untuk dianalisis. Selanjutnya sampel tanah ini dikeringkan dalam oven pada suhu 105 °C selama 5 jam hingga beratnya konstan.
Analisis Data Makrofauna
Jumlah spesies makrofauna tanah dan jumlah individu masing-masing spesies yang ditemukan dihitung nilai: Kepadatan (K), Kepadatan Relatif (KR), Frekuensi Kehadiran (FK), Indeks Diversitas/Keanekaragaman Shannon-Wienner (H'), Indeks Equitabilitas/Keseragaman (E) serta Indeks Similaritas/Kesamaan
(Q/S) untuk mengetahui struktur komunitas makrofauna tanahnya dengan rumus menurut Suin (2002).
a. Kepadatan Populasi (K)
Jumlah individu suatu jenis K =
(Jumlah plot × luas plot)
b. Kepadatan Relatif (KR)
Kepadatan suatu jenis
KR = × 100%
Jumlah kepadatan semua jenis
c. Frekuensi Kehadiran (FK)
Jumlah plot yang ditempati suatu jenis
FK = × 100%
Jumlah total plot
Suin (2002) menerangkan nilai FK berdasarkan konstansinya sebagai berikut:
Nilai FK = 0-25% : Konstansinya Aksidental (sangat jarang) Nilai FK = 25-50% : Konstansinya Assesori (jarang)
Nilai FK = 50-75% : Konstansinya Konstan (sering) Nilai FK = >75% : Konstansinya Absolut (sangat sering)
d. Indeks Diversitas/Keanekaragaman Shannon-Wienner (H')
Untuk mengetahui nilai keanekaragaman makrofauna tanah dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
Keterangan:
H' = Indeks diversitas Shannon-Wiener pi = ni / N
ln = Logaritma natural
S = Total jumlah spesies N = Total jumlah individu
Fachrul (2007) menerangkan Nilai H' sebagai berikut:
Nilai H' = < 1 : Keanekaragaman rendah
Nilai H' = 1 ≤ H' ≥ 3 : Keanekaragaman sedang Nilai H' = > 3 : Keanekaragaman tinggi
e. Indeks Equitabilitas/Keseragaman (E)
Untuk mengetahui nilai keseragaman makrofauna tanah dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
Keterangan:
E = Indeks equitabilitas/keseragaman H' = Indeks diversitas Shannon-Wiener Hmax = Keanekaragaman spesies maksimum
= ln S (S = banyaknya Spesies)
Nilai keseragaman (E) berkisar antara 0 – 1
Odum (1996) menerangkan nilai E sebagai berikut:
Jika E mendekati 0 : Keseragaman semakin rendah Jika E mendekati 1 : Keseragaman semakin tinggi f. Indeks Similaritas/Kesamaan Sorensen (Q/S)
Untuk mengetahui nilai kesamaan setiap makrofauna tanah antar lokasi dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
Keterangan:
Q/S = Indeks Similaritas antar lokasi
J = Jumlah jenis yang sama pada dua lokasi yang berbeda A = Jumlah jenis pada lokasi I
B = Jumlah jenis pada lokasi II
Suin (2002) menerangkan nilai Q/S sebagai berikut:
Nilai Q/S = < 25% : Kesamaan jenisnya sangat tidak mirip Nilai Q/S = 25% - 50% : Kesamaan jenisnya tidak mirip Nilai Q/S = 50% - 75% : Kesamaan jenisnya mirip Nilai Q/S = > 75% : Kesamaan jenisnya sangat mirip g. Analisis Korelasi
Untuk mengetahui korelasi antara spesies arthropoda tanah yang ditemukan dengan faktor fisik kimia tanahnya dilakukan Analisis Korelasi Pearson (r).
Usman & Akbar (2000) menerangkan nilai r sebagai berikut:
a. Nilai r terbesar adalah +1 dan nilai r terkecil adalah -1.
b. r = +1 menunjukkan hubungan positif sempurna (searah), sedangkan r = -1 menunjukkan hubungan negatif sempurna (berlawanan arah).
c. r tidak mempunyai satuan atau dimensi.
d. Tanda + atau - hanya menunjukkan arah hubungan.
Intrepretasi nilai r adalah sebagai berikut:
Jika r = 0 : Tidak berkorelasi
Jika r = 0,01 - 0,20 : Korelasi sangat rendah Jika r = 0,21 - 0,40 : Korelasi rendah
Jika r = 0,41 - 0,60 : Korelasi agak rendah Jika r = 0,61 - 0,80 : Korelasi cukup Jika r = 0,81 - 0,99 : Korelasi tinggi
Jika r = 1 : Korelasi sangat tinggi (korelasi sempurna)
HASIL DAN PEMBAHASAN