LAMPIRAN
Lampiran 1. Data Ketinggian Tempat dan Suhu Lahan Kopi Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailng Natal
Kode X Y Ketinggian
Tempat (m dpl) Suhu ( o
C)
Up1 99°52'39.1" 0°32'18.9" 950 26
Up2 99°53'23.1" 0°32'33.9" 875 26
Up3 99°53'26.9" 0°32'25.6" 870 24
Up4 99°52'56.9" 0°32'27.6" 909 23
Up5 99°52'39.9" 0°32'21.4" 941 22
Up6 99°52'40.1" 0°32'22.3" 939 22
Up7 99°53'25.6" 0°32'33.9" 861 22
Up8 99°47'35.6" 0°30'19.5" 1009 25 Up9 99°47'35.7" 0°30'18.7" 1020 26 Up10 99°49'1.30" 0°29'35.4" 1164 20 Pk1 99°48'48.5" 0°29'26.4" 1315 23 Pk2 99°48'46.5" 0°29'25.2" 1340 22 Pk3 99°48'42.9" 0°29'25.6" 1353 23 Pk4 99°48'46.6" 0°29'24.5" 1348 22 Pk5 99°49'14.8" 0°29'23.3" 1215 19 Pk6 99°49'10.4" 0°29'24.2" 1210 18
Pk7 99°49'3.0" 0°32'23.2" 1191 18
Lampiran 2. Data Analisis C – organik, N – Total, C/N, Total CO2 dan Total Mikroorganisme Tanah di Laboratorium
Kode
Parameter C –
Organik (%)
N – Total (%)
Total CO2 (ml/100g/hari)
Total Mikroorganisme (MPN/g)
UP1 1.81523 0.77 8.74 >11000 x 105
UP2 1.134931 1.16 9.43 >11000 x 105
UP3 2.213695 0.77 2.91 >11000 x 105
UP4 3.196576 0.9 5.83 >11000 x 105
UP5 1.213745 1.03 5.66 >11000 x 105
UP6 2.638725 0.77 7.54 1100 x 105
UP7 1.324086 1.02 8.4 1100 x 105
UP8 0.961538 0.9 3.26 >11000 x 105
UP9 1.753247 0.9 6.17 >11000 x 105
UP10 2.24026 0.87 4.46 >11000 x 105
PK1 1.056277 0.34 2.06 1600 x 105
PK2 1.774892 0.24 8.06 21 x 105
PK3 2.372294 0.34 6.34 >11000 x 105
PK4 2.926407 0.46 4.29 460 x 105
PK5 2.857143 0.46 4.8 >11000 x 105
PK6 2.337662 0.28 4.8 1100 x 105
PK7 1.402597 0.2 3.94 2900 x 105
PSM1 1.922078 0.32 4.8 1100 x 105
PSM2 1.445887 0.29 3.94 1100 x 105
PSM3 1.886068 0.27 9.43 2900 x 105
PSM4 2.922078 0.52 6.51 >11000 x 105
PSM5 2.567887 0.37 5.14 1100 x 105
PSM6 1.385281 0.28 3.77 7.5 x 105
PSM7 3.03719 0.46 4.46 >11000 x 105
PSM8 3.187721 0.7 7.71 460 x 105
PSM9 3.03719 0.57 4.46 1100 x 105
PSM10 2.674144 1.05 4.63 2900 x 105 PSM11 1.718159 0.93 5.66 >11000 x 105 PSM12 4.343198 0.81 4.97 >11000 x 105
PSM13 2.051948 0.91 4.8 240 x 105
PSM14 3.161157 0.78 4.97 460 x 105
PSM15 0.993064 0.83 5.49 7.5 x 105
PSM16 3.046045 0.69 4.97 15 x 105
PSM17 2.497048 0.73 4.63 1100 x 105 PSM18 2.665289 0.72 6 >11000 x 105
PSM19 3.116883 0.72 6 1100 x 105
PSM20 2.895514 0.94 6.51 2900 x 105
PSM21 2.603306 0.65 7.2 460 x 105
PSM22 2.813853 0.67 2.57 1100 x 105
Lampian 3. Data Produksi Tanaman Kopi Arabika (gram)
Kode Sampel Total Cabang
Produktif Total Produksi
I II III
Up 1 14 7 16 37 45 1665
Up 2 10 14 16 40 52 2080
Up 3 15 14 14 43 44 1892
Up 4 11 8 6 25 27 675
Up 5 14 15 13 42 78 3276
Up 6 9 12 13 34 38 1292
Up 7 8 10 12 30 34 1020
Up 8 7 9 10 26 66 1716
Up 9 7 7 6 20 62 1240
Up 10 2 10 12 24 9 216
Pk 1 29 37 38 104 8 832
Pk 2 12 15 28 55 15 825
Pk 3 11 16 14 41 30 1230
Pk 4 27 23 36 86 25 2150
Pk 5 21 11 11 43 18 774
Pk 6 14 12 11 37 13 481
Pk 7 22 18 24 64 17 1088
Psm 1 16 20 20 56 54 3024
Psm 2 11 7 9 27 92 2484
Psm 3 7 16 10 33 26 858
Psm 4 16 22 6 44 72 3168
Psm 5 12 16 16 44 68 2992
Psm 6 19 16 19 54 21 1134
Psm 7 13 7 7 27 6 162
Psm 8 11 11 13 35 29 1015
Psm 9 10 14 16 40 22 880
Psm 10 6 14 11 31 23 713
Psm 11 10 8 5 23 16 368
Psm 12 8 19 12 39 47 1833
Psm 13 17 7 11 35 31 1085
Psm 14 9 11 7 27 29 783
Psm 15 14 11 9 34 61 2074
Psm 16 21 15 10 46 131 6026
Psm 17 16 10 11 37 54 1998
Psm 18 15 11 12 38 64 2432
Psm 19 13 13 14 40 39 1560
Psm 20 13 5 7 25 9 225
Psm 21 6 6 12 24 15 360
Lampiran 4. Signifikansi Data Produksi Tanaman Kopi dan Berbagai Sifat Biologi Tanah Uji Normalitas
Data Kolmogorov-Smirnov Shapiro-Wilk
Statistik Sig. Statistik Sig.
Produksi 0.090 0.200* 0.970 0.381
C – organik 0.101 0.200* 0.953 0.103
N – Total 0.114 0.200* 0.944 0.050
C/N 0.071 0.200 0.963 0.226
Total CO2 0.134 0.076 0.962 0.210
Total
Mikroorganisme 0.221 0.000 0.846 0.000
Lampiran 5. Uji Data Linearitas Produksi Tanaman Kopi Arabika (gram) dengan C – organik (%)
Lampiran 7. Uji Data Linearitas Produksi Tanaman Kopi Arabika (gram) Total CO2 (ml/100g/hari)
Lampiran 9. Korelasi Data Produksi Tanaman Kopi Arabika (Gram) Dengan Berbagai Sifat Biologi Tanah
Data Korelasi Signifikansi
Produksi – C – Organik 0.099 0.548
Produksi – N – Total -0.052 0.754
Produksi – Total CO2 -0.054 0.746
Produksi – Tot.
Lampiran 10. Korelasi Data Antara Berbagai Sifat Biologi Tanah
Data Korelasi Signifikansi
C – Organik – N – Total 0.018 0.913
C – Organik – Total CO2 0.321* 0.034
C – Organik – Tot. Mikroorganisme 0.083 0.615
N – Total - Tot. Mikroorganisme 0.291 0.072
N – Total - Total CO2 -0.398** 0.008
Tot. Mikroorganisme - Total CO2 0.045 0.783
Lampiran 11. Koefisien Determinasi Berbagai Sifat Biologi Tanah Terhadap Produksi dengan Uji Regresi
Data R R2 Standar
Deviasi Estimasi error
C – Organik - Produksi 0.173 0.030 0.136472 1.146
N – Total - Produksi 0.282 0.079 0.046669 1.116
Total CO2 - Produksi 0.222 0.049 0.122329 1.134
Tot. mikro - Produksi 0.227 0.077 0.122329 0.237
Lampiran 12. Analisis Sidik Ragam Berbagai Sifat Biologi Tanah Terhadap Produksi dengan Uji Regresi
Data F Signifikansi
C – Organik - Produksi 0.558 0.557
N – Total - Produksi 1.552 0.226
Total CO2 - Produksi 0.935 0.402
Tot. Mikroorganisme - Produksi 1.500 0.237
Lampiran 13. Koefisien Berbagai Sifat Biologi Tanah Terhadap Produksi dengan Uji Regresi
Data Konstanta (B0)
B
B1 B2
C – Organik - Produksi 4.673 1.124 -0.212
N – Total - Produksi 7.769 -6.394 4.860
Total CO2 - Produksi 4.233 0.698 -0.062
Tot. Mikroorganisme -
Produksi 378.675 519.603
Lampiran 14. Kurva Berbagai Sifat Biologi Tanah Terhadap Produksi dengan Uji Regresi
A. C – Organik Tanah Terhadap Produksi
C. Total CO2 Tanah Terhadap Produksi
DAFTAR PUSTAKA
AAK. 1988. Budidaya Tanaman Kopi. Penebar Swadaya. Jakarta.
Abdullah, T. S.1996. Survai Tanah Dan Evaluasi Lahan. Penebar Swadaya. Jakarta.
Alexander, M. 1977. Introduction To Soil Microbiology. New York : John Wiley And Sons.
Anas, I. 1989. Biologi Tanah dalam Praktek. IPB. Bogor.
Asmarlaili, S. H., Sabrina, T., Dan Hardy, G. 2009. Biologi Dan Ekologi Tanah. Univrsitas Sumatera Utara, Medan.
Badan Penanaman Modal dan Promosi Provinsi Sumatera Utara (BPMP Sumut)., 2013. Sepuluh Komodit Ekspor Utama Provinsi Sumatera Utara. Diakses dari http://www.bkpmdsumut.go.id/ (30 Mei 2014).
Balai Penelitian Tanah. 2005. Petunjuk Teknis Analisis Kimia Tanah, Tanaman, Air, dan Pupuk. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Departemen Pertanian. Bogor.
BPS. 2010. Madina Dalam Angka. Badan Pusat Statistik Kabupaten Mandailing Natal.
Coen, G. M. 1987. Soil Survey Handbook Volume 1. Rescarch Branch Agriculture Canada. Canada.
Damanik, M. M. B., Hasibuan, B, E., Fauzi., Sarifuddin, dan Hanum, H. 2010. Kesuburan Tanah dan Pemupukan. USU Press. Medan
Ernawati, R. R., Arief, R. W., dan Slameto. 2008. Teknologi Budidaya Kopi Poliklonal. BPPP. Bogor.
Fitri, M. F., 2002. Hubungan Respirasi Mikrob Dengan Aktivitas Fosfomonoesterase Dan Karboksimetil Selulase Tanah Pada Berbagai Tingkat Kebakaran Hutan. Ipb. Bogor.
Foth, H. D. 1991. Dasar-Dasar Ilmu Tanah Edisi Ketujuh. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.
Gupta, S. R. and V. Malik. 1996. Soil ecology and sustainability. Journal Tropic Ecology 37:43-55
Hakim, A. F., Yulnafatmawita, Dan Adrinal. 2011. Pencucian Bahan Organik Tanah Pada Tiga Penggunaan Lahan Di Daerah Hutan Hujan Tropis Super Basah Pinang-Pinang Gunung Gadut Padang. J. Solum Vol Viii No.1 Januari 2011: 34-42.
Hanafiah, A. S., T. Sabrina., dan H. Guchi. 2010. Biologi dan Ekologi Tanah. FP - USU. Medan
Hardjowigeno, S., dan Widiatmaka. 2007. Evaluasi Kesesuaian Lahan dan Perencanaan Tataguna Lahan. Gajah Mada University Press. Yogyakarta.
Kasno, A. 2009. Penerapan Bahan Organik Terhadap Kesuburan Tanah. Balai Penelitian Tanah.
Najiyati, S. dan Danarti. 1997. Kopi, Budidaya dan Penanganan Lepas Panen. Penebar Swadaya. Jakarta.
Notohadiprawiro, Tejoyuwono. 1998. Tanah dan Lingkungan. Direktur Jendral Pendidikan Tinggi Departemen P dan K. Jakarta.
Rahmat Dan Suliasih. 2006. Aktivitas Fosfatase Dan Pelarutan Kalsium Fosfat Oleh Beberapa Bakteri Pelarut Fosfat. B I O D I V E R S I T A S Vol (8);1 Hal: 23-26.
Rayes, M.L. 2007. Metode Inventarisasi Sumber Daya Lahan. Penebit Andi. Yogyakarta.
Ritung,S. Wahyunto., Fahmuddin, A. Dan Hapid, H.2007. Evaluasi Kesesuaian Lahan Dengan Contoh Peta Arahan Penggunaan Lahan Kabupaten Aceh Barat.Balai Penelitian Tanah Dan World Agroforestry Centre.
Sanchez, P.A. 1992. Sifat dan Pegelolaan Tanah Tropika, terjemahan J.T. Jayadinata. Institut Teknologi Bandung.
Saridevi, G. A. A. R., Atmaja, I Wayan D., Mega, I Made. 2013. Perbedaan Sifat Biologi Tanah pada Beberapa Tipe Penggunaan Lahan di Tanah Andisol, Inceptisol, dan Vertisol. J - Agroekoteknologi Tropika Vol. 2, No. 4.
Sumarsih, S. 2003. Mikrobiologi Dasar. Yogyakarta : UPN Veteran.
Suriadikarta, R.D.M dan Simanungkalit, D.A. 2006. Pupuk Organik Dan Pupuk Hayati. Balai Besar Litbang Sumberdaya Lahan Pertanian Badan Penelitian Dan Pengembangan Pertanian. Bogor.
Sutanto, R. 2005. Dasar – dasar Ilmu Tanah Konsep dan Kenyataan. Kanisius, Yogyakarta.
Sutedjo, M. Mulyana, Kartasapoetra A. G., Sastroatmodjo, R. D. S. 1991. Mikrobiologi Tanah. Rineka Cipta. Jakarta.
Syakir, M. 2010. Budidaya Dan Pasca Panen Kopi. Pusat Penelitian Dan Pengembangan Perkebunan. Bogor.
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Kebun Kopi Arabika Kabupaten Mandailing
Natal, dan Laboratorium Ekologi dan Biologi Tanah Fakultas Pertanian Universitas
Sumatera Utara pada bulan Juni 2014 sampai dengan Oktober 2014.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah peta lokasi penelitian skala
1 : 750.000 digunakan sebagai peta dasar, sampel tanah yang diambil pada beberapa
kecamatan, es batu sebagai bahan penyimpan tanah, dan bahan bahan kimia yang
berhubungan dengan analisis laboratorium.
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah GPS digunakan untuk
mengetahui koordinat lokasi penelitian, kotak gabus sebagai wadah sampel,
timbangan listrik untuk menimbang sampel tanah, oven pengering untuk
mengeringkan tanah, tabung erlenmeyer untuk pengukuran sampel tanah, ayakan
untuk menyaring tanah dan alat lainnya yang berhubungan dengan analisis
laboratorium serta kamera untuk dokumentasi.
Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode survei.
Pengambilan data dilakukan secara sampling dengan metode purposive random
sampling yang didasarkan pada jumlah produksi kopi arabika terbanyak pada tiap
kecamatan di daerah Mandailing Natal. Banyaknya sampel yang diambil dari
lapangan adalah 39 sampel.
Dalam pelaksanaan penelitian ini dilakukan beberapa tahapan. Adapun
tahapan kegiatan yang dilaksanakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
Persiapan
Persiapan yang dilakukan sebelum pelaksanaan pekerjaan dilapangan,
pengadaan peralatan, pengadaan peta, studi literatur, dan penyusunan rencana kerja
di lapangan.
Pelaksanaan
Pekerjaan dimulai dengan survei atau pengecekan lapang, pelaksanaan
pengambilan sampel tanah dan data dengan menggunakan GPS dengan berpedoman
pada peta dasar, dan peta jenis tanah.
Pengumpulan Data
Pengumpulan data dilakukan dengan mengumpulkan data yaitu berupa data
lapangan, data iklim, topografi, dan jenis tanah.
Untuk mengetahui jumlah produksi di Lapangan, dilakukan dengan cara
memilih salah satu cabang produktif dari tanaman sampel, dipilih 3 rumpun layak
panen dan menghitung jumlah biji kopi arabika matang setiap rumpunnya, kemudian
jumlah tersebut dikalikan dengan seluruh cabang produktif untuk setiap tanamannya.
Lalu total produksi dihitung dengan menggunakan rumus :
Produksi (g) = jumlah buah matang x jumlah cabang produktif x 114 g/100 butir
Pengambilan Sampel
Pengambilan sampel yang dilakukan secara sengaja di lahan tanaman kopi
arabika pada kecamatan Puncak Sorik Marapi (PSM), Kecamatan Pakantan (PK),
dan kecamatan Ulu Pungkut (UP) di kabupaten Mandailing Natal dapat dilihat pada
Gambar 1. Lokasi Pengambilan Titik Sampel Lahan Kopi Arabika Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
Parameter Penelitian
Sampel yang telah diperoleh dianalisis dengan berbagai metode, antara lain :
1. Total Respirasi Tanah dengan Metode Verstraete (1981)
2. Total Mikroorganisme Tanah dengan menggunakan metode Most Probable
Number (MPN).
3. C – Organik Tanah dengan menggunakan metode Walkley and Black
4. N – Total Tanah dengan metode kjeldahl
Pengolahan dan Analisis Data
Data yang diperoleh dianalisis dengan menggunakan analisis regresi
kuadratik dan analisis spasial menggunakan SPSS. Output analisis spasial dan data
yang diperoleh dikelompokkan berdasarkan kriteria penilaian untuk sifat biologi
tanah.
Analisis yang dilakukan untuk sifat biologi tanah terdiri atas C – organik, N –
total, total CO2, dan total mikroorganisme tanah.
b. Uji Asumsi Data Klasik
Uji ini dapat dilakukan dengan menggunakan uji data outlier, uji data normalitas
dan uji linearitas data. Jika dalama uji ini data sudah memenuhi syarat maka dapa
dilanjutkan dengan analisis korelasi dan regresi.
c. Analisis Korelasi
Untuk melihat hubungan antara biologi tanah dengan produksi kopi dan
hubungan antar setia sifat biologi tanah tersebut.
d. Analisis Regresi
Untuk melihat hubungan antara sifat biologi tanah dengan produksi kopi di
kaji dengan analisis regresi dengan bentuk persamaan :
Y = b0 + b1X + b2X2
Dengan : Y = variabel terikat (produksi kopi arabika)
b0 = intersep dari garis pada sumbu Y
b1 = koefisien regresi kuadratik
X = variable bebas (karakteristik sifat biologi tanah)
Dari persamaan tersebut dapat diketahui titik optimum dan titik kritis suatu
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil
Kondisi Umum Lingkungan
Dari pengamatan terhadap kondisi umum dilapangan, diperoleh kondisi lahan
yang beragam. Namun sebagian besar lahan pertanaman kopi arabika ditanami
dengan sistem bertanam ganda (multiple cropping) dengan tanaman lainnya seperti
kakao, karet, aren, dan tanaman pelindung lainnya. Jarak tanam tanaman kopi di
Madina beragam, berkisar antara 2,2 x 2,4 m. Pada lahan kopi juga memiliki
kemiringan lahan yang beragam sehingga menyebabkan perbedaan jarak tanam.
Dari pengamatan, diperoleh data ketinggian tempat dan suhu wilayah sampel
pada lampiran 1 seperti yang disajikan dalam Tabel 1 dan Tabel 2 berikut ini.
Tabel 1. Ketinggian Tempat (m dpl) Sampel Lahan Kopi Arabika Di Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
Kabupaten Madina
Rataan Ketinggian Tertinggi Ketinggian Terendah Standar Deviasi Koefisien Variasi
1010,64 1353 861 144,394 14,29
Dari Tabel 1 diketahui bahwa ketinggian tempat tertinggi 1353 m dan
terendah 861 m dengan rataan 1010,64 m dan koefisien variasi sebesar 14,29%.
Tabel 2. Suhu (0C) Wilayah Sampel Lahan Kopi Arabika Di Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
Kabupaten Madina
Rataan Suhu Tertinggi Suhu Terendah Standar deviasi Koefisien variasi
23,92 31 18 3,157 13,20
Dari Tabel 2 diketahui bahwa suhu tertinggi 310C, terendah 180C dengan
rataan 23.920C dan koefisien variasi sebesar 13,20%.
Produksi Tanaman Kopi Arabika
Dari hasil analisis dari lapangan terhadap produksi kopi, maka diperoleh data
seperti pada Tabel 3 berikut ini.
Tabel 3. Produksi Kopi (gram) Lahan Kopi Arabika Di Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
Kabupaten Madina
Rataan Produksi Tertinggi Produksi Terendah Standar Deviasi Koefisien Variasi
1753,20 6869,64 184,68 1294,57 73,84
Dari Tabel 3 diatas diketahui bahwa produksi kopi mempunyai rataan sebesar
1753.20 gram dengan produksi tertinggi 6869.64 gram dan terendah 184.68 gram.
Koefisien variasi produksi kopi sebesar 73.84%.
Sifat Biologi Tanah
Hasil pengamatan dan analisis dari sifat biologi tanah yang telah dilakukan di
laboratorium, dapat dilihat pada lampiran 2.
Bahan Organik
Dari hasil analisis diperoleh bahwa kadar dan kriteria C – organik tanah di
lahan kopi di Kabupaten Mandailing Natal dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Data C – organik (%) Lahan Kopi Arabika di Beberapa kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
Kabupaten Madina
Rataan C – Organik Tertinggi
C – Organik Terendah
Standar Deviasi
Koefisien Variasi
2,28 4,34 0,96 0,78 0,34
Dari Tabel 4 diketahui bahwa kadar C – organik tertinggi yaitu 4,34% dan
terendah 0,96% dengan rataan 2,28%. Koefisien variasi sebesar 0,34%.
Dari hasil analisis, diketahui kriteria kadar C – organik tanah di lahan kopi
arabika di beberapa kecamatan di kabupaten Mandailing Natal yaitu dengan kriteria
sedang (41,02% dari seluruh sampel) sehingga kadar C – organik harus dijaga agar
tidak terjadi penurunan kadar C – organik.
Kadar Nitrogen Tanah
Dari hasil analisis diperoleh bahwa kadar N – total di lahan kopi di
Tabel 5. N – Total Tanah (%) Lahan Kopi Arabika di Kabupaten Mandailing Natal
Kabupaten Madina
Rataan N – Total Tertinggi
N – Total Terendah
Standar Deviasi
Koefisien Variasi
0,65 1,16 0,2 0,26 0,40
Dari Tabel 5 diketahui bahwa N – total tanah tertinggi yaitu 1,16% dan
terendah 0,2% dengan rataan 0,65%. Koefisien variasi sebesar 0,40%.
Dari analisis kadar N – total diketahui bahwa kadar N – total tanah di lahan
kopi arabika di beberapa kecamatan di kabupaten Mandailing Natal yaitu dengan
kriteria sangat tinggi (43,58% dari seluruh sampel) sehingga dapat dikatakan bahwa
lahan kopi memiliki kondisi N – total yang baik.
Total Karbondioksida (CO2) Tanah
Dari hasil analisis diperoleh bahwa kadar CO2 tanah di lahan kopi di
Kabupaten Mandailing Natal dapat dilihat pada Tabel 6 berikut ini.
Tabel 6. Total CO2 Tanah (ml/100g/hari) Lahan Kopi Arabika di Beberapa
Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
Kabupaten Madina
Rataan Total CO2 Tertinggi
Total CO2
Terendah
Standar Deviasi
Koefisien Variasi
5,52 9,43 2,06 1,78 0,32
Dari Tabel 6 diketahui bahwa kadar total CO2 tertinggi yaitu
9,43 ml/100g/hari dan terendah 2,06 ml/100g/hari dengan rataan 5,52
ml/100g/hari. Koefisien variasi sebesar 0,32%. Hal ini mengindikasikan bahwa
aktivitas mikroorganisme pada lahan lahan kopi arabika di beberapa kecamatan di
kabupaten Mandailing Natal cukup beragam.
Total Mikroorganisme Tanah
Dari hasil analisis diperoleh bahwa total mikroorganisme tanah di lahan kopi
Tabel 7. Total mikroorganisme Tanah (x 105 MPN/g) Lahan Kopi Arabika di Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
Kabupaten Madina Rataan Total Mikroorganisme Tertinggi Total Mikroorganisme Terendah Standar Deviasi Koefisien Variasi
4905,92 >11000 7,5 4935.23 0,99
Dari Tabel 7 diketahui bahwa kadar total mikroorganisme tertinggi yaitu
>11000 x 105 MPN/g dan terendah 7,5 x 105 MPN/g dengan rataan
4905,92 x 105 MPN/g. Koefisien variasi sebesar 0,99%.
Dari Tabel 7 diketahui bahwa kadar total mikroorganisme tertinggi yaitu
>1100 x x 105 MPN/g yang terdapat pada 15 sampel dan total mikroorganisme
terendah yaitu 7,5 x 105 MPN/g yang terdapat pada 2 sampel sehingga dapat
dikatakan pada lahan kopi di kabupaten Mandailing Natal memiliki mikroorganisme
yang cukup tinggi.
Analisis Hubungan Sifat Biologi Tanah Terhadap Produksi Kopi Uji Asumsi Klasik
Setelah dilakukan analisis data di lapangan dan laboratorium, maka data yang
diperoleh diuji dengan menggunakan beberapa uji data asumsi klasik seperti uji data
outlier, uji data normalitas dan uji data linearitas untuk memperoleh data yang sesuai
untuk analisis korelasi dan regresi dapat dilihat pada lampiran
Uji Data Normalitas
Berdasarkan analisis yang telah dilakukan pada sifat biologi tanah yaitu C –
organik, N – total, C/N, dan total CO2 dengan menggunakan uji data normalitas
diketahui bahwa tidak ada data yang mempunyai angka Sig < 0.05 dan tidak terdapat
data yang jauh dari sebaran data sehingga sudah memenuhi normalitas.
Berdasarkan analisis yang telah dilakukan pada data produksi dengan
Sig < 0.05 dan terdapat data yang terletak jauh dari sebaran data sehingga perlu
dilakukan transformasi akar.
Berdasarkan analisis yang telah dilakukan pada data total mikroorganisme
dengan menggunakan uji data normalitas diketahui bahwa data total mikroorganisme
mempunyai angka Sig < 0.05 dan terdapat data yang terletak jauh dari sebaran.
Setelah dilakukan transformasi data, diketahui bahwa data total mikroorganisme
masih mempunyai angka Sig < 0.05 dan memiliki sebaran data yang jauh, sehingga
data tidak memenuhi normalitas namun tetap diuji dengan metode parametrik
Uji Data Outlier
Berdasarkan analisis yang telah dilakukan dengan menggunakan metode Uji
Outlier pada, C – organik, N – total, C/N tanah, dan total CO2 dibeberapa kecamatan
di Kabupaten Madina diketahui bahwa tidak ada ditemukan data yang mengalami
outlier maupun ekstrim.
Berdasarkan analisis yang telah dilakukan pada data produksi tanaman kopi
dan total mikroorganisme menggunakan uji outlier diketahui bahwa ada data yang
mengalami outlier dan perlu ditransformasikan. Namun pada data total
mikroorganisme, data tetap mengalami outlier setelah ditransformasikan. Data data
yang ditransformasikan dapat dilihat pada Tabel 8 berikut ini.
Tabel 8. Uji Penanganan Data yang Tidak Memenuhi Asumsi Klasik
Data Normalitas Outlier Linear
Produksi Transf. Akar Transf. Akar ---
C – Organik --- --- ---
N – Total --- --- ---
Total CO2 --- --- ---
Uji Data Linearitas
Setelah dilakukan uji data normalitas dan uji data outlier pada data sifat
biologi tanah, maka dilanjutkan dengan uji linearitas sifat biologi tanah terhadap
produksi tanaman kopi seperti pada Tabel 9 (Lampiran 6-12) berikut ini.
Tabel 9. Uji Data Linearitas Antara Produksi dengan Berbagai Sifat Biologi Tanah
Linieritas Data Produksi
C – Organik 0,01
N – Total 0,003
Total CO2 0,003
Total Mikroorganisme 0,024
Berdasarkan Tabel 9 diatas dari semua data yang telah diuji dengan uji data
linearitas dapat diketahui bahwa hanya data total mikroorganisme yang tidak dapat
diuji dalam uji linearitas karena data total mikroorganisme tidak memenuhi
normalitas namun tetap diuji dengan uji linearitas.
Berdasarkan uji linearitas yang telah dilakukan pada data produksi tanaman
kopi terhadap C – organik dan total mikroorganisme terlihat garis regresi pada
lampiran 5 dan 7 mengarah ke kanan atas dengan nilai R Sq Linear masing masing
0,01 dan 0,024. Hal ini membuktikan adanya linearitas hubungan dua variabel
tersebut.
Berdasarkan uji linearitas yang telah dilakukan pada data produksi tanaman
kopi terhadap N – total dan total CO2 terlihat garis regresi pada lampiran 6 dan 8
mengarah ke kanan bawah dengan nilai R Sq Linear masing masing 0,003. Hal ini
membuktikan adanya linearitas hubungan dua variabel tersebut.
Analisis Korelasi
Dari hasil analisis dengan menggunakan metode analisis korelasi yang telah
biologi tanah lahan kopi arabika di kabupaten Mandailing Natal dapat dilihat seperti
pada Tabel 10 (Lampiran 9 dan 10) berikut ini.
Tabel 10. Korelasi Antara Data Produksi dengan Berbagai Sifat Biologi Tanah
Korelasi C – Organik N – Total Total CO2 Total
Mikroorganisme
Produksi 0.099 -0.052 -0.054 0.155
C – Organik 0.018 0.321 0.083
N – Total -0.398 0.291
Total CO2 0.045
Kriteria nilai korelasi : 0.00 – 0.199 = sangat rendah
0.20 – 0.399 = rendah
0.40 – 0.599 = cukup
0.60 – 0.799 = kuat
0.80 – 1.00 = sangat kuat
Dari Tabel 10 tersebut korelasi antara produksi dengan C – organik, N –
total, total CO2 dan total mikroorganisme mempunyai nilai korelasi yang sangat
rendah.
Nilai korelasi antara C – organik dengan N – total dan total mikroorganisme
sangat rendah, dan korelasi antara C – organik dengan total CO2 adalah rendah.
Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa N – total dengan total CO2 dan total
mikroorganisme mempunyai nilai korelasi yang rendah.
Dari tabel diatas diketahui bahwa terdapat korelasi yang sangat rendah antara
total CO2 dengan total mikroorganisme.
Analisis Regresi
Dari hasil analisis dengan menggunakan metode analisis regresi yang telah
dilakukan, hubungan regresi antara nilai produksi dengan berbagai sifat biologi tanah
lahan kopi arabika di kabupaten Mandailing Natal (Lampiran 11) dapat dilihat seperti
pada Tabel 11 berikut ini.
Tabel 11. Analisis Regresi Berbagai Data Sifat Biologi Tanah
Data R2 F Sig
C – Organik 0.030 0.558 0.557
N – Total 0.079 1.552 0.226
Total Mikroorganisne 0.077 1.500 0.237
Dari Tabel 11 diatas diketahui bahwa regresi antara produksi dengan sifat
biologi tanah tidak berpengaruh nyata karena mempunyai nilai Sig > 0.05 maka
dapat dinyatakan bahwa regresi tersebut tidak nyata.
Pembahasan
Dari data di dapat bahwa beberapa data memliki koefisien variasi yang sangat
rendah seperti pada data C – organik, N – total, dan total CO2 dan beberapa data
memiliki koefisien variasi yang tinggi seperti data ketinggian tempat dan total
mikroorganisme. Rendahnya koefisien variasi menunjukkan bahwa data bersifat
homogen. Koefisien variasi yang tinggi menunjukkan bahwa data memiliki tingkat
homogenitas yang rendah (heterogen) sehingga data yang bersifat heterogen atau
memiliki sebaran yang luas belum tentu memiliki penyebaran data yang normal
(memenuhi sifat normalitas). Data yang memiliki sebaran yang tidak normal, tidak
dapat di analisi dengan statistik paramertik sehingga data perlu ditransformasi agar
memiliki sebaran data yang normal.
Dari analisis yang dilakukan, diperoleh kriteria dari C – organik dan N –
total yang mewakili seluruh sampel adalah kriteria sedang dan sangat tinggi dengan
jumlah sampel masing – masing 16 sampel (41.02% dari seluruh sampel) dan 17
sampel (43,58% dari seluruh sampel) dimana kadar C – organik yaitu berkisar antara
2 – 3% dan kadar N – total yaitu > 0,75%. Dengan demikian, maka dapat dikatakan
bahwa kadar bahan organik pada tanah tersebut cukup tinggi. Hal ini juga didukung
dengan kondisi dari lahan pertanaman kopi arabika di daerah kabupaten madina yang
ditanami dengan sistem agroforestri, dimana pada areal pertanaman kopi, ditanami
Dari data total mikroorganisme didapat bahwa total mikroorganisme lahan
kopi arabika pada beberapa kecamatan di kabupaten Mandailing Natal cukup tinggi
dengan nilai tertinggi yaitu >11000 x 105 MPN/g yang terdapat pada 15 titik sampel.
Hal ini didukung dengan kadar C – organik yang sedang dan kadar N – total tanah
yang sangat tinggi dimana diketahui bahwa kadar bahan organik sebagai sumber
energi dari mikroorganisme mempengaruhi jumlah dan aktivitas dari
mikroorganisme.
Tingginya total mikroorganisme juga dipengaruhi oleh lingkungan sekitar,
dimana kondisi lahan kopi arabika yang ditanami dengan sistem bertanam ganda
(multiple cropping) dengan banyak tanaman lainnya sehingga seperti kebun
campuran. Sesuai dengan hasil penelitian Saridevi dkk. (2013) yang menyatakan
bahwa total populasi bakteri dan jamur pada lahan kebun campuran lebih tinggi dari
pada lahan irigasi dan lahan sawah pada masing masing jenis tanah yaitu tanah
andisol inceptisol dan vertisol.
Dari analisis korelasi diketahui bahwa C – organik dan N – total memiliki
pengaruh yang rendah terhadap total CO2. Total CO2 hasil respirasi dari
mikroorganisme tanah tidak hanya dipengaruhi oleh C – organik tanan dan N – total
tanah, namun ada beberapa faktor lain yang berperan seperti pH, suhu, kelembaban,
dan vegetasi diatas tanah sehingga C – organik dan N – total memiliki korelasi yang
rendah terhadap total CO2.
Dari analisis korelasi antara total CO2 dan total mikroorganisme tergolong
sangat rendah. Total CO2 yang merupakan indikator dari aktivitas mikroorganisme
tidak sepenuhnya memiliki hubungan keeratan yang tinggi secara korelasi. Hal ini
dikarenakan total mikroorganisme sulit untuk dihubungkan secara korelasi karena
Dari hasil analisis korelasi antara C – organik, N – total, total CO2 dan total
mikroorganisme terhadap produksi didapat bahwa memiliki korelasi yang sangat
rendah. Hal ini menunjukkan bahwa sifat biologi tanah memiliki hubungan yang
tidak erat dan memiliki keterkaitan yang kurang baik. Dari analisis regresi kuadratik
antara C – organik, N – total, total CO2 dan total mikroorganisme terhadap produksi
juga didapat bahwa nilai Sig > 0.05 yang menyatakan bahwa tidak berpengaruh
nyata. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor yang dapat mempengaruhi data
sehingga tidak menunjukkan pengaruh yang nyata diantaranya adalah kesalahan pada
saat pengambilan data dan sampel, keragaman kondisi iklim dan kondisi sampel
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
1. Korelasi antara produksi dengan C – organik, N – total, total CO2 dan total
mikroorganisme tergolong sangat rendah.
2. Dari analisis regresi didapat bahwa tidak ada parameter sifat biologi tanah
yang berpengaruh nyata terhadap produksi kopi arabika.
3. Sifat biologi tanah tidak berpengaruh nyata terhadap produksi kopi arabika.
Saran
Sebaiknya dilakukan pengambilan jumlah sampel yang lebih banyak pada
TINJAUAN PUSTAKA Survei Tanah
Kegiatan survei tanah adalah suatu proses penelitian dan pemetaan
permukaan bumi dimana istilah unitnya disebut tipe tanah yang dimana terdiri dari
berjalan di atas lahan dengan interval yang sama dan mencatat perbedaan –
perbedaan tanah dan gambaran yang berhubungan dengan permukaan seperti tingkat
kemiringan lereng, erosi yang terjadi, penggunaan lahan, penutup vegetatif serta
gambaran alami (Foth, 1991). Sedangkan menurut Abdullah (1996), survei tanah
merupakan pekerjaan pengumpulan data kimia, fisik, dan biologi di lapangan
maupun di laboratorium, dengan tujuan penggunaan lahan umum maupun khusus.
Tujuan survei tanah adalah mengklasifikasikan dan memetakan tanah dengan
mengelompokkan dengan tanah – tanah yang sama atau hampir sama sifatnya ke
dalam satu satuan peta tanah yang sama serta melakukan interpretasi kesesuaian
lahan dari masing – masing satuan peta tanah tersebut untuk penggunaan lahan –
lahan tertentu (Hardjowigeno dan Widiatmaka, 2007). Laporan survei yang berisi
keadaan fisik dan lingkungan lokasi survei, keadaan tanah, klasifikasi dan
interpretasi kemampuan lahan, serta saran atau rekomendasi (Sutanto, 2005).
Survei tanah sebagian besar dilakukan untuk daerah yang cukup besar untuk
memiliki lebih dari satu jenis penggunaan lahan penting dan beberapa pengguna
dengan beragam kepentingan. Beberapa survei yang dilakukan untuk melayani
pengguna yang membutuhkan informasi yang tepat tentang sumber daya tanah
meliputi beberapa hektar atau kurang (Coen, 1987).
Suatu survei tanah baru memiliki kegunaan yang tinggi jika diteliti dalam
meletakkannya. Relevansi sifat – sifat yang ditetapkan dengan penggunaannya atau
menetapkan pola penyebaran tanah yang dibagi – bagi berdasarkan kesamaan sifat –
sifatnya, sehingga terbentuk soil mapping unit atau SPT. Dengan adanya pola
penyebaran tanah ini, maka dimungkinkan untuk menduga sifat – sifat tanah yang
dihubungkan dengan potensi penggunaan lahan dan responnya terhadap perubahan
pengelolaannya (Abdullah, 1996).
Dalam survei tanah dikenal 3 macam metode survei, yaitu metode grid
(menggunakan prinsip pendekatan sintetik), sistem fisiografi dengan bantuan
interprestasi foto udara (menggunakan prinsip pendekatan analitik), dan grid bebas
yang merupakan penerapan gabungan dari kedua pendekatan (Rayes, 2007).
Sifat Biologi Tanah
Biologi tanah mencakup bidang botani, mikrobiologi, dan zoologi. Botani
tanah meliputi akar akar tanaman, sedang zoologi tanah mencakup hewan hewan
tanah seperti serangga tanah, cacing tanah, dan sebagainya. Tanah mengandung
banyak senyawa organik dan memberi tempat bagi bermacam macam organisme.
Senyawa senyawa organik tersebut akan dimanfaatkan oleh organisme tanah melalui
berbagai proses baik proses yang menguraikan maupun yang menyusun komponen
tanah, selain bagi organisme hidup itu sendiri (Yulipriyanto, 2010)
Di dalam suatu ekosistem terdiri dari komponen abiotik seperti air, tanah, suhu,
cahaya matahari dan lain sebagainya serta komponen biotic seperti organisme dan
mikroorganisme. Di dalam tanah ada kehidupan, berupa akar tumbuhan dan flora
serta fauna tanah. Sifat dan tampakan tanah yang mengimplikasikan kegiatan hayati
ialah nisbah C/N, kadar bahan organik atau kandungan biomassa, tingkat
perombakan bahan organik, dan permintaan oksigen ( Notohadiprawiro, 1998).
Aktivitas biologi ditentukan oleh tiga tingkat yang berbeda. Pertama pada skala
temperatur dan kelembaban dalam habitat mikroorganisme. Kedua, pada skala
populasi, aktivitas biologi ditentukan oleh jumlah keragaman habitat, jenis
pengganggu habitat, dan keanekaragaman dan interaksi interaksi antara berbagai
populasi tanah. Ketiga pada skala proses biologi, fungsi fungsi seperti siklus hara
atau pengendalian dipengaruhi oleh interaksi interaksi populasi dengan sifat sifat
kimia dan fisik tanah (Yulipriyanto, 2010).
Mikroorganisme Tanah
Mikrobia tanah terdiri dari bakteri, jamur, aktinomisetes, ganggang (alga) dan
protozoa. Bakteri, jamur, aktinomisetes, dan ganggang (alga) memegang peranan
penting dalam transformasi kimia yang terjadi di dalam tanah. Mikrobia tanah
dijumpai diseluruh profil tanah, dan setiap jenis membutuhkan kondisi pertumbuhan
tertentu (Asmarlaili dkk., 2009).
Jasad hidup yang ukurannya kecil sering disebut sebagai mikroba atau
mikroorganisme atau jasad renik. Jasad renik disebut sebagai mikroba bukan hanya
karena ukurannya yang kecil, sehingga sukar dilihat dengan mata, tetapi juga
pengaturan kehidupannya yang lebih sederhana dibandingkan dengan jasad tingkat
tinggi (Sumarsih, 2003).
Jika mikrobia tanah tidak ikut berperan di dalam ekosistem tanah tanaman,
maka senyawa-senyawa karbon hasil fotosistem akan menumpuk, dengan kata lain
akan terjadi penumpukan sampah-sampah organik. Keadaan ini akan menghambat
ketersediaan gas karbon dan dan unsur hara tanaman yang berakibat akan
menghambat pula seluruh aktivitas kehidupan di muka bumi ini. Diantara aspek
biologi, maka mikrobia memegang peranan paling penting. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa mikrobia tanah bertanggung jawab terhadap
ini tanah akan mandul, peredaran unsur hara akan terhalang dan kesuburan tanah
akan mundur (Asmarlaili dkk., 2009).
Keberadaan mikroorganisme juga tergantung pada kondisi lahan. Menurut
hasil penelitian Saridevi dkk. (2013) tentang perbandingan sifat biologi tanah pada
ketiga jenis lahan yaitu lahan kebun campuran, lahan irigasi dan lahan sawah pada
masing masing jenis tanah yaitu tanah andisol, inceptisol dan vertisol didapat bahwa
total populasi bakteri dan jamur leih banyak terdapat pada lahan kebun campuran
dari pada lahan irigasi dan lahan sawah.
Keberadaan mikroorganisme di dalam sangat beragam. Mikroorganisme di
dalam tanah bersama dengan berbagai organisme dan berbagai jenis tanaman
membentuk suatu sistem yang tidak terpisahkan dari bahan mineral dan bahan
organik di dalam tanah. Populasi Selain bahan mineral dan bahan organik populasi
mikroorganisme dipengaruhi oleh keadaan iklim daerah, tanaman yang tumbuh,
reaksi yang berlangsung didalam tanah dan kelembaban tanah (Sutedjo
dkk., 1996).
Total Respirasi Tanah
Di dalam tanah terjadi penyerapan O2 oleh mikroorganisme tanah dan akar
tanaman dan menghasilkan CO2. Menurut Gupta dan Malik (1996) respirasi dalam
tanah didefenisikan sebagai penggunaan oksigen dan pelepasan CO2 oleh bakteri,
fungi, ganggang (alga) dan protozoa dan termasuk pertukaran gas hasil metabolisme
secara aerob maupun anaerob. Analisis respirasi tanah melalui pengukuran CO2 yang
dibebaskan dapat mengindikasikan aktivitas metabolisme tanah.
Tinggi rendahnya respirasi tanah dapat memperlihatkan tingkat aktivitas
mikroorganisme tanah. Pengukuran respirasi tanah merupakan cara yang pertama
Pengukuran respirasi juga dapat berkaitan dengan aktivitas mikroorganisme tanah
seperti perombakan bahan organik tanah, transformasi N, pH, dan rata-rata jumlah
mikroorganisrne (Anas, 1989).
Variasi kuantitas CO2 yang dilepaskan dari tanah dapat dipengaruhi iklim dan
cuaca. Pada daerah curah hujan tinggi CO2 yang dilepaskan lebih besar dibandingkan
daerah musim sedang dan musim dingin. Faktor lain yang mempengaruhi respirasi
tanah antara lain populasi mikrobia tanah, jumlah bahan organik dalam tanah,
temperatur serta metode pengukuran respirasi tanah (Fitri, 2002).
Pada lahan tertentu, respirasi juga dipengaruhi kondisi lahan. Seperti pada
hasil penelitian Saridevi dkk. (2013) tentang perbandingan sifat biologi tanah pada
ketiga jenis lahan yaitu lahan kebun campuran, lahan irigasi dan lahan sawah pada
masing masing jenis tanah yaitu tanah andisol, inceptisol dan vertisol didapat bahwa
total respirasi tertinggi terdapat pada lahan kebun campuran dari pada lahan irigasi
dan lahan sawah dari masing masing jenis tanah. Sesuai dengan hal itu, total
mikroorganisme pada lahan kebun campuran juga lebih tinggi dari pada lahan irigasi
dan lahan sawah. hal ini dikarenakan pada lahan kebun campuran, memiliki bahan
organik yang lebih tinggi dibandingkan dengan lahan irigasi dan lahan sawah.
Bahan Organik Tanah
Bahan organik berperan penting dalam menentukan kemampuan tanah untuk
mendukung pertumbuhan tanaman. Peran bahan organik adalah meningkatkan
kesuburan tanah, memperbaiki struktur tanah, meningkatkan kemampuan tanah
memegang air, meningkatkan pori-pori tanah, dan memperbaiki media
perkembangan mikroba tanah. Tanah berkadar bahan organik rendah berarti
kemampuan tanah mendukung produktivitas tanaman rendah. Hasil dekomposisi
serta hara mikro yang dapat meningkatkan kesuburan tanaman. Hasil dekomposisi
juga dapat berupa asam organik yang dapat meningkatkan ketersediaan hara bagi
tanaman (Kasno, 2009).
Di samping itu, kandungan bahan organik tanah suatu lahan juga akan
berbeda dengan waktu. Hal ini disebabkan karena bahan organik merupakan sumber
energi mikroba. Aktifitas mikroba merombak bahan organik sangat tergantung
kondisi lingkungan, terutama suhu dan kelembaban. Musim yang berbeda akan
membedakan suhu dan kelembaban tanah, sehingga laju dekomposisi bahan organik
tidak akan sama, di samping laju pertumbuhan tanaman dan jumlah bahan organik
yang disumbangkannya ke tanah juga berbeda. Oleh sebab itu, jika tidak ada
penambahan bahan organik kepada suatu tanah, maka bahan organiknya akan
menurun dengan waktu (Hakim dkk., 2011). Menurut Yulipriyanto (2010), tanah
olah mengandung bahan organik kira – kira 1 – 5% yang sebagian besar terdapat
pada kedalaman 25 cm.
Umumnya bahan organik di tanah mineral berkisar 0,5 – 5,0%. Terlepas dari
kadarnya yang sangat rendah, fraksi organik sangat mempengaruhi sifat – sifat tanah,
fungsi ekosistem, dan banyak proses ekosistem. Sifat – sifat tanah yang
dipengaruhinya adalah sifat biologi, kimia dan fisika tanah. Unsur penyusun utama
dari bahan organik tanah adalah C (52 – 58%), O (34 – 39%), H
(3,3 – 4.8%) dan N (3,7 – 4,1%) (Mukhlis dkk., 2011).
Karbon organik yang ada dalam bahan organik telah lama dikenal sebagai
salah satu penciri kesuburan tanah dan lahan produktif. Sebaliknya, tanah merupakan
tempat pencadangan bahan organik terbesar dalam ekosistem darat, dan berperan
penting dalam siklus karbon global. Tanah dan bahan organik merupakan dua hal
proses oksidasi, sedangkan tanah butuh bahan organik untuk kesuburan fisik, kimia,
dan biologinya (Hakim dkk., 2011).
Perombakan bahan organik dalam tanah dapat berlangsung secara terbatas
ataupun tuntas (Notohadiprawiro, 1998). Perombakan secara terbatas menghasilkan
zat-zat organik yang lebih sederhana, sedangkan perombakan secara tuntas
membebaskan unsur-unsur yang semula berada dalam ikatan molekul organik
menjadi senyawa anorganik (mineralisasi) (Fitri, 2002).
Nilai prosentase karbon atau C-organik dalam tanah dikelompokkan dalam
lima kategori berikut: (i) Sangat rendah untuk C (%) <1,00; (ii) Rendah untuk C (%)
berkisar antara 1,00 s/d 2,00; (iii) Sedang untuk C (%) berkisar antara 2,01 s/d 3,00;
(iv) Tinggi untuk C (%) berkisar antara 3,01 s/d 5,00; (v) Sangat tinggi untuk C (%)
lebih dari 5,00 (Balai Penelitian Tanah, 2005).
Nitrogen merupakan unsur hara esensil (keberadaannya mutlak ada untuk
kelangsungan pertumbuhan dan perkembangan tanaman) dan dibutuhkan dalam
jumlah yang banyak sehingga disebut unsur hara makro. Tanah mengandung N total
sekitar 0,02% (sub soil) hingga 2,5% (tanah organik). Tiga sumber utama N tanah
berasal dari: (1) bahan organik tanah, (2) fiksasi N2 biologis, dan (3) pupuk
anorganik. Sumber N terbesar adalah gas N2 Nitrogen diserap oleh tanaman dalam
bentuk ion NO yang dijumpai sekitar 78% dari komposisi gas diudara
(Hanafiah dkk., 2009).
Unsur hara N tidak diperoleh dari hasil pelapukan batuan, melainkan sumber
utama N berasal dari hasil dekomposisi bahan organik. Selain unsur N, hampir
semua unsur hara seperti P, K, Ca dan S serta unsur hara mikro diperoleh dari
pelapukan bahan organik. Kehilangan hara Nitrogen dari dalam tanah dalam bentuk
dioksidasi menjadi NO ), akibat pencucian dan panen. Dalam bentuk gas, N hilang
dalam reaksi denitrifikasi dan volatilisasi amonium (Damanik dkk., 2010).
Tambahan nitrogen pada tanah berasal dari hujan dan debu, penambatan
secara tak-simbiosis, penambatan secara simbiosis, dan kotoran hewan dan manusia.
Kehilangan nitrogen dari tanah disebabkan oleh penguapan, pencucian, denitrifikasi,
pengikisan, dan penyerapan oleh tanaman (Sanchez, 1992).
Nilai persentase nitrogen dalam tanah dikelompokkan dalam lima kategori
berikut: (i) Sangat rendah untuk N (%) < 0,10; (ii) Rendah untuk N (%) berkisar
antara 0,10 s/d 0,20; (iii) Sedang untuk N (%) berkisar antara 0,21 s/d 0,50; (iv)
Tinggi untuk N (%) berkisar antara 0,51 s/d 0,75; (v) Sangat tinggi untuk N (%) lebih
dari 0,75 (Balai Penelitian Tanah, 2005).
Bahan organik dan nitrogen di dalam tanah mempunyai hubungan yang erat.
Karbon merupakan bagian yang menyusun sebagian besar dan perbandingannya
tertentu di dalam bahan organik. Perbandingan karbon dengan nitrogen di dalam
tanah olah umumnya berkisar dari 8 : 1 sampai 15 : 1 dengan rata – rata antara 10
dan 12 banding 1 (Yulipriyanto, 2010)
Tanaman Kopi (Coffea arabica L.)
Di dunia perdagangan, dikenal beberapa golongan kopi, namun hanya tiga
jenis kopi yang paling sering dibudidayakan, yaitu kopi arabika, robusta, dan
liberika. Kopi arabika berasal dari Ethiopia dan Albessinia dan merupakan jenis kopi
yang pertama kali dikenal dan dibudidayakan manusia. Kopi arabika terdiri dari
beberapa varietas, namun umumnya tumbuh pada suhu 16 – 20oC dengan ketinggian
700 – 1700 m dpl (Najiyati dan Danarti, 1997).
Tanaman kopi (Coffea sp.) sebagian besar merupakan perkebunan rakyat
budidaya di perkebunan kopi rakyat tersebut diperbaiki, produksinya bisa
ditingkatkan. Teknologi yang dianjurkan untuk diterapkan adalah teknologi budidaya
kopi poliklonal (Ernawati dkk., 2008).
Kopi arabika di Indonesia pada umumnya termasuk varietas typica (Coffea
arabika var Typica) dan dari varietas ini telah diperoleh suatu kultivar yang banyak
di tanam di Jawa Timur (Dataran Tinggi Ijen), yaitu kultivar Blawan Pasumah yang
peka sekali terhadap penyakit karat daun, sehingga hanya dapat di tanam pada
ketinggian 1000 m ke atas. Oleh karena kopi Robusta secara komersial hanya
optimal di tanam pada ketinggian sampai 800 m, ini berarti terdapat suatu zona
ketinggian dengan jarak vertikal 200 m yang kosong yang tidak optimal jika ditanam
kopi. Untuk memperkecil zona gap ini, telah diusahakan mencari jenis jenis kopi
arabika yang lebih tahan terhadap karat daun, sehingga dapat ditanam pada
ketinggian lebih rendah. Dalam rangka ini, pada tahun 1929 telah dimasukkan
varietas abessinia (C. arabika var. Abyssinica), yang relatif lebih resisten, sehingga
dapat ditanam pada ketinggian 700 m ke atas. Dengan demikian maka zonal gap
tersebut secara potensial telah dapat diatasi (Syakir, 2010).
Sebagian besar produksi kopi dunia adalah kopi arabika, karena rasa da n
aromanya lebih unggul, kemudian menyusul kopi robusta dan liberika. Baik
perkembangan kopi dunia maupun Indonesia, kopi arabika inilah yang paling banyak
dan paling dahulu dikembangkan. Tetapi karena jenis ini tidak tahan terhadap
penyakit Hemileia vastratis, kemudian jenis ini digantikan dengan jenis yang lain
GAMBARAN UMUM KABUPATEN MANDAILING NATAL
Kabupaten Mandailing Natal merupakan salah satu kabupaten di Sumatera
Utara yang terletak antara 00 10” - 10 50” Lintang Utara dan 980 10” - 1000 10” Bujur
Timur pada ketinggian 0 – 1.315 m dpl. Kabupaten Mandailing Natal memiliki luas
wilayah 6,620 km2 atau 9,23% dari luas Sumatera Utara. Kabupaten ini berbatasan
dengan Kabupaten Tapanuli Selatan di bagian Utara, Propinsi Sumatera Barat pada
sebelah timur dan selatan. Sedangkan di sebelah barat berbatasan dengan Samudera
Indonesia.
Kabupaten Mandailing Natal terbagi dalam tiga bagian topografi, yaitu :
1. Dataran Rendah, merupakan daerah pesisir dengan kemiringan 0 – 20 dengan luas
sekitar 160.500 ha atau 18,68% dari luas Kabupaten Mandailing Natal.
2. Dataran Landai, dengan kemiringan 2 – 150, dengan luas 36,385 ha atau 4,24%
dari luas Kabupaten Mandailing Natal.
3. Dataran Tinggi, dengan kemiringan 7 – 400 , dengan luas 662,139 ha atau 77,08%
dari luas Kabupaten Mandailing Natal.
Dataran Tinggi ini dibedakan lagi menjadi dua jenis, yaitu :
- Daerah Perbukitan, dengan luas 308,954 ha atau 46,66%
- Daerah Pegunungan, dengan luas 353,185 ha atau 53,34%.
Suhu di daerah ini berkisar antara 23 – 320C dengan kelembaban antara 80 –
85%. Kabupaten ini terdiri dari 23 kecamatan dan 386 desa/kelurahan dengan jumlah
penduduk 413,750 jiwa, terdiri dari 203,565 laki-laki (49,20%) dan 210,185
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kopi adalah salah satu komoditi ekspor negara Indonesia, khususnya daerah
Sumatera Utara. Menurut Badan Penanaman Modal dan Promosi Provinsi Sumatera
Utara (2014), kopi dan teh merupakan komoditi ekspor terbesar ke empat di
Sumatera Utara setelah CPO, lateks, dan produk – produk kimia, dengan nilai ekspor
sebesar USD. 479,53 Juta. Sebaran tanaman kopi di Sumatera meliputi pada daerah
dengan ketinggian 700 – 1650 m dpl yang tersebar luas pada beberapa kabupaten di
wilayah Provinsi Sumatera Utara yang pada umumnya dikelola oleh rakyat atau
petani.
Daerah Mandailing bagian selatan sangat sesuai untuk ditanami kopi.
Bahkan, kopi dari daerah ini pada zaman Belanda cukup dikenal di pasar
internasional, yang biasa disebut “Kopi Mandily”. Pada daerah mandailing, luas
lahan perkebunan kopi rakyat di daerah tersebut yaitu 3.249,56 Ha dengan produksi
kopi pada tahun 2009 yaitu 432,37 ton, yang terbagi atas dua jenis varietas kopi,
yaitu robusta dan arabika. Luas perkebunan kopi arabika rakyat di mandailing yaitu
1.653,96 Ha dengan luas untuk tanaman menghasilkan sebesar 1.047 Ha dan untuk
tanaman belum menghasilkan sebesar 524,77 Ha (BPS, 2010).
Saat ini, kopi sangat diminati dan sudah menjadi tren untuk mengkonsumsi
kopi. Banyaknya outlet dan gerai minuman kopi mengindikasikan bahwa kopi
semakin digemari oleh masyarakat sehingga kebutuhan kopi juga meningkat. Untuk
itu perlu peningkatan produksi kopi. Untuk mengoptimalkan produksi kopi suatu
lahan terlebih dahulu harus diketahui sumber daya yang terdapat pada lahan agar
dapat memberdayakan sumber daya tersebut menjadi lebih optimal. Untuk
Evaluasi lahan adalah suatu proses penilaian sumber daya lahan untuk tujuan
tertentu dengan menggunakan suatu pendekatan atau cara yang sudah teruji. Hasil
evaluasi lahan akan memberikan informasi dan/atau arahan penggunaan lahan sesuai
dengan keperluan (Ritung dkk., 2007).
Tanah memiliki sifat yang bervariasi, yang terdiri dari sifat fisik, kimia, dan
biologi. Perbedaan dari ketiga sifat tersebut mempengaruhi kemampuan dari tanah
tersebut. Sifat biologi tanah memiliki peran penting dalam meningkatkan
produktivitas lahan karena makin meluasnya lahan pertanian yang dikelola dengan
kurang baik yang tidak berlandaskan lingkungan dan semakin terbatasnya sumber
daya pupuk anorganik. Berbagai jenis mikroba dan fauna tanah telah diketahui
berpotensi sebagai pupuk hayati dan berbagai atribut biologi tanah mulai banyak
digunakan sebagai indikator kualitas dan kesehatan tanah
Namun penggunaan tanah dalam jangka waktu lama, penggunaan pupuk dan
pestisida kimia secara terus menerus, dan sedikitnya pemberian bahan organik tanah
dapat menyebabkan kemiskinan tanah sehingga tidak dapat memberikan produksi
yang maksimal dan mengancam agroekosistem berkelanjutan. Sehingga peningkatan
pengetahuan tentang ekosistem bawah tanah dan proses – prosesnya dapat akan lebih
memahami pengelolaan lahan dan tanah berkelanjutan (Yulipriyanto, 2010).
Untuk itu, perlu diketahui sifat – sifat biologi tanah yang dapat
mempengaruhi produktivitas suatu lahan untuk meningkatkan produksi lahan
tersebut. Terkhusus pada tanaman kopi arabika agar dapat mengoptimalkan produksi
kopi. Berdasarkan beberapa pernyataan diatas maka perlu dilakukan penelitian
terhadap sifat biologi lahan kopi arabika pada beberapa kecamatan di Kabupaten
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi hubungan sifat biologi tanah
terhadap produksi tanaman kopi Arabika (Coffea arabica L.) pada beberapa
kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal.
Kegunaan Penelitian
- Sebagai dasar pengembangan tanaman kopi arabika dari segi sifat biologi tanah.
- Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara, Medan.
ABSTRACT
Coffee is one of the agricultural commodities that has a sufficiently high economic value. Mandailaing Natal is the one of the coffee-producing areas in Indonesia. This study aimed to evaluate the biological properties of the soil, among others organic carbon, total nitrogen, total soil respiration and total soil microorganisms to the production of coffee. This study conducted using survey method. Samples were taken at random method deliberately based on deployment coffee plants from various altitudes. The measured parameters were soil organic carbon, total nitrogen, soil respiration and total soil microorganisms. Data were tested with the data assuming a classic, correlation and regression analysis. The results showed that the biological properties of soil associated with the production were not significant. The correlation between biological properties of the soil with the production of coffee was low.
ABSTRAK
Kopi merupakan salah satu komoditas pertanian yang mempunyai nilai ekonomi cukup tinggi. Daerah Mandailing Natal merupakan salah satu daerah penghasil kopi di Indonesia. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi sifat biologi tanah antara lain C – organik, N – total, respirasi tanah dan total mikroorganisme tanah terhadap produksi kopi. Penelitian ini dilakukan metode survei. Sampel diambil dengan metode acak sengaja berdasarkan ketinggian tempat dengan parameter yang diukur yaitu C – organik, N – total, respirasi tanah dan total mikroorganisme tanah. Data diuji dengan asumsi data klasik, analisis korelasi dan regresi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sifat biologi tanah berhubungan tidak nyata dengan produksi. Korelasi antara sifat biologi tanah terhadap tanaman kopi tergolong rendah.
EVALUASI SIFAT BIOLOGI TANAH TANAMAN KOPI ARABIKA (Coffea arabica L.) DI BEBERAPA KECAMATAN DI KABUPATEN
MANDAILING NATAL
SKRIPSI
OLEH :
DANIEL MATONDANG 100301241
AGROEKOTEKNOLOGI-ILMU TANAH
DEPARTEMEN AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
EVALUASI SIFAT BIOLOGI TANAH TANAMAN KOPI ARABIKA (Coffea arabica L.) DI BEBERAPA KECAMATAN DI KABUPATEN
MANDAILING NATAL
SKRIPSI
OLEH :
DANIEL MATONDANG 100301241
AGROEKOTEKNOLOGI-ILMU TANAH
Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Di Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
DEPARTEMEN AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
Judul Skripsi : Evaluasi Sifat Biologi Tanah Tanaman Kopi Arabika (Coffea arabica L.) di Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
Nama : Daniel Matondang
NIM : 100301241
Program Studi : Agroekoteknologi
Disetujui Oleh: Komisi Pembimbing
Ketua Anggota
ABSTRACT
Coffee is one of the agricultural commodities that has a sufficiently high economic value. Mandailaing Natal is the one of the coffee-producing areas in Indonesia. This study aimed to evaluate the biological properties of the soil, among others organic carbon, total nitrogen, total soil respiration and total soil microorganisms to the production of coffee. This study conducted using survey method. Samples were taken at random method deliberately based on deployment coffee plants from various altitudes. The measured parameters were soil organic carbon, total nitrogen, soil respiration and total soil microorganisms. Data were tested with the data assuming a classic, correlation and regression analysis. The results showed that the biological properties of soil associated with the production were not significant. The correlation between biological properties of the soil with the production of coffee was low.
ABSTRAK
Kopi merupakan salah satu komoditas pertanian yang mempunyai nilai ekonomi cukup tinggi. Daerah Mandailing Natal merupakan salah satu daerah penghasil kopi di Indonesia. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi sifat biologi tanah antara lain C – organik, N – total, respirasi tanah dan total mikroorganisme tanah terhadap produksi kopi. Penelitian ini dilakukan metode survei. Sampel diambil dengan metode acak sengaja berdasarkan ketinggian tempat dengan parameter yang diukur yaitu C – organik, N – total, respirasi tanah dan total mikroorganisme tanah. Data diuji dengan asumsi data klasik, analisis korelasi dan regresi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sifat biologi tanah berhubungan tidak nyata dengan produksi. Korelasi antara sifat biologi tanah terhadap tanaman kopi tergolong rendah.
RIWAYAT HIDUP
Penulis lahir pada tanggal 20 Desember 1992 di Banjarmasin, Kalimantan
Selatan. Anak kedua dari tiga bersaudara. Anak dari pasangan bapak Alpon
Matondang dan ibu Eslimawati Marpaung, SKM.
Adapun pendidikan yang pernah ditempuh hingga saat ini adalah:
menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar di SD Assisi Tebing Tinggi tahun 2004,
menyelesaikan pendidikan SLTP di SMP N 4 Tebing Tinggi tahun 2007,
menyelesaikan pendidikan SMA di SMA N 1 Tebing Tinggi tahun 2010. Terdaftar
sebagai mahasiswa di Universitas Sumatera Utara, Fakultas Pertanian di Jurusan
Agroekoteknologi pada tahun 2010 melalui jalur SNMPTN.
Selama memulai perkuliahan, penulis aktif sebagai anggota Ikatan Mahasiswa
Ilmu Tanah (IMILTA), anggota Himpunan Mahasiswa Agroekoteknologi
(Himagrotek), dan UKM Kebaktian Mahasiswa Kristen (KMK) Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara.
Penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan di kebun Ambalutu, PTPN IV
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala
rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini tepat pada
waktunya. Adapun judul dari skripsi ini adalah “Evaluasi Sifat Biologi Tanah
Tanaman Kopi (Coffea arabica L.) Beberapa Kecamatan Di Kabupaten Mandailing
Natal”.
Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada kedua orang tua penulis yang telah membesarkan dan mendidik
penulis. Tak lupa penulis menyampaikan ucapan terima
Prof. Dr. Ir. T. Sabrina, M.Sc. dan Ir. Hardy Guchi, MP. selaku ketua dan anggota
komisi pembimbing yang telah membantu penulis dari menetapkan judul, melakukan
penelitian sampai menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh
karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran demi kesempurnaan skripsi ini.
Akhir kata penulis mengucapkan banyak terima kasih. Semoga skripsi ini
dapat menjadi bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan.
Medan, Februari 2015
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
ABSTRACT ... ii
RIWAYAT HIDUP ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR TABEL ... vii
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR LAMPIRAN ... ix
PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1
Tujuan Penelitian ... 3
Kegunaan Penelitian ... 3
TINJAUAN PUSTAKA Survei Tanah ... 4
Sifat Biologi Tanah ... 5
Mikroorganisme Tanah ... 5
Total Respirasi Tanah ... 7
Bahan organik Tanah ... 8
Tanaman Kopi Arabika ... 12
GAMBARAN UMUM WILAYAH ... 14
BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian ... 15
Bahan dan Alat ... 15
Metode Penelitian ... 15
Pelaksanaan Penelitian ... 15
Persiapan... 16
Pelaksanaan ... 16
Pengumpulan Data... 16
Pengambilan Sampel ... 16
Analisis Sampel ... 17
Pengolahan dan Analisis Data ... 18
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil ... 19
Kondisi Umum lingkungan ... 19
Produksi Tanaman Kopi Arabika ... 20
Bahan Organik ... 20
Kadar Nitrogen Tanah ... 21
Total Karbondioksida (CO2) Tanah ... 21
Total Mikroorganisme Tanah... 22
Analisis Hubungan Sifat Biologi Tanah Terhadap Produksi Kopi .. 22
Uji Asumsi Data Klasik ... 22
Analisis Korelasi ... 27
Analisis Regresi ... 25
Pembahasan ... 26
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ... 30
Saran ... 30
DAFTAR PUSTAKA ... 31
DAFTAR TABEL
No Keterangan Hal.
1. Ketinggian Tempat (m dpl) Sampel Lahan Kopi Arabika di Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
19
2. Suhu (0C) Wilayah Sampel Lahan Kopi Arabika di Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
19
3. Produksi Kopi (gram) Lahan Kopi Arabika di Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
20
4. Data C – organik (%) Lahan Kopi Arabika di Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
20
5. N– Total Tanah (%) Lahan Kopi Arabika di Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
21
6. Total CO2 Tanah (ml/100g/hari) Lahan Kopi Arabika di Beberapa
Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
21
7 Total Mikroorganisme Tanah (x 105 MPN/g) Lahan Kopi Arabika di Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
22
8. Uji Penanganan Data yang Tidak Memenuhi Asumsi Klasik 24 9. Uji Data Linearitas Antara Produksi dengan Berbagai Sifat Biologi
Tanah
24
DAFTAR GAMBAR
No Keterangan Hal.
1. Lokasi Pengambilan Titik Sampel Lahan Kopi Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
DAFTAR LAMPIRAN
No Keterangan Hal.
1. Data Ketinggian Tempat dan Suhu Lahan Kopi Arabika Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailng Natal
33
2. Data Analisis C – organik, N – Total, Total CO2 dan Total Mikroorganisme Tanah di Laboratorium
34
3. Data Produksi Tanaman Kopi Arabika (gram) 35
4. Signifikansi Data Produksi Tanaman Kopi Arabika dan Berbagai Sifat Biologi Tanah Uji Normalitas
36
5. Data Linearitas Produksi Tanaman Kopi Arabika (gram) dengan C – organik (%)
36
6. Uji Data Linearitas Produksi Tanaman Kopi Arabika (gram) dengan N – Total (%)
36
7. Uji Data Linearitas Produksi Tanaman Kopi Arabika (gram) dengan Total CO2 (ml/100g/hari)
37
8. Korelasi Data Produksi Tanaman Kopi Arabika (Gram) Dengan Berbagai Sifat Biologi Tanah
37
9. Korelasi Data Antara Berbagai Sifat Biologi Tanah 38 10. Koefisien Determinasi Berbagai Sifat Biologi Tanah
Terhadap Produksi dengan Uji Regresi
38
11. Analisis Sidik Ragam Berbagai Sifat Biologi Tanah Terhadap Produksi dengan Uji Regresi
38
12. Koefisien Berbagai Sifat Biologi Tanah Terhadap Produksi dengan Uji Regresi
38
13. Kurva Berbagai Sifat Biologi Tanah Terhadap Produksi dengan Uji Regresi
