ABSTRACT
THE EFFECT OF SOIL TILLAGE TO TOTAL SOIL BACTERIA ON SOYBEAN PLANT IN PLANTING SECOND SEASON AFTER CORN
PLANTING IN THE USED OF LAND OF THE REEDS
(Imperata cylindrica. L)
BY
ARDY MAHENDRA SARAGIH
Fertile agricultural land is now limited because agricultural land converted into residential areas, especially in urban areas. One of the efforts in improving and maintaining food security is through the expansion of agricultural land. One area of considerable potential for the development of agricultural land reeds are by far the open land and left untapped.
One of the important agricultural cultivation is soil tillage. Tillage did not consider the conservation aspects will cause the soil to become rapidly degraded land returned into critical. Use of Conservation Tillage Systems (OTK) can improve the physical, chemical and biological properties of soil, soil biological properties in addition it is important that determine whether or not the
productivity of land, the soil microorganisms.
Ardy Mahendra Saragih The research this performed using by randomized block design (RBD) with three treatments tillage systems namely: TOT = No Tillage, OTM = Minimum Tillage, OTI = Intensive Tillage, with six replications. Soil samples were taken two weeks before tillage, one day after tillage, vegetative the maximum, and one day before harvest soybean plants. Soybean crop is used as an indicator of response to the treatment applied. The data obtained were tested homogeneity with Bartlett test and additivity tested by Tukey's test. Test the correlation between the main variables of total soil bacteria with supporting variable pH, C-organic, N-total, temperature, and soil moisture. Data were analyzed by analysis of variance followed by LSD test 5%.
Tillage treatments were not significantly different to the total bacteria in the soil two weeks before the observation tillage, one day after tillage, vegetative period and the maximum one day before harvest soybean plants.
There is a correlation between soil pH (H2O) with total soil bacteria in the
observation of one day before harvest soybean plants.
ABSTRAK
PENGARUH SISTEM OLAH TANAH TERHADAP TOTAL BAKTERI TANAH PADA PERTANAMAN KEDELAI MUSIM TANAM KEDUA
SETELAH PERTANAMAN JAGUNG DI LAHAN BEKAS ALANG-ALANG (Imperata cylindrica.L)
Oleh
ARDY MAHENDRA SARAGIH
Lahan pertanian subur kini menjadi terbatas karena lahan pertanian beralih fungsi menjadi daerah pemukiman penduduk, terutama di daerah perkotaan. Salah satu upaya dalam meningkatkan dan mempertahankan ketahanan pangan adalah dengan melalui perluasan lahan pertanian. Salah satu lahan yang cukup potensial untuk pengembangan pertanian adalah lahan alang-alang yang sejauh ini
merupakan lahan terbuka yang dibiarkan dan belum dimanfaatkan.
Salah satu kegiatan budidaya pertanian yang penting adalah pengolahan tanah. Pengolahan tanah yang tidak memperhatikan aspek-aspek konservasi akan
menyebabkan tanah menjadi cepat terdegradasi kembali menjadi lahan yang kritis. Penggunaan Sistem Olah Tanah Konservasi (OTK) dapat memperbaiki sifat fisik, kimia maupun biologi tanah, selain itu sifat biologi tanah penting yang
Ardy Mahendra Saragih Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh sistem olah tanah pada lahan alang-alang yang dimanfaatkan sebagai lahan pertanaman kedelai musim tanam kedua setelah pertanaman jagung terhadap total bakteri tanah.
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan rancangan acak kelompok (RAK) dengan perlakuan tiga sistem olah tanah, yaitu: TOT = Tanpa Olah Tanah, OTM = Olah Tanah Minimum, OTI = Olah Tanah Intensif, dengan 6 ulangan. Sampel tanah diambil dua minggu sebelum olah tanah, satu hari setelah olah tanah, masa vegetatif maksimum, dan satu hari sebelum panen. Tanaman kedelai digunakan sebagai indikator respon perlakuan yang diterapkan. Data yang diperoleh diuji homogenitasnya dengan uji Bartlett dan aditifitas diuji dengan uji Tukey. Dilakukan uji korelasi antara variabel utama total bakteri tanah dengan variabel pendukung pH, C-organik, N-total, suhu, dan kelembapan tanah. Data dianalisis dengan sidik ragam dan dilanjutkan dengan Uji BNT 5%.
Perlakuan olah tanah tidak berbeda nyata terhadap total bakteri tanah pada pengamatan dua minggu sebelum olah tanah, satu hari setelah olah tanah, masa vegetatif maksimum maupun masa satu hari sebelum panen tanaman kedelai.
Terdapat korelasi antara pH tanah (H2O)dengantotal bakteri tanahpada
pengamatan satu hari sebelum panen tanaman kedelai.
Kata kunci : Alang-alang, kedelai, pH tanah (H2O), sistem olah tanah, total bakteri
PENGARUH SISTEM OLAH TANAH TERHADAP TOTAL BAKTERI TANAH PADA PERTANAMAN KEDELAI MUSIM TANAM KEDUA
SETELAH PERTANAMAN JAGUNG DI LAHAN BEKAS ALANG-ALANG (Imperata cylindrica.L)
Oleh
ARDY MAHENDRA SARAGIH
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat Mencapai Gelar SARJANA PERTANIAN
pada
Jurusan Agroteknologi
Fakultas Pertanian Universitas Lampung
UNIVERSITAS LAMPUNG BANDAR LAMPUNG
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1. Pengaruh perlakuan olah tanah pada lahan alang-alang terhadap perubahan total bakteri tanah yang ditanami kedelai pada pengamatan dua minggu sebelum olah tanah,
satu hari setelah olah tanah, masa vegetatif maksimum
dan satu hari sebelum panen tanaman kedelai. ... 32 2. Denah petak penelitian lahan alang-alang (Imperata cylindrica.L)
yang ditanami kedelai. TOT = tanpa olah tanah,
OTM = olah tanah minimum, OTI = olah tanah intensif. ... 47 3. Uji korelasi antara total bakteri tanah dengan pH tanah (H2O)
pada pengamatan satu hari sebelum panen tanaman kedelai. ... 59 4. Uji korelasi antara total bakteri tanah dengan C-organik tanah (%)
pada pengamatan satu hari sebelum panen tanaman kedelai. ... 60
5. Uji korelasi antara total bakteri tanah dengan N-total tanah (%)
pada pengamatan satu hari sebelum panen tanaman kedelai. ... 60
6. Uji korelasi antara total bakteri tanah dengan suhu (°C) pada
pengamatan satu hari sebelum panen tanaman kedelai. ... 61
7. Uji korelasi antara total bakteri tanah dengan kelembapan tanah (%)
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ... vii
DAFTAR GAMBAR ... ix
I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang dan Masalah ... 1
1.2 Tujuan Penelitian... 4
1.3 Kerangka pemikiran ... 4
1.4 Hipotesis ... 9
II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Peran Olah Tanah dalam Meningkatkan Organisme Tanah ... 10
2.2 Mikroorganisme Tanah ... 11
2.3 Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Biota Tanah ... 12
2.4 Sistem Olah Tanah ... 14
2.4.1 Tanpa Olah Tanah (TOT) ... 15
2.4.2 Olah Tanah Minimum (OTM) ... 17
2.4.3 Olah Tanah Intensif (OTI) ... 18
2.5 Alang-alang (Imperata cylindrica.L) ... 19
2.6 Bahan Organik ... 21
III. BAHAN DAN METODE 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ... 23
3.2 Bahan dan Alat ... 23
3.3 Metode Penelitian ... 24
3.4 Pelaksanaan Penelitian ... 24
3.4.2 Cara Pengambilan Sampel di Lapangan ... 25
3.4.3 Tata Laksana Penelitian ... 25
3.5 Variabel Pengamatan ... 27
3.5.1 Variabel Utama ... 27
3.5.1.1 Pembuatan Seri Pengenceran ... 28
3.5.1.2 Pembuatan Media Bakteri ... 28
3.5.1.3 Pengamatan Bakteri ... 29
3.5.2 Variabel Pendukung ... 29
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Penelitian ... 30
4.1.1 Pengaruh Perlakuan Perlakuan Olah Tanah terhadap Total Bakteri Tanah ... 30
4.1.2 Uji korelasi antara Total Bakteri Tanah dengan pH, C-organik, N-Total, suhu, dan kelembapan tanah ... 32
4.1.3 Pengaruh Perlakuan Olah Tanah terhadap Sifat Tanah . 33 4.2 Pembahasan ... 34
V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 40
5.2 Saran ... 41
PUSTAKA ACUAN ... 42
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1. Ringkasan hasil analisis ragam pengaruh perlakuan olah tanah pada lahan alang-alang terhadap total bakteri tanah
yang ditanami kedelai. ... 30 2. Uji BNT 5 % pengaruh perlakuan olah tanah pada lahan
alang-alang terhadap total bakteri tanah yang ditanami kedelai. ... 31 3. Ringkasan hasil uji korelasi antara total bakteri tanah dengan pH,
C-organik, N-total, suhu tanah dan kelembapan tanah. ... 33 4. Ringkasan analisis ragam pengaruh perlakuan olah tanah terhadap
sifat tanah satu hari sebelum panen tanaman kedelai. ... 33 5. Rata-rata hasil analisis pengaruh perlakuan olah tanah terhadap
sifat tanah satu hari sebelum panen tanaman kedelai. ... 34
Lampiran
6. Pengaruh perlakuan olah tanah terhadap total bakteri tanah pada
Pengamatan dua minggu sebelum olah tanah. ... 49 7. Uji homogenitas pengaruh perlakuan olah tanah terhadap total
bakteri tanah pada pengamatan dua minggu sebelum olah tanah. ... 49 8. Analisis ragam pengaruh perlakuan olah tanah terhadap total
bakteri tanah pada pengamatan dua minggu sebelum olah tanah. ... 49 9. Pengaruh perlakuan olah tanah terhadap total bakteri tanah
pada pengamatan satu hari setelah olah tanah. ... 50 10. Uji homogenitas pengaruh perlakuan olah tanah terhadap total
bakteri tanah pada pengamatan satu hari setelah olah tanah. ... 50 11. Analisis ragam pengaruh perlakuan olah tanah terhadap total
viii
12. Pengaruh perlakuan olah tanah terhadap total bakteri tanah
pada pengamatan masa vegetatif maksimum. ... 51 13. Uji homogenitas pengaruh perlakuan olah tanah terhadap
total bakteri tanah pada pengamatan masa vegetatif
maksimum. ... 51 14. Analisis ragam pengaruh perlakuan olah tanah terhadap
total bakteri tanah pada pengamatan
masa vegetatif maksimum. ... 51 15. Pengaruh perlakuan olah tanah terhadap total bakteri tanah pada
pengamatan satu hari sebelum panen tanaman kedelai. ... 52 .
16. Uji homogenitas pengaruh perlakuan olah tanah terhadap total bakteri tanah pada pengamatan satu hari sebelum
panen tanaman kedelai. ... 52 17. Analisis ragam pengaruh perlakuan olah tanah terhadap
total bakteri tanah pada pengamatan satu hari sebelum
panen tanaman kedelai. ... 52 18. Pengaruh perlakuan olah tanah terhadap pH tanah
pada pengamatan satu hari sebelum panen tanaman kedelai. ... 53 19. Uji homogenitas pengaruh perlakuan olah tanah terhadap
pH tanah pada pengamatan satu hari sebelum
panen tanaman kedelai. ... 53 20. Analisis ragam pengaruh perlakuan olah tanah terhadap
pH tanah pada pengamatan satu hari sebelum
panen tanaman kedelai. ... 53 21. Pengaruh perlakuan olah tanah terhadap C-organik
tanah (%) pada pengamatan satu hari sebelum
panen tanaman kedelai. ... 54 22. Uji homogenitas pengaruh perlakuan olah tanah terhadap
terhadap C-organik tanah (%) pada pengamatan sehari
sebelum panen tanaman kedelai. ... 54 23. Analisis ragam pengaruh perlakuan olah tanah terhadap
C-organik tanah (%) pada pengamatan satu hari sebelum
panen tanaman kedelai. ... 54 24. Pengaruh perlakuan olah tanah terhadap N-total tanah (%) pada
ix
25. Uji homogenitas pengaruh perlakuan olah tanah terhadap N-total tanah (%) pada pengamatan satu hari sebelum
panen tanaman kedelai. ... 55 26. Analisis ragam pengaruh perlakuan olah tanah terhadap
N-total tanah (%) pada pengamatan satu hari sebelum
panen tanaman kedelai. ... 55 27. Pengaruh perlakuan olah tanah terhadap suhu tanah (°C)
pada pengamatan satu hari sebelum panen tanaman kedelai. ... 56 28. Uji homogenitas pengaruh perlakuan olah tanah terhadap
suhu tanah (°C) pada pengamatan satu hari
sebelum panen tanaman kedelai. ... 56 29. Analisis ragam pengaruh perlakuan olah tanah
terhadap suhu tanah (°C) pada pengamatan satu hari
sebelum panen tanaman kedelai. ... 56 30. Pengaruh perlakuan olah tanah terhadap kelembapan
tanah (%) pada pengamatan satu hari sebelum
panen tanaman kedelai. ... 57 31. Uji homogenitas pengaruh perlakuan olah tanah terhadap
kelembapan tanah (%) pada pengamatan satu hari sebelum
panen tanaman kedelai. ... 57 32. Analisis ragam pengaruh perlakuan olah tanah terhadap
kelembapan tanah (%) pada pengamatan satu hari
sebelum panen tanaman kedelai. ... 57 33. Pengaruh perlakuan olah tanah terhadap kadar air
tanah (%) pada pengamatan satu hari sebelum panen
tanaman kedelai. ... 58 34. Uji homogenitas pengaruh perlakuan olah tanah
terhadap kadar air tanah (%) pada pengamatan satu hari
sebelum panen tanaman kedelai. ... 58 35. Analisis ragam pengaruh perlakuan olah tanah
terhadap kadar air tanah (%) pada pengamatan satu hari
sebelum panen tanaman kedelai. ... 58 36. Analisis ragam uji korelasi antara total bakteri tanah
dengan pH tanah pada pengamatan satu hari sebelum
x
37. Analisis ragam uji korelasi antara total bakteri tanah dengan C-organik tanah (%) pada pengamatan
satu hari sebelum panen tanaman kedelai. ... 59 38. Analisis ragam uji korelasi antara total bakteri tanah dengan
N-total tanah (%) pada pengamatan satu hari
sebelum panen tanaman kedelai. ... 59 39. Analisis ragam uji korelasi antara total bakteri tanah dengan
suhu tanah (°C) pada pengamatan satu hari sebelum
panen tanaman kedelai. ... 60 40. Analisis ragam uji korelasi antara total bakteri tanah dengan
kelembapan tanah (%) pada pengamatan satu hari
“Siapa yang percaya dan dibaptis akan diselamatkan” (Markus 16 : 16)
“Kalau jadi juara,jangan berharap hadiahnya uang. Jadi juara itu yang
terpenting belajar melawan diri sendiri” (Ardy Mahendra Saragih)
Tulisan ini aku persembahkan kepada:
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Kota Pematang Siantar, Kabupaten Simalungun, Provinsi Sumatera Utara pada 5 September 1990 sebagai anak keempat dari pasangan Jasner Saragih dan Sartaulina Damanik.
Pendidikan Sekolah Dasar diselesaikan di SD No.124403 Pematang Siantar tahun 2002, Sekolah Menengah Pertama di SMP Negeri 7 Pematang Siantar tahun 2005, dan Sekolah Menengah Atas di SMA Negeri 2 Pematang Siantar tahun 2008. Pada tahun 2008 penulis diterima sebagai mahasiswa Jurusan Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas Lampung melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN).
Penulis melaksanakan Praktik Umum pada tahun 2011 di PTGreat Giant Pineapple, Terbanggi Besar Lampung Tengah dengan Judul Teknik Aplikasi Ampas Kulit Singkong Pada Lokasi Nursery di PTGreat Giant Pineapple (GGP) Terbanggi Besar Lampung.
SANWACANA
Puji syukur Penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus yang telah
memberikan segala berkat, anugerah, dan perlindungan-Nya sehingga Penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Pada saat pelaksanaan penelitian dan penulisan skripsi, penulis banyak
mendapatkan bimbingan dan bantuan yang diperoleh dari berbagai pihak. Untuk itu penulis mengucapkan terimakasih yang setulus-tulusnya kepada :
1. Prof. Dr. Ir. Dermiyati, M.Agr.Sc., selaku pembimbing utama atas
ketersediaannya untuk memberikan bimbingan, motivasi, ide-ide cemerlang, saran dan kritik dalam menyelesaikan skripsi ini.
2. Bapak Dr. Ir. Henrie Buchari, M.Si., selaku pembimbing kedua yang telah memberikan bimbingan, bantuan, saran serta pengorbanan dalam
merencanakan, melaksanakan penelitian hingga penyusunan skripsi ini. 3. Bapak Ir. M. A. Syamsul Arif, M.Sc., Ph.D., selaku penguji atas segala
petunjuk, saran serta pengarahan dalam penulisan skripsi ini. 4. Bapak Ir. Didin Wiharso, M.Si., selaku pembimbing akademik yang
memberikan bimbingan dan motivasi selama penulis menjadi mahasiswa di Fakultas Pertanian.
ii
6. Bapak Dr. Ir. Kuswanta Futas Hidayat, M.P., selaku Ketua Jurusan Agroteknologi.
7. Seluruh dosen-dosen Jurusan Ilmu Tanah khususnya dan Fakultas Pertanian pada umumnya yang telah memberikan ilmu pengetahuan kepada penulis selama menempuh pendidikan di Universitas Lampung.
8. Ayah dan ibu yang telah mencurahkan segala kasih sayang, inspirasi, nasehat, perhatian, do’a yang tulus, dan dorongan moral maupun materi di sepanjang hidupku ini.
9. Kakakku Lely Novialista Maria Saragih, Evy Andriany Saragih dan Yuni Octavia Saragih yang telah memberikan inspirasi, semangat, dorongan, dan nasehat hingga aku dapat menyelesaikan pendidikan ini.
Penulis mendoakan, semoga Tuhan Yesus memberikan balasan dan anugerah yang terindah kepada semua pihak yang telah membantu. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi siapa saja yang membacanya. Amin.
Bandar Lampung, 11 Agustus 2014 Penulis,
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang dan Masalah
Sektor pertanian merupakan bagian penting dalam pembangunan perekonomian di Indonesia pada umumnya, khususnya Provinsi Lampung. Hal ini dikarenakan kondisi alam dan luas areal lahan pertanian yang memadai untuk bercocok tanam. Pertanian mempunyai peranan yang penting dalam pemasukan devisa negara karena tidak sedikit penduduk Indonesia yang menggantungkan hidupnya dari hasil pertanian. Lahan pertanian subur kini menjadi terbatas karena lahan
pertanian beralih fungsi menjadi daerah pemukiman penduduk, terutama di daerah perkotaan. Salah satu upaya dalam meningkatkan dan mempertahankan ketahanan pangan adalah dengan melalui perluasan lahan pertanian. Salah satu lahan yang cukup potensial untuk pengembangan pertanian adalah lahan alang-alang yang sejauh ini merupakan lahan terbuka yang dibiarkan dan belum dimanfaatkan.
2
buruknya sifat fisika dan kimia tanah. Sifat fisika tanah yang jelek akan mempengaruhi ketersediaan air tanah, karena kandungan air tanah sangat
tergantung kepada kemampuan tanah menahan air. Disamping itu, dengan adanya akumulasi liat pada lapisan bawah menyebabkan bobot isi tanah tinggi.
Sedangkan masalah kimia tanah lahan alang-alang diantaranya adalah kapasitas tukar kation (KTK) rendah, reaksi tanah masam, kejenuhan aluminium tinggi, miskin unsur hara terutama fosfat dan kation-kation dapat ditukar seperti Ca, Mg dan K.
Salah satu kegiatan budidaya pertanian yang penting adalah pengolahan tanah. Penerapan sistem pengolahan atau pemanfaatan lahan yang ada harus benar-benar tepat guna. Pengolahan tanah yang tidak memperhatikan aspek-aspek konservasi akan menyebabkan tanah menjadi cepat terdegradasi kembali menjadi lahan yang kritis. Penggunaan Sistem Olah Tanah Konservasi (OTK) dapat memperbaiki sifat fisik, kimia maupun biologi tanah, selain itu sifat biologi tanah penting yang menentukan baik atau tidaknya produktivitas lahan, yaitu keberadaan organisme tanah. Aktivitas pertanian seperti pengolahan tanah, pemupukan, dan aplikasi pestisida kimia dapat mempengaruhi kehidupan bakteri tanah. Hasil penelitian Utomo (2006) dengan sistem Olah Tanah Konservasi (OTK) jangka panjang dapat meningkatkan keanekaragaman biota tanah, baik di dalam tanah maupun di
permukaan tanah. Peralihan dari praktik olah tanah konvensional menuju olah tanah konservasi secara meluas akan memberikan sumbangan yang besar dalam peningkatan deposit karbon di dalam tanah, yang secara langsung akan
3
Hal ini dapat menjadi suatu kontribusi sektor pertanian yang sangat berarti dalam upaya mitigasi resiko dari perubahan iklim akibat pemanasan global.
Di dalam tanah terdapat berbagai jenis biota tanah, antara lain mikroba (bakteri, fungi, aktinomycetes, mikroflora, dan protozoa) serta fauna tanah. Salah satu mikroba tanah adalah bakteri tanah. Bakteri tanah mempunyai banyak sekali manfaatnya antara lain penyedia unsur hara, terutama unsur nitrogen, penghasil zat pengatur tumbuh seperti sitokinin, giberelin dan indol asam asetat (IAA), dan mampu melarutkan unsur fosfat yang dalam bentuk terikat menjadi tersedia, serta sebagai agen biokontrol dan lain-lain (Purwaningsihet al., 2003), sehingga dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman, yang pada akhirnya dapat meningkatkan kesuburan tanah.
Lahan yang digunakan pada penelitian ini merupakan lahan alang-alang usia lebih dari 10 tahun. Selama 10 tahun, pengelolaan dilakukan hanya dengan memotong alang-alang setiap satu bulan sekali yang dibiarkan agar berdampak terhadap kandungan bahan organik tanah. Penelitian musim pertama menggunakan sistem pengelolaan lahan dengan penggunaan tiga sistem olah tanah, yaitu tanpa olah tanah, olah tanah minimum dan olah tanah intensif.
Hasil penelitian yang ditanami jagung pada musim pertama terhadap total bakteri tanah tidak berpengaruh nyata (Priyadi, 2011). Untuk menindaklanjuti hal tersebut dilakukan penelitian musim tanam kedua dengan menggunakan tanaman kedelai.
Rumusan masalah yang terdapat dipenelitian ini sebagai berikut : 1. Apakah total bakteri tanah pada sistem tanpa olah tanah lebih tinggi
4
2. Apakah terdapat korelasi antara populasi bakteri tanah dengan pH tanah, C-organik, N-total, suhu, dan kelembapan tanah?
1.2 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh sistem olah tanah pada lahan alang-alang yang dimanfaatkan sebagai lahan pertanaman kedelai musim tanam kedua setelah pertanaman jagung terhadap total bakteri tanah.
1.3 Kerangka Pemikiran
Salah satu faktor yang menunjang pertumbuhan tanaman antara lain kandungan unsur hara tanah. Kandungan unsur hara dapat diperoleh dari pupuk, humus maupun bahan organik tanah. Pemanfaatan lahan alang-alang yang telah
dipelihara, dikelola dengan cara pemotongan dan pengembalian mulsa alang-alang ke lahan secara teratur dilakukan dengan pertimbangan bahwa kandungan bahan organik yang ada telah cukup untuk mendukung pertumbuhan tanaman. Bahan organik adalah bagian dari tanah yang merupakan suatu sistem kompleks dan dinamis, yang bersumber dari sisa tanaman atau binatang yang terdapat di dalam tanah yang terus menerus mengalami perubahan bentuk, karena dipengaruhi oleh faktor biologi, fisika, dan kimia (Hakimet al., 1986).
5
(Sulistyorini, 2005). Menurut Stevenson (1994), bahan organik tanah adalah semua jenis senyawa organik yang terdapat di dalam tanah, termasuk serasah, fraksi bahan organik ringan, biomassa mikroorganisme, bahan organik terlarut di dalam air, dan bahan organik yang stabil atau humus. Bahan organik memiliki peran penting dalam menentukan kemampuan tanah untuk mendukung tanaman, sehingga jika kadar bahan organik tanah menurun, kemampuan tanah dalam mendukung produktivitas tanaman juga menurun. Gusmaini dan Sugiarto (2004) melaporkan bahwa fungsi biologis dari bahan organik tanah bagi mikroba adalah sebagai sumber utama energi untuk aktivitas dan berkembang biak.
Kualitas tanah berhubungan secara tertutup dan tercermin dari aktivitas populasi mikroorganisme tanah. Mikroorganisme di dalam tanah terdiri dari bakteri, jamur, aktinomycetes, dan lain-lain. Mikroba di dalam tanah berperan penting dalam perombakan bahan organik dan menyediakan kembali unsur hara di dalam tanah. Di dalam tanah banyak dijumpai adanya kehidupan berupa mikro, meso dan makroorganisme yang sangat banyak dan beragam. Mikroorganisme yang
menghuni tanah dapat dikelompokkan menjadi bakteri, fungi, aktinomisetes, alga, dan protozoa (Asmawatiet al.,2006). Salah satu yang berperan dalam
6
Geonadi (1997) mengungkapkan bahwa bakteri tanah dapat berfungsi menambat N dari udara serta memacu pertumbuhan tanaman. Bakteri tanah mampu
menghasilkan beberapa zat yang dapat memacu pertumbuhan tanaman antara lain adalahgibberellins, cytokinins,danindoleacetic acid.Lebih lanjut dijelaskan bahwa bakteri tanah telah dikenal luas peranannya sebagai biofertilizer yang dapat meningkatkan efisiensi penggunaan pupuk sintetik, sehingga sangat menunjang sistem pertanian yang berwawasan lingkungan (Susilowatiet al.,2003).
Hindersah (2004), menjelaskan salah satu jenis bakteri yang dapat meningkatkan kesehatan tanah adalah rizobakteriAzotobacter,karena dapat memfiksasi nitrogen menjadi ammonium yang tersedia untuk tanaman dan memproduksi fitohormon yang merupakan indikator kemampuan rizobakteri ini untuk digunakan sebagai input dalam suatu sistem produksi tanaman yang mengutamakan kesehatan tanah.
Hasil penelitian Simarmataet al. (2003) bahwa semakin banyak organisme (tanaman dan bakteri), maka semakin tinggi tingkat kesuburan tanah tersebut karena organisme tersebut akan saling berinteraksi membentuk suatu rantai makanan sebagai manifestasi aliran energi dalam suatu ekosistem untuk
membentuk tropik rantai makanan. Dalam ekosistem tanah, tropik rantai makanan dimulai dari tropik level pertama, yaitu kelompok organisme (tanaman dan
bakteri) produsen yang mampu memanfaatkan sinar matahari sebagai sumber energinya.
7
tanaman. Tujuan dari pengolahan tanah adalah untuk mengontrol tanaman terganggu, menggemburkan tanah, mencampur sisa tanaman dengan tanah dan menciptakan kondisi kegemburan tanah yang baik bagi perakaran tanaman.
Sistem olah tanah terdiri dari tanpa olah tanah (TOT), olah tanah minimun (OTM), dan olah tanah intensif (OTI). Sistem olah tanah ini berkaitan dengan jumlah bahan organik yang ada. Pada sistem olah tanah TOT jumlah bahan organik yang ada akan lebih banyak dibandingkan dengan sistem olah tanah OTM, karena pada sistem olah tanah TOT tidak dilakukan pengolahan tanah sedikitpun. Pada sistem olah tanah OTM masih lebih banyak jumlahnya
dibandingkan dengan sistem olah tanah OTI, hal ini dikarenakan pada OTI tanah diolah secara intensif sehingga dekomposisi bahan organik yang ada akan lebih tinggi.
Adapun potensi yang menguntungkan dari TOT adalah tidak terganggunya C-organik, pengkayaan atmosfer CO2yang kurang berbahaya, dan meningkatnya
kualitas tanah. Selain itu peningkatan C-organik dalam tanah sistem TOT oleh Six et al.(1999) dikatakan sebagai akibat meningkatnya kombinasi antara kurangnya laju dekomposisi sisa tanaman dan kurangnya gangguan terhadap tanah.
Berkurangnya laju dekomposisi sisa tanaman dapat diakibatkan oleh iklim mikro yang kurang kondusif terhadap aktivitas mikroorganisme di lapisan permukaan tanah. Sebaliknya, pada lahan dengan pengolahan tanah secara intensif
8
berkaitan dengan aktivitas biota tanah yang menggunakan bahan organik sebagai salah satu sumber nutrisi dan energi.
Makalew (2001) mendapatkan bahwa pengaruh pengolahan tanah intensif dapat meningkatkan potensi mineralisasi C dan N yang berjalan secara cepat. Dengan peningkatan yang berjalan cepat, kondisi C akan menjadi terbatas sehingga populasi mikroorganisme tanah akan rendah. Penggunaan sistem olah tanah konservasi (OTK) yang terdiri dari tanpa olah tanah (TOT) dan olah tanah minimum (OTM) sangat disarankan dalam kaitannya untuk tetap
mempertahankan bahan organik tanah yang merupakan salah satu sumber utama ketersediaan nutrisi bagi biota tanah (Wander dan Bollero, 1999).
Hasil penelitian Oktaviani (2009) menunjukkan bahwa sistem OTK yang terdiri dari TOT dan OTM, pemupukan N, dan interaksinya berpengaruh sangat nyata terhadap total bakteri tanah baik pada sebelum pengolahan tanah maupun saat berbunga. Selain itu, pada sistem TOT dan OTM total bakteri tanah nyata lebih tinggi dibandingkan dengan OTI, hal ini disebabkan pada sistem TOT dan OTM, tanah tidak diolah dan serasah alang-alang tidak dibakar tetapi dijadikan mulsa. Berbagai penelitian menunjukkan penggunaan sistem olah tanah konservasi dapat memperbaiki sifat-sifat tanah. Utomo (2006), penggunaan OTK ternyata dapat meningkatkan jumlah dan keragaman biota tanah. Jumlah bakteri, mesofauna, mikoriza VAM dan cacing tanah lebih tinggi pada perlakuan OTK yang terdiri TOT dan OTM dibandingkan pada OTI.
9
jagung tidak berpengaruh nyata terhadap total bakteri tanah baik pada fase 1 HSP, vegetatif maksimum, dan saat panen. Tidak terdapat korelasi antara pH,
C-Organik, N-total, suhu, dan kelembapan tanah. Selain itu, pada sistem TOT dan OTM total bakteri tanah nyata lebih tinggi dibandingkan dengan OTI, hal ini disebabkan pada sistem TOT dan OTM, tanah tidak diolah dan serasah alang-alang tidak dibakar tetapi dijadikan mulsa.
1.4 Hipotesis
1. Total bakteri tanah pada sistem tanpa olah tanah lebih tinggi dibandingkan dengan olah tanah minimum dan olah tanah intensif.
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Peran Olah Tanah dalam Meningkatkan Organisme Tanah
Seiring berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi dalam dunia pertanian, sistem pengolahan tanah tidak hanya dengan cara intensif saja, tetapi juga dapat menggunakan sistem olah tanah minimum (OTM), dan tanpa olah tanah (TOT). Kedua sistem ini disebut dengan olah tanah konservasi (OTK). Pengolahan tanah ditujukan untuk memperbaiki kondisi tanah sehingga memudahkan penetrasi akar, infiltrasi air, peredaran aerasi, dan menyiapkan tanah untuk irigasi permukaan (Arsyad, 2010).
Pantoneet al. (2001) menyatakan bahwa organisme dalam tanah yang tidak diolah (TOT) atau diolah minimum (OTM) lebih tinggi populasinya dibanding tanah pertanian yang diolah intensif. Wander dan Balero (1999) melaporkan bahwa pemberian beberapa jenis gulma dapat merangsang perkembangan
mikroorganisme tanah yang antagonis terhadap patogen pembawa penyakit pada tanaman lada.
Mukhlis, Riza, dan Nazemi (2002) melaporkan penggunaan herbisida pada
11
Penyiapan lahan dengan sistem OTK baik berupa TOT maupun OTM dengan menggunakan herbisida terbukti mampu mengurangi secara nyata hilangnyatop soilsekaligus menciptakan iklim mikro yang kondusif bagi pertumbuhan tanaman dan meningkatkan kesuburan tanah serta menghemat tenaga kerja. Secara umum, penggunaan herbisida pada sistem ini tidak berpengaruh negatif terhadap populasi mikroba dalam tanah, tetapi dapat menekan populasi patogen pembawa penyakit seperti nematoda parasitik (Mukhliset al.,2000).
2.2 Mikroorganisme Tanah
Mikroorganisme dalam tanah banyak ditemukan di daerah sekitar perakaran (rhizosphere). Sebagian besar organisme tanah tersebut tergolong dalam tumbuhan. Walaupun demikian peranan kelompok binatang sangat penting khususnya pada saat pelapukan. Sebagian besar organisme tanah berukuran kecil sehingga tidak dapat dilihat langsung secara kasat mata (Winarso, 2005).
Bakteri mempunyai bentuk dasar bulat, batang, dan lengkung. Bentuk bakteri juga dapat dipengaruhi oleh umur dan syarat pertumbuhan tertentu. Bakteri dapat mengalami involusi, yaitu perubahan bentuk yang disebabkan sumber energi, suhu, dan lingkungan yang kurang menguntungkan bagi bakteri. Selain itu dapat mengalami pleomorfi, yaitu bentuk yang bermacam-macam dan teratur walaupun ditumbuhkan pada syarat pertumbuhan yang sesuai. Umumnya bakteri berukuran 0,5-10 µ (Sumarsih, 2003).
12
satu sel tersebut. Selain itu, terdapat pula mikroba yang memiliki sel banyak (multiseluler). Pada jasad multiseluler umumnya sudah memiliki pembagian tugas diantara sel atau sel kelompoknya, walaupun organisasi selnya belum sempurna.
Menurut Handayanto dan Hairah (2007), penyebaran bakteri di dalam tanah umumnya lebih beragam dibanding organisme lainnya diperkirakan lebih dari 200 genera bakteri yang hidup di dalam tanah. Bakteri dapat hidup pada tempat yang sebagian organisme lainnya tidak bisa hidup, hal ini karena diversitas
metaboliknya.
Total bakteri tanah yang ada di Bukit Maras jauh lebih tinggi dibandingkan dengan total bakteri tanah di Bukit Siam dikarenakan kandungan organik pada tanah di Bukit Maras jauh lebih baik sehingga kesuburan tanahnya jauh lebih tinggi dibandingkan dengan kandungan organik pada tanah di Bukit Siam, dan faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan koloni bakteri di Bukit Siam antara lain pH, senyawa organik, jenis lapisan tanah, oksigen dan sebagainya karena terdapat korelasi yang kuat bahwa semakin banyak kandungan organik tanah dan oksigen, maka jumlah dan jenis mikroorganismenya juga semakin tinggi (Virgiantyet al., 2010).
2.3 Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Biota Tanah
13
Kolberg, Westfall, dan Peterson (1999) menunjukkan bahwa tingkat pengisian air pada pori tanah merupakan hal yang paling mendasar dalam menentukan aktivitas mikroba tanah. Bakteri dan protozoa cenderung hidup dalam air tanah. Sedangkan fungi dalam tanah hidup disepanjang daerah pori yang terisi oleh air. Selanjutnya dikatakan pula bahwa air tanah tidak hanya secara langsung mempengaruhi aktivitas dan pertumbuhan biota tanah, tapi juga merupakan media yang mempengaruhi ketersediaan sumber energi dan nutrisi. Kelembapan dan
temperatur tanah merupakan faktor yang menentukan mineralisasi N dalam tanah. Hal tersebut berkaitan dengan bahan organik tanah, yakni dengan meningkatnya air dan temperatur dalam tanah akan meningkatkan dekomposisi bahan organik.
Kemasaman tanah merupakan sifat fisik-kimia yang paling banyak diteliti pengaruhnya terhadap ekologi mikrobia. Salah satu konsekuensi yang sangat penting dari pH tanah adalah pengaruhnya terhadap kelarutan hara (keracunan dan kekurangan), seperti unsur Fe, Mn, dan Zn akan berkurang ketersediaannya pada pH melampaui netral, dan akan bersifat racun bila pH di bawah 5. Hara P kurang tersedia pada pH rendah maupun tinggi. Pada pH rendah umumnya dijumpai dominasi fungi sedangkan bakteri (termasuk aktinomycetes) umumnya dominan pada pH 6-8. Permukaan koloid tanah biasanya memiliki pH yang lebih rendah 2 unit atau lebih dari pH larutan. Kemasaman (pH) daerah rizosfer sebagian
dikontrol oleh sumber hara nitrogen bagi tanaman. Dekomposisi bahan organik oleh mikrobia cenderung meningkatkan kemasaman tanah akibat asam organik yang dihasilkan (Killham, 1999).
14
efek tidak langsung adalah mempengaruhi aktivitas mikrobia tanah melalui aspek lain seperti laju pelapukan mineral, laju difusi, potensi redoks, aktivitas air, dan lain-lain. Perlu diperhatikan bahwa temperatur tanah juga dapat berinteraksi dengan faktor lain dalam mengatur aktivitas mikrobia tanah (Megharajet al., 1999).
Menurut Geissen dan Brummer (1999), cahaya juga mempengaruhi kegiatan biota tanah, yakni mempengaruhi distribusi dan aktivitas organisme yang berada di permukaan tanah dimana alga yang dominan, pada tanah tanpa penutup tanah, serta di permukaan batuan. Efek tidak langsung oleh cahaya terhadap mikrobia tanah adalah lebih penting. Cahaya merupakan sumber energi pada komponen fotoautotropik biota tanah. Sekitar 5% total radiasi matahari digunakan untuk reaksi fotosintesis mikrobia tanah (tanaman,alga, dan bakteri fotoautotropik).
2.4 Sistem Olah Tanah
Tanah merupakan benda alam yang bersifat dinamis, sumber kehidupan, dan mempunyai fungsi penting dari ekosistem darat yang menggambarkan
keseimbangan yang unik antara faktor fisik, kimia, dan biologi. Komponen utama tanah terdiri dari mineral anorganik, pasir, debu, liat, bahan-bahan organik hasil dekomposisi dari biota tanah, serangga, bakteri, fungi, alga, nematoda, dan sebagainya (Abawi dan Widmer, 2000 dalam Subowoet al., 2003).
15
pertumbuhan tanaman. Pengolahan tanah semacam ini dikenal dengan olah tanah konservasi. Tujuan pokok pengolahan tanah adalah menyiapkan tempat tumbuh bagi benih atau bibit, membrantas gulma, memperbaiki kondisi tanah untuk penetrasi akar, memperbaiki aerasi, meningkatkan infiltrasi dan menyiapkan tanah untuk irigasi permukaan (Arsyad, 2010).
2.4.1 Tanpa Olah Tanah (TOT)
Tanpa Olah Tanah (TOT) adalah cara penanaman yang tidak memerlukan penyiapan lahan. Tanpa Olah Tanah dicirikan oleh sangat sedikitnya gangguan terhadap terhadap permukaan tanah, kecuali lubang kecil untuk meletakkan benih dan adanya penggunaan sisa tanaman sebagai mulsa yang menutupi sebagian besar permukaan lahan. Sistem tanpa olah tanah (TOT) dilakukan dengan tidak mengolah tanah secara mekanis, kecuali alur kecil atau lubang tugalan untuk menempatkan benih agar cukup kontak dengan tanah. Prasyarat utama budidaya pertanian tanpa olah tanah yaitu adanya mulsa yang berasal dari sisa-sisa tanaman musim sebelumnya. Mulsa dibiarkan menutupi permukaan tanah untuk
melindungi tanah dari benturan langsung butiran hujan, disamping untuk menciptakan mikroklimat yang mendukung pertumbuhan tanaman. Gulma dikendalikan dengan cara kimia (herbisida) dan bersama-sama dengan sisa-sisa tanaman musiman sebelumnya, biomassa dapat dimanfaatkan sebagai mulsa (Utomo, 2006).
16
Prasyarat utama budidaya pertanian tanpa olah tanah yaitu adanya mulsa yang berasal dari sisa-sisa tanaman musim sebelumnya. Mulsa dibiarkan menutupi permukaan tanah untuk melindungi tanah dari benturan langsung butiran hujan, disamping untuk menciptakan mikroklimat yang mendukung pertumbuhan tanaman.
Pada sistem budidaya pertanian tanpa olah tanah, tanah tidak boleh diolah secara mekanis, kecuali alur kecil atau lubang tugalan untuk menempatkan benih agar cukup kontak dengan tanah. Tumbuhan pengganggu dikendalikan dengan cara kimia (herbisida) dan bersama-sama dengan sisa-sisa tanaman musiman sebelumnya, biomassa dapat dimanfaatkan sebagai mulsa (Utomo, 2006).
Sistem olah tanah berperan penting dalam mempengaruhi populasi organisme tanah. Perbedaan sistem olah tanah akan mempengaruhi tinggi rendahnya populasi organisme tanah. Sistem OTI yang menerapkan pengolahan tanah secara intensif tanpa mengembalikan serasah sisa tanaman dan gulma, menyebabkan penurunan kandungan bahan organik tanah dengan cepat (Sixet al., 1999). Penurunan
kandungan bahan organik tanah dapat menurunkan populasi organisme tanah. Hal ini dikarenakan bahan organik merupakan sumber energi bagi organisme tanah. Menurut Nurida (2001), ketersediaan sumber energi (sumber C) baik dalam bentuk organik maupun anorganik sangat menentukan tingkat populasi, keragaman dan aktivitas mikroorganisme.
Logsdon, Kaspar, dan Cambardella (1999) menyatakan bahwa setelah 16 tahun TOT terdapat jumlah C-organik (pada permukaan 5 cm) yang lebih banyak
17
nyata. Semakin banyak C-organik dalam tanah maka akan memberi pengaruh yang menguntungkan bagi aktivitas mikroorganisme tanah yang menggunakan C-organik sebagai sumber energi. Sama halnya dengan Needelmanet al.(1999) mendapatkan bahwa TOT meningkatkan bahan organik pada kedalaman 0-5 cm, 15% lebih banyak dibanding dengan lahan dengan pengolahan tanah
konvensional. Namun pada kedalaman 5-15 cm dan 15-30 cm, jumlah bahan organik pada pengolahan tanah konvensional lebih besar 15,8% dan 2,3%, dikatakan pula bahwa pengolahan tidak mempengaruhi biomassa mikroba tanah.
2.4.2 Olah Tanah Minimum (OTM)
Sistem OTK (TOT dan OTM) merupakan sistem olah tanah yang menerapkan pengolahan tanah berwawasan lingkungan. Pada sistem OTK tanah diolah seperlunya dan serasah sisa tanaman dan gulma dikembalikan ke lahan sebagai mulsa penutup tanah. Mulsa juga berperan sebagai penambah bahan organik tanah. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa organisme tanah membutuhkan bahan organik sebagi sumber energinya. Secara langsung mulsa dapat meningkatkan populasi organisme tanah. Penelitian Utomo (1990)
menunjukkan bahwa bakteri tanah meningkat masing-masing 1,95 kali dan 7,14 kali pada OTM dan TOT dibandingkan dengan sistem OTI.
18
Usaha perladangan berpindah-pindah merupakan usaha tani tradisional yang masih banyak dilakukan didaerah tropik. Sistem yang sering diterapkan dalam usaha tani tradisional ini adalah tebas-tebang bakar dan tanam yang merupakan cara pengolahan tanah minimum yang paling banyak dipraktekkan di Indonesia, tetapi cara berpindah-pindah ini dinilai sangat merusak lingkungan (Wiroatmodjo, 1990).
Dalam sistem perladangan ini, tanah tidak diolah secara mekanis, kecuali dalam pembuatan lubang atau alur tanaman dan gulma dikendalikan secara kimia dan kemudian dimanfaatkan sebagai mulsa.
2.4.3 Olah Tanah Intensif (OTI)
Sistem olah tanah intensif dimaksudkan untuk meningkatkan produktivitas lahan yang diusahakan. Penerapan pengolahan tanah intensif akan menurunkan
produktifitas lahan dan mendegradasi tanah. Menurut Utomo (1994), besarnya erosi di Indonesia yang beriklim tropis bukan hanya karena agroekosistem yang kondusif terhadap degradasi tetapi juga karena pengolahan tanah yang dilakukan tidak memperhatikan kaidah konservasi.
Pada sistem olah tanah intensif, tanah dicangkul setiap kali akan bertanam tanpa penggunaan mulsa. Hal ini dapat memperbaiki kegemburan dan drainase tanah. Namun, bila pengolahan tanah dilakukan secara terus menerus, OTI juga sangat berdampak terhadap kerusakan tanah, misalnya meningkatnya erosi dan
19
banyak kandungan bahan organik maka semakin banyak jumlah aktivitas mikroorganisme yang terjadi, sebaliknya bila tanah miskin kandungan bahan organik maka pertumbuhan dan perkembangan mikroorganisme tanah akan terganggu jumlah mikroorganisme dan sekaligus biomassanya akan berkurang (Iswandiet al.,1995).
Pengolahan tanah secara temporer dapat memperbaiki sifat fisik tanah, tetapi pengolahan tanah yang dilakukan berulang kali dalam setiap tahun dalam jangka panjang dapat menimbulkan kerusakan tanah, karena (a) pelapukan bahan organik dan aktifitas tanah (mikroorganisme tanah) menjadi rusak (b) pengolahan tanah sewaktu penyiangan banyak memutuskan akar-akar tanaman yang dangkal, (c) mempercepat penurunan kandungan bahan organik tanah, (d) meningkatkan kepadatan tanah pada kedalaman 15-25 cm akibat pengolahan tanah dengan alat alat berat yang berlebihan yang dapat menghambat perkembangan akar tanaman serta menurunkan laju infiltrasi, dan (e) lebih memungkinkan terjadinya erosi (Rahman, 2003).
2.5 Alang-alang(Imperata cylindrica.L)
20
Ketika pertumbuhan alang-alang tertekan, maka jenis-jenis tumbuhan lainnya akan lebih mudah tumbuh. Selain itu, alang-alang bukan merupakan tanaman yang rakus hara dan bahkan seringkali dijumpai pada tanah yang tidak subur dan tanah masam.
Alang-alang dapat berbiak dengan cepat, dengan benih-benihnya yang tersebar cepat bersama angin, atau melalui rimpangnya yang lekas menembus tanah yang gembur. Alang-alang tidak dapat tumbuh di tanah terendam dan yang senantiasa ternaungi. Gulma ini dapat segera menguasai lahan bekas hutan yang rusak dan terbuka, bekas ladang, sawah yang mengering, tepi jalan dan lain-lain. Alang alang dapat tumbuh dominan dan menutupi areal yang luas di tempat-tempat semacam itu (Wikipedia, 2012).
Alang-alang banyak dijumpai pada tanah yang mempunyai tingkat kesuburan sedang sampai tinggi, hal ini didukung oleh hasil penelitian Tjimpolo dan
Kesumaningwati (2009) yang menyimpulkan bahwa lahan alang-alang tidak suka tumbuh di tanah yang miskin, gersang atau berbatu-batu. Rumput ini senang dengan tanah-tanah yang cukup subur, banyak disinari matahari sampai agak teduh, dengan kondisi lembab atau kering.
21
laun, tunas-tunas pohon dan semak pioner tumbuh dari biji, dan beberapa akan berkembang menaungi alang-alang serta mampu mendapatkan cahaya dan juga air. Ketika pertumbuhan alang-alang tertekan, maka jenis-jenis tumbuhan lainnya akan lebih mudah tumbuh. Selain itu, alang-alang bukan merupakan tanaman yang rakus hara dan bahkan seringkali dijumpai pada tanah yang tidak subur dan tanah masam. Kandungan bahan organik tanah semakin berkurang pada lahan alang-alang yang pernah terbakar. Alang-alang juga dijumpai pada tanah yang mempunyai tingkat kesuburan sedang sampai tinggi.
2.6 Bahan Organik
Bahan organik mempunyai peranan penting sebagai sumber karbon, dalam pengertian yang lebih luas sebagai sumber pakan, dan juga sebagai sumber energi untuk mendukung kehidupan dan berkembangbiaknya berbagai jenis mikroba dalam tanah (Pirngadiet al.,2006).
Bahan organik tanah adalah semua jenis senyawa organik yang terdapat di dalam tanah, termasuk serasah, fraksi bahan organik ringan, biomassa mikroorganisme, bahan organik terlarut di dalam air, dan bahan organik yang stabil atau humus (Stevenson, 1994).
22
termineralisasi dan hubungan antara karbon dan nutrisi lain (misalnya rasio antara C/N, C/P, dan C/S) (Delgado dan Follet, 2002). Hasil penelitian jangka panjang menunjukkan bahwa pemberian pupuk organik, terutama kotoran ayam baik diberikan secara tunggal maupun dikombinasikan dengan pupuk anorganik akan memperbaiki sifat kimia tanah dan sifat biologis tanah. Perbaikan sifat biologis tanah diantaranya melalui peningkatan populasi dan keragaman spora fungi MVA indigenous (Yusnaini, 2009).
Kandungan bahan organik yang tinggi dalam tanah mendorong pertumbuhan mikroba secara cepat sehingga dapat memperbaiki aerasi tanah, menyediakan energi bagi kehidupan mikroba tanah, meningkatkan aktivitas jasad renik (mikroba tanah), dan meningkatkan kesehatan biologis tanah (Dobermann dan Fairhurst, 2000).
III. BAHAN DAN METODE
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan pada lahan alang-alang di Kelurahan Segalamider, Kecamatan Tanjung Karang Barat, Kota Bandar Lampung. Lokasi percobaan secara geografis terletak pada lintang 050-23’ LS dengangaris bujur 1050-14’ BT pada ketinggian 173 meter dari permukaan laut. Penelitian dilakukan di lapangan sedangkan analisis bakteri tanah dilakukan di Laboratorium Bioteknologi
Pertanian sedangkan analisis contoh tanah dilakukan di Laboratorium Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung.
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Juli sampai dengan bulan November 2012.
3.2 Bahan dan Alat
24
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah plastik bening, gunting, isolasi, erlenmeyer, cawan petri, tabung reaksi, botol semprot, autoklaf, mikropipet, gelas ukur, mikroskop, corong, QCC(Quebec Colony Counter)dan alat-alat tulis.
3.3 Metode Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan rancangan acak kelompok (RAK) dengan 6 ulangan. Terdapat tiga perlakuan yaitu: TOT = Tanpa Olah Tanah, OTM = Olah Tanah Minimum dan OTI = Olah Tanah Intensif.
Data yang diperoleh dilakukan uji homogenitasnya dengan uji Bartlett dan uji aditifitas dengan uji Tukey selanjutnya dianalisis sidik ragam, kemudian dilakukan juga uji korelasi antara variabel utama total bakteri tanah dengan variabel pendukung pH, C-organik, N-total, suhu, dan kelembapan tanah. Setelah itu dilakukan uji lanjut dengan uji Beda Nyata Terkecil (BNT) pada taraf 5%.
3. 4 Pelaksanaan Penelitian
3.4.1 Sejarah Lahan Penelitian
25
pengelolaan lahan dengan penggunaan tiga sistem olah tanah, yaitu tanpa olah tanah, olah tanah minimum dan olah tanah intensif. Hasil penelitian yang ditanami jagung pada musim pertama terhadap total bakteri tanah tidak berpengaruh nyata (Priyadi, 2011). Setelah penelitian musim pertama, dilakukan pemberaan lahan selama satu tahun agar berdampak terhadap kandungan bahan organik tanah. Untuk menindaklanjuti hal tersebut dilakukan penelitian musim tanam kedua dengan menggunakan tanaman kedelai.
3.4.2 Cara Pengambilan Sampel di Lapangan
Contoh tanah diambil dari lokasi lahan alang-alang di desa Blora Indah Kelurahan Segalamider, Tanjung Karang Barat. Sampel tanah diambil dengan menggunakan bor tanah dari lokasi penelitian. Contoh tanah diambil sebanyak lima titik setiap ulangan, sampai kedalaman 20 cm disetiap titik pengambilan. Kemudian contoh tanah yang diambil pada setiap titik dikompositkan berdasarkan ulangan.
Pengambilan sampel awal dilakukan dua minggu sebelum pengolahan tanah, pengambilan sampel tanah kedua setelah satu hari pengolahan tanah, pengambilan sampel ketiga pada masa vegetatif maksimum (64 HST), dan pengambilan sampel keempat (99 HST) dilakukan satu hari sebelum panen tanaman kedelai.
3.4.3 Tata Laksana Penelitian
26
banyaknya petak percobaan. Petakan setiap cara pembukaan lahan dilakukan secara acak. Setelah diplot kemudian lahan dibatasi sesuai dengan perlakuan cara pembukaan lahan yang sudah ditentukan pada penelitian sebelumnya. Plot percobaan dibuat secara kelompok dengan enam kelompok dan tiga perlakuan olah tanah. Lahan dibagi menjadi 18 petak percobaan sesuai dengan perlakuan dan dengan ukuran tiap petaknya 4m x 2m dengan jarak antar petak yaitu 0,3 meter.
Pada perlakuan OTI, pengolahan tanah dimulai dengan pembabatan alang-alang, kemudian tanah diolah sebanyak 2 kali. Mula-mula tanah dicangkul sedalam lebih kurang 20 cm secara merata, kemudian dilakukan penghancuran bongkahan pertama. Tanah diratakan dan sisa alang-alang dibuang dikeluarkan dari petak perlakuan. Untuk perlakuan OTM, lahan tidak disemprot menggunakan herbisida tetapi hanya dilakukan pembabatan gulma dan pengolahan tanah seperlunya yaitu hanya sedalam 10 cm. Gulma yang telah dibabat dikembalikan kembali yang digunakan sebagai mulsa. Pada perlakuan TOT, lahan disemprot menggunakan herbisida Round Up yang berbahan aktif Glifosat dengan dosis 4 liter ha-1 untuk mematikan gulma yang tumbuh, dan kemudian gulma yang mati tersebut
27
setelah pengolahan tanah, masa vegetatif maksimum dan satu hari sebelum panen tanaman kedelai.
Pemberian pupuk dasar N,P,K dilakukan dengan sedikit memodifikasi dosis pemupukan Pulung (2009). Pada setiap plot percobaan diberikan pupuk dosis N : 100 kg ha-1, P2O5: 200 kg ha-1dan K2O : 100 kg ha-1. Pupuk diberikan secara
tugal dikiri-kanan lubang tugalan benih, dengan jarak 10-15 cm di samping tanaman selanjutnya ditutup kembali dengan tanah. Pemberian pupuk diberikan secara bertahap, 1/3 pupuk urea ditambah 1/3 pupuk KCL dan seluruh pupuk TSP diberikan pada awal tanam. Sedangkan sisanya diberikan pada 1 bulan setelah tanam dan pada pertumbuhan masa vegetatif maksimum.
Penyiangan gulma pertama dilakukan dua minggu setelah tanam dan penyiangan selanjutnya dilakukan 2 minggu kemudian, penyulaman dilakukan pada waktu tanaman berumur 1 minggu melalui sulam benih. Untuk mencegah hama dan penyakit dilakukan penyemprotan pestisida yang memiliki bahan aktif fipronil dengan konsentrasi 4 ml liter-1air. Penyemprotan pestisida bertujuan untuk mencegah tanaman dari serangan hama dan penyakit. Panen kedelai dilakukan apabila warna polong masak telah berwarna coklat muda.
3.5 Variabel Pengamatan
3.5.1 Variabel Utama
28
hidup akan berkembang menjadi satu koloni. Jadi jumlah koloni yang muncul pada cawan merupakan suatu indeks bagi organisme yang dapat hidup yang terkandung dalam sampel. Pengukuran jumlah bakteri dilakukan dengan menggunakan metode cawan agar dengan teknik sebagai berikut.
3.5.1.1 Pembuatan Seri Pengenceran
Pembuatan seri pengenceran dilakukan dengan memodifikasi (Arifet al.,2009). Pembuatan larutan fisiologis (8,5 g NaCl dalam 1 liter aquades). Larutan
fisiologis sebanyak 9 ml dimasukkan ke dalam Erlenmeyer serta tabung reaksi sebanyak 7 buah. Tabung reaksi dan Erlenmeyer ditutup dengan kapas dan alumunium foil, selanjutnya tabung reaksi dan Erlenmeyer yang berisi larutan fisiologis diautoklaf selama 20 menit pada temperatur 121°C. Setelah itu
didinginkan pada suhu 42-45°C sebelum digunakan. Untuk mendapatkan larutan 10-1, dilakukan dengan memasukkan 10 g tanah yang telah diayak ke dalam 90 ml larutan fisiologis steril dan dikocok dengan menggunakan vorter secara perlahan lahan. Kemudian 1 ml larutan pengenceran 10-1dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang berisi 9 ml larutan fisiologis dengan menggunakan pipet sehingga diperoleh seri pengenceran 10-2dan seterusnya hingga diperoleh seri pengenceran 10-8.
3.5.1.2 Pembuatan Media Bakteri
29
3.5.1.3 Pengamatan Bakteri
Pengamatan dilakukan setelah hari ke 3 setelah inkubasi. Menghitung jumlah koloni yang muncul pada tiap kali pengamatan. Bila dilihat dari warna, elevasi, (cembung, rata, cekung), pinggiran koloni (bergerigi, mulus, berhifa). Untuk memudahkan penghitungan pada cawan petri dapat digunakanQuebec Colony Counter. Untuk menghitung jumlah mikroorganisme dari sampel tanah yang dihitung adalah dengan mengalikan rata-rata jumlah koloni dengan faktor pengencer.
CFUs/ml (sampel tanah) = rata-rata koloni/cawan x faktor pengencer.
Hasil ini kemudian dikonversi ke jumlah mikroorganisme dalam 1 gram tanah kering mutlak dengan memperhitungkan kadar air tanah.
3.5.2 Variabel Pendukung
Variabel pendukung yang diamati adalah:
1. pH tanah, dengan metode elektrometik,
2. C-organik tanah (%) dengan menggunakan metode Walkley and Black, 3. N-total (%) dengan menggunakan metode Kjeldahl,
4. Suhu tanah (°C),
5. Kelembapan tanah (%), dan 6. Kadar air tanah (%)
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil dan pembahasan dapat disimpulkan sebagai berikut :
1. Perlakuan olah tanah baik sistem tanpa olah tanah (TOT), olah tanah minimum (OTM) maupun olah tanah intensif (OTI) tidak mempengaruhi total bakteri tanah pada pengamatan dua minggu sebelum olah tanah, satu hari setelah olah tanah, masa vegetatif maksimum dan satu hari sebelum panen tanaman kedelai.
2. Pada perlakuan olah tanah baik tanpa olah tanah (TOT), olah tanah minimum (OTM) maupun olah tanah intensif (OTI), total bakteri tanah menurun setelah dilakukan pengolahan tanah kemudian meningkat pada fase vegetatif
maksimum dan tidak berbeda pada waktu sebelum panen. Tidak adanya perbedaan total bakteri tanah pada berbagai perlakuan olah tanah diduga berkaitan dengan tidak adanya perubahan yang signifikan pada beberapa sifat fisika dan kimia tanah.
3. Hasil uji korelasi menunjukkan bahwa terdapat korelasi negatif antara pH tanah (H2O) dengan total bakteri tanah. Sedangkan uji korelasi beberapa sifat kimia
41
5.2 Saran
PUSTAKA ACUAN
Albiach, R., R. Canet, F. Pomares, and F. Ingelmo. 2000. Microbiomass content and enzymatic after the application of organic amendments to a
horticultural.Soil. Bior. Teach. 75: 43-48.
Anas, I. 1989.Biologi Tanah dalam Praktek. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Pusat antar Universitas Bioteknologi. Institut Pertanian Bogor. 161 hlm.
Arif, M. A. S., A. Niswati, S. Yusnaini, Dermiyati, dan S. G. Nugroho. 2009. Biologi Tanah. Penuntun Praktikum. Fakultas Pertanian. Universitas Lampung. Bandar Lampung. 19 hlm.
Arsyad, S. 2010.Konservasi Tanah dan Air.Edisi 2 Cetakan ke-2.IPB Press. Bogor. 416 hlm.
Asmawati, H., G. M. Bambang, dan E. Yen. 2006. Keragaman Populasi Mikroorganisme Tanah Akibat Aplikasi Pestisida pada Dua Musim Tanam Kubis.JIPI. 1-42 hlm.
Barchia, F. 2009. Evolusi Karbon Tanah. http://faizbarchia.blogspot.com. Diakses 27 Maret 2014.
Dermiyati. 1997. Effects of mulch application on soil microorganism activities and yield of corn.J. Tropical Soil.III (5): 63-68.
Delgado, J. A. and R. F. Follett. 2002. Nitrogen fate and transport in agricultural systems.Journal of Soil and Water Conservation.57(6):402-408. Dobermann, A. and T. Fairhurst. 2000. Rice nutrient disorders and nutrient
management. Potash & Phosphate Institute (PPI), Potash & Phosphate Institute of Canada (PPIC) and IRRI. p. 2-37.
Geissen V. and G.W. Brummer. 1999. Decomposition rates and feeding activities of soil fauna in deciduous forest soil in relation to soil chemical
parameters following liming and fertilization.Biol. Fertil. Soils J. 29:335-342.
Geonadi, D. H. 1997. Produksi Biofertilizer untuk Efisiensi Penggunaan Pupuk dalam Budidaya Tanaman yang Aman Lingkungan. Unit Penelitian Bioteknologi, Bogor. 9-14 hlm.
Gusmaini dan Sugiarto. 2004. Pemanfaatan Bahan OrganikIn SituUntuk
43
Hakim, N., Y. Nyakpa, A.M Lubis, S.G Nugroho, M.R Saul, M.A Diha, B.H Go dan H.H Bailey. 1986. Dasar-dasar Ilmu Tanah. Universitas Lampung. Bandar Lampung. 490 hlm.
Handayanto, E., dan K. Hairiah. 2007. Biologi Tanah (Landasan Pengelolaan Tanah Sehat). Pustaka Adipura. Yogyakarta. 177 hlm.
Hindersah, R. dan T. Simarmata. 2004. Potensi RizobakteriAzotobacterdalam Meningkatkan Kesehatan Tanah.J. Natur Indonesia5(2): 127-133 hlm. Holmes, W. E. and D. R. Zak. 1994. Soil microbial biomass dynamics and
netnitrogen mineralization in Northern Hardwood ecosystems. Soil Sci. Soc.Am. J. 58:238-243.
Iswandi, A., D. A. Santosa dan R. Widyastuti. 1995. Penggunaan ciri
mikroorganisme dalam mengevaluasi degradasi tanah. Kongres Nasional VI HITI, 12-15 Desember 1995. Serpong.
Killham K. 1999. Soil Ecology. Cambridge University Press. United Kingdom. Kolberg R.L., Westfall D.G., and G.A. Peterson. 1999. Influence of cropping
intensity and nitrogen fertilizer rates on in situ mineralization.Soil Sci. Soc.Am. J. 63:129-134.
Logsdon D.S., Kaspar T.C., and C.A. Cambardella. 1999. Depth-incremental soil properties under no-till or chisel management.Soil Sci. Soc. Am. J. 63:197-200.
Makalew, A.D.N. 2001. Keanekaragaman Biota Tanah pada Agroekosistem Tanpa Olah Tanah (TOT). Makalah Falsafah Sains (PPs 702). Program Pasca Sarjana / S3. Institut Pertanian Bogor. 20 hlm.
Martinko, J.M and M.T. Madigan. 2005.Brock Biology of Microorganisms(edisi ke-11th ed.). Englewood Cliffs, N.J: Prentice Hall. ISBN 0-13-144329-1. Megharaj M., Boul H.L., and J.H. Thiele. 1999. Effects of DDT and its
metabolites on soilalgae and anzymatic activity.Biol. Fertil. Soils J. 29:130-134.
Mukhlis, H., I. Ar-Riza, dan D. Nazemi. 2002. Dampak Herbisida Terhadap Populasi Mikroba Tanah dan Gulma di Areal Pertanaman Tumpangsari Padi Gogo dengan Jeruk dan Karet. Dalam J. Soejitnoet al (eds) Membangun Sistem Produksi Tanaman Pangan Berwawasan
Lingkungan. Puslitbangtan Pangan Badan Litbang Pertanian. Hal. 349-355.
44
Nurida, N.L. 2001. Pembukaan Lahan secara Tebas Bakar Hubungannya dengan Tingkat Populasi dan Aktivitas Organisme Tanah. Makalah Falsafah Sains (PPs 702). Program Pascasarjana/ S3. Institut Pertanian Bogor. 18 hlm.
Oktaviani, M. 2009. Pengaruh Olah Tanah Konservasi dan Pemupukan Nitrogen Jangka Panjang Terhadap Bakteri Tanah Pada Lahan Pertanaman Jagung Di Tanah Ultisol. Skripsi. Universitas Lampung. Bandar Lampung. 57 hlm.
Pantone D.J., Potter K.N., Torbert H.A., and J.E. Morrison Jr., 1996. Atrazine lossin runoff from No-Tillage and Chisel-Tillage systems on a Houston Black clay soil.Environ. Qual. J. 25:572-577.
Pirngadi, K., H.M. Toha, and K. Permadi. 2006. Effect of organic and inorganic fertilizer on upland rice yield under young rubber and teak plantation crop. p. 457-466.InF. Kasim, A. Widjono, Sumarno, and Suparjono. Rice Industry, Culture and Environment. Indonesian Center for Rice Research, Sukamandi.
Priyadi. 2011. Total Bakteri Tanah Pada Pertanaman Jagung Di Lahan Bekas Alang alang yang Baru Dibuka Dengan Berbagai Sistem Olah Tanah. Skripsi. Universitas Lampung. Bandar Lampung. 51 hlm.
Pulung, M. A. 2009.Pupuk dan Pemupukan. Universitas Lampung. Bandar Lampung. (Buku Ajar). 45 hlm.
Purwaningsih, K., R. Hardiningsih, Wardah, dan A. Sujadi. 2003. Populasi Bakteri dari Tanah di Desa Tudu-Aog, Kecamatan Passi, Kabupaten Bolaang Mongondow, Sulawesi Utara.J. Biodiversitas.5(1):13-16. Rahman, H., S. H. Anderson,. J. Gantzer and A. L. Thompson. 2003. Influence of
long-term cropping system on soil physical properties releted to soil eradibillity.Soil Sci. Soc. Am. J. 67;637-644.
Seriosta, A. 2010. Pengaruh Cara Pembukaan Lahan Alang-alang Terhadap Besarnya Unsur Hara yang Terbawa Oleh Erosi Tanah dan Produksi Tanaman Di Lahan Kritis Daerah Tangkapan Air (DTA) Singkarak. Skripsi. Universitas Andalas. Padang.
Simarmata, T., Sumarni, Y. dan D.H. Arief. 2003. Teknologi Bioremediasi Untuk Mempertahankan Keberlanjutan Kesehatan Tanah dan Produktivitas Tanaman Pada Ekosistem Lahan Kering Dalam Era Pertanian Ramah Lingkungan di Indonesia. Makalah dipresentasikan padaSeminar Kajian Keilmuan Pertanian Program Pascasarjana Universitas Padjadjaran Bandung 14 Juli 2003.
Six. J., E.T Elliot., and K. Paustian. 1999. Aggregate and soil organic
45
Stevenson, F. J. 1994.Humus Chemistry Genesis, Composition, Reaction. John Wiley and Sons. London. 443p.
Subowo, G., E. Sumantri, A. Kentjanasari, dan I. Anas. 2003. Pengaruh Pengolahan Tanah, Ameliorasi, dan InokulasiPheretima hupiensis terhadap Pertumbuhan Gulma dan Kedelai di Ultisol.Prosiding
Simposium Nasional Pendayagunaan Tanah Masam.Puslittanak. Bogor. Hlm 310–319.
Sulistyorini, L. 2005. Pengelolaan Sampah Dengan Cara Menjadikannya Kompos. Jurnal Keshling. 2: 77-84.
Sumarsih, S. 2003.Mikrobiologi Dasar. Fakultas Pertanian UPN Veteran. Yogyakarta.
Suriani, S., Soemarno, dan Suharjono. 2013. Pengaruh Suhu dan pH terhadap Laju pertumbuhan Lima Isolat Bakteri Anggota GenusPseudomonas yang diisolasi dari Ekosistem Sungai Tercemar Deterjen di sekitar Kampus Universitas Brawijaya.J. PAL.Vol. 3. 5 hlm.
Susilowati, D.N., Rosmimik, R. Saraswati., R.D.M. Simanungkalit dan L.
Gunarto. 2003. Koleksi, Karakterisasi dan Preservasi Mikroba Penyubur Tanah dan Perombak Bahan Organik. Prosiding Seminar Hasil Penelitian Rintisan dan Biotehnologi Tanaman, Bogor, 23-24 September 2003. p. 85.
Terry, P., G. Adjers, I. Akobundu, A. Anoka, M. Drilling, S. Tjitrosemito, and M. Utomo. 1997. Herbicides and mechanical control of Imperata cylindrica as a first step in grassland rehabilitation.Agroforestry Systems 36:151-179.
Tjimpolo, Z. L., dan R. Kesumaningwati. 2009. Pengelolaan Lahan Alang-Alang. Diakses tanggal 28 Agustus 2012.
http//www.tjimpolo-kesumaningwati@yahoo.com
Utomo, M. 1990. Budidaya Pertanian Tanpa Olah Tanah, Teknologi Untuk Pertanian Berkelanjutan. Direktorat Produksi Padi dan Palawija, Departemen Pertanian. Jakarta. 19 hlm.
Utomo, M. 1994. Peran Olah Tanah Konservasi dalam Pengelolaan Tanah Berwawasan Lingkungan di Lahan Kering. Disajikan dalam rapat teknis perencanaan/sinkronisasi program dan proyek proyek pembangunan tanaman pangan dan hortikultura tingkat Nasional, 1995/1994, Bandar Lampung 24-28 Oktober 1994.
Utomo, M. 2006. Bahan Buku Pengelolaan Lahan Kering Berkelanjutan. Universitas Lampung. Bandar Lampung. 25 hlm.
46
Wander M. M. and G.A. Balero. 1999. Soil quality assesment of tillage impact in Illinois. Soil Sci. Soc. Am. J. 63:961-967.
Wikipedia Bahasa Indonesia, Ensiklopedia Bebas. 2012. Alang–Alang. Diakses tanggal 28 Agustus 2012. http//www. wikipedia.org
Winarso. 2005.Dasar-dasar Ilmu Tanah.Rineke Cipta. Jakarta.
Wiroatmodjo, J. 1990. Pengolahan Tanah Minimum Sekarang dan Masa Depan. Buletin Agronomi. 1-8.
