ABSTRAK I Wayan Bunada NIM. 1305105084. Beberapa Sifat Biologi Tanah Kebun Jeruk Siam (Citrus Nobilis Tan) Pada Pola Tanam Monokultur dan Tumpangsari dengan Beberapa Tanaman Sayuran Di Desa Sekaan Kecamatan Kintamani Dibimbing oleh : Dr. Ir. A. A. Istri Kesumadewi, M.Si dan Ir. I Wayan Dana Atmaja, M. P Penelitian sifat biologi tanah kebun jeruk siam dilakukan di Desa Sekaan Kecamatan Kintamani dari bulan November 2015 sampai bulan Maret 2016. Penelitian dilakukan dengan Rancangan Acak Lengkap (RAL). Parameter yang diukur yaitu pH tanah, C-organik, populasi mikroorganisme, populasi jamur, respirasi tanah, bakteri gram (+), bakteri gram (-). Hasil penelitian menunjukkan bahwa pola tanam jeruk siam mempengaruhi beberapa sifat biologi tanah yang diamati yaitu jumlah total mikroorganisme dan jamur tanah. Nanum, jumlah total bakteri garam (+), bakteri gram (-) dan respirasi tanah menunjukkan perbedaan tidak nyata terhadap masing – masing pola tanam jeruk siam. Aktivitas dan jumlah total mikroorganisme tanah relatif lebih tinggi pada masing – masing pola tanam tumpangsari jeruk siam dengan beberapa tanaman sayuran. Pola tanam tumpangsari jeruk siam dengan tanaman timun memiliki sifat biologi tanah terbaik dibandingkan sistem monokultur jeruk siam maupun tumpangsari jeruk siam dengan tanaman sayuran lainnya, sedangkan sifat biologi tanah terendah terdapat pada sistem monokultur tanaman jeruk. Kata Kunci : pola tanam, sifat biologis tanah, mikroorganisme tanah, monokultur, tumpangsari
ABSTRACT I Wayan Bunada NIM. 1305105084 Some Biological Soil Properties of Orange plantations (Citrus Nobilis Tan) under Cropping Pattern of Monoculture and Intercropping with some Vegetable Crops in Sekaan Village of Kintamani District Supervised by : Dr. Ir. A. A. Istri Kesumadewi, M.Si and Ir. I Wayan Dana Atmaja, M. P Orange fruits are of economically important commodity in Bali that mostly produced in Bangli District including Kintamani Districts. The fruits produced under intensified system of monoculture and intercropping with vegetable crops in the area. Those systems predicted contribute to variation of soil biological properties as the results of differences in magnitude of agrochemicals that being used. A research about soil biological properties of orange orchard land was conducted in Sekaan Village of Kintamani on November 2015 - March 2016. The purpose of the study was to quantify the difference of soil biological properties among the common cropping pattern applied in the study area, named: monoculture of orange, and either intercropping of orange with cabbage (Brassica Oleracea), tomatoes (Solanum Iycopersicum), chilli (Capsicum Annum L.), or cucumber (Cucumis Sativus). Three replicates of rhizosperic soil samples were collected from each planting systems and proceed for selected soil analysis. The measured parameters were soil pH, organic-C, well as the respective total population number of soil microorganisms, fungi, Gram (+) and Gram (-) bacteria, and also soil respiration. The results showed that total population number of soil microorganisms and total fungi were significantly higher on intercropping compare to monoculture systems. No significant different of those present among soils that cultivated with different vegetable crops. In contrary, no differences were also observed for both soil respiration value and total number of G (+) and G (-) bacteria among soils differing in cropping pattern. Key words: cropping pattern, soil biological properties, soil microorganisms, monoculture, intercropping
RINGKASAN
Jeruk merupakan salah satu varietas unggulan sektor pertanian di Kabupaten Bangli. Jenis jeruk siam adalah yang paling diminati pembeli. Tanaman jeruk siam biasanya dibudidayakan secara monokultur atau tumpangsari dengan tanaman hortikultura seperti: cabai, tomat, kubis, timun dan petsai. Berdasarkan pengalaman petani setempat, tanaman jeruk yang ditumpangsarikan umumnya lebih subur dibandingkan yang ditanam monokultur. Penelitian mengenai pengaruh pola tanam monokultur jeruk siam dan tumpangsari jeruk dengan beberapa tanaman sayuran terhadap sifat-sifat biologi tanah masih jarang dilakukan. Penelitian tersebut diperlukan untuk mengevaluasi pengaruh pola tanam terhadap kesuburan biologi tanah di kebun jeruk siam. Penelitian ini dilakukan dengan mengambil lokasi di Desa Sekaan Kecamatan Kintamani, yang merupakan salah satu desa penghasil jeruk di Kintamani Penelitian ini telah dilaksanakan mulai bulan November 2015 sampai Maret 2016. Penelitian dirancang menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) penelitian dilakukan dengan metode survei. Lokasi penelitian dan pengambilan sampel tanah ditentukan secara purposif (purposive random sampling) yaitu teknik pengambilan sampel secara acak disuatu wilayah yang terdapat dalam populasi yang dianggap sama pada 5 jenis pola tanam jeruk siam, yaitu (1) monokultur kebun jeruk siam, (2) tumpangsari jeruk siam dengan tanaman cabai, (3) tumpangsari jeruk siam dengan tanaman kubis, (4) tumpangsari jeruk siam dengan tanaman tomat, (5) dan tumpangsari jeruk siam dengan tanaman timun. Hasil penelitian
menunjukkan, bahwa perbedaan pola tanam jeruk siam
menyebabkan perbedaan nyata beberapa sifat kimia dan sifat biologi tanah yang
diukur dalam penelitian ini. Pola tanam tumpangsari jeruk siam dengan beberapa tanaman sayuran relatif meningkatkan aktivitas dan jumlah total populasi mikroorganisme. Total populasi mikroorganisme tanah pada masing – masing pola tanam tumpangsari jeruk siam dengan beberapa tanaman sayuran nyata lebih tinggi yaitu 21,33 - 24,00 x 108spk/g tanah, dibandingkan pada pola tanam monokultur jeruk siam yaitu 16,67 x108spk/g tanah. Peningkatan jumlah total populasi mikroorganisme tanah antara pola tanam monokultur jeruk siam dan pola tanam tumpangsari jeruk siam dengan dengan beberapa tanaman sayuran sebesar 21,42 % - 30,54 %. Total populasi jamur tanah pada masing – masing pola tanam tumpangsari jeruk siam dengan beberapa tanaman sayuran nyata lebih tinggi yaitu 6,97 - 8,35 x 106spk/g tanah, dibandingkan pada pola tanam monokultur jeruk siam yaitu 5,75 x 106spk/g tanah. Peningkatan jumlah total populasi jamur tanah antara monokultur jeruk siam dan tumpangsari jeruk siam dengan beberapa tanaman sayuran sebesar 14,93 - 31,14 %. Hasil analisis statistika menunjukan bahwa jumlah total bakteri gram negatif dan bakteri gram positif berbeda tidak nyata (p≤0,05) pada masing – masing jenis pola tanam jeruk siam. Jumlah total bakteri gram positif terlihat lebih tinggi pada masing – masing pola tanam tumpangsari dengan beberapa tanaman sayuran yaitu 7,00 - 9,67 x 106 spk/g tanah, dibandingkan pola tanam monokultur jeruk siam yaitu 5,67 x 106spk/g tanah. Peningkatan jumlah total bakteri gram positif antara monokultur jeruk siam dan tumpangsari jeruk siam dengan beberapa tanaman sayuran sebesar 19 % - 22,64 %. Jumlah total populasi bakteri gram negatif terlihat lebih tinggi pada masing – masing pola tanam tumpangsari jeruk siam dengan beberapa tanaman sayuran yaitu 13,00 - 15,33 x 106spk/g tanah,
dibandingkan pola tanam monokultur jeruk siam yaitu 12,33 x 106spk/g tanah. Peningkatan peningkatan total bakteri gram negatif antara monokultur jeruk siam dan tumpangsari jeruk siam dengan beberapa tanaman sayuran sebesar 13,95 % 19,56 %. Respirasi tanah berbeda tidak nyata (p≤0,05) pada masing – masing jenis pola tanam jeruk siam. Laju respirasi tanah terlihat lebih tinggi pada pola tanam tumpangsari dengan beberapa tanaman sayuran yaitu 1,86 - 2,63 mg CO2/kg tanah/hari, dibandingkan pola tanam monokultur jeruk siam yaitu 1,53 mg CO2/kg tanah/hari. Peningkatan laju respirasi tanah antara pola tanam monokultur jeruk siam dan pola tanam tumpangsari jeruk siam dengan beberapa tanaman sayuran sebesar 17,74 % - 24,25 %. Nilai pH tanah nyata lebih tinggi pada pola tanam tanam tumpangsari jeruk siam dengan beberapa tanaman sayuran yaitu 6,72 – 6,85 dibandingkan pola tanam monokultur jeruk siam yaitu 6,38. Peningkatan pH tanah antara pola tanam monokultur jeruk siam dan tumpangsari jeruk siam dengan beberapa tanaman sayuran sebesar 5,05% - 6,86%. Kadar C-organik tanah berbeda tidak nyata (p≤ 0,05) terhadap masing - masing pola tanam jeruk siam. Kadar C-organik tanah terlihat lebih tinggi pada masing – masing pola tanam tumpangsari jeruk siam dengan beberapa tanaman sayuran yaitu 2,85 – 3,54 % dibandingkan pola tanam monokultur jeruk siam yaitu 2,32 %. Peningkatan kadar C-organik tanah antara pola tanam monokultur jeruk siam dan pola tanam tumpangsari jeruk siam dengan beberapa tanaman sayuran sebesar 18,59% - 34,47 %. Tanah pada pola tanam tumpangsari memiliki jumlah total populasi mikroorganisme yang nyata lebih tinggi dibandingkan monokultur, Hal ini mengindikasikan bahwa jenis pola tanam tumpangsari jeruk siam dengan
beberapa tanaman sayuran dapat memperbaiki sifat biologi tanah melalui penambahan dosis pupuk kimia dan kandang ayam secara intensif pada waktu pengolahan tanah untuk penaman beberapa jenis sayuran. Perbaikan terbesar sifat biologi pada pola tanam tumpangsari berdasarkan aktivitas dan jumlah total populasi mikroorganisme ditemukan pada pola tanam tumpangsari jeruk siam dengan tanaman timun, terendah pada tumpangsari jeruk siam dengan tanaman cabai.
BEBERAPA SIFAT BIOLOGI TANAH KEBUN JERUK SIAM (Citrus nobilis Tan) PADA POLA TANAM MONOKULTUR DAN TUMPANGSARI DENGAN BEBERAPA TANAMAN SAYURAN DI DESA SEKAAN KECAMATAN KINTAMANI
I Wayan Bunada NIM 1305105084
Menyetujui
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr. Ir. A.A. Istri Kesumadewi, M.Si NIP. 19681223 199303 2 001
Ir. I Wayan Dana Atmaja,MP NIP. 19580303 198601 1 001
Mengesahkan, Dekan Fakultas Pertanian Universitas Udayana
Prof. Dr. Ir. I Nyoman Rai, MS NIP. 19630515 198803 1 001
Tanggal Lulus
: 11 Agustus 2016
BEBERAPA SIFAT BIOLOGI TANAH KEBUN JERUK SIAM (Citrus nobilis Tan) PADA POLA TANAM MONOKULTUR DAN TUMPANGSARI DENGAN BEBERAPA TANAMAN SAYURAN DI DESA SEKAAN KECAMATAN KINTAMANI
Dipersiapkan dan diajukan oleh I Wayan Bunada NIM. 1305105084 Telah diuji dan dinilai oleh Tim Penguji Pada tanggal 11 Agustus 2016
Berdasarkan SK Dekan Fakultas Pertanian Universitas Udayana No
: 153/UN14.1.32/DL/2016
Tanggal
: 08 Agustus 2016
Tim Penguji Skripsi adalah: Ketua
: Ir. A. A. Ngurah Gede Suwastika, M.P
Anggota
: Dr. Ir. Ni Luh Kartini, M.S Ir. Ni Nengah Soniari, M.P Ir. I Wayan Dana Atmaja, M.P Dr. Ir. A. A Istri Kesumadewi, M. Si
RIWAYAT HIDUP Penulis bernama I Wayan Bunada dilahirkan di Bangli pada tanggal 20 Juli 1992, sebagai anak pertama dari lima bersaudara dari pasangan I Made Arsa (ayah) dan Ni Made Darmasih (ibu). Penulis memulai jenjang pendidikan di SD Negeri Sekaan Kintamani 1997-2003, kemudian melajutkan pendidikan di SMP N 2 Tegalalang sampai tahun 2006. Tahun 2010 penulis menamatkan pendidikan di SMA N 1 Kintamani. Pada Tahun 2012 memulai kuliah sebagai mahasiswa di Jurusan Tanah Fakultas Pertanian Universitas Udayana melalui jalur PMDK. Selama kuliah penulis aktif mengikuti organisasi kegiatan, baik tingkat jurusan, fakultas maupun nasional. .
KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Beberapa Sifat Biologi Tanah Kebun Jeruk Siam (Citrus Nobilis Tan) Pada Pola Tanam Monokultur Dan Tumpangsari Dengan Beberapa Tanaman Sayuran Di Desa Sekaan Kecamatan Kintamani” tepat pada waktunya. Skripsi ini diajukan sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Konsentrasi Ilmu Tanah dan
Lingkungan,
Program
Studi
Agroekoteknologi,
Fakultas
Pertanian,
Universitas Udayana. Penulis mengucapkan terimakasih kepada beberapa pihak berikut yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini: 1. Menteri Pendidikan dan Kebudayaan, Direktorat Pendidikan Tinggi (Dikti) yang telah memberikan Beasiswa Bidikmisi kepada penulis, sehingga penulis dapat menempuh pendidikan di Perguruan Tinggi Negeri Universitas Udayana. 2. Prof. Dr. Ir. I Nyoman Rai, MS selaku Dekan Fakultas Pertanian Universitas Udayana, serta staf yang telah memberikan bantuan kepada penulis selama menjadi mahasiswa dan dalam menyelesaikan penelitian yang dilakukan. 3. Prof. Dr. Ir. I Made Sudarma, MS selaku ketua Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Udayana, atas segala fasilitas dan kemudahan yang diberikan kepada penulis selama penulisan skripsi ini.
4. Dr. Ir. A.A. Istri Kesumadewi, M.Si selaku dosen Pembimbing I dan Ir. I Wayan Dana Atmaja, MP. selaku dosen Pembimbing II atas segala pengarahan, motivasi, fasilitas, kemudahan dan didikan yang diberikan dalam penyelesaian penulisan skripsi ini dengan penuh kesabaran dan perhatian serta memantapkan mental penulis. 5. Tim penguji (Ir. A.A. Ngurah Gede Suwastika, MP, Dr. Ir. Ni Luh Kartini, M.S dan Ir. Ni Nengah Soniari, MP yang telah memberikan kritik dan saran untuk kesempurnaan skripsi ini. 6. Dr. Ir. A.A. Istri Kesumadewi, M.Si. selaku Pembimbing Akademis yang telah memberikan perhatian dan dorongan yang sangat besar dalam penyelesaian skripsi ini. 7. Ayah, Ibu, Adik dan Kakak terimakasih atas semangat dan dukungan yang diberikan. 8. Terimakasih kepada Merte, Anik, Ongki, Carles, Hari Padma, Gung Geg Itang, Gede Ola yang telah membatu dalam menyelesaikan skripsis ini. 9. Keluarga Besar HIMAGROTEK, IMP Tanah dan Lingkungan, Kawankawan KKN PPM Kenderan, dan Mahasiswa UNUD atas pengalaman yang saya dapatkan selama ini. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, sehingga adanya kritik dan saran dari pembaca yang bersifat membangun sangat penulis harapkan. Akhir kata semoga tulisan yang sederhana ini dapat bermanfaat, terutama bagi mereka yang memerlukan informasi yang berkaitan dengan penelitian ini.
Denpasar, 11 Agustus 2016
I Wayan Bunada Penulis
DAFTAR ISI
Halaman SAMPUL DALAM ............................................................................
i
PERNYATAAN KEASLIAN PENELITIAN ...................................
ii
ABSTRAK .........................................................................................
iii
ABSTRACT .......................................................................................
iv
RINGKASAN ....................................................................................
v
HALAMAN PERSETUJUAN ...........................................................
ix
TIM PENGUJI ...................................................................................
x
RIWAYAT HIDUP ............................................................................
xi
KATA PENGANTAR .......................................................................
xii
DAFTAR ISI ......................................................................................
xv
DAFTAR TABEL ..............................................................................
xvii
DAFTAR GAMBAR .........................................................................
xviii
DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................
xix
LAMPIRAN GAMBAR ....................................................................
xx
I.
PENDAHULUAN ......................................................................
1
1.1 Latar Belakang ..................................................................... 1.2 Rumusan Masalah ................................................................ 1.3 Tujuan dan Manfaat Penelitian ............................................
1 4 4
II. TINJAUAN PUSTAKA .............................................................
5
2.1 Sifat Biologi Tanah .............................................................. 2.1.1 Mikroorganisme Tanah ............................................... 2.1.2 Jamur Tanah ................................................................ 2.1.3 Bakteri Gram posif dan Gram Negatif ....................... 2.1.5 Respirasi Tanah ........................................................... 2.2 Hubungan Pola Tanam dengan Sifat Biologi ....................... 2.3 Hubungan Bahan Organik dengan Mikrooganisme Tanah... 2.4 Hubungan Pemupukan dengan Bahan Organik ...................
5 5 6 7 9 9 11 12
III. METODE PENELITIAN............................................................
14
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian .............................................. 3.2 Alat dan Bahan ..................................................................... 3.3 Metode Penelitian ................................................................ 3.4 Pelaksanaan Penelitian .......................................................... 3.4.1 Tahap Persiapan ..........................................................
14 14 14 15 15
3.4.2 Pengambilan Sampel Tanah ........................................ 3.4.3 Pelaksaan Analisis Laboratorium ............................... 3.4.3.1 Total Populasi Mikroorganisme dan Jamur .. 3.4.3.2 Respirasi Tanah .............................................. 3.4.3.3 Bakteri Gram Positif dan Gram Negatif ...... 3.4.3.4 pH Tanah dan C-organik ................................ 3.5 Analisis Data .........................................................................
16 17 17 18 18 18 19
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN...................................................
20
4.1 Hasil ...................................................................................... 4.1.1 Hasil Beberapa Sifat Biologi Tanah ........................... 4.1.2 Hasil Analisis Sifat Kimia Tanah ............................... 4.2 Pembahasan ..........................................................................
20 20 24 25
V. KESIMPULAN DAN SARAN...................................................
30
5.1 Kesimpulan .......................................................................... 5.2 Saran ....................................................................................
30 30
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................
31
LAMPIRAN .......................................................................................
35
LAMPIRAN GAMBAR ....................................................................
43
DAFTAR TABEL
Nomor
Teks
Halaman
3.1 Jenis dan Dosis Pupuk pada Pola Tanam Jeruk Siam .................
15
4.1 Signifikansi Sifat Kimia dan Biologi Tanah pada beberapa Jenis Pola Tanam Jeruk Siam .....................................................
20
4.2 Nilai Rata – rata Sifat Biologi Tanah pada beberapa Jenis Pola Tanam Jeruk Siam.....................................................
22
4.3 Nilai Rata – rata Sifat Kimia Tanah pada beberapa Jenis Pola Tanam jeruk siam.......................................................
25
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Teks
Halaman
3.4.1 Gambar beberapa Pola Tanam Tumpangsari Jeruk Siam dan Monokultur Jeruk Siam ....................................................
16
3.4.2 Gambar Denah Pengambilan Sampel Tanah ...........................
16
4.1.1 Gambar 1. Histogram beberapa Sifat Biologi Tanah .............
23
4.4.2 Gambar 2. Histogram beberapa Sifat Kimia Tanah ...............
25
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Teks
Halaman
1.1 Data Hasil Pengamatan pH Tanah ..............................................
35
2.1 Data Hasil Pengamatan C-organik Tanah ..................................
37
3.1 Data Hasil Pengamatan Total Populasi Mikroorganisme ( spk gram -1 x 108).......................................................................
38
4.1 Data Hasil Pengamatan Total Jamur (spk gram -1 x 106) .............
39
5.1 Data Hasil Pengamatan Laju Respirasi Tanah (mg CO2/kg tanah/hari) .............................................................
40
6.1 Data Hasil Pengamatan Total Bakteri Gram Positif (spk gram -1 x 106)....................................... ................................
41
7.1 Data Hasil Pengamatan Total Bakteri Gram Negatif (spk gram -1 x 106).......................................................................
42
LAMPIRAN GAMBAR
Nomor
Teks
Halaman
1.1 Gambar Koloni Mikroorganisme Tanah ......................................
43
2.1 Gambar Koloni Jamur Tanah ......................................................
43
3.1 Gambar Penetapan Laju Respirasi Tanah ....................................
44
4.1 Gambar Penetapan Bakteri Gram (+) dan Gram (-) .....................
44
