MODUL PRAKTIKUM EKOLOGI PERTANIAN
Prof.Dr.Ir. Kurniatun Hairiah Dr.Ir.Nurul Aini,MS Dr.Ir. Toto Himawan, MS Wiwin Sumiya Dwi Y, SP.MP
UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS PERTANIAN MALANG 2010
1. Mengapa anda belajar ekologi pertanian?
Tumbuhan memerlukan sinar matahari, gas asam arang (CO2) yang diserap dari udara serta air dan hara yang diserap dari dalam tanah untuk kelangsungan hidupnya. Melalui proses fotosintesis, CO2 di udara diserap oleh tanaman dan diubah menjadi karbohidrat, kemudian disebarkan keseluruh tubuh tanaman dan akhirnya ditimbun dalam tubuh tanaman berupa daun, batang, ranting, bunga dan buah. Bagian-bagian tanaman tersebut akan gugur, masuk ke dalam tanah, dilapuk dan akan menjadi bagian dari tanah. Tanah akan menyediakan energi bagi organisma baik yang hidup di atas tanah dan di dalam tanah. Interaksi antar komponen penyusun kehidupan dengan lingkungannya dipelajari banyak dalam ekologi. Pengetahuan dasar dalam ekologi tersebut sangat bermanfaat untuk pemahaman lebih lanjut dalam ekologi pertanian. Apa yang dimaksud dengan ekologi pertanian?
Ekologi pertanian atau ’Agroekologi’ merupakan bidang ilmu yang mengaplikasikan prinsip-prinsip ekologi untuk merancang, mengelola, dan mengevaluasi sistem pertanian yang produktif dan lestari. Anda diwajibkan mengikuti praktikum ekologi pertanian untuk mempelajari interaksi antara komponen biofisik, teknik dan sosioekonomik dalam satu sistem pertanian. Hal tersebut terutama berhubungan dengan siklus hara, transformasi energi, prosesproses biologi dan kondisi sosial ekonomi. Jadi ekologi pertanian lebih menekankan pada hubungan timbal balik antar komponen agro-ekosistem dan dinamika proses-proses ekologi.
---- Apa yang dinamakan Agroekosistem? Agroekosistem adalah komunitas tanaman dan hewan yang berhubungan dengan lingkungannya (baik fisik maupun kimia) yang telah diubah oleh manusia untuk menghasilkan pangan, pakan, serat, kayu bakar dan produk-produk lainnya yang dibutuhkan oleh manusia. Jadi fokus utama dari ekologi pertanian adalah mempertahankan produksi pertanian yang berkelanjutan dengan jalan mengoptimallkan penggunaan sumber daya lokal untuk meminimalkan dampak yang merugikan dari sistem pertanian modern.
Sebelum anda mengikuti praktikum cobalah jawab beberapa pertanyaan berikut ini. Coba cari jawabannya dari pustaka yang tersedia atau dari internet (tulis pula sumber pustakanya). Apa yang dimaksud dengan: (1) Sistem pertanian yang berkelanjutan (sustainable agriculture), (2) Sistem pertanian modern, (3) Sistem pertanian tradisional, (4) Sistem pertanian sehat. Penggunaan lahan pertanian yang beragam berpengaruh terhadap kondisi lingkungan, karena jenis tanaman yang ditanam berbeda dan jumlah serta pengaturan tanamnyapun berbeda. Kondisi tersebut akan mengubah kondisi iklim mikro, kandungan bahan organik tanah, dan kehidupan organisma tanah maupun di atas tanah. Organisma mempunyai fungsi penting di dalam ekosistem dan kehidupan. Diagram alur hubungan manusia dalam menggunakan lahan dengan tanaman dan tanah ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Diagram alur hubungan manusia dalam menggunakan lahan dengan tanaman dan tanah
2. Tempat dan waktu praktikum Lokasi praktikum yand dipilih ada pewakil dari zona ekologi pegunungan dan dataran, yaitu Kebun Percobaan UB di Cangar (pegunungan) dan kebun Jatikerto (dataran). Praktikum dimulai pada awal Bulan November 2010. Guna mengefisiensikan waktu dan biaya pelaksanaan setiap praktikum lapangan dilakukan DUA KALI PENGAMATAN LAPANG Ada dua macam sistem pertanian yang akan dipelajari : 1. Berbasis Pepohonan a. Monokultur b. Agroforestri 2. Berbasis Non – Pohon (Tanaman Semusim) a. Monokultur b. Tumpangsari 3. Macam Kegiatan Praktikum Guna meningkatkan pemahaman mahasiswa akan hubungan antara organisma dengan lingkungan dalam sistem pertanian, maka ada 3 topik kegiatan yang dipilih: Topik Praktikum 1. Studi kondisi lingkungan mikro pada sistem pertanian Topik Praktikum 2. Studi asosiasi serangga, makroathropoda dan tumbuhan liar
Topik praktikum 1: Studi kondisi Lingkungan Mikro pada sistem pertanian Tujuan dari praktikum ini adalah untuk menjawab pertanyaan yang berhubungan dengan kondisi di 3 jenis lahan yang diuji, yaitu: 1. Ada berapa jenis tanaman yang ditanam pada masing-masing lahan yang diuji? Berapa luas lahan yang akan anda amati? 2. Berapa jumlah masing-masing jenis tanaman per lahan? Dan apa manfaatnya bagi petani? 3. Berapa luasan lahan yang tertutup oleh tanaman? 4. Berapa biomasa pohon yang tumbuh pada lahan agroforestri dan perkebunan? 5. Seberapa tebal lapisan seresah yang terdapat di permukaan tanah? Coba perhatikan keragaman jenis dan ukuran seresah. Bagaimana warna, kegemburan dan kelembaban tanahnya? Mengapa kondisi tanah tersebut berbeda pada antar lahan? 6. Berapa suhu udara dan suhu tanah dari masing-masing lahan dan berapa suhu pada lahan terbuka? Pada lokasi yang manakah yang lebih panas? Jelaskan mengapa? Box 1. Alat-alat yang dibutuhkan untuk praktikum
a. b. c. d. e. f. g. h. i.
Pita ukur (meteran) berukuran panjang 50 m Tali rafia berukuran panjang 100 m dan 20 m atau 20 m dan 5 m tergantung ukuran plot yang akan dibuat Tongkat kayu/bambu sepanjang 2.5 m untuk mengukur lebar SUB PLOT ke sebelah kiri dan kanan dari garis tengah, atau 10 m untuk PLOT BESAR Tongkat kayu/bambu sepanjang 1.3 m untuk memberi tanda pada pohon yang akan diukur diameternya Tongkat kayu sepanjang 1 m untuk tanda apabila plot tersebut akan dijadikan plot permanen. Pita ukur (meteran) berukuran minimal 5 m untuk mengukur lilit batang atau atau jangka sorong untuk mengukur diameter pohon ukuran kecil. Parang atau gunting tanaman Spidol warna biru atau hitam Blangko pengamatan
Pelaksanaan Praktikum
1. Bagilah peserta Praktikan ke dalam kelompok-kelompok kecil 2. Kunjungilah masing-masing lahan yang akan diuji 3. Siapkanlah lembar isian yang tersedia dan mulailah dengan pengukuran yang relevan dengan pertanyaan yang dibuat
Langkah 1 Ada berapa jenis tanaman yang ditanam pada masing-masing lahan yang diuji? Berapa jumlah masing-masing jenis tanaman per lahan? Untuk menjawab pertanyaan tersebut anda harus membuat plot contoh pengukuran dengan luasan tertentu; plot tersebut akan digunakan untuk semua pengukuran. Membuat plot contoh pengukuran Buatlah plot contoh pengukuran pada setiap hektar sistem penggunaan lahan yang dipilih, dengan langkah sebagai berikut:
a.
b. c.
Untuk lahan hutan, buatlah plot berukuran 5 m x 40 m = 200 m2 (disebut SUB PLOT). Untuk sistem agroforestri atau perkebunan yang memiliki jarak tanam antar pohon cukup lebar, buatlah SUB PLOT BESAR ukuran 20 m x 100 m = 2000 m2 (lihat Gambar 1). Perbesar ukuran SUB PLOT bila dalam lahan yang diamati terdapat pohon besar (diameter batang > 30 cm) menjadi 20 m x 100 m = 2000 m2 (disebut PLOT BESAR). Pilihlah SUB PLOT pada lokasi yang kondisi vegetasinya seragam. Hindari tempat-tempat yang terlalu rapat atau terlalu jarang vegetasinya.
5 m x 40 m (SUB PLOT)
0.5 m x 0.5 m (TITIK CONTOH) 20 m x 100 m PLOT BESAR Pohon berdiameter > 30 cm Pohon berdiameter antara 5-30 cm Tumbuhan bawah (‘understorey’) dan serasah
Gambar 1. SUB-PLOT contoh untuk pengukuran biomasa dan nekromasa
d.
e.
Buatlah SUB PLOT lebih dari satu bila kondisi lahan tidak seragam (misalnya kondisi vegetasi dan tanahnya beragam), satu SUB PLOT mewakili satu kondisi. Buatlah SUB PLOT lebih dari satu bila kondisi tanahnya berlereng, buatlah satu SUB PLOT di setiap bagian lereng (atas, tengah dan lereng bawah). Beri tanda dengan tali dan ikatkan pada patok pada keempat sudut SUB PLOT Amatilah ada berapa jenis pohon yang tumbuh dalam satu satu plot, dan berapa jumlahnya. Catat dalam lembar yang disediakan.
Langkah 2 Berapa luasan lahan yang tertutup oleh tanaman? Berapa biomasa pohon yang tumbuh pada lahan agroforestri dan perkebunan?
Mengukur biomasa pohon Pengukuran biomasa pohon dilakukan dengan cara 'non destructive' (tidak merusak bagian tanaman). Tetapi untuk tanaman semusim, pengambilan contoh tanaman harus dilakukan perusakan. Cara pengukuran
a. b. c.
d.
e. f. g.
h.
Bagilah SUB PLOT (pada Gambar 1) menjadi 2 bagian, dengan memasang tali di bagian tengah sehingga ada SUB-SUB PLOT, masing-masing berukuran 2.5 m x 40 m Catat nama setiap pohon, dan ukurlah diameter batang setinggi dada (dbh = diameter at breast height = 1.3 m dari permukaan tanah) semua pohon yang masuk dalam SUB-SUB PLOT sebelah kiri dan kanan. Lakukan pengukuran dbh hanya pada pohon besar dengan lingkar lilit >30 cm. Bawalah tongkat kayu ukuran panjang 1.3 m, letakkan tegak lurus permukaan tanah di dekat pohon yang akan diukur, berilah tanda goresan pada batang pohon. Bila permukaan tanah di lapangan dan bentuk pohon tidak rata, maka penentuan titik pengukuran dbh pohon dapat dilihat dalam Box 2. Lilitkan pita pengukur pada batang pohon, dengan posisi pita harus sejajar untuk semua arah (Gambar 3A), sehingga data yang diperoleh adalah lingkar/lilit batang (keliling batang = 2 π r) BUKAN diameter. Bila diameter pohon hanya berukuran antara 5-20 cm, gunakan jangka sorong (calliper) untuk mengukur dbh (Gambar 2), data yang diperoleh adalah diameter pohon. Perhatikan, cara melilitkan pita harus sejajar (lihat Gambar 3) Catatlah lilit batang atau diameter batang dari setiap pohon yang diamati pada blanko pengamatan yang telah disiapkan (Tabel 1). Khusus untuk pohon-pohon yang batangnya rendah dan bercabang banyak, misalnya pohon kopi yang dipangkas secara reguler, maka ukurlah semua diameter semua cabang. Bila pada SUB PLOT terdapat tanaman tidak berkeping dua (dycotile) seperti bambu dan pisang, maka ukurlah diameter dan tinggi masing-masing individu dalam setiap rumpun tanaman. Demikian pula bila terdapat pohon tidak bercabang seperti kelapa atau tanaman jenis palem lainnya. Kadang-kadang di lapangan dijumpai beberapa penyimpangan kondisi percabangan pohon atau permukaan batang pohon yang bergelombang atau adanya banir pohon, maka cara penentuan dbh dapat dilakukan seperti pada Box 2.
Gambar 2. Cara pengukuran lilit batang pohon menggunakan pita pengukur (A), tampak atas pengukuran dbh pohon menggunakan jangka sorong (B) (Weyerhaeuser dan Tennigkeit, 2000).
Gambar 3. Pengukuran dbh pohon yang benar dan salah
Box 2. Cara penentuan titik pengukuran dbh batang pohon bergelombang atau bercabang rendah
A
B
C
D
E
Gambar 4. Skematis cara menentukan ketinggian pengukuran dbh batang pohon yang tidak beraturan bentuknya (Weyerhaeuser dan Tennigkeit, 2000).
Keterangan A. Pohon pada lahan berlereng, letakkan ujung tongkat 1.3 m pada lereng bagian atas. B. Pohon bercabang sebelum ketinggian 1.3 m, maka ukurlah dbh semua cabang yang ada. C. Bila pada ketinggian 1.3 m terdapat benjolan, maka lakukanlah pengukuran dbh pada 0.5 m setelah benjolan. D. Bila pada ketinggian 1.3 m terdapat banir (batas akar papan) maka lakukan pengukuran dbh pada 0.5 m setelah banir. Namun bila banir tersebut mencapai ketinggian > 3 m, maka diameter batang diestimasi (lihat Box 4) E. Bila pada ketinggian 1.3 terdapat akar-akar tunjang, maka lakukan pengukuran pada 0.5 m setelah perakaran.
Pengumpulan dan pengolahan data Tulis semua data yang diperoleh dari pengukuran dbh (pohon hidup) ke dalam "blanko pengamatan biomasa" (Tabel 1), buatlah tabulasi data dalam program EXCELL untuk penghitungan lebih lanjut.
a.
b.
Hitunglah biomasa pohon menggunakan persamaan alometrik yang telah dikembangkan oleh peneliti-peneliti sebelumnya (Tabel 1) yang pengukurannya diawali dengan penebangan dan penimbangan beberapa pohon. Persamaan alometrik untuk jenis-jenis pohon lainnya dapat dilihat dalam Tabel Lampiran 1, 2 dan 3. Jumlahkan biomasa semua pohon yang ada pada suatu lahan, baik yang ukuran besar maupun yang kecil, sehingga diperoleh total biomasa pohon per lahan (kg/luasan lahan).
CONTOH BLANKO PENGUKURAN BIOMASA: Diameter dan Tinggi Pohon-Pohon Sedang (Diameter 5-30 cm)
Nama Lokasi:________________________ Umur Kebun setelah pembukaan lahan:_________________ Jenis Penggunaan Lahan:_______________ Nama Pengukur: ___________________ Tanggal/Bulan/Tahun: _________________ Ukuran Plot Contoh: 5m x 40 m = 200 m2
No
Nama Pohon
Bercabang/ Tidak
K
D
T
BK-biomasa, kg/pohon
1
………
2
………
3
………
4
………
… …
………
… …
………
100
………
Catatan
TOTAL BIOMASA POHON Keterangan: K=lilit batang, cm, D = dbh= K/π, cm dimana π =3.14 ; T= tinggi pohon, cm, = BJ -3 kayu, g cm
Tabel 1. Estimasi biomasa pohon menggunakan persamaan allometrik
Jenis pohon
Estimasi Biomasa pohon, kg/pohon
Sumber
Pohon bercabang
BK = 0.11 D2.62
Ketterings, 2001
Pohon tidak bercabang
BK = H D2/40
Hairiah et al, 1999
Kopi dipangkas
BK = 0.281 D2.06
Arifin , 2001
Pisang
BK = 0.030 D2.13
Arifin, 2001
Bambu
BK = 0.131 D2.28
Priyadarsini, 2000
Sengon
BK = 0.0272 D2.831
Sugiharto, 2002
Pinus
BK = 0.0417 D2.6576
Waterloo, 1995
Keterangan: BK = berat kering; D = diameter pohon, cm; H = tinggi pohon, cm; = BJ kayu, g cm-3
Contoh penghitungan Menghitung biomasa pohon ukuran sedang. Misalnya diameter pohon 1= 10 cm; pohon 2 = 25 cm; pohon 3 = 15 cm; pohon 4 = 20 cm dan pohon 5 = 29 cm. BJ kayu 0.7 g cm-3, maka lakukan penghitungan sebagai berikut:
Pohon 1: BK1 = 0.11 x 0.7 x 102.62 = 32.1 kg Pohon 2: BK2 = 0.11 x 0.7 x 252.62 = 354.1 kg Pohon 3: BK3 = 0.11 x 0.7 x 152.62 = 92.9 kg Pohon 4: BK4 = 0.11 x 0.7 x 202.62 = 197.3 kg Pohon 5: BK5 = 0.11 x 0.7 x 292.62 = 522.4 kg
Total biomasa pohon sedang = BK1+BK2+BK3+BK4+BK5 = 1198.7 kg
Luas plot untuk pohon sedang = 40 m x 5 m = 200 m2 Maka biomasa pohon sedang per luasan = 1198.7 kg/200 m2 = 5.99 kg/m2 = 59.9 ton /ha= 59.9 Mg /ha
Untuk standard internasional satuan masa ditulis dalam ton = Mg = megagram.
Langkah 3
Seberapa tebal lapisan seresah yang terdapat di permukaan tanah? Coba perhatikan keragaman jenis dan ukuran seresah. Bagaimana warna, kegemburan dan kelembaban tanahnya? Mengapa kondisi tanah tersebut berbeda pada tutupan lahan yang berbeda?
Mengukur ketebalan seresah Tentukan 10 titik contoh pada SUB-PLOT (Gambar 1) Tekan seresah yang ada, tancapkan ujung penggaris hingga menyentuh permukaan tanah. Catatlah ketebalan seresah, dan karakteristik seresahnya CONTOH BLANKO PENGUKURAN KETEBALAN SERESAH Nama Lokasi:________________________ Umur Kebun setelah pembukaan lahan:_________________ Jenis Penggunaan Lahan:_______________ Nama Pengukur: ___________________ Tanggal/Bulan/Tahun: _________________ Ukuran Plot Contoh: 5m x 40 m = 200 m2 Penngunaan Lahan
Hutan
No contoh 1 2 3 4 …… 10
Agroforestri
1 2 3 4 …… 10
Tanaman semusim
dst
Ketebalan seresah, cm
Macam & ukuran seresah
Warna tanah
Kegemb uran tanah
Kelembaban tanah
Langkah 4 Berapa suhu udara dan suhu tanah dari masing-masing lahan dan berapa suhu pada lahan terbuka? Pada lokasi yang manakah yang lebih panas? Jelaskan mengapa? Mengukur suhu udara dan suhu tanah
a. Ukurlah suhu udara di bawah tanaman sekitar pukul 11.00-12.00. Ukur pula di tempat terbuka
b. Ukurlah suhu tanah di setiap lahan pada kedalaman tanah 0-5 cm. Singkirkan seresah dari permukaan tanah, tancapkan ujung termometer perlahan-lahan ke dalam tanah. Lakukan pengukuran sekitar pukul 11.00-12.00. Ukur pula di tempat terbuka. Catat dan bandingkan hasilnya dengan hasil pengukuran di bawah tegakan tanaman. Pembahasan
a. b. c.
Mengapa kondisi tanah berbeda antar lahan? Mengapa suhu dan kelembaban tanah berbeda antar lahan? Lahan yang mana yang berpotensi besar terjadi erosi, mengatasinya?
2. KOMPONEN EKOSISTEM 1. FAKTOR ABIOTIK
1. Pendahuluan Ekosistem ialah interaksi antara faktor biotik dan abiotik. Komponen penyusun ekosistem terdiri dari faktor abiotik dan biotik. Faktor abiotik terdiri dari suhu, air, kelembapan, cahaya, angin, ketinggian tempat, tanah dll, sedangkan faktor biotik adalah makhluk hidup yang terdiri dari manusia, hewan, tumbuhan, dan mikroba. Ekologi juga berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi makhluk hidup, yaitu populasi, komunitas, dan ekosistem yang saling mempengaruhi dan merupakan suatu sistem yang menunjukkan kesatuan. Faktor Abiotik Faktor abiotik adalah faktor tak hidup yang meliputi faktor fisik dan kimia. Faktor fisik yang mempengaruhi ekosistem antara lain sebagai berikut. a. Suhu Suhu berpengaruh terhadap ekosistem karena suhu merupakan syarat yang diperlukan organisme untuk hidup. Ada jenis-jenis organisme yang hanya dapat hidup pada kisaran suhu tertentu. b. Sinar matahari Sinar matahari mempengaruhi ekosistem secara global karena matahari menentukan suhu. Sinar matahari juga merupakan unsur vital yang dibutuhkan oleh tumbuhan sebagai produsen untuk berfotosintesis. c. Air Air berpengaruh terhadap ekosistem karena air dibutuhkan untuk kelangsungan hidup organisme. Bagi tumbuhan, air diperlukan dalam pertumbuhan, perkecambahan, dan penyebaran biji; bagi hewan dan manusia, air diperlukan sebagai air minum dan sarana hidup lain, misalnya transportasi bagi manusia, dan tempat hidup bagi ikan. Bagi unsur abiotik lain, misalnya tanah dan batuan, air diperlukan sebagai pelarut dan pelapuk. d. Tanah Tanah merupakan tempat hidup bagi organisme. Jenis tanah yang berbeda menyebabkan organisme yang hidup didalamnya juga berbeda. Tanah juga menyediakan unsur-unsur penting bagi pertumbuhan organisme, terutama tumbuhan. e. Ketinggian Ketinggian tempat menentukan jenis organisme yang hidup di tempat tersebut, karena ketinggian yang berbeda akan menghasilkan kondisi fisik dan kimia yang berbeda. f. Angin Angin selain berperan dalam menentukan kelembapan juga berperan dalam penyebaran biji tumbuhan tertentu.
2. Faktor Biotik Faktor biotik adalah faktor hidup yang meliputi semua makhluk hidup di bumi, baik tumbuhan maupun hewan. Dalam ekosistem, tumbuhan berperan sebagai produsen, hewan berperan sebagai konsumen, dan mikroorganisme berperan sebagai dekomposer. 2. Tujuan Mengetahui faktor abiotik pada 4 sistem agroekosistem. 3. Tempat Praktikum Praktikum dilaksanakan di Kebun Percobaan Canggar dan Kebun Percobaan Jatikerto. Pengamatan dilakukan pada empat sistem pertanian, yaitu: 1. Berbasis Pepohonan a. Monokultur b. Agroforestri 2. Berbasis Non – Pohon (Tanaman Semusim) a. Monokultur b. Tumpangsari 4. Pelaksanaan Peralatan yang digunakan ialah lightmeter dan thermohigrograf. Praktikum dilaksanakan dengan mengamati faktor abiotik pada 2 sistem agroekosistem. Pengamatan : a. Ketinggian tempat (menggunakan GPS atau altimeter) b. Suhu udara (thermometer udara) c. Intensitas radiasi matahari (tanpa naungan dan di bawah tajuk tanaman) d. Kelembaban udara (tanpa naungan dan di bawah tajuk tanaman)
5. Pembahasan Bandingkan faktor lingkungan pada masing – masing sistem? Apakah sama? Jika tidak sama apa penyebabnya?
3. ANALISA VEGETASI
1.1 Pendahuluan Salah satu kondisi yang berpengaruh pada suatu ekosistem adalah tutupan lahan oleh vegetasi yang merupakan bagian penting yang tidak terpisahkan dalam penanganan pengelolaan baik dalam jangka pendek, menengah maupun jangka panjang. Dalam pengelolaan agroekosistem, data vegetasi meliputi tanaman budidaya maupun tumbuhan yang tumbuh di ekosistem. Peranan vegetasi dalam ekosistem tidak saja berkaitan dengan nilai ekologis kawasan namun juga sangat berhubungan dengan nilai sosial maupun nilai ekonomi masyarakat yang mendiami kawasan tersebut. Oleh karena itu, pengambilan data vegetasi kawasan ekositem harus memperhatikan faktor ekonomi, sosial dan ekologinya termasuk teknologi yang menunjang sistem budidayanya. Analisa vegetasi adalah cara mempelajari susunan (komposisi jenis) dan bentuk (struktur) vegetasi atau masyarakat tumbuh-tumbuhan. Untuk suatu kondisi ekosistem yang luas, maka kegiatan analisa vegetasi erat kaitannya dengan sampling, artinya kita cukup menempatkan beberapa petak contoh untuk mewakili ekosistem. Dalam sampling ini ada tiga hal yang perlu diperhatikan, yaitu jumlah petak contoh, cara peletakan petak contoh dan teknik analisa vegetasi yang digunakan. Prinsip penentuan ukuran petak adalah petak harus cukup besar agar individu jenis yang ada dalam contoh dapat mewakili komunitas, tetapi harus cukup kecil agar individu yang ada dapat dipisahkan, dihitung dan diukur tanpa duplikasi atau pengabaian. Cara peletakan petak contoh ada dua, yaitu cara acak (random sampling) dan cara sistematik (systematic sampling). Random samping hanya mungkin digunakan jika vegetasi homogen, misalnya tanaman budidaya atau padang rumput (artinya, kita bebas menempatkan petak contoh dimana saja, karena peluang menemukan jenis berbeda tiap petak contoh relatif kecil). Sedangkan untuk penelitian dianjurkan untuk menggunakan sistematik sampling, karena lebih mudah dalam pelaksanaannya dan data yang dihasilkan dapat bersifat representative Untuk data vegetasi, kita tidak bisa terlepas dari komponen penyusun vegetasi itu sendiri dan komponen tersebutlah yang menjadi fokus dalam pengukuran vegetasi. Selain tanaman di plot utama, komponen tumbuh-tumbuhan penyusun suatu vegetasi yang dapat diambil di plot pendukung umumnya terdiri dari : 1. Belukar (Shrub) : Tumbuhan yang memiliki kayu yang cukup besar, dan memiliki tangkai yang terbagi menjadi banyak subtangkai. 2. Epifit (Epiphyte) : Tumbuhan yang hidup dipermukaan tumbuhan lain (biasanya pohon dan palma). Epifit mungkin hidup sebagai parasit atau hemi-parasit. 3. Paku-pakuan (Fern) : Tumbuhan tanpa bunga atau tangkai, biasanya memiliki rhizoma seperti akar dan berkayu, dimana pada rhizoma tersebut keluar tangkai daun. 4. Palma (Palm) : Tumbuhan yang tangkainya menyerupai kayu, lurus dan biasanya tinggi; tidak bercabang sampai daun pertama. Daun lebih panjang dari 1 meter dan biasanya terbagi dalam banyak anak daun. 5. Pemanjat (Climber) : Tumbuhan seperti kayu atau berumput yang tidak berdiri sendiri namun merambat atau memanjat untuk penyokongnya seperti kayu atau belukar. 6. Terna (Herb) : Tumbuhan yang merambat ditanah, namun tidak menyerupai rumput. Daunnya tidak panjang dan lurus, biasanya memiliki bunga yang
menyolok, tingginya tidak lebih dari 2 meter dan memiliki tangkai lembut yang kadang-kadang keras. 7. Pohon (Tree) : Tumbuhan yang memiliki kayu besar, tinggi dan memiliki satu batang atau tangkai utama dengan ukuran diameter lebih dari 20 cm.
1.2. Tujuan Setelah melakukan praktikum ini diharapkan mahasiswa dapat : mengenal dan memahami analisis vegetasi pada suatu agroekosistem. 1.3 Metode 1. Pelaksana praktikum Peserta praktikum adalah semua kelompok dari masing-masing kelas A-W, yaitu: setiap kelas dibagi menjadi 4 kelompok atau terdiri dari ± 10 mahasiswa 2. Alat dan Bahan Alat-alat yang diperlukan dalam praktikum ini meliputi : kertas koran/kantong kertas, tali rafia (4m), bambu 1 m, kertas tabel dan peralatan tulis. 3. Metode pelaksanaan Metode praktikum ekologi pertanian adalah pengamatan lapangan (survei lahan) 4. Pelaksanaan Untuk pelaksanaan praktikum kriteria dan indikator tutupan lahan (tumbuhan) pada agroekosistem dilakukan urutan pekerjaan sebagai berikut: 1. Lakukan pengamatan cepat apakah tapak bersifat monokultur atau polikultur. Untuk area monokultur (plot utama) ditentukan petak percontohan dengan luasan 5x5m2, sedangkan di plot pendukung dibuat petak pengamatan berupa kotak dengan ukuran 1x1m2. Kotak pengamatan dibuat dengan tali rafia dan kayu penahan disetiap pojokan dengan pengulangan lima kali untuk di plot pendukung (plot utama tidak ada pengulangan). 2. Identifikasi/inventarisasi vegetasi yang masuk dalam kotak pengamatan. Amati vegetasi didalam kotak pengamatan yang terdiri dari spesies, jumlah individu dan luas bidang dasar.
3. Dari setiap spesies dibuat herbarium. Bila terdapat spesies yang belum dikenali, herbarium dapat digunakan untuk membandingkan dengan sumber informasi lain seperti buku, website internet dan sumber lainnya.
4. Hitung besarnya kerapatan (individu/ha), frekuensi dan dominasi (m 2/ha) dan indeks nilai penting (INP) dari masing-masing data vegetasi yang sudah diambil. 5. Buat laporan ringkas hasil temuan di lapang dengan dilengkapi foto dan gambar pendukung. Cara Menghitung SDR
a. Kerapatan menunjukkan jumlah individu suatu jenis tumbuhan pada setiap petak contoh. Kerapatan Mutlak (KM)
=
Jumlah spesiestersebut jumlahplot
Kerapatan Nisbi (KN)
=
KM spesies tersebut 100% jumlah KM seluruh spesies
b. Frekuensi menunjukkan berapa jumlah petak contoh (dalam persen) yang memuat jenis tumbuhan (spesies) tersebut dari sejumlah petak contoh yang dibuat. Frekuensi adalah Frekuensi ini dipengaruhi beberapa faktor yaitu: - Luas petak contoh - Distribusi tumbuhan - Ukuran jenis tumbuhan Frekuensi Mutlak (FM)
=
plot yang terdapat spesies tersebut jumlah seluruh plot
Frekuensi Nisbi (FN)
=
FM spesies tersebut 100% jumlah FM seluruh spesies
c. Dominansi ialah parameter yang digunakan untuk menunjukkan luas suatu area yang ditumbuhi suatu spesies (jenis tumbuhan) atau kemampuan suatu jenis tumbuhan dalam hal bersaing terhadap jenis lainnya. Dominansi Mutlak (DM)
=
luas basal area spesies tersebut luas seluruh area contoh
Dominansi Nisbi (DN)
=
DM suatu spesies 100% jumlahDM seluruhspesies
d1 d 2 2 4
Luas basal area =
Dimana d1 = diameter terpanjang suatu spesies d2 = diameter spesies yang tegak lurus dengan d1 3. Menentukan Nilai Penting (Importance Value = IV) Merupakan jumlah nilai nisbi dari dua atau tiga parameter yang dibuat. Importance Value (IV)
= KN + FN + DN
4. Menentukan Summed Dominance Ratio (SDR) Perbandingan Nilai Penting ("Summed Dominance Ration = SDR"), menunjukkan nilai jumlah penting dibagi jumlah besaran dan nilainya tidak pernah lebih dari 100%. Summed Dominance Ratio (SDR)=
IV 3
4. Keragaman Arthropoda Pendahuluan Ekologi merupakan ilmu yang mempelajari hubungan timbal balik antara orgnisme dengan lingkungannya, baik lingkungan organik maupun lingkungan anorganiknya. Ekologi tumbuh secara bertahap dan sebetulnya manusia sudah sejak dahulu telah mengetahui adanya hubunan antara organism dengan lingkungannya. Oleh sebab itu, dalam praktikum ekologi pertanian juga akan dibahas mengenai hubungan serangga dan peranan serangga tersebut dalam bidang pertanian. Di permukaan bumi sekian banyak spesies hewan yang ada, ternyata sekitar ¾ bagian adalah serangga. Dari jumlah tersebut, lebih dari 750.000 spesies telah diketahui dan diberi nama. Jumlah tersebut merupakan kurang lebih 80% dari anggota filum arthropoda. Dalam pengamatan kita , mungkin penampilan umum serangga yang satu mempunyai kesamaan dengan serangga lainnya, akan tetapi mereka menunjukkan keragaman yang sangat besar dalam bentuknya. Dari kerajaan animalia dibagi menjadi dua subkingdom yaitu invertebrata dan vertebrata. Serangga merupakan kelas dari subkingdom invertebrata dan masuk filum arthropoda dengan struktur klasifikasi sebagai berikut:
Crustacea
Invertebrata Animalia Vertebrata
Antrhopoda
Arachnida
mollusca
Diplopoda
Nematoda
Chilopoda
Chordata
Hexapoda (insekta)
Karena dari kelas insekta ini memiliki jenis yang paling banyak maka akan dipelajari lebih dalam lagi dalam pengelompokannya. Dalam kelas insekta terdiri dari beberapa suku yang sangat penting dan terdapat paling banyak di alam, diantaranya yaitu: 1. Coleoptera, bersayap keras (perisai) 2. Dipteral, sayap belakang dimodifikasi menjadi halter 3. Homoptera, sayap depan dan belakang tersusun sama 4. Hemptera, sayap depan sebagian membraneus 5. Hymenoptera, sayap mirip seperti selaput 6. Lepidoptera, sayap dilapisi bulu atau sisik 7. Tysanoptera, sayap berumbai 8. Othoptera, bersayap lurus 9. Isopteran, bentuk dan ukuran sayap depan dan belakang sama 10. Odonata. dll
Peranan arthropoda dalam mempengaruhi ekosistem di alam ada 3 macam. Peranan arthropoda tersebut yaitu: 1. Hama Hama adalah binatang atau sekelompok binatang yang pada tingkat populasi tertentu menyerang tanaman budidaya sehingga dapat menurunkan produksi baik secara kualitas maupun kuantitas dan secara ekonomis merugikan. Contoh: serangga tikus pada tanaman padi yang menyebabkan gagalnya panen, serangan Crocidomolia binotalis yang menyerang pucuk tanaman kubis-kubisan. 2. Predator Predator merupakan organism yang hidup bebas dengan memakan atau memangsa binatang lainnya. Contohnya: Menochilus sexmaculatus yang memangsa Aphid sp. 3. Parasitoid Parasitoid adalah serangga yang memarasit serangga atau binatang arthropoda yang lain. Parasitoid bersifat parasitik pada fase pradewasa dan pada fase dewasa mereka hidup bebas tidak terikat pada inangnya. Contoh: Diadegma insulare yang merupakan parasitoid telur dari Plutella xylostela. Apabila telur yang terparasit sudah menetas maka D. insulare akan muncul dan hidup bebas dengan memakan nektar. Tujuan dari praktikum ini adalah : a. Mengetahui keragaman arthropoda pada suatu areal b. Mengetahui peranan serangga di alam c. Mengetahui beberapa pengelompokan serangga Alat- alat yang dibutuhkan untuk praktikum : swept net, plastik ukuran 1 kg, fial film warna putih, gelas air mineral, cawan petri, obyek glass, kuas, mikroskop, kaca pembesar (lup). Sedangkan bahan yang dibutuhkan meliputi: detergen, alkohol 70%, tisue, klorofom. Cara kerja di lapang : 1. Pemasangan pitfall traps satu hari sebelum pelaksanaan praktikum lapang pada masing-masing lahan yang akan diamati. Pemasangan dilakukan dengan metode pengambilan contoh secara sistematis pada garis diagonal. 2. Hunting serangga dengan swept net dengan ayunan ganda. 3. Serangga yang terperangkap pada pitfall diambil dan dimasukkan pada fial film kemudian diberi alkohol 70%. Sedangkan serangga yang terperangkap pada swept net dimasukkan pada plastik dan diberi klorofom.
Cara kerja di laboratorium: 1. Serangga yang telah diperoleh saat praktikum di lapang dibawa ke laboratorium untuk diidentifikasi. 2. Serangga diambil dan fial filmdan dari plastic kemudian diletakkan pada cawan petri ataupun pada obyek glass. 3. Pengamatan serangga dilakukan dibawah mikroskop cahaya atau dengan menggunakan kaca pembesar. 4. Serangga yang diamati kemudin digambar. 5. Dari hasil pengamatan serangga kemudian dilakukan pengelompokan berdasarkan ordo dengan menggunakan buku identifikasi serangga dan
mengelompokkan serangga- serangga tersebut sesuai dengan peranannya di lapangan. Hasil Praktikum Nama Lokasi
:
Jenis Penggunaan Lahan/ Pola Tanam : Tanggal/Bulan/Tahun
:
Ukuran Plot
:
No.
Spesies serangga
Ordo
Peranan dalam ekosistem
Pembahasan a. Bagaimana keragaman spesies serangga di lokasi yang anda amati? b. Jelaskan pengaruh keragaman spesies serangga dalam ekosistem ! c. Bandingkan hasil praktikum anda dengan kelompok lain (pilih yang pola tanaamnya berbeda). Jelaskan ! Kesimpulan Apa kesimpulan anda berdasarkan hasil praktikum yang telah dilaksanakan ? Daftar Pustaka
Gambar Hasil Pengamatan Serangga Keterangan:
Keterangan:
Keterangan:
Keterangan:
Keterangan:
Keterangan:
Keterangan:
Keterangan:
