perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id KARAKTERISASI ......karakterisasi cacing tanah dan sifat...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

KARAKTERISASI CACING TANAH DAN SIFAT FISIKA TANAH

PENENTU FUNGSI HIDROLOGIS PADA BERBAGAI JENIS

PENGGUNAAN LAHAN DI SUB DAS SAMIN HULU

SKRIPSI

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

guna memperoleh derajat sarjana S1 pertanian

di Fakultas pertanian Universitas Sebelas Maret

Disusun oleh :

JOKO MARYONO

H 0205044

PROGRAM STUDI ILMU TANAH

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2012


commit to user

ii




yang dipersiapkan dan disusun oleh :

JOKO MARYONO

H 0205044

Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji

Pada tanggal : Oktober 2012

dan dinyatakan telah memenuhi syarat

Susunan Tim Penguji

Ketua Anggota I Anggota II

Ir. Sumarno, MS. NIP. 19540518198505 1 002

Dr. Ir. Widyatmani Sih Dewi, MP NIP. 19631123198703 2 002

Ir. Suryono, MP. NIP. 19580316 198503 1 006

Surakarta, Oktober 2012

Mengetahui,

Universitas Sebelas Maret

Fakultas Pertanian

Dekan

Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, MS. NIP. 19560225 198601 1 001


commit to user

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan

rahmat dan karunia-Nya sehingga penelitian dan penyusunan skripsi ini dapat

terselesaikan dengan baik. Penelitian dan penyusunan skripsi ini dapat terlaksana,

tidak terlepas dari bantuan berbagi pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis

menyampaikan terima kasih kepada :

1. Dekan Fakultas Pertanian UNS Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, MS.,

2. Ir. Sumarno, MS., sebagai pembimbing utama atas segala ilmu, bimbingan,

arahan, kesabaran, keikhlasan, dan keramahan beliau, sehingga penulis dapat

termotivasi untuk menyelesaikan skripsi ini.

3. Dr. Ir. Widyatmani Sih Dewi, MP., sebagai pembimbing pendamping I atas

segala bimbingan dan ilmu yang ditularkan kepada penulis, sifat sabar,

bijak, santun, intelektual, dan religius beliau yang tidak dapat penulis

lupakan.

4. Ir. Suryono, MP., sebagai pembimbing pendamping II, terima kasih atas

ilmu, saran dan masukan yang diberikan selama penyusunan skripsi .

5. Drs. Joko Winarno Msi., sebagai pembimbing akademik atas arahan,

bimbingan, dan nasehat bapak, sehingga penulis senantiasa termotivasi dan

optimis dalam menyelesaikan skripsi ini,

6. Bapak, Ibu, kakak2ku, Keluarga besarku, atas segala kasih sayang,

perhatian, inspirasi dan motivasi yang diberikan untukku.

7. Tim “LAWU” : Lady, Sistha dan Ahmad Ari terima kasih untuk

kerjasamanya selama ini, tak ada kata selain maaf dari penulis apabila

selama perjuangan kita bersama banyak kesalahan, kekurangan, dan

kekhilafan yang penulis lakukan.

8. Saudara-saudara seperjuangan (Joko Widodo, B’genk, Ari, Rian Tiarno),

atas segala kasih sayang, perhatian, semangat, dan motivasi serta dorongan

untuk menyelesaikan skripsi ini.

9. Keluarga besar MIT’05 (TANPA TERKECUALI) atas kekompakan,

kekeluargaan, kasih sayang, dan perhatian, yang diberikan selama ini.


commit to user

iv

10. Keluarga MATANEM atas bantuan, dorongan, serta semangat yang teman-

teman berikan kepada saya selama ini.

11. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu atas bantuan

dan dorongan serta pengorbanan yang tidak ringan dari awal hingga

terwujudnya skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi tidak lepas dari kekurangan,

untuk itu saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan. Semoga

skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi pembaca pada

umumnya. Amin.

Surakarta, Oktober 2012

Penulis


commit to user

v

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ................................................................................. i

HALAMAN PENGESAHAN.................................................................... ii

KATA PENGANTAR ............................................................................... iii

DAFTAR ISI .............................................................................................. v

DAFTAR TABEL ..................................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................ viii

DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................. ix

RINGKASAN ............................................................................................ x

ABSTRACT ............................................................................................... xi

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang ............................................................................... 1

B. Rumusan Masalah .......................................................................... 3

C. Tujuan Penelitian ........................................................................... 3

D. Kerangka Berpikir .......................................................................... 3

E. Manfaat Penelitian ......................................................................... 3

II. LANDASAN TEORI

A. Tinjauan Pustaka ............................................................................ 4

1. Permasalahan Sub Daerah Aliran Sungai (DAS) Samin, DAS

Bengawan Solo Hulu ............................................................... 4

2. Diversitas Cacing Tanah dan Peranannya Terhadap Sifat

Fisika dan Fungsi Hidrologi ..................................................... 5

3. Layanan Ekologi Cacing Tanah Dalam Memelihara Fungsi

Hidrologi Tanah dan Sifat Fisika Tanah .................................. 7

4. Pengaruh Jenis Penggunaan Lahan terhadap Fungsi Hidrologi

5. Sifat Fisika Tanah Penentu Fungsi Hidrologi .......................... 9

B. Kerangka Berpikir .......................................................................... 10


commit to user

vi

III. METODE PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu ......................................................................... 14

B. Data yang Diperlukan .................................................................... 14

C. Bahan dan Alat ............................................................................... 15

D. Desain Penelitian dan Teknik Pengambilan Contoh ...................... 15

E. Tata Laksana Penelitian ................................................................. 16

1. Tahap Sebelum Kerja Lapang .................................................. 16

2. Tahap Kerja Lapang ................................................................. 17

a. Penentuan lokasi SPL terpilih ............................................ 17

b. Pengambilan Sampel Cacing Tanah .................................. 17

c. Identifikasi Cacing Tanah .................................................. 17

d. Iklim Mikro ........................................................................ 19

e. Analisis laboratorium ......................................................... 20

F. Variabel Pengamatan ..................................................................... 20

G. Analisis Data .................................................................................. 21

IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Deskripsi Lokasi Penelitian ........................................................... 22

B. Sifat Fisika Tanah Pengendali Fungsi Hidrologi Tanah ................ 23

1. Tekstur Tanah ............................................................................ 23

2. Porositas Tanah ......................................................................... 25

3. Kemantapan Agregat ................................................................. 27

4. Permeabilitas Tanah .................................................................. 28

C. Iklim Mikro .................................................................................... 29

D. Frekuensi Relatif Cacing Tanah (FR), Kepadatan Relatif (KR),

Indeks Nilai Penting (INP), dan Dominansi .................................. 31

E. Kepadatan Populasi dan Biomasa Cacing Tanah .......................... 34

V. KESIMPULAN DAN SARAN

1. Kesimpulan .................................................................................... 37

2. Saran............................................................................................... 37

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN


commit to user

vii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 4.1 Deskripsi Lokasi Penelitian Berdasarkan Wilayah, Posisi

Astronomi, dan Ketinggian Tempat ......................................... 26

Tabel 4.2 Data Rata-Rata Suhu Udara, Suhu Tanah, Dan Kelengasan Tanah

di Berbagai Jenis Penggunaan Lahan....................................... 29

Tabel 4.3.a Nilai Frekuensi Relatif, Kepadatan Relatif, Indeks Nilai Penting,

dan Dominansi Cacing Tanah di Jenis Penggunaan Lahan ..... 32

Tabel 4.3.b Nilai Frekuensi Relatif, Kepadatan Relatif, Indeks Nilai Penting,

dan Dominansi Cacing Tanah di Jenis Penggunaan Lahan ..... 32

Tabel 4.4 Kelas Indeks Diversitas Shannon-Wienner.............................. 34

Tabel 4.5 Nilai C, N, C/N,dan pH Tanah pada Berbagai Jenis Penggunaan

Lahan ........................................................................................ 35


commit to user

viii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1.1 Diagram Bagan Alir Kerangka Berfikir Penelitian .................. 13

Gambar 4.1 Grafik Rata-Rata Pasir, Debu, Lempung, dan Kelas Tekstur di

Berbagai Jenis Penggunaan Lahan ........................................... 24

Gambar 4.2 Grafik Porositas Tanah di Berbagai Jenis Penggunaan Lahan 25

Gambar 4.3 Grafik Kemantapan Agregat Tanah pada Berbagai Jenis

Penggunaan Lahan ................................................................... 27

Gambar 4.4 Grafik Permeabilitas Tanah pada Berbagai Jenis Penggunaan

Lahan ........................................................................................ 28

Gambar 4.5. Grafik Sifat Fisika Tanah Penentu Fungsi Hidrologis Tanah .. 30

Gambar 4.6 Nilai Indeks Diversitas Shannon-Wienner dan Jumlah Ordo pada

Berbagai Jenis Penggunaan Lahan ........................................... 33


commit to user

ix

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Lampiran Data ......................................................................... 42

Lampiran 2 Analisis Statistika ..................................................................... 43

Lampiran 2. Foto Kegiatan ........................................................................... 52


commit to user

x

ABSTRAK

KARAKTERISASI CACING TANAH DAN SIFAT FISIKA TANAH PENENTU FUNGSI HIDROLOGIS PADA BERBAGAI JENIS


Joko Maryono *)

Penelitian ini dilaksanakan di sub DAS Samin Hulu, Kabupaten Karanganyar dari bulan Maret sampai dengan Juni 2011. Kawasan DAS Bengawan Solo Hulu, terutama sub DAS Samin, Kabupaten Karanganyar, Propinsi Jawa Tengah telah mengalami degradasi fungsi hidrologis tanah yang serius, terutama ditunjukkan oleh erosi tanah dan longsor. Laju erosi tanah di sub DAS Samin mencapai > 250 ton ha-1 th-1 dan dikategorikan sangat berat. Fungsi hidrologis tanah dipengaruhi oleh permeabilitas tanah, tekstur tanah, porositas, dan kemantapan agregat tanah. Pergerakan makrofauna di dalam tanah ataupun aktivitasnya dalam membuat sarang dan mencari makanan secara tidak langsung dapat memperbaiki struktur tanah dan mampu menciptakan ruang pori di dalam tanah.

Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh jenis penggunaan lahan terhadap sifat fisika tanah yang mempengaruhi fungsi hidrologi tanah dan populasi serta diversitas cacing tanah di SUB DAS Samin Hulu Surakarta. Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif eksploratif yang bersifat kuantitatif dengan pendekatan survei di lapangan dan didukung hasil analisis laboratorium. Penelitian dimulai pada bulan Maret 2011 sampai September 2011. Analisis data menggunakan uji F, DMRT, Correlation, and Stepwise Regression.

Hasil yang didapat dari penelitian ini, jenis penggunaan lahan yang mampu menjaga fungsi hidrologis tanah secara berturut-turut adalah hutan (dengan nilai kemantapan agregat 35,74 %; permeabilitas 58,37 cm/jam; dan porositas 49,8 %), semak (dengan nilai kemantapan agregat 41,24 %; permeabilitas 36,55 cm/jam; dan porositas 43,39 %), agroforestri (dengan nilai kemantapan agregat 43,8 %; permeabilitas 46,02 cm/jam; dan porositas 21,05 %), pinus (dengan nilai kemantapan agregat 41,69 %; permeabilitas 33,04 cm/jam; dan porositas 24,53 %), wortel (dengan nilai kemantapan agregat 30,58 %; permeabilitas 9,45 cm/jam; dan porositas 34,06 %), dan ketela (dengan nilai kemantapan agregat 48,48 %; permeabilitas 7,76 cm/jam; dan porositas 5,05 %). Spesies yang yang mempunyai Indeks Nilai Penting tertinggi adalah Metaphire capensis Kata kunci : DAS Bengawan Solo Hulu, jenis penggunaan lahan, cacing tanah, dan sifat fisika tanah *) Mahasiswa Jurusan/Program Studi Ilmu Tanah Fakultas Pertanian UNS dengan

NIM H0205044


commit to user

xi

ABSTRACT

THE CHARACTERITATION OF SOIL PHYSICS AND EARTHWORMS

WHO DETERMINES OF HYDROLOGYS FUNCTION ON VARIOUS LANDUSE AT SAMIN SUB WATERSHED, UPSTREAM OF BENGAWAN

SOLO WATERSHED

Joko Maryono *)

The research was conducted in upstream of Samin sub watershed, Karanganyar regency from March until June 2011. Samin sub watershed is one of the areas that had environmental degradation due to forest conversion to agriculture and settlement. The rate of soil erosion in Samin sub watershed reached more than 250 tons-1ha-1year-1of with a category of very hard and caused landslides in some areas. Soil hydrologys function influenced by permeability, soil texture, porosity, and stabiliy of agregat. Activities of macrofaunas or their movement when makes a nest and hunting food, indirectly can repairing soil structure and make o pore in the soil.. The purpose of this research was to study influence of the character of soil physics and earthworms who determines of hydrologys function on various land use at samin sub watershed, upstream of bengawan solo watershed. This research was a survey and laboratory analysis with a descriptive-explorative-quantitative. Data analysis using the F test, DMRT, Correlation, and Stepwise Regression. Based on the research result, it is known that landuse who take care of hydrologi function from highest to the lowest row is owned by forest (with value of stability agregat 35,74 %; permeability 58,37 cm/hour; and porosity 49,8 %), bushes (with value of stability agregat 41,24 %; permeability 36,55 cm/hour; and porosity 43,39 %), agroforestry (with value of stability agregat 43,8 %; permeability 46,02 cm/hour; and porosity 21,05 %), pine (with value of stability agregat 41,69 %; permeability 33,04 cm/hour; and porosity 24,53 %), carrot (with value of stability agregat 30,58 %; permeability 9,45 cm/hour; and porosity 34,06 %), and swweet potato (with value of stability agregat agregat 48,48 %; permeability 7,76 cm/hour; and porosity 5,05 %). The most Important Index Value is Metaphire capensis.

Key word : Samin sub watershed, earthworm, soil physic, land use.

*) Student of Soil Science Agriculture Faculty Sebelas Maret University Surakarta with the

student’s number H0205044


commit to user

xii




Skripsi

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

guna memperoleh derajat Sarjana Pertanian

di Fakultas Pertanian

Universitas Sebelas Maret

Jurusan/Program Studi Ilmu Tanah

Disusun oleh :

JOKO MARYONO

H 0205044

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2012


commit to user

1

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

DAS Samin merupakan salah satu anak Sungai Bengawan Solo Hulu.

Secara administrasi, DAS Samin bagian hulu dan tengah terletak di Kabupaten

Karanganyar, sedangkan bagian hilir termasuk Kabupaten Sukoharjo,

sedangkan secara geografis terletak diantara 7°33′57″ LS – 7°4′254″ LS dan

110°52′27″ BT – 110°71′27″ BT.

Kawasan DAS Bengawan Solo Hulu, terutama sub DAS Samin,

Kabupaten Karanganyar, Propinsi Jawa Tengah telah mengalami degradasi

fungsi hidrologis tanah yang serius, terutama ditunjukkan oleh erosi tanah dan

longsor. Laju erosi tanah di sub DAS Samin mencapai > 250 ton ha-1 th-1 dan

dikategorikan sangat berat. Kejadian tanah longsor di DAS Samin

menimbulkan banyak korban jiwa, seperti yang terjadi pada bulan Desember

2007 hingga Maret 2008 (Nugraha dkk., 2006; 2007).

Salah satu penyebab terjadinya degradasi fungsi hidrologis tanah diduga

karena rusaknya sifat fisika tanah dan hilangnya diversitas cacing tanah akibat

konversi hutan menjadi berbagai agroekosistem berbasis pohon maupun

tanaman semusim yang dikelola secara intensif. Faktor penyebab lain dari

masalah tersebut adalah penggunaan lahan yang tidak sesuai dengan fungsi

kawasan (Nugraha, 2008). Penggunaan lahan dengan fungsi lindung dan

penyangga pada kemiringan lebih dari 30%, dalam prakteknya banyak

digunakan untuk sistem pertanaman hortikultura (wortel, kentang, kobis)

dengan pengolahan tanah secara intensif, sehingga tanah menjadi peka

terhadap tenaga kinetik air hujan dan terjadi erosi (Nugraha dkk., 2006; 2007).

Sifat fisika tanah yang berperan penting dalam mempengaruhi fungsi

hidrologis tanah antara lain tekstur tanah, kemantapan agregat, dan porositas

tanah. Tekstur tanah pasiran cenderung lebih mudah meloloskan air ke dalam

tanah, akan tetapi kurang baik dalam menjaga fungsi hidrologis tanah. Hal

tersebut dikarenakan tanah pasiran kurang memiliki kemampuan dalam


commit to user

2

mengikat lengas bila dibandingkan dengan tanah yang bertekstur debu atau

lempungan (Hillel, 1997).

Struktur tanah bisa mulai rusak secara jelas dan cepat, baik pada musim

penghujan maupun pada musim kemarau. Pada musim penghujan, tanah

menjadi sasaran gaya-gaya perusak yang dihasilkan hujan yang berselang-

seling, sehingga tanah akan mengalami pelumpuran, pengembangan,

penyusutan, dan erosi. Pada musim kemarau, tanah akan lebih mudah / rawan

terhadap perpindahan oleh angin. Tanah tentu saja mempunyai keragaman

kerawanan terhadap gaya-gaya perusak dari luar. Stabilitas agregat merupakan

ukuran dari kerawanan tanah terhadap gaya-gaya yang bersifat merusak yang

berasal dari luar (Hillel, 1997).

Pori-pori tanah terbentuk karena : (1) bentuk agregat-agregat tanah yang

tidak beraturan dalam suatu volume tanah, (2) aktivitas akar-akar, serangga-

serangga, cacing tanah, dan biota tanah lain yang mendesak jalan masuk ke

dalam tanah, dan (3) beberapa gas yang terperangkap dalam lapisan tipis air

tanah. Porositas tanah adalah salah satu karakter tanah yang sangat penting

karena menentukan : (1) kecepatan air hujan atau air irigasi terinfiltrasi ke

dalam tanah, (2) jumlah air yang dapat diikat oleh tanah, (3) kecepatan

kelebihan air dapat didrainase, (4) jumlah udara yang terdapat di dalam tanah,

dan (5) kecepatan pertukaran udara yang kaya CO2 dari dalam tanah dengan

udara yang kaya O2 (Wolf and Snider, 2003).

Cacing tanah merupakan grup fungsional organisme tanah yang berperan

penting dalam mempertahankan fungsi hidrologis tanah. Melalui aktivitasnya

menggali tanah, cacing tanah akan meningkatkan jumlah pori makro tanah dan

stabilitas agregat. Penambahan jumlah pori makro tanah tersebut juga

dipengaruhi oleh aktivitas perakaran tanaman (Blanchart et al., 1999;

Bastardie et al., 2002). Besarnya aktivitas cacing tanah di lapangan dapat

diestimasi dari jumlah pori makro tanah yang terbentuk, dan indikator fungsi

hidrologis tanah lainnya. Sebaran dan jumlah pori makro akan mempengaruhi

permeabilitas tanah, sehingga akan mengurangi limpasan permukaan dan

erosi, akhirnya sedimentasi sungai dapat dihambat.


commit to user

3

Berdasarkan landasan teori di atas, maka pada penelitian ini akan dikaji

lebih lanjut tentang sifat fisika tanah pengendali fungsi hidrologis dan

populasi cacing tanah pada berbagai jenis penggunaan lahan di sub DAS

Samin Hulu.

B. Perumusan Masalah

1. Bagaimana pengaruh jenis penggunaan lahan terhadap sifat fisika tanah

dan populasi serta diversitas cacing tanah ?

2. Pada jenis penggunaan lahan manakah yang mampu merawat sifat fisika

tanah dan populasi, serta diversitas cacing tanah yang lebih baik ?

3. Bagaimakah hubungan antara sifat fisika tanah pengendali fungsi

hidrologis dan populasi, serta diversitas cacing tanah ?

C. Tujuan Penelitian

Untuk mempelajari pengaruh jenis penggunaan lahan terhadap sifat

fisika tanah yang mempengaruhi fungsi hidrologis tanah dan populasi serta

diversitas cacing tanah di SUB DAS Samin Hulu Surakarta.

D. Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi yang bermanfaat

untuk masukan perbaikan pengelolaan lahan yang lebih merawat fungsi

hidrologis tanah di sub DAS Samin Hulu Kabupaten Karangayar.


commit to user

4

II. LANDASAN TEORI

A. Tinjauan Pustaka

1. Permasalahan Sub Daerah Aliran Sungai (DAS) Samin, DAS Bengawan Solo Hulu

Daerah Aliran Sungai (DAS) merupakan suatu ekosistem dimana di

dalamnya terjadi suatu proses interaksi antara faktor-faktor biotik, abiotik,

dan manusia. Sebagai suatu ekosistem, maka setiap ada masukan (input)

ke dalamnya, proses yang terjadi dan berlangsung di dalamnya dapat

dievaluasi melalui keluaran (output) dari ekosistem tersebut. Ekosistem

DAS merupakan bagian yang penting karena mempunyai fungsi

pelindungan terhadap DAS. Aktivitas dalam DAS yang menyebabkan

perubahan ekosistem, misalnya perubahan tata guna lahan khusunya di

daerah hulu dapat memberikan dampak pada daerah hilir berupa perubahan

fluktuasi debit air dan kandungan sedimen serta material yang terlarut di

dalamnya (Suripin, 2000)

Fungsi hidrologi DAS hingga tingkat curah hujan tertentu adalah

berhubungan dengan kemampuan DAS dalam hal: (1) transmisi air, (2)

penyangga pada puncak kejadian hujan, (3) pelepasan air secara perlahan,

(4) memelihara kualitas air, (5) mengurangi pemindahan massa tanah,

misalnya longsor, (6) mengurangi erosi, dan (7) mempertahankan iklim

mikro (Van Noordwijk et al., 2004a,b). Semakin banyaknya kejadian

erosi, banjir, tanah longsor, dan kekeringan di berbagai daerah di Indonesia

mengindikasikan bahwa kerusakan lingkungan telah sampai pada tahap

yang memprihatinkan.

Masalah kerusakan lingkungan di wilayah DAS Samin

diindikasikan oleh erosi dan longsor tanah yang serius (Ahmad, 2008).

Laju erosi tanah di DAS Samin mencapai > 250 ton ha-1 th-1 dengan

kategori sangat berat, dan banyak kejadian longsor tebing di beberapa

tempat di Kabupaten Karanganyar pada bulan Desember 2007 hingga

Maret 2008 (Nugraha dkk., 2006; 2007).


commit to user

5

Faktor penyebab dari masalah tersebut adalah perubahan tutupan

lahan hutan menjadi penggunaan lahan pertanian tanaman semusim dan

permukiman, serta penggunaan lahan yang tidak sesuai dengan fungsi

kawasan (Nugraha, 2008). Penggunaan lahan dengan fungsi kawasan

lindung dan kawasan penyangga pada kemiringan lebih dari 30%, banyak

digunakan untuk sistem pertanaman hortikultura (wortel, kentang, kobis)

dengan pengolahan tanah secara intensif, sehingga tanah menjadi peka

terhadap tenaga kinetik air hujan dan terjadi erosi

(Nugraha dkk., 2006; 2007)

2. Diversitas Cacing Tanah dan Peranannya Terhadap Sifat Fisika dan Fungsi Hidrologi

Fungsi hidrologi tanah berkaitan erat dengan organisme kelompok

fungsional penggali tanah (ecosystem engineers). Wardle and Lavelle

(1997) mendefinisikan ecosystem engineers adalah invertebrata tanah yang

mempunyai kemampuan menggali tanah dan menghasilkan struktur

organomineral.

Studi diversitas cacing tanah dapat dipelajari dari 2 pendekatan

yang saling melengkapi, yaitu berdasarkan pada: taksonomi dan kelompok

ekologi-fungsional. Pendekatan secara taksonomi adalah studi diversitas

cacing tanah yang berkaitan dengan jumlah dan identitas dari spesies yang

berbeda, tanpa memperhatikan arti ekologi. Sedangkan pendekatan

ekologi-fungsional adalah studi diversitas cacing tanah yang lebih

difokuskan peran mereka dalam merawat ekosistem tanah

(Fragoso et al., 1997).

Cacing tanah secara umum dapat dikelompokkan berdasarkan

tempat hidupnya, kotorannya, kenampakan warna, dan makanan

kesukaannya (Edwards, 1998) sebagai berikut:

1. Epigaesis; cacing yang aktif dipermukaan, warna gelap, penyamaran

efektif, tidak membuat lubang, kotoran tidak nampak jelas, pemakan

serasah di permukaan tanah dan tidak mencerna tanah. Contohnya

Lumbricus rubellus dan Lumbricus castaneus.


commit to user

6

2. Anazesis; berukuran besar, membuat lubang terbuka permanen ke

permukaan tanah; pemakan seresah di permukaan tanah dan

membawanya ke dalam tanah, mencerna sebagian tanah, warna

sedang bagian punggung, dengan penyamaran rendah, kotoran di

permukaan tanah atau terselip di antara tanah. Contohnya Eophila

tellinii, Lumbricus terrestris, dan Allolobophora longa.

3. Endogaesis; hidup di dalam tanah dekat permukaan tanah, sering

dalam dan meluas, kotoran di dalam lubang, tidak berwarna, tanpa

penyamaran, pemakan tanah dan bahan organik, serta akar-akar mati.

Contohnya Allolobophora chlorotica, Allolobophora caliginosa, dan

Allolobophora rosea.

4. Coprophagic; hidup pada pupuk kandang, seperti Eisenia foetida,

Dendrobaena veneta, dan Metaphire schmardae.

5. Arboricolous; hidup di dalam suspensi tanah pada hutan tropik

basah, seperti Androrrhinus spp.

Kehidupan cacing tanah dipengaruhi oleh: ketersediaan makanan

yang cocok dan memadai, kelengasan tanah, suhu tanah, pertukaran

oksigen, perlindungan terhadap cahaya, tekstur tanah, dan pH tanah

(Edward and Lofty, 1977; Lee, 1985). Cacing menyukai tanah yang

lembab, karena mekanisme konservasi air dalam tubuhnya tidak

berkembang dengan baik. Cacing tanah mampu bertahan hidup pada

kisaran suhu tanah antara 0-35 oC (Lee, 1985). Kadar air tanah optimum

sangat bervariasi tergantung pada spesies dan kelompok ekologi yang

berbeda, bahkan dalam spesies yang sama, tergantung pada kemampuan

adaptasinya terhadap kondisi lingkungan lokal (Lee, 1985; Curry, 1998).

Pada umumnya cacing tanah paling aktif pada kondisi kelembaban tanah

kapasitas lapangan (pF 2,5) (Lee, 1985; Curry, 1998; Lavelle and Spain,

2001). Fragoso and Lavelle (1995) berpendapat bahwa struktur komunitas

cacing tanah terutama ditentukan oleh kandungan hara tanah dan curah

hujan musiman. Sumber utama makanan cacing tanah adalah sisa organik

yang telah melapuk dan mikroorganisme (Lee, 1985).


commit to user

7

Vegetasi dapat mempengaruhi cacing tanah. Hasil penelitian

Paoletti (1999); dan Jimenez et al. (1998) menunjukkan: (1) lahan

peternakan dan padang rumput memiliki kepadatan dan biomas cacing

tanah yang lebih tinggi; (2) hutan berdaun gugur lebih tinggi biomas dan

kepadatan cacing tanahnya dibandingkan hutan berdaun jarum; (3) lahan

pertanian yang diolah intensif lebih rendah populasi cacingnya

dibandingkan kebun buah-buahan.

Para peneliti biodiversitas pada umumnya menghipotesiskan bahwa

semakin intensif pengelolaan lahan pertanian maka diversitas cacing tanah

akan turun (Giller et al., 1997). Analisis terhadap data-data hasil penelitian

tentang cacing tanah yang dilakukan di beberapa negara tropis

mengindikasikan bahwa praktek pertanian intensif berkorelasi negatif

dengan jumlah spesies native (endemik) dan kepadatan total, serta

biomasa cacing tanah (Fragoso et al., 1999b).

3. Layanan Ekologi Cacing Tanah Dalam Memelihara Fungsi Hidrologi Tanah dan Sifat Fisika Tanah

Cacing tanah berperan penting dalam merawat ekosistem daratan,

mendukung multi-fungsi tanah, mempengaruhi struktur dan hidrologi

tanah (Shuster et al., 2002; Black et al., 2003). Aktivitas cacing tanah

meninggalkan liang dan kotoran dalam tanah, sehingga cacing dapat

memodifikasi profil tanah, porositas, infiltrasi air, pertukaran gas, transport

hara dan kapasitas memegang air dalam tanah

(Blanchart et al., 1999; Bastardie et. al., 2002).

Cacing tanah mempunyai peranan penting terhadap perbaikan sifat

tanah seperti menghancurkan bahan organik dan mencampuradukkannya

dengan tanah, sehingga terbentuk agregat tanah dan memperbaiki struktur

tanah (Peres et al., 1998). Cacing tanah juga memperbaiki aerasi tanah

melalui aktivitas pembuatan lubang dan juga memperbaiki porositas tanah

akibat perbaikan struktur tanah. Selain itu cacing tanah mampu

memperbaiki ketersediaan unsur hara dan kesuburan tanah secara umum

(Edward, 1998).


commit to user

8

Cacing tanah sering merupakan komponen utama biomasa cacing

tanah di dalam tanah. Hal ini disebabkan cacing tanah hidup kontak

langsung dengan tanah dan memiliki kontribusi penting terhadap proses

siklus unsur hara di dalam lapisan tanah, tempat akar tanaman

terkonsentrasi. Selain itu lubang yang dibuat cacing tanah sering

merupakan proporsi utama ruang pori makro di dalam tanah, sehingga

cacing tanah dapat secara nyata mempengaruhi kondisi tanah yang

berhubungan dengan hasil tanaman.

Kotoran cacing tanah (kascing) yang sudah agak lama merupakan

makro agregat tanah yang stabil sehingga mampu menahan erosivitas air

hujan dan aliran air permukaan (Stott et al., 1999). Pemulsaan dan

pemupukan pada budidaya jagung tanpa olah tanah, menunjukkan bahwa

diameter kascing berkisar antara 6,3 – 7 mm, sedangkan diameter agregat

tanah berkisar antara 1,88 – 3,30 mm (Lal, 1991).

Cacing tanah membuat saluran-saluran yang sinambung dari

permukaan tanah ke lapisan tanah yang lebih dalam sehingga air bisa

terinfiltarsi lebih cepat ke sub soil. Cacing tanah menciptakan saluran-

saluran dengan cara mendesak partikel tanah ke sisi samping atau dengan

cara menelannya (Lal, 1987). Oleh karena itu tanah yang memiliki

aktivitas cacing tanah yang tinggi, memiliki laju infiltrasi yang lebih baik

bila dibandingkan dengan tanah yang tanpa cacing atau populasi cacingnya

sedikit.

Teknologi yang terbaik untuk pengelolaan berkelanjutan sumber

daya air dan tanah adalah menjaga atau memperbaiki sejumlah populasi

dan keanekaragaman biota tanah (Blanchart et al., 1999). Pada umumnya

tanah yang tidak mengandung cacing tanah atau populasi cacing tanahnya

rendah lebih mudah tererosi dari pada tanah dengan aktivitas cacing

tanahnya tinggi (Lal, 1991).


commit to user

9

4. Pengaruh Jenis Penggunaan Lahan terhadap Fungsi Hidrologi

Agroforestri terdiri dari komponen-komponen kehutanan, pertanian

dan/atau peternakan, tetapi agroforestri sebagai suatu sistem mencakup

komponen-komponen penyusun yang jauh lebih rumit. Hal yang harus

dicatat,agroforestri merupakan suatu sistem buatan (man-made) dan

merupakan aplikasi praktis dari interaksi manusia dengan sumber daya

alam di sekitarnya. Mengapa demikian? Agroforestri pada prinsipnya

dikembangkan untuk memecahkan permasalahan pemanfaatan lahan dan

pengembangan pedesaan;serta memanfaatkan potensi-potensi dan peluang-

peluang yang ada untuk kesejahteraan manusia dengan dukungan

kelestarian sumber daya beserta lingkungannya. Oleh karena itu manusia

selalu merupakan komponen yang terpenting dari suatu sistem

agroforestri. Dalam melakukan pengelolaan lahan, manusia melakukan

interaksi dengan komponen-komponen agroforestri lainnya. Komponen

tersebut adalah:

a. Lingkungan abiotis : air, tanah, iklim, topografi, dan mineral.

b. Lingkungan biotis : tumbuhan berkayu (pohon, perdu, palem, bambu

dll) serta tumbuhan tidak berkayu (tanaman tahunan, tanaman keras,

tanamanmusiman dll), binatang (ternak, burung, ikan, serangga dll),

danmikroorganisme.

c. Lingkungan budaya : teknologi dan informasi, alokasi sumber-sumber

daya,infrastruktur dan pemukiman, permintaan dan penawaran, dan

disparitaspenguasaan/pemilikan lahan.

Komponen-komponen ABC (Abiotic, Biotic, dan Culture) tersebut

di atas tersusun dalam sistem agroforestri melalui berbagai cara. Beberapa

komponen biotis hadir secara alami, yang mungkin sebagian masih

bertahan atau tertinggal dari kegiatan penggunaan lahan sebelumnya.

Komponen yang lain memang secara khusus atau sengaja

ditempatkan/ditanam oleh manusia sebagai pengelola lahan. Berbagai

komponen dalam satu sistem akan bereaksi atau menunjukkan respon

berbeda dengan respon masing-masing pada kondisi terisolasi. Karena


commit to user

10

adanya interaksi antar komponen tersebut, sistem pada dasarnya berbeda

dengan total penambahan secara sederhana dari beberapa komponen. Jadi

hutan lebih dari sekedar kumpulan pohon, demikian pula agroforestri

bukan sekedar upaya campur-mencampur kehutanan dengan pertanian dan

atau peternakan (Anonim, 2003a)

5. Sifat Fisika Tanah Penentu Fungsi Hidrologi

Kemantapan agregat adalah ketahanan rata-rata agregat tanah

melawan pendispersi oleh benturan tetes air hujan atau penggenangan air.

Kemantapan tergantung pada ketahanan jonjot tanah melawan daya

dispersi air dan kekuatan sementasi atau pengikatan. Faktor-faktor yang

berpengaruh dalam kemantapan agregat antara lain bahan-bahan penyemen

agregat tanah, bentuk dan ukuran agregat, serta tingkat agregasi. Stabilitas

agregat yang terbentuk tergantung pada keutuhan tanag permukaan agregat

pada saat rehidrasi dan kekuatan ikatan antarkoloid-partikel di dalam

agregat pada saat basah. Pentingnya peran lendir (gum) microbial sebagai

agen pengikat adalah menjamin kelangsungan aktivitas mikroba dalam

proses pembentukan ped dan agregasi (Anonim, 2003b).

Tekstur tanah sangat berpengaruh terhadap kemampuan daya serap

air, ketersediaan air di dalam tanah, besar aerasi, infiltrasi dan laju

pergerakan air (perkolasi). Dengan demikian maka secara tidak langsung

tekstur tanah juga dapat mempengaruhi perkembangan perakaran dan

pertumbuhan tanaman serta efisien dalam pemupukan. Tekstur dapat

ditentukan dengan metode, yaitu dengan metode pipet dan metode

hydrometer, kedua metode tersebut ditentukan berdasarkan perbedaan

kecepatan air partikel di dalam air (Anonim, 2003b).

Semua jenis tanah bersifat lolos air (permeable) dimana air bebas

mengalir melalui ruang-ruang kosong (pori-pori) yang ada di antara

butiran-butiran tanah. Tekanan pori diukur relatif terhadap tekanan

atmosfer dan permukaan lapisan tanah yang tekanannya sama dengan

tekanan atmosfer dinamakan muka air tanah atau permukaan freasik, di

bawah muka air tanah. Tanah diasumsikan jenuh walaupun sebenarnya


commit to user

11

tidak demikian karena ada rongga-rongga udara. Permeabilitas tanah

menunjukkan kemampuan tanah dalam meloloskan air. Struktur dan

tekstur serta unsur organik lainnya ikut ambil bagian dalam menaikkan

laju permeabilitas tanah. Tanah dengan permeabilitas tinggi menaikkan

laju infiltrasi dan dengan demikian, menurunkan laju air larian. Koefisien

permeabilitas terutama tergantung pada ukuran rata-rata pori yang

dipengaruhi oleh distribusi ukuran partikel, bentuk partikel dan struktur

tanah. Secara garis besar, makin kecil ukuran partikel, makin kecil pula

ukuran pori dan makin rendah koefisien permeabilitasnya

(Anonim, 2003b).

Tanah dengan tekstur halus mempunyai kisaran ukuran dan bentuk

partikelnya yang luas. Hal ini telah ditekankan bahwa tanah permukaan

yang berpasir mempunyai porositras kecil daripada tanah liat. Berarti

bahwa tanah pasir mempunyai volume yang lebih sedikit ditempati oleh

ruang pori. Ruang pori total pada tanah pasir mungkin rendah tetapi

mempunyai proporsi yang besar yang disusun daripada komposisi pori-

pori yang besar yang sangat efisien dalam pergerakan udara dan airnya.

Persentase volume yang dapat terisi oleh pori-pori kecil pada tanah pasir

rendah yang menyebabkan kapasitas menahan airnya rendah. Sebaliknya

tanah-tanah permukaan dengan tekstur halus memiliki ruang pori total

lebih banyak dan proporsinya relatif besar yang disusun oleh pori kecil.

Akibatnya adalah tanah mempunyai kapasitas menahan air yang tinggi.

(Anonim, 2003b).

Pengaruh manusia dalam daur hidrologi dapat terjadi sepanjang

aliran DAS, baik di bagian hulu, bagian tengah, dan atau di bagian hilir;

dengan sifat pengaruh ada yang langsung atau tidak langsung. Tindakan

manusia yang berpengaruh terhadap proses siklus hidrologi banyak

menyangkut alokasi penggunaan lahan, pembuatan bangunan air di dalam

DAS, pengelolaan vegetasi, pengelolaan tanah, tindakan konservasti tanah

dan air, pemanfaatan air tanah, dan masuknya polutan ke dalam siklus

hidrologi.


commit to user

12

Penggunaan lahan hutan dengan tingkat intersepsi hujan tinggi dan

memiliki sifat infiltrasi tanah yang baik, akan mengurangi jumlah aliran

permukaan. Namun dengan terjadinya konversi hutan menjadi lahan

pertanian intensif, bahkan menjadi kawasan industri dan pemukiman,

menyebabkan terganggunya proses hidrologi. Terbukanya permukaan

tanah menyebabkan kapasitas intersepsi hujan menurun drastis, hujan yang

jatuh langsung memukul permukaan tanah dan memecahkan matriks tanah

menjadi partikel tanah yang kecil-kecil. Sebagian dari partikel tanah

menutup pori tanah dan memadatkan permukaan tanah, sehingga

menurunkan kapasitas infilitasi. Dengan menurunnya kapasitas infiltrasi

maka jumlah aliran permukaan meningkat dan jumlah aliran air yang

menuju ke bawah permukaan untuk mengisi air tanah berkurang. Aliran

permukaan menjadi energi yang dapat menggerus partikel tanah di

permukaan dan mengangkutnya ke tempat lain sebagai bagian dari proses

erosi (Anonim, 2011c).


commit to user

13

B. Kerangka Berfikir

Gambar 1. Bagan Alir Kerangka Berfikir Penelitian

Iklim Mikro: Suhu Udara, Suhu Tanah

Cacing tanah: Diversitas dan Populasi

Sifat Fisika Tanah : Struktur tanah, Porositas

tanah, Kemantapan Agregat, Tekstur tanah,

BV, dan BJ tanah

Run off dan infiltrasi Prediksi Erosi

Alih Fungsi Hutan Alami

Agroekosistem : Monokultur dan Polikultur

Akar tanaman

Tajuk tanaman

Tumbuhan bawah

Seresah tanaman

Tanaman Semusim

Tanaman Tahunan


commit to user

14

III. METODOLOGI PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada berbagai jenis penggunaan lahan di sub

DAS Samin Hulu Kecamatan Tawangmangu Kabupaten Karanganyar.

Analisis tanah dilakukan di Laboratorium Kimia dan Fisika, sedangkan

Identifikasi cacing tanah dilakukan di Laboratorium Biologi Tanah Fakultas

Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penelitian dilaksanakan pada

bulan Maret 2011.

B. Data yang Diperlukan

Data yang diperlukan dalam penelitian ini terdiri dari data primer dan

data sekunder, meliputi :

1. Data primer, meliputi :

1. Cacing tanah

2. Sifat fisika tanah, meliputi kadar lengas tanah kering angin, berat

volume (BV), berat jenis (BJ), kemantapan agregat, tekstur tanah dan

porositas tanah.

3. Sifat kimia tanah, yang meliputi pH H2O, bahan organik tanah, dan

nisbah C/N tanah.

4. Iklim mikro, yang meliputi data suhu tanah, suhu udara yang dilakukan

10 kali pengukuran selama penelitian dilaksanakan.

2. Data sekunder, meliputi :

1. Peta Administrasi sub DAS Samin, DAS Bengawan Solo, Kabupaten

Karanganyar

2. Peta Jenis Tanah sub DAS Samin, DAS Bengawan Solo, Kabupaten

Karanganyar

3. Peta Geologi sub DAS Samin, DAS Bengawan Solo, Kabupaten

Karanganyar

4. Peta Fungsi Kawasan sub DAS Samin, DAS Bengawan Solo,

Kabupaten Karanganyar


commit to user

15

5. Peta Satuan Lahan sub DAS Samin, DAS Bengawan Solo, Kabupaten

Karanganyar

C. Bahan dan Alat Penelitian

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : Aquades, alkohol

70%, formalin 4%, sampel tanah terusik dan tidak terusik, bahan-bahan kimia

untuk analisis tanah.

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah : kantong plastik, kuas,

monolith, nampan, flakon, cangkul, kertas label, kamera, alat tulis, mikroskop,

GPS, altimeter, pH meter, timbangan analitik, pipet, gelas ukur, tissue.

D. Desain Penelitian dan Teknik Pengambilan Contoh

1. Desain Penelitian

Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif eksploratif yang

menggambarkan fenomena-fenomena yang ada serta menjawab

pertanyaan-pertanyaan yang telah dirumuskan. Penelitian ini juga bersifat

kuantitatif dengan pendekatan survei di lapangan dan didukung hasil

analisis laboratorium.

2. Teknik Pengambilan Contoh

a). Pengambilan contoh cacing di lapangan menggunakan prosedur

monolith tanah berukuran 25 cm x 25 cm x 30 cm merupakan

modifikasi dari metoda yang diperkenalkan oleh Anderson dan

Ingram (1989). Pada setiap transek tanah berukuran 40 m x 5 m dari

setiap agroekosistem diambil 3 monolith tanah.

Contoh cacing tanah diambil dari 4 lapisam kedalaman yaitu: (1)

lapisan seresah di permukaan tanah, (2) 0-10 cm, (3) 10-20 cm, dan

(4) 20-30 cm. Contoh cacing diambil secara manual, dimasukkan ke

dalam botol berisi larutan formalin 4%, dibersihkan, selanjutnya

dipindahkan ke dalam botol yang telah berisi alkohol 75%. Contoh

cacing telah siap diidentifikasi jenisnya.


commit to user

16

b) Teknik Pengambilan Contoh Tanah

- Tanah Terusik

Pengambilan contoh tanah terusik dilakukan dengan metode

simple random sampling atau pengambilan contoh tanah acak

sederhana dengan tujuan untuk menganalisis sifat fisika dan kimia

tanah.

- Tanah Tidak Terusik

Pengambilan contoh tanah untuk tanah tidak terusik

dilakukan dibawah tegakan individu pohon. Ini ditujukan untuk

menganalisis permeabilitas tanah di laboratorium.

E. Tata Laksana Penelitian

1. Tahap Sebelum Kerja Lapang

a. Penentuan batas-batas administratif daerah penelitian

DAS Samin bagian hulu dan tengah terletak di Kabupaten

Karanganyar, sedangkan bagian hilir termasuk Kabupaten Sukoharjo.

Kawasan DAS Samin yang dipilih sebagai daerah penelitian adalah

bagian hulu dengan letak astronomi antara 7°37′40″ LS – 7°40′12.9″

LS dan 110°57′39″ BT – 111°10′38.5″ BT dan dengan ketinggian

tempat antara 205-1741 m dpl.

b. Penentuan Jenis Penggunaan Lahan

Pengukuran sifat fisika tanah dan diversitas serta populasi cacing tanah

dilakukan pada berbagai SPL di sub DAS Samin, Kabupaten

Karanganyar, meliputi: (1) hutan yang masih tersisa di Gunung Lawu,

(2) jenis penggunaan lahan berbasis pohon secara monokultur (Pinus),

(3) jenis penggunaan lahan berbasis pohon secara polikultur atau

Agroforestry, (4) jenis penggunaan lahan hortikultura, (5) jenis

penggunaan lahan berbasis tanaman pangan, dan (6) semak-semak.

Masing-masing jenis penggunaan lahan diulang tiga kali pada lokasi

yang berbeda


commit to user

17

2. Tahap kerja lapang

a. Penentuan lokasi SPL terpilih

Cara menentukan lokasi untuk jenis penggunaan lahanL terpilih

dilakukan dengan overlay peta fungsi kawasan dengan peta jenis tanah

DAS Samin, sehingga didapatkan peta satuan lahan. Berdasarkan peta

satuan lahan tersebut, kemudian digunakan untuk menentukan lokasi

enam jenis penggunaan lahan terpilih. Tahap selanjutnya adalah

melakukan pengecekan kesesuaian antara kondisi di peta dengan

kondisi di lapangan. Pada lokasi pewakil yang akan dipilih, selanjutnya

dibuat transek berukuran 40 cm x 5 cm. Tiap kombinasi perlakuan

diulang tiga kali pada lokasi yang sama namun disesuaikan dengan

kondisi di lapangan.

b. Pengambilan Sampel Cacing Tanah

Pengambilan sampel cacing tanah dilakukan dengan metode hand

sorting dengan menggunakan monolith yang berukuran 25 cm x 25 cm

x 30 cm. Alat ini digunakan untuk pengamatan cacing tanah. Monolith

tersebut dimasukkan ke dalam tanah kemudian tanah disekeliling

monolith di cangkul untuk memudahkan membenamkan dan

mengangkat monolith tersebut. Monolith dibenamkan pada kedalaman

pertama yaitu 0-10 cm kemudian tanah diambil dan diletakkan pada

nampan kemudian mulai hand sorting, begitu juga untuk dua

kedalaman selanjutnya yaitu 10-20 cm dan 20-30 cm. Cacing tanah

yang ditemukan kemudian dimasukkan kedalam flakon yang sudah

diisi dengan formalin 4% untuk selanjutnya diidentifikasi di

laboratorium. Untuk satu jenis pohon dengan tiga ulangan dibutuhkan

6 monolith.

c. Identifikasi Cacing Tanah

Identifikasi cacing tanah dilakukan setelah pengambilan dari lapang,

yaitu dengan membersihkan cacing tanah yang tersimpan di dalam

flakon dengan menggunakan aquades atau air biasa kemudian diamati

dibawah mikroskop. Identifikasi cacing tanah dalam penelitian ini


commit to user

18

hanya sampai pada tingkat ordo dan famili. Setelah cacing tanah

diketahui ordo maupun familinya kemudian ditimbang biomassanya

dan disimpan kembali ke dalam flakon yang sudah diisi dengan

alkohol 70%. Setelah itu dihitung Kepadatan Relatif (KR), Frekuensi

Relatif (FR), Indeks Nilai Penting (INP), dan Indeks Diversitas

Shannon-Wienner.

1. Kepadatan Relatif (KR)

Jenis hewan tanah yang terdapat dalam per satuan volume atau per

satuan penangkapan tidak hanya satu jenis saja yang diketemukan,

tetapi ada beberapa jenis hewan tanah. Maka perlu dilakukan

pengukuran kepadatan relatif (KR) untuk mengetahui atau

membandingkan suatu komunitas dengan komunitas lainnya,

dihitung dengan membandingkan kepadatan suatu jenis dengan

kepadatan semua jenis yang terdapat dalam unit contoh tersebut.

Rumus dari Kepadatan relatif adalah sebagai berikut:

Kepadatan jenis A = Jumlah individu jenis A Jumlah unit contoh/luas/volume

Kepadatan relatif jenis A =

(K jenis A : Jumlah K semua jenis) x 100% (Suin, 1997)

2. Frekuensi Relatif

Dalam suatu luasan tertentu terdapat beberapa jenis hewan atau

cacing tanah, namun terdapat satu jenis hewan saja yang sering

muncul atau yang banyak ditemukan. Dari kenyataan di atas dapat

diketahui Frekuensi Relatifnya yang digunakan untuk mengetahui

Frekuensi Relatif atau frekuensi kehadiran suatu jenis hewan dalam

suatu habitat atau menunjukkan keseringhadiran jenis tersebut di

habitat itu. Dapat dihitung dengan rumus:

FR jenis A = Jumlah contoh unit dimana A ditemukan x 100% Jumlah semua unit contoh

(Suin, 1997)


commit to user

19

3. Indeks Nilai Penting (INP)

INP digunakan untuk mengetahui jenis cacing tanah apa yang

paling dominan per satuan luasan tertentu. Dilihat dari hasil

penjumlahan antara KR dan FR. Ditulis rumus sebagai berikut:

INP = KR cacing tanah jenis A + FR cacing tanah jenis A

Dimana : KR = Kepadatan relatif FR = Frekuensi relatif (Suin, 1997) 4. Indeks Diversitas Shannon-Wienner

Hewan tanah atau cacing tanah tanah yang terdapat dalam suatu

luasan tertentu atau per satuan penangkapan terdapat bermacam-

macam jenis, sehingga perlu dilakukan suatu perhitungan untuk

mengetahui diversitas cacing tanah, dengan rumus :

H’ = - å-

s

i

pipi1

ln

Dimana :

H’ = Indeks Diversitas Shannon-Wienner Pi = Kepadatan relatif jenis cacing tanah ke-i (i = 1, 2,.....n) Pi = Jumlah individu jenis A : Jumlah total individu yang ditemukan. (Suin, 1997)

d. Iklim Mikro

1. Suhu udara

Pengukuran suhu udara dilakukan di bawah tajuk pohon selama 5-

10 menit dengan menggunakan termometer, dilakukan di pagi hari

antara pukul 07.00-10.00 WIB. Pengukuran suhu udara ini

dilakukan setiap satu minggu satu kali selama 10 kali pengukuran

selama periode penelitian.

2. Suhu tanah

Pengukuran suhu tanah diukur dengan cara membenamkan

termometer ke dalam tanah sedalam 5 cm di bawah pohon selama

5-10 menit, dilakukan di pagi hari antara pukul 07.00-10.00 WIB.

Pengukuran suhu udara ini dilakukan setiap satu minggu satu kali

selama 10 kali pengukuran selama periode penelitian.


commit to user

20

e. Analisis laboratorium

1. Sifat fisika tanah

v Tekstur tanah dengan metode pemipetan (Balai Penelitian

Tanah, 2005).

v Kadar lengas tanah dengan metode gravimetri (Balai Penelitian

Tanah, 2005).

v Porositas tanah dengan pengukuran BV dan BJ (Balai Penelitian

Tanah, 2005).

v Berat volume (BV) tanah dengan metode volumetri (Balai

Penelitian Tanah, 2005).

v Berat jenis (BJ) tanah dengan metode gravimetri (Balai

Penelitian Tanah, 2005).

v Kemantapan Agregat dengan metode pengayakan kering dan

basah (Balai Penelitian Tanah, 2005).

2. Sifat kimia tanah

v pH tanah dengan metode elektrometri (Balai Penelitian Tanah,

2005).

v Bahan organik tanah (BOT) dengan metode Walkey-Black

(Balai Penelitian Tanah, 2005).

F. Variabel Pengamatan

Variabel percobaan yang diamati meliputi :

1. Variabel Bebas

- Jenis Penggunaan Lahan

2.Variabel Terikat Utama

a. Diversitas dan Populasi Cacing Tanah

b. Sifat Fisika Tanah

1) Kadar Lengas Tanah

2) Tekstur Tanah

3) Stabilitas Agregat Tanah

4) Porositas Tanah


commit to user

21

5) BV Tanah dan BJ Tanah

3.Variabel Pendukung

a. pH Tanah.

b. Suhu tanah dan suhu udara

G. Analisis Data

Data yang diperoleh diuji menggunakan analisis keragaman (uji F)

untuk mengetahui pengaruh antara jenis penggunaan lahan dengan beberapa

variable (sifat fisika dan kimia tanah). Uji korelasi digunakan untuk

mengestimasi keeratan hubungan antara variabel biologi (diversitas,

kepadatan, dan biomasa) dengan variabel-variabel lingkungan. Uji stepwise

regression digunakan untuk variabel yang paling berpengaruh terhadap fungsi

hidrologi lahan. Perangkat lunak yang digunakan untuk analisis data adalah

Minitab 14.


commit to user

22

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Keadaan Umum Lokasi Penelitian

Sub DAS Samin, merupakan anak Sungai Bengawan Solo Hulu,

Propinsi Jawa Tengah, merupakan salah satu contoh daerah yang mengalami

kerusakan lingkungan yang serius (Nugraha dkk., 2006; 2007). DAS Samin

merupakan salah satu dari 8 (delapan) sub DAS lain yang memberi input air

ke badan sungai Bengawan Solo Hulu (Ahmad, 2008). DAS Samin meliputi

wilayah seluas 32.378,79 ha, dengan bagian hulu dari lereng Gunung Lawu

sebelah barat, melalui wilayah Kabupaten Karanganyar, dan bagian hilir di

sebagian wilayah Sukoharjo (Nugraha dkk., 2006). Sebagian besar daerahnya

merupakan kawasan hutan lindung yang terletak di bagian barat Gunung

Lawu, namun telah banyak mengalami konversi menjadi lahan pertanian dan

permukiman. Sebagian besar penduduk di DAS Samin mengandalkan

sumberdaya alam sebagai sumber mata pencahariannya (Nugraha dkk., 2006;

2007)

Penelitian ini dilaksanakan di wilayah sub DAS Samin, DAS

Bengawan Solo Hulu, Kabupaten Karanganyar. Penentuan lokasi penelitian

dilakukan dengan overlay peta fungsi kawasan dengan peta jenis tanah DAS

Samin, sehingga didapatkan peta satuan lahan. Berdasarkan peta satuan lahan

tersebut, kemudian digunakan untuk menentukan lokasi enam jenis

penggunaan lahan terpilih. Tahap selanjutnya adalah melakukan pengecekan

kesesuaian antara kondisi di peta dengan kondisi di lapangan. Adapun

ringkasan deskripsi lokasi penelitian disajikan pada Tabel 4.1.


commit to user

23

Tabel 4.1 Deskripsi Lokasi Penelitian Berdasarkan Wilayah Administrasi, Letak Astronomi, dan Ketinggian Tempat

Pohon Lokasi S E Elevasi (mdpl)

Pinus Kalisoro 7º40'12.6" 111º8'45.1" 1253 Gondosuli 1 7º39'50.3" 111º10'38.2" 1737 Gondosuli 2 7º39'49.3" 111º10'38.5" 1741

Agroforestry Nglebak 1 7º40'5.5" 111º6'43.5" 913 Nglebak 2 7º40'5.3" 111º6'43.4" 911 Tawangmangu 7º40' 7.7" 111º07' 27,0" 1024

Wortel Gondosuli 7º9'51.9" 111º10'47.8" 1762 Tlogo dringo 1 7º40'9" 111º10'56.8" 1795 Tlogo dringo 2 7º40'10" 111º10'59.8" 1794

Ketela rambat

Krangean 1 7º39'43.5" 111º7'2.9" 748 Krangean 2 7º39'44.3" 111º7'2.6" 738 Krangean 3 7º39'44.8" 111º7'2.1" 731

Semak Gondosuli 1 7º39'52" 111º10'50" 1779 Gondosuli 2 7º39"52.4" 111º10'50.2" 1782 Gondosuli 3 7º39'52.3" 111º10'46.9" 1759

Hutan Tlogo dringo 7º40'9" 111º10'59.8" 1890 Gondosuli 1 7º39'52.3" 111º10'51.9" 1819 Gondosuli 2 7º39'52.3" 111º10'51.4" 1807

Keterangan : m dpl : meter di atas permukaan laut.

Setelah dilakukan pengecekan di lapangan, didapatkan bahwa

lokasi 6 jenis penggunaan lahan berada di wilayah Kecamatan

Tawangmangu. Letak astronomi lokasi penelitian berada pada kisaran

antara 7º39'44.3" LS sampai 7o40'12,6" LS dan 111º6'43.4" BT sampai

111º10'59.8" BT, pada ketinggian antara 731 hingga 1890 m di atas

permukaan laut.

B. Sifat Fisika Tanah Pengendali Fungsi Hidrologi Tanah

1. Tekstur Tanah

Tekstur tanah adalah perbandingan relative dari partikel-partikel

atau fraksi-fraksi primer tanah, yaitu pasir, debu, liat dan lempung atau

dilapangan dikenal dengan rasa kekasaran atau kehalusan dari tanah.

Partikel/ fraksi tanah adalah : Pasir < 2 - 0,05 mm ; Debu < 0,05 - 0,002

mm ; Liat < 0,002 mm atau < 2mm , lebih halus dikenal liat halus < 0,2

mm; Bahan koloid < 0,001 mm. Tekstur erat hubungannya dengan


commit to user

24

plastisitas, permeabilitas, keras dan kemudahan, kesuburan dan

produktivitas tanah pada daerah geografis tertentu (Hakim et al, 1986).

Gambar 4.1. Grafik Rata-Rata Pasir, Debu, Lempung, dan Kelas Tekstur

di Berbagai Jenis Penggunaan Lahan

Berdasarkan Grafik 4.1 dapat diketahui bahwa kandungan %pasir,

% debu, dan % lempung pada tiap-tiap lokasi penggunaan lahan berbeda-

beda. Nilai tekstur tanah (% pasir, % debu, dan % lempung) (Grafik 4.1)

menunjukkan bahwa semua kelas tekstur pada berbagai jenis penggunaan

lahan adalah sama, yaitu geluh debuan (Silty Loam).

Tekstur tanah mempunyai beberapa hubungan dengan pertumbuhan

tanaman dan sifat fisika tanah lain. Hubungan dengan pertumbuhan

tanaman, diantaranya adalah :

1. Apabila tekstur tanah baik, misalnya seperti lempung berpasir diatas

maka akan terjadi porositas tanah yang baik, atau aerasi tanah yang

baik. Hal ini akan memudahkan perembesan akar tanaman secara luas.

2. Sebagai pengaruh penetrasi akar yang luas, maka tanaman akan

mempunyai zona perakaran yang luas.

3. Dengan luasnya zona perakaran, akan menjamin tingginya

pengambilan (pengabsorbsian) unsur-unsur hara tanaman dari dalam

tanah, sehingga memungkinkan tanaman akan tumbuh dengan subur.


commit to user

25

4. Sifat tekstur yang baik, akan menentukan pembentukan struktur tanah

tanah yang baik pula.

5. Dengan lebih halus tekstur tanah, relatif kapasitas tukar kation (KTK)

tinggi, hal ini tergantung pada berapa kandungan liat dan jenis dari

mineral liatnya.

6. Tekstur tanah berpengaruh terhadap sifat-sifat tanah yang lain, sifat

erat berkaitan dengan pertumbuhan tanaman, misalnya sifat

kelengasan tanah, permeabilitas tanah dan sebagainya

(Suwarno, 2007).

Tekstur tanah berpengaruh dalam menyerap (menahan) air dan

unsur hara. Misalnya, pada tanah bertekstur pasir yang butir-butirnya

berukuran lebih besar, maka setiap satuan berat (misal setiap gram)

mempunyai luas permukaan lebih kecil. Sehingga lebih sulit untuk

menyerap (menahan) air dan unsur hara. Tanah-tanah bertekstur liat,

karena lebih halus maka setiap satuan berat (misal setiap gram)

mempunyai luas permukaan lebih besar sehingga kemampuan tanah dalam

menyerap (menahan) air dan unsur hara lebih tinggi bila dibandingkan

tanah bertekstur pasiran (Hardjowigeno, 1981)

2. Porositas Tanah

Gambar 4.2. Grafik Porositas Tanah di Berbagai Jenis Penggunaan Lahan


commit to user

26

Porositas tanah adalah kemampuan tanah dalam menyerap air.

Porositas tanah erat kaitannya dengan tingkat kepadatan tanah (Bulk

Density). Semakin padat tanah berarti semakin sulit untuk menyerap air,

maka porositas tanah semakin kecil. Sebaliknya semakin mudah tanah

menyerap air maka tanah tersebut memiliki porositas yang besar. Lalu apa

keuntungan kita mengetahui porositas suatu tanah? Tinggi rendahnya

porositas suatu tanah ini sangat berguna dalam menentukan tanaman yang

cocok untuk tanah tersebut. Bila suatu tanah dengan porositas rendah

dalam artian sulit menyerap air, maka bila kita menanam tanaman yang

tidak rakus air, akan sangat menghambat bahkan merusak. Dalam keadaan

air yang lama terserap (hingga tergenang) sementara tanaman yang di

tanam tidak membutuhkan banyak air justru akan menjadikan kondisi

lingkungan mikro di sekitar tanaman menjadi lembab akibatnya akan

mempengaruhi perkembangan penyakit tanaman. Selain itu, tanaman akan

mudah rusak bila tergenang air terlalu lama, karena tanaman tersebut

dalam kondisi tercekam kelebihan air yang dapat menyebabkan

pembusukan akar tanaman (Nabilussalam, 2011).

Particle Density didefinisikan sebagai berat suatu volume

kepadatan tanah. Jelasnya yang dimaksud dengan tanah disini adalah

volume tanah saja, jadi tidak termasuk volume ruang-ruang yang terdapat

diantara partikel (ruang pori).

Nilai porositas tertinggi dimiliki oleh jenis penggunaan lahan untuk

hutan (49,81%), sedangkan nilai porositas terendah dimiliki oleh jenis

penggunaan lahan untuk ketela (5,05%). Rendahnya nilai porositas pada

ketela bisa disebabkan o;eh kandungan liat yang tinggi bila dibandingkan

dengan jenis penggunaan lahan yang lain.


commit to user

27

3. Kemantapan Agregat

Gambar 4.3. Grafik Kemantapan Agregat Tanah pada Berbagai Jenis Penggunaan Lahan

Kemantapan agregat adalah ketahanan rata-rata agregat tanah

melawan pendispersi oleh benturan tetes air hujan atau penggenangan air.

Kemantapan tergantung pada ketahanan jonjot tanah melawan daya

dispersi air dan kekuatan sementasi atau pengikatan. Faktor-faktor yang

berpengaruh dalam kemantapan agregat antara lain bahan-bahan

penyemen agregat tanah, bentuk dan ukuran agregat, serta tingkat agregasi.

Stabilitas agregat yang terbentuk tergantung pada keutuhan tanah

permukaan agregat pada saat rehidrasi dan kekuatan ikatan antarkoloid-

partikel di dalam agregat pada saat basah. Pentingnya peran lendir (gum)

microbial sebagai agen pengikat adalah menjamin kelangsungan aktivitas

mikroba dalam proses pembentukan ped dan agregasi (Anonim, 2003b)

Berdasarkan Grafik 4.3, diketahui bahwa nilai kemantapan agregat

tertinggi dimiliki oleh jenis penggunaan lahan ketela (48,8%). Sedangkan

nilai kemantapan agregat terendah dimiliki oleh jenis penggunaan lahan

wortel (30,58%).


commit to user

28

Nilai kemantapan agregat pada penggunaan lahan wortel

disebabkan oleh struktur tanah yang remah dan lepas. Sehingga ketika

menerima pukulan air hujan, tanah akan mudah hancur.

4. Permeabilitas Tanah

Gambar 4.4. Grafik Permeabilitas Tanah pada Berbagai Jenis Penggunaan Lahan

Permeabilitas adalah tanah yang dapat menunjukkan kemampuan

tanah meloloskan air. Tanah dengan permeabilitas tinggi dapat menaikkan

laju infiltrasi sehingga menurunkan laju air larian. Pada ilmu tanah,

permeabilitas didefenisikan secara kualitatif sebagai pengurangan gas-gas,

cairan-cairan atau penetrasi akar tanaman atau lewat (Nabilussalam, 2011).

Pada tabel 4.2.b bahwa nilai permeabilitas tanah tertinggi terdapat

pada jenis penggunaan lahan hutan (58,37%). Sedangkan nilai

permeabilitas tanah terendah terdapat pada jenis penggunaan lahan untuk

tanaman wortel (9,45%).

Besar kecilnya permeabilitas dapat dipengaruhi oleh beberapa

faktor. Faktor yang mempengaruhi permeabilitas:

a) Tekstur tanah. Tekstur tanah sangat mempengaruhi permeabilitas

tanah. Hal ini dikarenakan permeabilitas itu adalah melewati tekstur


commit to user

29

tanah. Misalnya tanah yang bertekstur pasir akan mudah melewatkan

air dalam tanah

b) Struktur tanah. Struktur tanah juga mempengaruhi permebilitas.

Semakin banyak ruang antar struktur, maka semakin cepat juga

permeabilitas dalam tanah tersebut. Misalnya tanah yang berstruktur

lempeng akan sulit di tembus oleh air daru pada berstruktur remah

c) Porositas. Porositas atau ruang pori adalah rongga antar tanah yang

biasanya diisi air atau udara. Pori sangat menentukan sekali dalam

permeabilitas tanah, semakin besar pori dalam tanah tersebut, maka

semakin cepat pula permeabilitas tanah tersebut

d) Viskositas. Viskositas sama juga dengan kekentalan air, semakin

kental air tersebut, maka semakin sulit juga air untuk menembuas

tanah tersebut

e) Gravitasi. Gaya gravitasi atau gaya tarik bumi juga sangat menentukan

permeabilitas tanah, karena permeabilitas adalah gaya yang masuk ke

tanah menurut gaya gravitasi (Nabilussalam, 2011).

Bulk density merupakan petunjuk kepadatan tanah. Makin padat

suatu tanah makin tinggi Bulk density berarti makin sulit meneruskan air

atau ditembus akar tanaman. Pada umumnya Bulk density kurang dari 0,85

(S.Hardjowigeno, 1981).


commit to user

30

5. Ringkasan Sifat Fisika Tanah Penentu Fungsi Hidrologis Tanah

Gambar 4.5. Grafik Sifat Fisika Tanah Penentu Fungsi Hidrologis Tanah

Berdasarkan Grafik 4.5, diketahui bahwa berdasarkan data-data sifat

fisika tanah, jenis penggunaan lahan yang mampu menjaga fungsi hidrologis

tanah secara berturut-turut adalah hutan (dengan nilai kemantapan agregat

35,74 %; permeabilitas 58,37 cm/jam; dan porositas 49,8 %), semak (dengan

nilai kemantapan agregat 41,24 %; permeabilitas 36,55 cm/jam; dan porositas

43,39 %), agroforestri (dengan nilai kemantapan agregat 43,8 %;

permeabilitas 46,02 cm/jam; dan porositas 21,05 %), pinus (dengan nilai

kemantapan agregat 41,69 %; permeabilitas 33,04 cm/jam; dan porositas

24,53 %), wortel (dengan nilai kemantapan agregat 30,58 %; permeabilitas

9,45 cm/jam; dan porositas 34,06 %), dan ketela (dengan nilai kemantapan

agregat 48,48 %; permeabilitas 7,76 cm/jam; dan porositas 5,05 %).

C. Iklim Mikro

Kondisi iklim mikro (suhu tanah, suhu udara, dan kelengasan tanah)

pada saat pengambilan sampel antara bulan Maret-Mei 2011 selama 10

minggu berbeda-beda antar lokasi. Besarnya rata-rata suhu udara, suhu tanah,

dan kelengasan tanah lokasi jenis penggunaan lahan disajikan pada Tabel 4.2.


commit to user

31

Tabel 4.2 Data Rata-Rata Suhu Udara, Suhu Tanah, Dan Kelengasan Tanah di Berbagai Jenis Penggunaan Lahan

Pohon Suhu Udara (oC)

Suhu Tanah (oC)

Kelengasan Tanah Kondisi Lapang(%)

Pinus 19,54 18,73 52,86 Hutan 17,83 17,00 57,55 Ketela 21,17 20,25 49,91 Semak 18,23 17,13 54,52 Agroforestri 21,08 19,96 53,29 Wortel 17,83 17,04 53,51

Berdasarkan Tabel 4.3, kadar lengas tertinggi terdapat pada jenis

penggunaan lahan hutan (57.55 %), sedangkan terendah pada jenis

penggunaan lahan ketela (49.91 %).

Faktor-faktor yang mempengaruhi kadar lengas adalah pengaruh

temperatur terhadap sifat-sifat tanah lebih kecil dibandingkan curah hujan

(lengas), karena sebagian energi digunakan untuk evaporasi dan transpirasi.

Jadi pengaruh temperatur berpengaruh terhadap kegiatan perombakan bahan

organik serta laju reaksi pelapukan kimia. Iklim merupakan faktor yang

mempengaruhi kadar lengas tanah. Curah hujan dan temperatur merupakan

bagian dari iklim yang berpengaruh pada kandungan kadar lengas tanah.

Faktor topografi berpengaruh pada kandungan lengas tanah dalam

mempercepat kehilangan lengas atau sebaliknya, yaitu mengawetkannya

(Anonimd, 2010).

Manfaat mengetahui kandungan lengas tanah dalam bidang pertanian

adalah lengas berperan sangat penting dalam proses genesa tanah.

Kelangsungan hidup tanaman dan renik tanah. Setiap reaksi kimia dan fisika

yang terjadi di dalam tanah hampir selalu melibatkan air sebagai pelarut

garam-garam mineral. Senyawa asam dan basa, serta ion-ion dan gugus-

gugus organik maupun anorganik. Manfaat lain dari perhitungan kadar lengas

ini dalam bidang pertanian antara lain, pengetahuan kadar lengas tanah

digunakan untuk menduga kebutuhan air untuk persawahan, menduga

kebutuhan air selama proses irigasi dan mengetahui kemampuan suatu jenis


commit to user

32

tanah mengenai daya simpan lengas atau airnya. Selain itu digunakan untuk

mengetahui daya tahan tanah terhadap erosi.

Berdasarkan Tabel 4.2, suhu udara dan suhu tanah tertinggi terjadi di

ketela, berturut-turut yaitu 21,7 oC dan 20,25 oC, serta terendah pada hutan,

berturut-turut yaitu 17,83 oC dan 17,00 oC. Suhu udara dan suhu tanah

terendah terjadi di hutan, hal ini diduga karena lokasi hutan yang terletak di

dataran tinggi dengan ketinggian tempat antara 1807-1890 m dpl (Tabel 4.1),

sehingga suhu udara dan suhu tanah lebih rendah dibandingkan dengan lokasi

yang lain.

D. Frekuensi Relatif Cacing Tanah (FR), Kepadatan Relatif (KR), Indeks Nilai Penting (INP), dan Dominansi

Indeks Nilai Penting (INP) ini digunakan untuk menetapkan

dominansi suatu jenis terhadap jenis lainnya atau dengan kata lain nilai

penting menggambarkan kedudukan ekologis suatu jenis dalam komunitas.

Indeks Nilai Penting dihitung berdasarkan penjumlahan nilai Kepadatan

Relatif (KR), Frekuensi Relatif (FR) dan Dominansi Relatif (DR).

Pengambilan sampel cacing tanah dilakukan pada bulan Maret-Mei 2011.

Frekuensi Relatif, Kepadatan Relatif, Indeks Nilai Penting, dan dominansi

cacing tanah epigeik disajikan pada Tabel 4.3.a dan Tabel 4.3.b.


commit to user

32

Tabel 4.3.a Nilai Frekuensi Relatif, Kepadatan Relatif, Indeks Nilai Penting, dan Dominansi Cacing Tanah di Jenis Penggunaan Lahan

Spesies Pinus Hutan Ketela

FR KR INP Dominansi FR KR INP Dominansi FR KR INP Dominansi Pontoscolex corethrurus

66,67%

70,76% 137,43% Pontoscolex corethrurus

- - - Metaphire capensis

66,67% 75,56% 142,26%

Pontoscolex corethrurus

Metaphire capensis

33,33% 29,24% 62,57% 100% 100% 200% 11,11% 9,52% 20,63%

Kokon - - - - - - 22,22% 14,48% 37,10% Jumlah Spesies 2 1 3

H’ 0,524 0 0,668

Tabel 4.3.b Nilai Frekuensi Relatif, Kepadatan Relatif, Indeks Nilai Penting, dan Dominansi Cacing Tanah di Jenis Penggunaan

Lahan

Spesies Semak Agroforestri Wortel

FR KR INP Dominansi FR KR INP Dominansi FR KR INP Dominansi Pontoscolex corethrurus

42,86%

32,26% 17,69% Metaphire capensis

60,00% 60,04% 15,40% Pontoscolex corethrurus

- - - Metaphire capensis

Metaphire capensis

57,14% 67,74% 156,31% 25,00% 24,95% 137,45% 100% 100% 200%

Kokon - - - 15,00% 15,01% - - - - Jumlah Spesies 2 3 1

H’ 0,692 0,937 0

Keterangan : FR : Frekuensi Relatif KR : Kepadatan Relatif INP : Indeks Nilai Penting


commit to user

33

Gambar 4.6. Grafik Nilai Indeks Diversitas Shannon-Wienner dan Jumlah Spesies pada Berbagai Jenis Penggunaan Lahan

Indeks Diversitas Shannon-Wienner

Hewan tanah atau makrofauna tanah yang terdapat dalam suatu luasan

tertentu atau per satuan penangkapan terdapat bermacam-macam jenis,

sehingga perlu dilakukan suatu perhitungan untuk mengetahui diversitas

makrofauna, dengan rumus:

H’ = - å-

s

i

pipi1

ln

Dimana : H = Indeks Diversitas Shannon-Wienner

pi= Kepadatan relatif jenis makrofauna ke-i (i = 1, 2,..n)

pi= anangditemuklindividuyjumlahtota

vidujenisAjumlahindi

(Suin, 1997)

Berdasarkan Tabel 4.3.a dan Tabel 4.3.b, jumlah spesies cacing tanah

tertinggi ditemukan di agroforestri, dibuktikan dengan jumlah spesies dan

Nilai Indeks Diversitas, berturut-turut yaitu 3 dan 0,937, yang terendah

dibandingkan dengan di jenis penggunaan lahan wortel dan hutan, yaitu 1

spesies dan 0.


commit to user

34

Tabel 4.4 Kelas Indeks Diversitas Shannon-Wienner

No Nilai Keterangan

1 > 3 Keanekaragaman tinggi, penyebaran jumlah individu tiap spesies tinggi dan kestabilan komunitas tinggi

2 1 - 3 Keanekaragaman sedang, penyebaran jumlah individu tiap spesies tinggi dan kestabilan komunitas sedang

3 < 1 Keanekaragaman rendah, penyebaran jumlah individu tiap spesies tinggi dan kestabilan komunitas rendah

Dari lokasi penelitian, didapatkan bahwa semua jenis penggunaan

lahan mempunyai nilai <1. Hal tersebut menunjukkan bahwa jenis

penggunaan lahan mempunyai keanekaragaman rendah, penyebaran jumlah

individu tiap spesies tinggi dan kestabilan komunitas rendah. Tetapi, jenis

penggunaan lahan agroforestri mempunyai nilai lebih tinggi bila

dibandingkan dengan yang lain.

Dominansi cacing tanah dapat diketahui dari nilai INP dari tiap-tiap

jenis cacing tanah yang ditemukan. INP merupakan hasil penjumlahan dari

KR dan FR, dimana cacing tanah dominan ditunjukkan dengan Indeks Nilai

penting tertinggi. Spesies yang yang mempunyai Indeks Nilai penting

tertinggi adalah Metaphire capensis.

E. Kepadatan Populasi dan Biomasa Cacing Tanah

Kepadatan populasi adalah jumlah individu tiap satuan luas, volume,

atau satuan penangkapan. Kepadatan hewan tanah sangat bergantung pada

habitatnya, karena keberadaan dan kepadatan populasi suatu jenis hewan

tanah di suatu daerah sangat ditentukan keadaan daerah tersebut (Suin, 1997).

Hal ini diduga karena pengaruh aktifitas cacing tanah yang selalu

bergerak dalam mencari makan dan mencari habitat yang sesuai, sedangkan

pada jenis penggunaan lahan terdapat cukup nutrisi untuk kelangsungan hidup

cacing tanah sehingga kepadatan populasi di daerah jenis penggunaan lahan

menjadi kecil. Wallwork (1970) menyatakan bahwa jumlah dan distribusi

seresah mempengaruhi kepadatan populasi cacing tanah. Cacing tanah dapat

menghancurkan sejumlah besar seresah di lantai hutan. Jika tempat tersebut

populasi cacing tanah tinggi menunjukkan jenis seresah tersebut disukai oleh

cacing tanah.


commit to user

35

Cacing tanah yang ditemukan pada penelitian ini terdapat 2 spesies,

yang masing-masing memiliki jumlah kepadatan populasi maupun biomassa

yang berbeda-beda. Berdasarkan lampiran, rata-rata kepadatan populasi dan

biomassa cacing tanah tertinggi disumbangkan oleh spesies Oligochaeta

(cacing tanah) dengan spesies Pontoscolex corethrurus sebesar 5,57

(ekor/tangkapan) dan Metaphire capensis sebesar 2,93 (ekor/tangkapan).

Kedua spesies tersebut ditemukan hampir diseluruh jenis penggunaan lahan.

Hal ini membuktikan bahwa ke-6 jenis penggunaan lahan yang digunakan

pada penelitian ini memiliki kondisi habitat yang sesuai bagi kedua spesies

tersebut.

Gambar 4.7. Grafik Nilai Suhu Udara, Suhu Tanah, dan pH Tanah pada Berbagai Jenis Penggunaan Lahan

Kondisi iklim mikro, pH, dan seresah dapat mempengaruhi keberadaan

cacing tanah di jenis penggunaan lahan. Seresah bersama akar tanaman

merupakan sumber bahan organik yang dapat mempengaruhi aktifitas cacing

tanah tanah. Aktifitas tersebut berperan dalam memperbaiki sifat fisik tanah.

Proses dekomposisi bahan organik menghasilkan keasaman tanah (pH) yang

nantinya menciptakan habitat bagi cacing tanah tanah. Populasi cacing tanah


commit to user

36

berkembang baik pada pH netral dan pH yang ideal untuk cacing tanah adalah

5,8-7.2 (Rukmana, 1999).

Suin (1997) menyatakan bahwa pada tanah dengan vegetasi dasarnya

rapat, cacing tanah akan banyak ditemukan, karena fisik tanah lebih baik dan

sumber makanan yang banyak ditemukan berupa seresah. Menurut Edwards

dan Lofty (1977) faktor makanan, baik jenis maupun kuantitas vegetasi yang

tersedia di suatu habitat sangat menentukan keanekaragaman spesies dan

kerapatan populasi cacing tanah di habitat tersebut.

Pontoscolex corethrurus termasuk dalam famili Glossoscolecidae

dengan tanda-tanda khusus yaitu memiliki panjang total tubuh berkisar antara

35-120 mm, diameter 2-4 mm, dengan jumlah segmen berkisar antara 83-215

segmen, warna bagian dorsal cokelat kekuningan, warna bagian ventral abu-

abu keputihan. Warna ujung anterior kekuningan dan warna ujung posterior

cokelat kekuningan. Prostomium prolobus atau epilobus dengan satu segmen

yang ditarik kembali. Seta kecil berlekuk-lekuk serta garis melintang dan

bagian anterior seta kelihatan tidak jelas tetapi pada bagian posterior seta

kelihatan dangat jelas, biasanya sekitar 10-12 bagian depan sangat jelas dan

lebar dari seta berpasangan. Klitelium bentuk pelana mulai dari segmen 14-20

(John, 1998).

Menurut Hanafiah (2005), pH tanah sangat mempengaruhi populasi

dan aktivitas cacing tanah sehingga menjadi faktor pembatas penyebaran dan

spesiesnya. Menurut Edwards dan Lofty (1977), cacing tanah sangat sensitif

terhadap keasaman tanah, karena itu pH menjadi faktor pembatas dalam

menentukan jumlah spesies yang dapat hidup pada tanah tertentu.

Cacing tanah menyukai pH tanah sekitar 5,8-7,2. Penyebaran vertikal

maupun horizontal cacing tanah sangat dipengaruhi oleh pH tanah.

Selanjutnya Wallwork (1970) menyatakan bahwa keberadaan spesies cacing

tanah pada suatu areal sangat ditentukan oleh kandungan bahan organik pada

areal tersebut. Hal ini dibuktikan dengan nilai pH di jenis penggunaan lahan

Pinus, Hutan, Ketela, Semak, Agroforestri, dan Wortel berturut-turut yaitu

5,69; 5,81; 5,74; 5,68; 5,72; dan 5,76.


commit to user

37

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

1. Fungsi hidrologi lahan dipengaruhi oleh beberapa sifat fisika tanah, antara

lain: tekstur tanah, permeabilitas tanah, dan kemantapan agregat.

2. Berdasarkan data-data sifat fisika tanah, jenis penggunaan lahan yang

mampu menjaga fungsi hidrologis tanah secara berturut-turut adalah hutan

(dengan nilai kemantapan agregat 35,74 %; permeabilitas 58,37 cm/jam;

dan porositas 49,8 %), semak (dengan nilai kemantapan agregat 41,24 %;

permeabilitas 36,55 cm/jam; dan porositas 43,39 %), agroforestri (dengan

nilai kemantapan agregat 43,8 %; permeabilitas 46,02 cm/jam; dan

porositas 21,05 %), pinus (dengan nilai kemantapan agregat 41,69 %;

permeabilitas 33,04 cm/jam; dan porositas 24,53 %), wortel (dengan nilai

kemantapan agregat 30,58 %; permeabilitas 9,45 cm/jam; dan porositas

34,06 %), dan ketela (dengan nilai kemantapan agregat 48,48 %;

permeabilitas 7,76 cm/jam; dan porositas 5,05 %).

3. Aktivitas cacing tanah dalam menggali tanah akan meningkatkan jumlah

pori makro tanah dan stabilitas agregat. Pada hutan, mempunyai rata-rata

kepadatan relatif cacing tanah yang tinggi (2,90) dibandingkan dengan

lokasi yang lain. Sehingga, nilai porositas hutan juga tinggi (49,8 %).

4. Spesies yang yang mempunyai Indeks Nilai Penting tertinggi adalah

Metaphire capensis.

B. Saran

1. Perlu diadakannya penelitian lanjutan yang dilakukan selama 2 musim

berturut-turut dan perlu adanya pengkajian lebih lanjut terhadap sifat kimia

pada lokasi-lokasi penelitian.

2. Jenis penggunaan lahan yang disarankan pada lokasi penelitian adalah

hutan dan semak. Karena, hutan dan semak merupakan jenis penggunaan

lahan yang mampu menjaga fungsi hidrologi.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id KARAKTERISASI ......karakterisasi cacing tanah dan sifat...

Documents

Transcript of perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id KARAKTERISASI ......karakterisasi cacing tanah dan sifat...