KAJIAN JENIS CACING TANAH SEBAGAI BIOINDIKATOR
DI HUTAN SEKUNDER DAN AGROFORESTRI KOPI
DESA KUTAGUGUNG KECAMATAN NAMAN TERAN
KABUPATEN KARO
TESIS
AINI QOMARIAH MANURUNG
Oleh
117030030/BIO
PROGRAM PASCASARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
KAJIAN JENIS CACING TANAH SEBAGAI BIOINDIKATOR
DI HUTAN SEKUNDER DAN AGROFORESTRI KOPI
DESA KUTAGUGUNG KECAMATAN NAMAN TERAN
KABUPATEN KARO
TESIS
Oleh
AINI QOMARIAH MANURUNG
117030030/BIO
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Magister Sains dalam Program Studi Magister pada
Program Pascasarjana Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara
PROGRAM PASCASARJANA
PENGESAHAN TESIS
Judul Tesis : Kajian Jenis Cacing Tanah sebagai Bioindikator di Hutan Sekunder dan Agroforestri Kopi Desa Kutagugung Kecamatan Naman Teran Kabupaten Karo
Nama Mahasiswa : Aini Qomariah Manurung Nomor Induk Mahasiswa : 117030030
Program Studi : Magister Biologi
Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Menyetujui
Pembimbing I Pembimbing II
Dr. Erni Jumilawaty, M.Si
NIP . 19700102 199702 2 002 NIP . 19630123 199003 2 001 Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc
Ketua Program Studi Dekan
Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M.Biomed
PERNYATAAN ORISINALITAS
KAJIAN JENIS CACING TANAH SEBAGAI BIOINDIKATOR
DI HUTAN SEKUNDER DAN AGROFORESTRI KOPI
DESA KUTAGUGUNG KECAMATAN NAMAN TERAN
KABUPATEN KARO
TESIS
Dengan ini saya nyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya telah di jelaskan sumbernya dengan benar.
Medan, Agustus 2013
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama : Aini Qomariah Manurung
NIM : 117030030
Program Studi : Magister Biologi Jenis Karya Ilmiah : Tesis
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyutujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif (Non-Exclusive Royalty Free Right) atas Tesis saya yang berjudul:
Kajian Jenis Cacing Tanah Sebagai Bioindikator di Hutan Sekunder dan Agroforestri Kopi Desa Kutagugung Kecamatan Naman Teran Kabupaten Karo
Beserta Perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih data, memformat, mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan Tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta.
Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya.
Medan, Agustus 2013
Telah diuji pada
Tanggal : 27 Agustus 2013
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Dr. Erni Jumilawaty, M.Si Anggota : 1. Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc
2. Prof. Dr. Retno Widhiastuti, M.S 3. Dr. Salomo Hutahaean, M.Si
RIWAYAT HIDUP
DATA PRIBADI
Nama : Aini Qomariah Manurung
Tempat dan Tanggal Lahir : Pekanbaru, 14 November 1987
Alamat Rumah : Jl. Datuk Ahmad Gg. Taqwa III No: 05 Simpang Tiga Pekanbaru Riau
Telepon : 085276710602
DATA PENDIDIKAN
KAJIAN JENIS CACING TANAH SEBAGAI BIOINDIKATOR DI HUTAN SEKUNDER DAN AGROFORESTRI KOPI DESA KUTAGUGUNG
KECAMATAN NAMAN TERAN KABUPATEN KARO
ABSTRAK
Penelitian mengenai cacing tanah sebagai bioindikator, populasi cacing tanah, respon pertumbuhan cacing tanah dan peranannya dalam merubah unsur hara tanah telah dilakukan di hutan sekunder dan agroforestri kopi. Penentuan lokasi menggunakan metode purposive random sampling dengan plot kuadrat 25 x 25 cm, 15 plot pada tiap lokasi. Sampel tanah dan cacing tanah dari tiap plot diuji sebagai berikut: P1 = kontrol tanpa perlakuan, P2 = Pontoscolex corethrurus, P3 = Pheretima sp. pada hutan sekunder dan K1 = kontrol tanpa perlakuan, K2 = Pontoscolex corethrurus pada agroforestri kopi. Amynthas sp., Pheretima sp. dan Pontoscolex corethrurus ditemukan pada tiap lokasi, sedangkan Peryonix sp. hanya ditemukan di agroforestri kopi. Kepadatan populasi tertinggi terdapat di agroforestri kopi (283,73 ind/m2). Jenis cacing tanah bioindikator di hutan sekunder, yaitu Pontoscolex corethrurus dengan nilai kepadatan relatif dan frekuensi kehadiran 60,81 %, 60 %, secara berurutan dan Pheretima sp. dengan nilai kepadatan relatif dan frekuensi kehadiran 36,49 %, 53 %, secara berurutan.
Pontoscolex corethrurus juga merupakan jenis cacing tanah bioindikator di agroforestri kopi dengan nilai kepadatan relatif dan frekuensi kehadiran 91,73 %, 100 %, secara berurutan. Respon pertumbuhan, produksi kokon dan juvenil tertinggi terdapat pada P2. Pengaruh berat terhadap panjang tubuh tertinggi diperoleh pada K2. Nilai unsur hara tanah terbaik pada P2, P3 dan K2.
STUDY OF EARTHWORM AS A BIOINDICATOR IN SECONDARY FORESTS AND COFFEE AGROFORESTRY IN KUTAGUGUNG
VILLAGE DISTRICT NAMAN TERAN KARO
ABSTRACT
An experiment has been conducted to determine the types of earthworm as a bioindicator, the population of earthworm, the growth response of earthworm and its role in changing soil nutrient on either secondary forest or coffee agroforestry. The study site was settled through purposive random sampling where square plots 25 x 25 cm were located with 15 replications for each. From all plots, earthworm
and soil then sampled and treated as follow: P1 = untreated controlled, P2 = Pontoscolex corethrurus, P3 = Pheretima sp. on secondary forest and K1 = untreated controlled, K2 = Pontoscolex corethrurus on coffee agroforestry. Of all species, Amynthas sp., Pheretima sp. and Pontoscolex corethrurus were present in both locations, while Peryonix sp. was only found in coffee agroforestry. The result indicated that the highest population density was found in coffee agroforestry (283,73 ind/m2). In secondary forest and coffee agroforestry,
Pontoscolex corethrurus was determined as a bioindicator earthworm with relative density and occurrent frequency 60,81 %, 60 %, respectively and
Pheretima sp. with relative density and occurrent frequency 36,49 %, 53 %, respectively. In coffee agroforestry Pontoscolex corethrurus also determined as a bioindicator earthworm with relative density and occurrent frequency 91,73 %, 100 %, respectively. Growth response that produced cocoon and juvenile was highest on P2. The effect of body weight on length was highest on K2. The best soil nutrient of all media was indicated on P2, P3 and K2.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunianya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul ”Kajian Jenis Cacing Tanah Sebagai Bioindikator di Hutan Sekunder dan Agroforestri Kopi Desa Kutagugung Kecamatan Naman Teran Kabupaten Karo”.
Penulisan tesis ini tidak terlepas dari bimbingan, arahan, motivasi dan doa dari orang- orang sekeliling penulis. Setulus hati penulis mengucapkan rasa terima kasih yang dalam kepada kedua orang tua tercinta, Ayahanda Ramli Manurung dan Ibunda Suharti yang dengan sabar membesarkan, menyayangi, mendidik, dan memberikan yang terbaik bagi penulis dari penulis lahir hingga sekarang ini. Penulis mengucapkan rasa terima kasih kepada Ibu Dr. Erni Jumilawaty, M.Si selaku dosen pembimbing I dan Ibu Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc selaku dosen pembimbing II yang telah banyak memberikan bimbingan saran, masukan, arahan, motivasi dan perhatian penuh selama penulisan tesis ini. Terima kasih kepada Ibu Prof. Dr. Retno Widhiastuti, M.S dan Bapak Dr. Salomo Hutahaean, M.Si yang telah memberikan masukan dan kritikan untuk kesempurnaan tesis ini. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan pada:
1. Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Bapak Dr. Sutarman, M.Sc.
2. Ketua dan Sekretaris Program Pascasarjana Biologi USU Bapak Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M.Biomed dan Ibu Dr. Suci Rahayu, M.Si yang telah memberikan saran dan nasehat selama penulis menyelesaikan studi di Biologi.
3. Dinas Pertanian Kabupaten Karo atas izin, fasilitas dan bantuan yang diberikan kepada penulis selama mengadakan penelitian
4. Kepala Laboratorium sistematika Hewan FMIPA USU Bapak Drs. Arlen H.J, M.Si yang telah memberikan izin atas penggunaan fasilitas Laboratorium selama penelitian.
5. Bapak Rudi Analis Laboratorium Riset dan Teknologi FP USU yang telah memberi bantuan dalam analisis faktor kimia tanah.
6. Seluruh staff dosen Biologi yang telah memberikan ilmu, wawasan dan pengajarannya kepada penulis selama menjalani studi. Staff administrasi, Bapak Ewin dan Ibu Ros yang telah membantu dalam penyelesaian administrasi kuliah.
9. Teman-teman seperjuangan di Biologi 2011 dan adik-adik S1 biologi, Zulfan Aris, Popo, Fika, Jubir dan Afni yang telah terlibat membantu penulis selama penelitian di lapangan dan di laboratorium.
10.Kepada seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, yang telah membantu dalam penulisan dan penyelesaian tesis ini.
Penulis menyadari masih terdapat kekurangan dan kelemahan dalam penulisan tesis ini. Penulis berharap tesis ini dapat memberikan sumbangan terhadap ilmu pengetahuan khususnya bagi orang yang membutuhkan.
Medan, Agustus 2013
DAFTAR ISI
2.2 Hutan dan Agroforestri 8
2.3 Parameter Fisik dan Kimia Tanah 11
2.4 Peranan Cacing Tanah 13
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat 15
3.2 Deskripsi Lokasi 15
3.3 Metode Penelitian 16
3.3.1 Populasi Cacing Tanah 16
3.3.2 Peranan Jenis Cacing Tanah Bioindikator 16
3.4 Prosedur Penelitian 17
3.5 Pengukuran Sifat Fisik dan Kimia Tanah 19
3.6 Analisis Data 19
3.6.1 Populasi Cacing Tanah 19
3.6.2 Peranan Jenis Cacing Tanah Bioindikator 20 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.5 Faktor Fisik Kimia Tanah Hutan Sekunder dan
Agroforestri Kopi 29
4.6 Hubungan Cacing Tanah dan Faktor Fisik Kimia Tanah Hutan Sekunder dan Agroforestri Kopi 31 4.7 Respon Pertumbuhan Cacing Tanah pada Media
Percobaan 32
4.7.1 Berat dan Panjang Tubuh Cacing Tanah 32 4.7.2 Produksi Kokon dan Juvenil Cacing Tanah 35 4.8 Faktor Fisik Kimia Media Percobaan 36
4.8.1 Suhu 36
4.8.2 Kelembaban 37
4.8.3 pH 38
4.9 Analisis Unsur Hara Tanah Media Percobaan 39 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan 42
5.2 Saran 42
DAFTAR TABEL
No Judul Halaman
1 Perlakuan peranan jenis cacing tanah bioindikator pada tanah hutan sekunder dan agroforestri kopi
17
2 Parameter sifat fisik kimia tanah 19
3 Jumlah individu genus dan spesies cacing tanah pada dua lokasi penelitian
25 4 Cacing tanah yang ditemukan pada dua lokasi penelitian 25 5 Kepadatan spesies (K), kepadatan relatif (KR) dan frekuensi
kehadiran (FK) cacing tanah yang ditemukan pada dua lokasi penelitian
27
6 Kepadatan spesies (K), kepadatan relatif (KR) dan frekuensi kehadiran (FK) kelompok ekologi cacing tanah yang ditemukan pada dua lokasi penelitian
28
7 Kepadatan relatif (KR), frekuensi kehadiran (FK) dan jenis bioindikator cacing tanah yang ditemukan pada dua lokasi penelitian
29
8 Faktor fisik kimia tanah pada dua lokasi penelitian 29 9 Korelasi Pearson antara jumlah individu cacing tanah dengan
faktor fisik kimia lapangan
31 10 Suhu (°C) pada berbagai media percobaan sampai hari ke 60 37 11 Kelembaban (%) pada berbagai media percobaan sampai hari ke
60
DAFTAR GAMBAR
No Judul Halaman
1 Morfologi cacing tanah 5
2 Gambaran lokasi penelitian: hutan sekunder (a), agroforestri
kopi (b) 16
3 Peletakan plot pengambilan sampel cacing tanah 17 4 Cacing Amynthas sp.: morfologi tubuh (a), prostomium tipe
epilobus (b), klitelum berbentuk annular (c) 21 5 Cacing Peryonix sp.: morfologi tubuh (a), prostomium tipe
epilobus (b), klitelum berbentuk sadel (c) 22 6 Cacing Pheretima sp.: morfologi tubuh (a), prostomium tipe
epilobus (b), klitelum berbentuk annular (c) 23 7 Cacing P. corethrurus: morfologi tubuh (a), prostomium tipe
prolobus (b), klitelum berbentuk sadel (c) 24 8 Berat tubuh cacing tanah (mg/ind) pada media tanah hutan
sekunder dengan P. corethrurus (P2), Pheretima sp. (P3) dan tanah agroforestri kopi dengan P. corethrurus (K2) selama
60 hari 32
9 Panjang tubuh cacing tanah (mm/ind) pada media tanah hutan sekunder dengan P. corethrurus (P2), Pheretima sp (P3) dan tanah agroforestri kopi dengan P. corethrurus (K2) selama
60 hari 33
10 Regresi linier antara berat (mg/ind) dan panjang tubuh cacing
tanah (mm/ind), yaitu P2 (a), P3 (b) dan K2 (c) 34 11 Produksi kokon cacing tanah P. corethrurus pada media tanah
hutan sekunder (P2) dan tanah agroforestri kopi (K2) 35 12 Produksi juvenil cacing tanah P. corethrurus pada media
DAFTAR LAMPIRAN
No Judul Halaman
1 Diagram alur penelitian 49
2 Peta lokasi penelitian 50
3 Foto kerja 51
4 Analisis unsur hara tanah di lapangan 53
5 Analisis korelasi Pearson cacing tanah dan faktor fisik kimia
tanah hutan sekunder dan agroforestri kopi 54
6 Berat dan panjang tubuh cacing tanah 55
7 Analisis regresi linier berat dengan panjang tubuh cacing
tanah 56
