LAPORAN PRAKTIKUM TSL-240 BIOLOGI TANAH
Oleh :
Kelompok 3 (Tanah Sampah)
Fakhruddin Putra Y A14160044 Zahir Surya Pranata A14160057
Agung Nurfaizi A14160063
Adini Mustika Aulia A14160073 Edo Adianto Ramadhan A14160074
Epa Fafita A14160086
Alief Yuda A P A14160088
Dosen
Ir. Fahrizal Hazra M.Sc
Asisten Praktikum
Muhammad Aprizal A14140012 Andika Widi Pramudito A14140026
Devi Wijayanti A14140045
Ziyadatul Ulumil A A14140089
BAGIAN BIOTEKNOLOGI TANAH
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN
ii KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat rahmat-Nya Laporan Praktikum TSL-240 Biologi Tanah dapat diselesaikan tepat waktu. Laporan praktikum ini disusun untuk memenuhi indikator mata kuliah Biologi Tanah (TSL-240) Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Selama penyusunan laporan praktikum ini kami mendapat banyak bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, kami ingin menyampaikan terima kasih kepada:
1. Ir. Fahrizal Hazra M.Sc selaku dosen koordinator praktikum mata kuliah Biologi Tanah (TSL-240) ini yang telah memberikan banyak masukan dan dukungan terkait penyusunan laporan praktikum Biologi Tanah ini.
2. Muhammad Aprizal, Andika Widi Pramudito, Devi Wijayanti, dan Ziyadatul Ulumil A selaku asisten praktikum kami yang telah membantu dalam penelitian, analisis, dan penyusunan laporan praktikum Biologi Tanah.
Kami menyadari bahwa laporan praktikum Biologi Tanah ini perlu adanya evaluasi lebih lanjut. Oleh karena itu, kami mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang bersifat konstruktif demi kesempurnaan laporan praktikum Biologi Tanah ini. Kami berharap semoga hasil penelitian dan gagasan pada laporan praktikum Biologi Tanah ini dapat bermanfaat bagi pembaca sebagai sumber rujukan.
Bogor, 18 Mei 2018
iii DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... iii
DAFTAR TABEL ... iv
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Tujuan ... 1
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 2
BAB III METODOLOGI ... 4
3.1 Alat dan Bahan ... 4
3.2 Metode ... 5
BAB IV PEMBAHASAN ... 9
4.1 Pengambilan dan Persiapan Contoh Tanah ... 9
4.2 Penetapan Populasi Mikrob Tanah Metode Cawan Hitung ... 12
4.3 Penetapan Populasi Mikrob Tanah Metode MPN ... 14
4.4 Pengamatan Morfologi Sel Bakteri dan Fungi ... 15
4.5 Respirasi Tanah ... 18
4.6 Fauna Tanah ... 20
BAB V PENUTUP ... 22
5.1 Simpulan ... 22
5.2 Saran ... 22
DAFTAR PUSTAKA ... 23
iv DAFTAR TABEL
Tabel 1 Kadar air kering udara ... 9
Tabel 2 Kadar air kapasitas lapang ... 9
Tabel 3 Jumlah air yang ditambahkan untuk mencapai kapasitas lapang ... 9
Tabel 4 Keanekaragaman hayati tanah ... 9
Tabel 5 Keanekaragaman hayati tanah rumput ... 10
Tabel 6 Keanekaragaman hayati tanah sampah ... 11
Tabel 7 Jumlah total mikroorganisme tanah ... 12
Tabel 8 Jumlah total fungi tanah ... 13
Tabel 9 Jumlah sel nitrosomonas ... 14
Tabel 10 Jumlah sel algae ...... 14
Tabel 11 Hasil pengamatan koloni ... 15
Tabel 12 Hasil pengamatan gram bakteri ... 17
Tabel 13 Volume HCl yang ditambahkan ... 18
Tabel 14 Respirasi Tanah ... 18
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Mikroorganisme merupakan makhluk hidup dengan jumlah sangat banyak baik dalam tanah, air, maupun udara. Tanah adalah bagian yang terdapat pada permukaan bumi yang tersusun atas mineral dan bahan organik. Fauna tanah berupa makroorganisme, mesoorganisme, dan mikroorganisme tanah yang memiliki keanekaragaman terdiri atas bakteri, fungi, algae, protozoa dan lain-lain yang berfungsi sebagai pendekomposisi bahan organik serta dapat memperbaiki sifat kimia maupun fisik tanah. Jumlah populasi fauna tanah menjadi salah satu indikator tingkat kesuburan suatu tanah. Penetapan populasi fauna tanah terutama mikroorganisme tanah menggunakan metode cawan hitung dan Metode Most
Probable Number (MPN) dengan asumsi setiap mikrob yang hidup dalam suspensi
tanah berkembang membentuk koloni dengan keadaan lingkungan yang sesuai dan ada tidaknya mikrob di dalam tempat inkubasi. Populasi mikroorganisme tanah menghasilkan respirasi tanah yang mengindikasikan aktivitas mikroorganisme di dalam tanah berdasarkan banyaknya CO2 yang dikeluarkan sebagai hasil respirasi atau metabolismenya. Mikroorganisme mempunyai morfologi, struktur dan sifat-sifat yang khas. Pengamatan morfologi sangat penting untuk identifikasi dan determinasi morfologi dan struktur anatomi dari beberapa jenis mikroorganisme seperti bakteri dan fungi berdasarkan adaptasi dengan lingkungannya.
Tujuan
Berdasarkan latar belakang yang dibangun, praktikum ini memiliki beberapa tujuan yaitu:
1. Mengetahui metode pengambil contoh tanah di beberapa titik tempat yang ditentukan, mengetahui KAKU, KAKL, dan fauna tanah pada setiap lokasi yang ditentukan,
2. Mengetahui cara isolasi bakteri dan fungi dalam tanah guna menghitung jumlah koloni dengan metode cawan hitung,
3. Menetapkan jumlah algae dan nitrosomonas tanah menggunakan metode Most Probable Number (MPN) serta mengetahui reaksi nitrifikasi yang terjadi di dalam tanah,
4. Mengetahui tingkat respirasi tanah pada beberapa contoh tanah, 5. Mengamati morfologi sel bakteri dan fungi,
6. Mengidentifikasi fauna tanah menggunakan metode “Berlese Funnel Extractor”
2 TINJAUAN PUSTAKA
Tanah adalah produk transformasi mineral dan bahan organik yang terletak di permukaan yang dipengaruhi oleh faktor-faktor genesis dan lingkungan, yakni bahan induk, iklim, organisme, topografi dan kurun waktu sangat panjang, yang dapat dibedakan dari ciri-ciri bahan induk aslinya baik secara fisik, kimia, biologi maupun morfologinya (Winarso 2005). Menurut Agus et al (2008) contoh tanah merupakan suatu volume massa tanah yang diambil dari suatu bagian tubuh tanah dengan cara tertentu disesuaikan dengan sifat-sifat yang akan diteliti secara lebih detail di laboratorium. Contoh tanah yang di ambil dari beberapa tempat dan digabung untuk menilai tingkat kesuburan tanah disebut contoh tanah komposit.
Organisme tanah merupakan organisme berupa flora dan fauna yang hidup di dalam tanah. Kandungan organisme tanah berkisar antara 1-10% dari total berat bahan organik kering. Flora tanah meliputi bakteri, actinomicetes, fungi, algae dan
lichens. Fauna tanah berdasarkan ukurannya dibedakan atas makrofauna, mesofuna,
dan mikrofauna (Sutanto 2005). Fauna tanah keberadaannya dipengaruhi oleh bahan organik dalam tanah. Keberadaan dari fauna tanah tersebut dapat dijadikan ukuran kesuburan tanah (Putra 2012). Fauna dalam tanah dapat berperan dalam penguraian bahan organik di dalam tanah. Selain itu, keberadaan fauna tanah dapat meningkatkan aerasi, infiltrasi, dan agregasi tanah sehingga dapat dikatakan bahwa keberadaan fauna tanah sangat berperan penting bagi tanah (Hardjowigeno 2007). Keberadaan fauna dalam tanah sangat bergantung pada ketersediaan energi dan sumber makanan untuk melangsungkan hidupnya, seperti bahan organik dan biomassa hidup yang semuanya berkaitan dengan aliran siklus karbon dalam tanah. Populasi mikroorganisme dalam tanah dapat dipengaruhi juga oleh jumlah dan jenis zat hara dalam tanah, kelembaban, tingkat aerasi, suhu, pH dan perlakuan pada tanah atau pemupukan (Budiyanto 2004).
Bakteri adalah organisme prokariotik bersel tunggal dengan jumlah kelompok paling banyak di ekosistem terestrial. Bakteri memiliki kemampuan metabolik lebih beragam dan memegang peranan penting dalam pembentukan tanah, dekomposisi bahan organik, remediasi tanah tercemar dan penyebab penyakit tanaman (Saraswati et.al. 2007). Bakteri bersifat tembus cahaya, hal ini disebabkan karena banyak bakteri yang tidak mempunyai zat warna. Menurut Amrullah et.al. (2013) cendawan merupakan mikroorganisme eukariotik yang berbentuk filamen. Cendawan terdapat pada tempat dengan substrat organik. Peran cendawan dalam suatu ekosistem sebagai agen penyakit, perombak bahan organik dan agen agregat tanah.
3 Salah satu cara untuk mengamati bentuk sel bakteri sehingga mudah untuk diidentifikasi ialah dengan metode pengecatan atau pewarnaan. Hal tersebut juga berfungsi untuk mengetahui reaksi fisiologis dinding sel bakteri melalui serangkaian pengecatan (Waluyo 2007).Terdapat tiga macam prosedur pewarnaan, yaitu pewarnaan sederhana (simple stain), pewarnaan diferensial (diferensial strain), dan pewarnaan khusus (special strain). Menurut Pratiwi (2008) pewarnaan bakteri dengan metode gram terdiri atas gram positif dan bakteri gram negatif. Perbedaan warna antara bakteri gram positif dan negatif disebabkan oleh adanya perbedaan struktur pada dinding selnya. Dinding gram positif mengandung banyak peptidoglikan, sedangkan dinding bakteri gram negatif banyak mengandung lipopolisakarida (Suriawiria 2009).
Isolasi merupakan suatu teknik pengambilan mikroorganisme di alam dan menumbuhkannya dalam suatu media buatan. Menurut Kadri et.al. (2015) prinsip isolasi adalah memisahkan suatu jenis mikrob dan lainnya yang berasal dari campuran bermacam-macam mikrob tanah. Kultur murni ialah kultur yang sel-sel mikrobanya berasal dari pembelahan dari sel tunggal. Terdapat berbagai cara untuk mengisolasi bakteri dalam biakan murni, yaitu cara pengenceran, penuangan, penggoresan, penyebaran, pengucilan satu sel dan okulasi pada hewan (Indrawati 2005). Biakan murni bakteri merupakan biakan yang terdiri atas spesies bakteri yang ditumbuhkan di atas medium buatan. Medium terdiri atas bahan agar-gar yang mengandung air, gula, nitrogen dan mineral (Purwoko 2009). Metode pengenceran bertujuan untuk memperkecil jumlah mikroba yang tersuspensi dalam cairan dengan cara pengenceran bertingkat. Metode tuang adalah salah satu metode yang dilakukan dengan cara memasukkan sampel yang telah diencerkan terlebih dahulu ke dalam cawan petri yang dituangi dengan medium (Almundy 2011). Menurut Meryandini (2009) pembiakan organisme memerlukan lingkungan pertumbuhan yang sesuai yang berisi air, sumber energi, unsur hara sebagai sumber C, N, S, P, O2, H, serta unsur trace element.
Respirasi tanah menggambarkan aktivitas mikroba tanah. Pengukuran respirasi merupakan cara yang pertama kali digunakan untuk menentukan tingkat aktivitas mikroba tanah. Penetapan respirasi tanah didasarkan pada penetapan jumlah CO2 yang dihasilkan oleh mikroba tanah dan jumlah O2 yang digunakan
oleh mikroba tanah. Respirasi tanah menjadi aliran karbon terbesar kedua di suatu ekosistem setelah fotosintesis. Respirasi dapat dikaitkan dengan kesuburan tanah. Laju respirasi tanah dapat diukur dalam sistem dinamis maupun statis. Teknik pengukuran yang canggih biasanya menggunakan IRGA (Infra Red Gas Analyzer) (Setyawan 2014). Produksi dan emisi CO2 dari tanah bergantung pada kandungan
bahan organik tanah, suhu tanah, ketersediaan oksigen dan nutrien sebagai faktor eksternal, sedangkan faktor internal yang berpengaruh adalah biomassa akar dan populasi mikroorganisme. Jumlah biomassa akar dan mikroorganisme berpengaruh terhadap percepatan proses dekomposisi bahan organik yang melepaskan CO2,
4 METODELOGI
Alat dan Bahan
Bab Alat Bahan
Pengambilan dan Persiapan Contoh Tanah
Cangkul
Contoh tanah sampah Alkohol
Penetapan Populasi Mikrob Tanah Metode
Cawan Hitung Mikrob Tanah Metode
MPN
Media Complete +N (Algae) Sel Bakteri dan Fungi
Kaca preparat Bunsen Pipet Mikroskop
5 Respirasi Tanah
Toples Botol film Buret dan Statif
Sampel tanah KOH dan HCl Air, Pp, Metil orange
Fauna Tanah
Berlese Funnel Extractor
Ethylen Glycol
Alkohol 70%
Tanah tidak terganggu
Metode
1. Pengambilan, Persiapan Contoh Tanah, dan Pengamatan Biodiversitas Tanah
Rumus :
2. Penetapan Populasi Mikrob Tanah Metode Cawan Hitung A. Pembuatan Ekstrak Tanah
B. Pembuatan Seri Pengenceran
6 C. Pembuatan Biakan Bakteri dan Fungi
Bakteri
Fungi
3. Penetapan Populasi Mikrob Tanah Metode MPN
Rumus : Jumlah Koloni
∑ sel (CFU) = Koloni x
CFU/BKM tanah =
FP = Faktor Pengenceran
10 gram tanah ditimbang
90 ml larutan LF ditambahkan
Larutan di-shaker selama 10-15
menit
Larutan diambil 1 ml,
lalu dimasukkan
ke 9ml larutan LF di
7 dilakukan tiga kali ulangan untuk setiap satu kali seri pengenceran.
4. Pengamatan Morfologi Sel Bakteri dan Fungi
Rumus : Nilai MPN
∑ sel = Nilai MPN x 𝐹𝑃1 FP = Faktor Pengenceran
5. Respirasi Tanah
Larutan kemudian amati di bawah mikroskop.
8 Rumus :
R = (𝑎+𝑏)𝑥 𝑐 𝑥 120
𝑛
a = ml HCl untuk contoh tanah b = ml HCl untuk contoh c = normalitas HCl n = jumlah hari inkubasi
6. Fauna Tanah
Rumus : 𝐼𝑆
𝐴 = I x m
-2
IS = Rata-rata jumlah individu per sampel A = luas soil corer
I = jumlah individu
9 HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengambilan dan Persiapan Contoh Tanah Tabel 1 Kadar air kering udara
Jenis
Tanah Ulangan
Bobot
Tabel 2 Kadar air kapasitas lapang
Jenis
Tanah Ulangan
Bobot
Tabel 3 Jumlah air yang ditambahkan untuk mencapai kapasitas lapang
Jenis Tanah ƩAir (ml)
Tanah Kebun 18438,661
Tanah Rumput 16094,618
Tanah Sampah 26214,013
Tabel 4 Keanekaragaman hayati tanah
Gambar Nama
Fauna Ukuran Ciri-ciri Jumlah Vegetasi Cuaca
10
Tabel 5 Keanekaragaman hayati tanah rumput
Gambar Nama
Fauna Ukuran Ciri-ciri Jumlah Vegetasi Cuaca
11
Tabel 6 Keanekaragaman hayati tanah sampah
Gambar Nama
Fauna Ukuran Ciri-ciri Jumlah Vegetasi Cuaca
Cacing Makro
Kadar air tanah pada keadaan kering udara dan pada keadaan kapasitas lapang memiliki perbedaan pada setiap tanah berdasarkan penggunaan lahan. Pada praktikum kali ini, telah di dapatkan hasil bahwa tanah kebun memiliki % rata – rata KAKU tertinggi di antara tanah kebun dan tanah sampah yaitu sebesar 66,37 %. Sedangkan tanah sampah memiliki %rata – rata KAKU terendah yaitu sebesar 18,34 %. Hal tersebut dikarenakan pada tanah kebun terdapat banyak bahan organik yang menyebabkan tanah tersebut baik dalam sifat fisik maupun kimianya. Menurut Swift (2017), bahan organik berperan dalam merekatkan partikel tanah, sehingga ruang pori semakin banyak menyebabkan air dan unsur hara dapat ditampung dalam tanah. Sedangkan pada tanah sampah, meskipun bahan organik yang tersedia tidak jauh berbeda dengan tanah kebun, namun pada tanah sampah tidak terdapat cukup fauna tanah yang berperan dalam dekomposisi bahan-bahan organik tersebut. Pada penetapan kadar air kapasitas lapang (KAKL), didapatkan hasil yang sama bahwa tanah kebun memiliki %rata-rata KAKL tertinggi yaitu sebesar 90,95%, lalu diikuti tanah rumput sebesar 67,77 dan tanah sampah 53,30 %.
12 lebih banyak dibandingkan dengan tanah kebun dan tanah sampah. Jika melihat lampiran, dapat diketahui bahwa lingkungan tanah rumput memiliki serasah yang tebal dengan serasah tersebut dapat mendukung perkembangan dan pertumbuhan fauna tanah. Tanah kebun, jumlah fauna relatif sedikit dari fauna tanah rumput. Hal tersebut dikarenakan pada tanah kebun kondisi tanah lebih terbuka dan mendapat sinar matahari yang lebih banyak dibandingkan tanah rumput. Cahaya matahari diduga dapat mengganggu aktivitas fauna tanah, karena suhu di permukaan tanah meningkat sehingga fauna tanah menghindari sengatan cahaya matahari dengan cara masuk ke dalam tanah. Kandungan pigmen fauna tanah yang rendah pada kutikula menyebabkan fauna tanah rendah terhadap cahaya matahari.
Tanah sampah memiliki fauna tanah terendah. Hal tersebut karena pada lokasi pengambilan sampel tanah merupakan area pijakan kaki, sehingga di area tersebut tidak terdapat bahan organik sebagai makanan fauna tanah. Selain itu, dengan bercampurnya jenis sampah antara sampah organik dan sampah anorganik menjadi salah satu penyebab rendahnya fauna tanah akibat tanah tersebut tercemar. Kondisi fauna tanah tentu dipengaruhi oleh ketersediaan makanan sebagai sumber energi dan kondisi fisika kimia tanah yang mendukung untuk keberlangsungan mesofauna tanah (Djuna 2013). Terlihat pada setiap tanah pada praktikum ini, caing tanah selalu lebih dominan jumlahnya dibandingkan dengan fauna tanah lain. Hal ini disebabkan oleh terciptanya kondisi lingkungan yang sesuai bagi cacing tanah, seperti tersedianya makanan yang cukup, pH, kelembaban, dan temperatur tanah yang sesuai.
Penetapan Populasi Mikrob Tanah Metode Cawan Hitung Tabel 7 Jumlah total mikroorganisme tanah
13 Tabel 8 Jumlah total fungi tanah
Jenis
Praktikum ini mengenai penetapan jumlah total mikrob dan fungi di dalam tanah. Tanah yang digunakan dalam praktikum ini adalah tanah rumput, tanah kebun dan tanah sampah. Metode yang digunakan unutk menghitung populasi koloni pada sampel adalah metode cawan hitung atau agar. Metode cawan hitung memiliki prinsip berdasarkan Waluyo (2007) bahwa jumlah mikroba yang masih hidup ditumbuhkan pada media agar. Percobaan ini menggunakan faktor pengenceran 10-7 dan 10-8 untuk penetapan jumlah total mikrob tanah dan 10-4 dan
10-5 untuk penetapan total fungi tanah. Pengenceran bertingkat bertujuan memperkecil jumlah mikroba (bakteri dan jamur) yang tersuspensi di dalamnya dan melihat perbedaan mikrob serta fungi yang tumbuh. Media yang digunakan untuk bakteri adalah agar nutrien dan fungi berupa agar martin.
Hasil yang didapatkan jumlah total mikrob paling banyak pada pengenceran 10-7 serta fungi yang paling banyak pada pengenceran 10-4. Hal ini dikarenakan semakin tinggi tingkat pengenceran maka semakin sedikit jumlah mikroba dan fungi yang tumbuh dalam media (Kadri et al. 2015). Sel mikroorganisme dalam suspensi akan tumbuh menjadi koloni setelah inkubasi dan merupakan dugaan dari jumlah mikroorganisme dalam suspensi tersebut. Berdasarkan hal tersebut digunakakn istilah Coloni Forming Units (CFU) per gram tanah.
Koloni yang tumbuh berasal dari suspensi hasil pengenceran. Jumlah koloni pada cawan petri mikrob tanah terbanyak pada tanah kebun dengan faktor pengenceran 10-7 sebesar 30,5 x 107. Hal ini dikarenakan tanah kebun memiliki bahan organik cukup tinggi dan bakteri lebih banyak hidup di tempat dengan kemasaman sedang dan bahan organik tinggi. Jumlah koloni fungi terbanyak pada tanah sampah faktor pengenceran 10-5 sebesar 215 x 10-4. Hal ini dikarenakan
14 atau mengalami penurunan yang disebabkan oleh faktor kondisi lingkungan yang tidak mendukung pertumbuhan dan metabolisme.
Penetapan Populasi Mikrob Tanah Metode MPN Tabel 9 Jumlah sel nitrosomonas
Jenis
Tanah Pengenceran
Ulangan Nilai
MPN
Tabel 10 Jumlah sel algae
Jenis
Tanah Pengenceran
Ulangan Nilai
MPN merupakan metode penetapan populasi mikroorganisme yang umumnya tidak membentuk koloni dengan mencocokkan pada tabel MPN (Verstraete 1981). Faktor pengenceran yang digunakan, yaitu 10-3, 10-4 , dan 10-5 . Hal ini dikarenakan pengembangbiakan menggunakan larutan steril 9 ml sehingga jika tidak dilakukan pengenceran populasi terlalu padat dengan pembiakan yang minim. Setiap pengenceran dilakukan pengulangan sebanyak tiga kali, sampel tanah yang digunakan berupa tanah kebun, tanah rumput, dan tanah sampah. Nitrosomonas dan
algae merupakan mikroorganisme yang akan ditetapkan sehingga media
15 Berdasarkan hasil pengamatan seperti pada lampiran yang dilakukan selama lima minggu. Minggu pertama belum terlihat terdapat tanda perkembangbiakan. Indikator munculnya nitrosomonas jika terjadi pembentukan NO3- serta perubahan
warna dari merah menjadi kuning. Minggu ke 4 mulai terjadi perubahan warna pada tanah sampah. Minggu ke 5 semua pengencer 10-3 ,10-4, dan 10-5 didapatkan hasil populasi terbesar 1,4 x 107. Selain itu terdapat kesalahan pada media biakan seharusnya berubah warna menjadi kuning. Hal ini dikarenakan terlalu pekatnya media biakan yang dibuat. Menurut Sapta et al. (2014) faktor yang memicu pertumbuhan Nitrosomonas terdapat amonium sebagai sumber energi, CO2,
temperatur, 5-300C, dan pH optimum.
Pengamatan Morfologi Sel Bakteri dan Fungi Tabel 11 Hasil pengamatan koloni
No. Jenis Tanah
Jenis
Koloni Warna
Ukuran
(cm) Konsistensi Elevasi Foto
1
Tanah Kebu
n
Bakteri Kuning 1,5 Tidak
berlendir datar
10-7
2
Tanah Kebu
n
Bakteri Kuning 2,6 berlendir cembung
10-8
3
Tanah Rump
ut
Bakteri Putih 1 Tidak
berlendir cembung
10-7
4
Tanah Rump
ut
Bakteri Kuning 1 Tidak
berlendir cembung
16
berlendir cembung
10-7
berlendir cembung
10-8
berlendir cembung
10-4
berlendir datar
10-5
berlendir cembung
10-4
berlendir datar
10-5
berlendir cembung
17 12
Tanah Samp
ah
Fungi Putih 1,6 Tidak
berlendir datar
10-5
Tabel 12 Hasil pengamatan gram bakteri
No Jenis Tanah
Jenis
Bakteri Bentuk Gram
Pembesara
n Gambar Foto
1
Tanah Kebun 10-5
Azotobac
ter basil + 40x10
2
Tanah Kebun
10-6 Sperillu
m minor sperillum - 40x10
3
Tanah Rumput
10-5
Lactobac iilus fermentu
m
basil + 40x10
4
Tanah Rumput
10-6
E. Coli basil - 40x10
5
Tanah Sampah
10-5
E. Coli basil - 40x10
6
Tanah Sampah
10-6 E. Coli basil - 40x10
18 karena diperkirakan koloni yang terbentuk oleh E.Coli berada pada jumlah yang dapat dihitung pada pengenceran tersebut. Besar kecilnya koloni, ada yang hanya berupa titik, namun ada pula yang melebar sampai menutup permukaan medium.
Bentuk koloni, ada yang bulat, memanjang, tepi rata dan ada yang tidak rata. Ada koloni yang timbul yaitu menjulang tebal di atas permukaan medium. Kebanyakan koloni bakteri berwarna keputihan atau kekuningan, sedangkan fungi berwarna putih. Kepekatan koloni ada yang lunak seperti lendir, ada yang kera dan kering (Meryandini 2009).
Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan ditemukan bakteri dengan pembesaran mikroskop 40x10, berbagai jenis bakteri ditemukan pada berbagai jenis tanah seperti Azotobacter, Sperillum minor, Lactobacilla fermentum dan E. Coli.
Prinsip dari tingkat koloni bakteri adalah semakin tinggi tingkat pengenceran semakin rendah jumlah koloni bakteri. Dengan kata lain tingkat pengeceran berbanding terbalik dengan jumlah koloni terebut. Semakin tinggi pengenceran peluang untuk mendapatkan satu sel semakin besar (Kusmiati 2003).
Respirasi Tanah Tabel 13 Volume HCl yang ditambahkan
Jenis
tanah Indikator Titrasi
V HCl
Tabel 14 Respirasi Tanah
Jenis tanah Indikator Respirasi (mol
CO2/hari)
Kebun Mo 3,257
Rumput Mo 4,457
Sampah Mo 5,314
Prinsip dari respirasi tanah yaitu didasarkan pada pengukuran jumlah CO2 di
dalam tanah pada waktu tertentu. Senyawa CO2 yang dihasilkan dari proses
respirasi ditangkap oleh larutan NaOH yang kemudian di titrasi dengan larutan HCl. Larutan NaOH dalam botol berfungsi sebagai pengikat CO2 yang dikeluarkan oleh
mikrob tanah. Jumah HCl yang diperlukan untuk titrasi setara dengan jumlah CO2
19 penggunaan lahan yang berbeda, yaitu tanah kebun, tanah rumput, dan tanah sampah. Respirasi tanah merupakan proses mikrobiologis. Produksi CO2 hasil
respirasi dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain faktor kelerengan, faktor kedalaman, dan faktor interaksi antara dua faktor tersebut. Berdasarkan faktor kedalaman, jumlah produksi CO2 mikroorganisme tanah tertinggi adalah pada
kedalaman 0-10 cm, semakin bertambah kedalamannya maka produksi CO2 hasil
respirasi akan menurun. Berdasarkan faktor kelerengan, menunjukkan bahwa semakin curam suatu lereng maka akan semakin rendah pula produksi CO2. Jumlah
total mikroorganisme dipengaruhi oleh tingkat erosi, yang mana tingkat erosi sangat berhubungan dengan kelerengan (Ardi 2009). Menurut Hardjowigeno (1987), erosi semakin meningkat jika lereng semakin curam. Erosi yang terjadi akan mengangkut bahan mineral dan bahan organik yang merupakan sumber makanan bagi mikroorganisme.
Aktivitas mikroorganisme tanah merupakan suatu proses yang terjadi karena adanya kehidupan mikroorganisme yang melakukan aktivitas hidup dalam massa tanah. Berdasarkan hasil praktikum, tanah sampah memiliki nilai respirasi tertinggi yaitu sebesar 5,314 mol CO2/hari. Tanah rumput memiliki nilai respirasi 4,457 mol
CO2/hari dan tanah kebun sebesar 3,257 mol CO2/hari. Tingginya nilai respirasi
pada tanah sampah disebabkan oleh beberapa faktor seperti pH. Berdasarkan penelitian Siregar et al. (2014), daerah pembuangan sampah akan memiliki pH, relatif tinggi karena tersedianya kompos yang dapat meningkatkan pH tanah di area tersebut. Menurut Lay (1994), pada umunya mikroorganisme dapat tumbuh dengan baik pada Ph sekitar 7 meskipun dapat tumbuh pada kisaran pH 5-8.
Faktor yang mempengaruhi bukan hanya pH, tanah sampah memiliki nilai respirasi tertinggi juga disebabkan oleh faktor lainnya, seperti bahan organik. Tanah sampah memiliki bahan organik lebih tinggi daripada tanah rumput dan tanah kebun karena tanah sampah merupakan area pembuangan baik sampah kota maupun sampah rumah tangga. Berdasarkan hasil penelitian oleh Wicaksono et al. (2015), bahwa mikroorganisme tanah akan berbanding lurus jumlahnya dengan jumlah produksi CO2 yang dihasilkan. Hal ini menunjukkan bahwa
mikroorganisme tanah saling berinteraksi dengan kebutuhannya akan bahan organik di dalam tanah karena bahan organik menyediakan karbon sebagai sumber untuk tumbuh, sehingga total mikroorganisme tanah tinggi dan aktivitas mikroorganisme juga tinggi.
20 Fauna Tanah
Tabel 15 Jumlah dan keragaman fauna tanah
Jenis
Selasa Rabu Jum’at
Tanah rumput. Pada setiap penggunaan lahan diketahui memiliki indeks keragaman yang bervariasi serta jumlah populasi fauna tanah tersebut. Berdasarkan hasil pengamatan, diketahui bahwa pada tanah sampah memiliki jumlah fauna tanah terbesar dibandingkan dengan tanah kebun dan tanah rumput. Hal tersebut karena pengaruh ketersediaan bahan organik pada tanah sampah yang berlimpah. Menurut Brata (2008), bahan organik yang dibuang ke tanah akan digunakan oleh fauna tanah sebagai sumber bahan makanan. Jika jumlah bahan organik berlimpah maka fauna tanah pun semakin banyak. Tersedianya bahan organik pada tanah kebun berasal dari daun-daun gugur tanaman yang berada di daerah tersebut.
21 ordo lainnya. Tingginya kepadatan populasi Hymenoptera pada suatu tanah akan mengurangi kepadatan predator lainnya pada suatu tanah (Gobat et al 2004). Selain itu, besarnya jumlah Hymenoptera hidup secara berkoloni (Coleman et al 2004).
22 PENUTUP
Simpulan
Sifat fisik, kimia, dan biologi tanah saling berkaitan satu sama lain. Keberadaan fauna tanah akan mempengaruhi ketersediaan unsur hara bagi tanaman. Fauna tanah terdapat pada suatu lahan/tanah disebabkan oleh beberapa faktor seperti pH tanah, ketersediaan bahan organik, suhu dan kelembaban. Jumlah total mikrob tanah tertinggi terdapat pada tanah sawah dan terendah terdapat pada tanah rumput. Jumlah fungi tertinggi terdapat pada tanah sampah. Kesalahan pada penetapan jumlah koloni yang tidak mencapai 30-300 dapat disebabkan media biakan yang tidak mendukung pertumbuhan mikroorganisme serta kurangnya sterilisasi. banyakan koloni bakteri berwarna keputihan atau kekuningan, sedangkan fungi berwarna putih. Kepekatan koloni ada yang lunak seperti lendir, ada yang kera dan kering. Jenis bakteri yang ditemukan seperti Azotobacter,
Sperillum minor, Lactobacillus fermentum, dan E.Coli. Faktor pengenceran
menyebabkan perbedaan jumlah koloni mikrob dan fungi tanah, semakin tinggi pengenceran maka jumlah mikrob dan fungi semakin rendah. Indeks keragaman fauna tanah tertinggi adalah tanah rumput, sedangkan indeks keragaman terendah adalah tanah kebun. Tanah kebun dan sampah memiliki keragaman terendah karena keberadaan fauna predator. akan berbeda yang dicirikan oleh nilai respirasi tanah yang dihasilkan. Nilai respirasi tanah akan berbanding lurus dengan aktivitas mikroorganisme. Nilai respirasi tanah dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti bahan organik, pH tanah, kedalaman tanah, dan kelerengan tanah. Nilai respirasi tanah sampah memiliki nilai terbesar yaitu 5,314 mol CO2/hari, karena lingkungan
tanah sampah lebih mendukung untuk terjadi aktivitas mikroorganisme daripada tanah rumput dan tanah kebun. Lingkungan tanah sampah memiliki pH yang sesuai dan kandungan bahan organik tinggi menyebabkan besarnya aktivitas mikroorganisme.
Saran
23 DAFTAR PUSTAKA
Agus. et. al. 2008. Petunjuk Praktikum Ilmu Tanah. Yogyakarta (ID) : Fakultas Kehutanan UGM.
Almundy P. 2011. Isolasi mikroba penghasil antibiotika dari tanah kompos Unsri Indralaya menggunakan media ekstrak tanah. J. Penelitian Sains. 14(3): 27-30.
Amrullah M, Nawir NH, Abdullah A, Tambaru E. 2013. Isolasi jamur mikroskopik pendegradasi lignin dari beberapa substrat alami. J. Alam dan Lingkungan.
4(1): 19-22.
Anas. I. 1989. Biologi Tanah dalam Praktek. Bogor (ID) : IPB Press.
Ardi, R. 2009. Kajian aktivitas mikroorganisme tanah pada berbagai kelerengan dan kedalaman hutan. Skripsi. Departemen Kehutanan, Fakultas Kehutanan, Universitas Sumatera Utara.
Arisandi A, Tamam B, Yuliandri R. 2017. Jumlah koloni pada media kultur bakteri yang berasal dari Thallus dan perairan sentra budidaya Kappaphycus alvarezii di Sumenep. J. Ilmiah Perikanan dan Kelautan. 9(1): 57-60.
Brata. 2008. Mikrobiologi Dasar. Jakarta (ID): Gramedia.
Budiyanto MAK. 2004. Mikrobiologi Terapan. Malang (ID): UMM Press.
Coleman DC, DA Cossley JR, PF Hendrix. 2004. Fundamental of Soil Ecology. London (UK): Elsevier Academic Press.
Djajakirana, G. 1993. The Ergosterol Mesurement in Soil and fairy ring phenomena as an example. Thesis. Faculty of Agriculture. George August University.
Djajakirana G. 2013. Metode-metode penetapan biomassa mikroorganisme tanah secara langsung dan tidak langsung: kelemahan dan keunggulannya. Jurnal
Tanah dan Lingkungan. 5(1): 29-38.
Djuna I. 2013. Population and distribution of some mesofauna in the inactive tailing deposition areas of Freeport Indonesia, Timika, Papua. J Trop Soils.
Evans R D, Elollinger J R. 1998. A break in the nitrogen cycle in lands. Oecologia. 9(4): 314-322.
Gandjar.2007.Analisis Mikrobiologi Pangan. Jakarta (ID): PT. Raja Grafindo Persada.
Gobat JM, M Agrana, W Matthew. 2004. The Living of Soil: Fundamental of Soil
Science and Soil Biology. New Hampshire (US): Science Publisher Inc.
24 Hanafiah AK. 2012. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Jakarta (ID): Raja Grafindo Persada.
Hardjowigeno. S. 1987. Ilmu Tanah. Jakarta (ID) : Medyatama Sarana Perkasa.
___________. 2007. Dasar-dasar Ilmu Tanah. Jakarta (ID): Akademika Pressindo.
Indrawati G. 2005. Mikrologi : Dasar dan Terapan. Jakarta (ID): Yayasan Pustaka Obor Indonesia.
Juliansyah. 2013. Penelitian dan pengembangan potensi sumberdaya hayati tanah untuk perbaikan produktivitas tanah dan pengetahuan efisiensi pemupukan.
Laporan Akhir Penelitian. Balai Penelitian Tanah. Bogor (ID).
Kadri AN, Golel KTP, Suarjana IGK. 2015. Perbedaan cara penyebaran suspensi terhadap jumlah bakteri pada media Eosin Methylene Blue Agar. J. Indonesia Medicus Veterenus. 4(3): 205-212
Kusmiati W.2003. Ksiopreservasi bakteri amilofolik Escherichia Coli dengan ksioprotektan berbeda. Jurnal Biosmart. 5(1):21-24.
Laveila P.1997. Fauna activities and soil process: Adaptive strategies that determine ecosystem function. Journal Advances In Ecological. 27(3): 93-132.
Lay. BW. 1994. Analisis Mikroba di Laboratorium. Jakarta (ID) : Press Indo.
Meryandini A.2009. Isolasi bakteri dan karakteristik enzimnya. Jurnal Makara Sains. 13(1):33-38.
Mulyani A. 2002. Pendugaan dengitas karbon tegak dan hutan alam di Kota Jayapura, Papua. Jurnal Penelitian Sosial dan Ekonomi. 7(4): 216-279.
Paul. EA, Clark. FE. 1989. Soil Microbiology and Biochemistry. New York (US) : Academi Press Inc.
Pratiwi.2008. Perbandingan Tan Thiam Hok,Ziehl Neelsen dan fluorokrom sebagai metode pewarnaan basil tahan asam untuk pemeriksaan mikroskopik sputum.
Jurnal Makara Kesehatan. 9(1):7-15.
Purwoko T. 2009. Fisiologi Mikroba. Jakarta (ID): Bumi Aksara.
Putra M. 2012. Fauna tanah pada tanah ultisol di bawah kegiatan berbagai unsur kelaoa sawit. Jurnal Penelitian Sosial dan Ekonomi. 7(4) 216-222.
Saraswati R. 2008. Pemanfaatan mikroba penyusun tanah sebagai komponen teknologi pertanian. J. IPTEK. 3(1): 35-40.
25 Sesilawati et. al. 2013. Analisis kesuburan tanah dengan indikator mikroorganisme tanah pada berbagai sistem penggunaan lahan di Plateu Dieng. AGRIC.
20(1) : 64-72.
Setyawan. D. 2014. Respirasi tanah sebagai indikator kepulihan lahan pascatambang batubara di Sumatera Selatan. Prosiding Seminar Nasional
Lahan Suboptimal IS13N : 979-587-529-9.
Siregar. OR., Rauf A., Musa. L. 2014. Pengaruh perlakuan kompos sampah kota dan kompos residu rumah tangga pada tanah terhadap kadar Pb serta Cd tersedia dan produksi sawit (Brasillia oleraceae L ). Jurnal Online Agroekoteknologi. 2(3) : 1106 – 1113.
Suhardjoyo AP. 2007. Preferensi berbagai jenis fauna tanah terhadap sisa bahan organik tanaman. Jurnal Biodiversitas. 7(4): 96-100.
Suriawiria.2009. Mikrobiologi Dasar. Jakarta(ID): Papan Sinar Sinanti.
Sutanto R. 2005. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Yogyakarta (ID) : Kanisius.
Swift. 2017. Decomposition In Tyrestrial Ecosystem. Oxford (USA) : Blackwell.
Syamsuri S.2004. Pengantar Mikroba Umum. Malang(ID): UMM Press.
Waluyo L. 2007. Mikrobiologi Umum. Malang (ID): Universitas Brawijaya Press.
Wicaksono. T., Sagiman. S., Umran. I. 2015. Kajian aktivitas mikroorganisme tanah pada beberapa cara penggunaan lahan di Desa PAL IX kecamatan Sungai Kakap, Kabupaten Kuburayu. Jurnal Pertanian. 2(1) : 2 – 14.
Winarso S. 2005. Kesuburan Tanah : Dasar Kesehatan dan Kualitas Tanah. Yogyakarta (ID) : Gava Media.
26 LAMPIRAN
Pertanyaan dan Jawaban
1. Intan Rohmatul O (A14160030)
Populasi nitrosomonas dalam metode MPN sama, padahal komposisi tanah berbeda. Berikan penjelasan tanah mana dengan populasi nitrosomonas
tertinggi sertakan literatur!.
Jawab :
Karena menggunakan metode MPN dengan asumsi ada tidaknya mikrob di dalam tempat inkubasi, sehingga berdasarkan tabel MPN Verstraete (1981) dalam penetapannya menghasilkan jumlah yang sama. Berdasarkan literatur tanah yang memiliki populasi nitrosomonas tertinggi adalah pada tanah sampah.
2. Gita Kusdiana S (A14160072)
Populasi algae tidak terdapat pada tanah kebun, karena saat pengambilan atau pengenceran terjadi kesalahan. Faktor apa saja yang menyebabkan hal tersebut.
Jawab :
Faktor yang menyebabkan populasi algae tidak terdapat pada tanah kebun adalah karena media biakan yang tidak mengandung sumber energi yang digunakan untuk mendukung pertumbuhan.
3. Alferdian Ahmad (A14160091)
Kelebihan dan kekurangan metode MPN dibandingkan dengan cawan hitung? Lebih efektif mana dalam penetapan populasi mikrob tanah
Jawab :
27 Contoh Perhitungan
Pengambilan dan Persiapan Contoh Tanah KAKU tanah sampah 1
• BKM = (bobot cawam + tanah oven ) – bobot cawan = 14,96 g– 6,59 g
= 8,39 g
• BKU = 10 gram
• KAKU (%) = BKU−BKM
BKM x 100%
=
10−8,37
8,37 = 19,47%
KAKL tanah sampah 1
• BKM = (bobot cawam + tanah oven ) – bobot cawan = 14,39 – 7,83
= 6,56 gram
• KAKL = BKL−BKM
BKM x 100% = 10,01−6,56
6,56 x 100% = 52,59 %
∑ KAKU Tanah sampah =KAKU tanah sampah 1 + KAKU tanah sampah 22 = 19,47 + 17,21
= 18,34 %
∑ KAKL Tanah sampah= KAKL tanah sampah 1 + KAKL tanah sampah 22 = 52,59+54,002
= 53,30%
∑ air yang ditambahkan (tanah sampah) =∑ air75%(KAKL-KAKU)x1000ml = 0,75 (53,30-18,34)x1000 ml
= 26214,013
Penetapan Populasi Mikrob Tanah Metode Cawan Hitung Contoh perhitungan tanah sampah
Ulangan 1, bakteri hari ke 7 FP 10-7
∑ Sel (CFU) = koloni x 1/FP
= 15 x 1/10-7
= 15 x 107
28 CFU/BKM = 15 x 107 / 6,56 g
= 2,287x 102
=228,7 x 105
Ulangan 1, fungi hari ke 7 FP 10-4
∑ Sel (CFU) = koloni x 1/FP
= 25 x 1/10-4
= 25 x 104
BKM tanah sampah = 6,59 g
CFU/BKM = 25 x 104 / 6,59 g
= 381 x 103
Fungi Hari ke-3
Fungi Hari ke-5
29 Fungi Hari ke-7
Bakteri Hari ke-5
Penetapan Populasi Mikrob Tanah Metode MPN
10-3 10-4 10-5 Kontrol
Gambar 1 Pertumbuhan Algae minggu 1
10-3 10-4 10-5 Kontrol
30
10-3 10-4 10-5 Kontrol
Gambar 3 Pertumbuhan Algae minggu 2
10-3 10-4 10-5 Kontrol
Gambar 4 Pertumbuhan Nitrosomonas minggu 2
10-3 10-4 10-5 Kontrol
Gambar 5 Pertumbuhan Algae minggu 3
10-3 10-4 10-5 Kontrol
31
10-3 10-4 10-5 Kontrol
Gambar 7 Pertumbuhan Algae minggu 4
10-3 10-4 10-5 Kontrol
Gambar 8 Pertumbuhan Nitrosomonas minggu 4
10-3 10-4 10-5 Kontrol
32
10-3 10-4 10-5 Kontrol
Gambar 10 Pertumbuhan Nitrosomonas minggu 5
Respirasi Tanah Contoh perhitungan
Tanah sampah
R = (𝑎−𝑏)𝑥 𝑐 120 𝑛
Ket a = ml HCl contoh tanah (mo)
b = ml HCl blanko
c = konsentrasi HCl (0,1)
n = jumlah hari (7hari)
R
=
(𝑎−𝑏)𝑥 𝑐 120𝑛
=
(8,4−5,3) 𝑚𝑙𝑥 0,1 𝑥1207 ℎ𝑎𝑟𝑖
=
3,1𝑚𝑙 𝑥 0,1 𝑥 12033 Fauna Tanah
Contoh Perhitungan
Tanah Kebun – Ordo Hymenoptera
• IS = 6/2 = 3
Tanah Kebun – Ordo Hymenoptera
• IS = 6/2 = 3
Tanah Kebun – Ordo Hymenoptera
