STRUKTUR KOMUNITAS MAKROFAUNA TANAH PADA
LAHAN PERTANIAN ANORGANIK DAN ORGANIK
DI KABUPATEN KARO
SKRIPSI
MUHAMMAD ZULFAN ARIS SILAEN
090805058
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
STRUKTUR KOMUNITAS MAKROFAUNA TANAH PADA
LAHAN PERTANIAN ANORGANIK DAN ORGANIK
DI KABUPATEN KARO
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
MUHAMMAD ZULFAN ARIS SILAEN
090805058
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Persetujuan Pembimbing Tunggal:
PERSETUJUAN
Judul : Struktur Komunitas Makrofauna Tanah Pada
Lahan Pertanian Anorganik dan Organik Di Kabupaten Karo
Kategori : Skripsi
Nama : Muhammad Zulfan Aris Silaen
Nomor Induk Mahasiswa : 090805058
Program Studi : Sarjana (S1) Biologi
Departemen : Biologi
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetuhui di Medan, April 2014
Disetujui Oleh
Departemen Biologi FMIPA USU Pembimbing 1,
Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc. Drs. Arlen Hanel John, M.Si.
NIP. 19630123 1990032001 NIP. 195810181990031001
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
Persetujuan Pembimbing Ganda:
PERSETUJUAN
Judul : Struktur Komunitas Makrofauna Tanah
Pada Lahan Pertanian Anorganik dan Organik Di Kabupaten Karo
Kategori : Skripsi
Nama : Muhammad Zulfan Aris Silaen
Nomor Induk Mahasiswa : 090805058
Program Studi : Sarjana (S1) Biologi
Departemen : Biologi
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetuhui di Medan, April 2014
Komisi Pembimbing
Pembimbing 2, Pembimbing 1,
Drs. Nursal, M.Si. Drs. Arlen Hanel John, M.Si.
NIP.196109031990031002 NIP. 195810181990031001
Disetujui Oleh
Departemen Biologi FMIPA USU Ketua,
Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc. NIP. 19630123 199003 2 001
PERNYATAAN
STRUKTUR KOMUNITAS MAKROFAUNA TANAH PADA LAHAN PERTANIAN ANORGANIK DAN ORGANIK
DI KABUPATEN KARO
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, April 2014
MUHAMMAD ZULFAN ARIS SILAEN 090805058
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Alhamdulillahirabbil alamin, segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini dengan judul Struktur Komunitas Makrofauna Tanah Pada Lahan Pertanian Anorganik dan Organik Di Kabupaten Karo.
Penelitian dan penulisan skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik karena bantuan, peran serta dukungan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada:
1. Drs. Arlen Hanel John, M.Si dan Drs. Nursal M.Si selaku dosen pembimbing yang telah banyak meluangkan waktunya dalam memberikan arahan, bimbingan serta motivasi kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. 2. Bapak Tanta Ketaren dan Bapak Mail Ketaren serta Bapak Daniel atas izin
dan kesempatan yang diberikan kepada penulis dalam melaksanakan penelitian di lahan pertaniannya.
3. Dr. Sutarman, M.Sc selaku Dekan FMIPA USU.
4. Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc dan Dr. Saleha Hanum, M.Si selaku ketua dan sekretaris Departemen Biologi FMIPA USU.
5. Dr. Erni Jumilawaty, M.Si dan Prof. Dr. Retno Widhiastuti,MS selaku dosen penguji yang telah banyak memberikan kritik, saran, dan masukan untuk kesempurnaan skripsi ini.
6. Dr. Salomo Hutahaean, M.Si selaku dosen pembimbing akademik yang telah banyak memberikan nasehat dan bimbingan kepada penulis dalam menjalani perkuliahan.
7. Seluruh dosen Departemen Biologi FMIPA USU yang telah banyak menyumbangkan ilmu dan pemikirannya kepada penulis selama perkuliahan. 8. Abangda Hendar Raswin, Ibu Roslina Ginting dan Ibu Nurhasni muluk
selaku pegawai administrasi dan Laboran di Departemen Biologi FMIPA USU atas segala bantuan dan kebaikan yang diberikan kepada penulis selama ini.
9. Himabio, Biopalas, dan IPKB sebagai wadah untuk menimba ilmu di luar perkuliahan yang telah banyak memberikan pengalaman-pengalaman hebat kepada penulis.
10. Rekan-rekan di bidang Ekologi Hewan: Nurul, Zubeir, Arfah, Fauziah, Siska, Riris, Fivin, Afni dan Fika yang telah berkenan menjadi sahabat yang baik bagi penulis.
11. Imam, Bobby, Zubeir, Nuri, Nisa, Ofi, Novi, Lisa, Siska, Sepwin, Wulan, Rita, Annisa Willy, Essy, Eryna, dan Putri atas persahabatan yang indah dan canda tawa yang terukir selama ini.
12. Seluruh sahabat Stambuk 2009 (09TOPUS) yang telah mewarnai kehidupan penulis selama masa perkuliahan yang namanya tidak dapat disebutkan satu persatu.
13. Adik-adik Stambuk 2010 & 2011 khususnya Wiwi, Siti, Inggin, Fitri, Nasir, Taufik dan Mujahidin atas dukungan yang diberikan selama ini kepada penulis.
14. Bang Sofian, Bang Dedi, Hadianto, Karmanto, Arman, Safriadi dan seluruh Remaja Masjid Nurul Hidayah yang banyak memberikan inspirasi dan nasehat untuk senantiasa mengingat dan mendekatkan diri kepada Allah SWT.
15. Teristimewa dan spesial kepada Ayahanda Muhammad Ali Amran J. Silaen dan Ibunda Asmah Br Simangunsong, adikku Nurhandayani Fatimah Silaen dan Muhammad Azwar Ibrahim Silaen, Opung dan Nenek, Bapa uda, Bou, Pak cik, Ibuk dan seluruh keluarga penulis yang senantiasa setulus hati memberikan do’a, dorongan, kasih sayang serta semangat kepada penulis dalam menyelesaikan studi.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih, semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.
Medan, April 2014
Penulis
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
STRUKTUR KOMUNITAS MAKROFAUNA TANAH PADA LAHAN PERTANIAN ANORGANIK DAN ORGANIK
DI KABUPATEN KARO
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui struktur komunitas makrofauna tanah pada lahan pertanian anorganik dan organik di kabupaten karo, dilakukan pada bulan Juni 2013. Penempatan plot sampling dengan metode Purposive Random Sampling. Pengambilan sampel dilakukan dengan metode Pitfall Trap, Kuadrat dan Hand Sorting. Dari hasil penelitian ditemukan 3 filum. 8 kelas, 17 ordo, 28 famili dan 32 spesies makrofauna tanah. Nilai kepadatan total tertinggi pada lokasi II (lahan pertanian organik) sebesar 404,100 Ind/m2 sedangkan lokasi I (lahan pertanian anorganik) sebesar 265,455 Ind/m2. Nilai frekuensi kehadiran pada kedua lokasi relatif sama yaitu antara Aksidental dan Assesori. Makrofauna tanah karakteristik yang ditemukan adalah Nitidula rufipes dan Odontoponera denticulata. Nilai indeks keanekaragaman tertinggi pada lokasi II dengan nilai sebesar 2,743 sedangkan lokasi I sebesar 2,582. Nilai indeks keseragaman tertinggi pada lokasi I dengan nilai sebesar 0,823 sedangkan lokasi II sebesar 0,806. Nilai indeks kesamaan makrofauna tanah kedua lokasi tergolong sangat mirip dengan nilai 79,245%. Uji korelasi Pearson menunjukkan hubungan yang bervariasi antara faktor fisik dan kimia tanah dengan filum makrofauna tanah yang ditemukan.
Kata kunci: Makrofauna tanah, Pertanian Anorganik, Pertanian organik, Struktur komunitas
COMMUNITY STRUCTURE OF SOIL MACROFAUNA IN ANORGANIC AND ORGANIC FARMLAND
AT KARO REGENCY
ABSTRACT
This study was aimed to know about community structure of soil macrofauna in anorganic and organic farmland at Karo regency, was done in June 2013. The sampling point is determined using Purposive Random Sampling. Conducted using Pitfall Trap, Squares and Hand Sorting method. The number of soil macrofauna obtained includes 3 phyla, 8 classes, 17 orders, 28 families and 32 species. Location II (organic farmland) has the highest density of 404,100 Ind/m2 while location I (anorganic farmland) has the density of 265,455 Ind/m2. Rated frequency of attendance at both locations are relatively similar between Accidental and Assesori. Soil macrofauna characteristics is Nitidula rufipes and Odontoponera denticulata. The highest diversity index value is obtained at the location II with a value of 2,743, while the location I has the value of 2,582. The highest equitability index value is obtained at the location I with a value of 0,823, while the location II has the value of 0,806. Similarity index value of soil macrofauna of both locations is very similar to the value of 79,245%. Pearson correlation test showed varying relationships between soil physical and chemical factors with soil macrofauna phyla were found.
Keyword: Soil Macrofauna, Anorganik Farmland, Organik Farmland, Community Structure
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
PERSETUJUAN PEMBIMBING TUNGGAL ii
PERSETUJUAN PEMBIMBING GANDA iii
PENGHARGAAN iv
ABSTRAK vi
ABSTRACT vii
DAFTAR ISI viii
DAFTAR TABEL x
DAFTAR GAMBAR xi
DAFTAR LAMPIRAN xii
BAB 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Permasalahan 3 1.3 Tujuan 4 1.4 Hipotesis 4 1.5 Manfaat 4
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Fauna Tanah 5
2.2 Makrofauna Tanah 7
2.3 Peranan Makrofauna Tanah 8
2.4 Ekologi Makrofauna tanah 9
2.5 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Makrofauna Tanah 10
2.5.1 Habitat 10
2.5.2 Kadar Air Tanah 10
2.5.3 Suhu Tanah 10
2.5.4 pH Tanah 11
2.5.5 Bahan Organik Tanah 11
2.5.6 Vegetasi Tumbuhan dan Fauna Lainnya 12
2.6 Pertanian Anorganik 13
2.7 Pertanian Organik 14
BAB 3. METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat 16
3.2 Deskripsi Area 16
3.3 Alat dan Bahan 18
3.4 Metode Sampling 18
3.5 Cara Kerja 19
3.5.1 Pengambilan Sampel Makrofauna Tanah 19
3.5.1.1 Metode Pitfall Trap 19
3.5.1.2 Metode Kuadrat dan Hand Sorting 19
3.6.1 pH, Kelembaban Tanah dan Suhu Tanah 20
3.6.2 Kadar Air Tanah 20
3.6.3 Kadar N, P, K dan C-Organik 21
3.7 Analisis Data 21
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Makrofauna Tanah yang Ditemukan 25
4.2. Kepadatan dan Kepadatan Relatif Makrofauna Tanah 30 4.3. Frekuensi Kehadiran dan Konstansi Makrofauna
Tanah 32
4.4. Makrofauna Tanah yang Memiliki Nilai KR ≥ 10% dan
FK ≥ 25% 35
4.5. Indeks Keanekaragaman (H') dan Keseragaman (E)
Makrofauna Tanah 36
4.6. Indeks Similaritas (Kesamaan) Makrofauna Tanah 38
4.7. Analisis Korelasi Pearson (r) 39
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan 43
5.2 Saran 44
DAFTAR PUSTAKA 45
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel Judul Halaman
3.1. Alat yang Digunakan Untuk Mengukur pH,
Kelembaban Tanah dan Suhu Tanah 20
3.2. Metode Pengukuran Kadar N, P, K, dan C-Organik 21
4.1. Makrofauna Tanah yang Ditemukan Pada Setiap
Lokasi Penelitian 25
4.2. Nilai Faktor Fisik dan Kimia Tanah Pada Setiap
Lokasi Penelitian 28
4.3. Nilai Kepadatan (Individu/meter2) dan Kepadatan Relatif (%) Makrofauna Tanah Pada Setiap Lokasi
Penelitian 30
4.4. Nilai Frekuensi Kehadiran (%) dan Konstansi
Makrofauna Tanah Pada Setiap Lokasi Penelitian 33 4.5. Makrofauna Tanah Dengan Nilai KR ≥ 10% dan FK
≥ 25% Pada Setiap Lokasi Penelitian 35
4.6. Nilai Indeks Keanekaragaman dan Keseragaman
Makrofauna Tanah Pada Setiap Lokasi Penelitian 36 4.7. Nilai Indeks Similaritas (Kesamaan) Makrofauna
Tanah Pada Setiap Lokasi Penelitian 38
4.8. Nilai Indeks Korelasi Pearson (r) Antara Faktor Fisik dan kimia Tanah Dengan Nilai Indeks Keanekaragaman Makrofauna Tanah Pada Setiap
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar Judul Halaman
3.1. Lokasi I (Lahan Pertanian Anorganik) 17
3.2. Lokasi II (Lahan Pertanian Organik) 18
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Lampiran Judul Halaman
1. Peta Lokasi Penelitian 52
2. Jenis Tumbuhan yang Ditanam Pada Lokasi
Penelitian 53
3. Contoh Perhitungan 54
4. Klasifikasi dan Deskripsi Spesies Makrofauna Tanah
yang Ditemukan Pada Penelitian 56
5. Data Jenis dan Jumlah Makrofauna Tanah yang
Ditemukan Pada Setiap Lokasi Penelitian 74
6. Hasil Analisis Korelasi Pearson (r) Antara Faktor Fisik dan Kimia Tanah dengan Nilai Indeks
Keanekaragaman 78
7. Hasil Analisis Tanah 81
