LAPORAN PRAKTIKUM BIOLOGI TANAH PDF

Preview

Summary

LAPORAN PRAKTIKUM TSL-240 BIOLOGI TANAH Oleh : Kelompok 3 (Tanah Sampah) Fakhruddin Putra Y A14160044 Zahir Surya Pranata A14160057 Agung Nurfaizi A14160063 Adini Mustika Aulia A14160073 Edo Adianto Ramadhan A14160074 Epa Fafita A14160086 Alief Yuda A P A14160088 Dosen Ir. Fahrizal Hazra M.Sc Asiste...

Description

LAPORAN PRAKTIKUM TSL-240 BIOLOGI TANAH

Oleh : Kelompok 3 (Tanah Sampah)

Fakhruddin Putra Y Zahir Surya Pranata Agung Nurfaizi Adini Mustika Aulia Edo Adianto Ramadhan Epa Fafita Alief Yuda A P

A14160044 A14160057 A14160063 A14160073 A14160074 A14160086 A14160088

Dosen Ir. Fahrizal Hazra M.Sc

Asisten Praktikum Muhammad Aprizal A14140012 Andika Widi Pramudito A14140026 Devi Wijayanti A14140045 Ziyadatul Ulumil A A14140089

BAGIAN BIOTEKNOLOGI TANAH DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2018

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat rahmat-Nya Laporan Praktikum TSL-240 Biologi Tanah dapat diselesaikan tepat waktu. Laporan praktikum ini disusun untuk memenuhi indikator mata kuliah Biologi Tanah (TSL-240) Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Selama penyusunan laporan praktikum ini kami mendapat banyak bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, kami ingin menyampaikan terima kasih kepada: 1. Ir. Fahrizal Hazra M.Sc selaku dosen koordinator praktikum mata kuliah Biologi Tanah (TSL-240) ini yang telah memberikan banyak masukan dan dukungan terkait penyusunan laporan praktikum Biologi Tanah ini. 2. Muhammad Aprizal, Andika Widi Pramudito, Devi Wijayanti, dan Ziyadatul Ulumil A selaku asisten praktikum kami yang telah membantu dalam penelitian, analisis, dan penyusunan laporan praktikum Biologi Tanah. Kami menyadari bahwa laporan praktikum Biologi Tanah ini perlu adanya evaluasi lebih lanjut. Oleh karena itu, kami mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang bersifat konstruktif demi kesempurnaan laporan praktikum Biologi Tanah ini. Kami berharap semoga hasil penelitian dan gagasan pada laporan praktikum Biologi Tanah ini dapat bermanfaat bagi pembaca sebagai sumber rujukan. Bogor, 18 Mei 2018

Penulis

ii

DAFTAR ISI KATA PENGANTAR .......................................................................................... ii DAFTAR ISI ........................................................................................................ iii DAFTAR TABEL ................................................................................................ iv BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang .................................................................................................. 1 1.2 Tujuan ............................................................................................................... 1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................... 2 BAB III METODOLOGI ..................................................................................... 4 3.1 Alat dan Bahan .................................................................................................. 4 3.2 Metode ............................................................................................................. 5 BAB IV PEMBAHASAN ..................................................................................... 9 4.1 Pengambilan dan Persiapan Contoh Tanah ...................................................... 9 4.2 Penetapan Populasi Mikrob Tanah Metode Cawan Hitung ............................. 12 4.3 Penetapan Populasi Mikrob Tanah Metode MPN ............................................ 14 4.4 Pengamatan Morfologi Sel Bakteri dan Fungi ................................................. 15 4.5 Respirasi Tanah ............................................................................................... 18 4.6 Fauna Tanah .................................................................................................... 20 BAB V PENUTUP ............................................................................................... 22 5.1 Simpulan ......................................................................................................... 22 5.2 Saran ............................................................................................................... 22 DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 23 LAMPIRAN ........................................................................................................ 26

iii

DAFTAR TABEL Tabel 1 Kadar air kering udara ............................................................................... 9 Tabel 2 Kadar air kapasitas lapang ........................................................................ 9 Tabel 3 Jumlah air yang ditambahkan untuk mencapai kapasitas lapang .............. 9 Tabel 4 Keanekaragaman hayati tanah .................................................................. 9 Tabel 5 Keanekaragaman hayati tanah rumput .................................................... 10 Tabel 6 Keanekaragaman hayati tanah sampah ................................................... 11 Tabel 7 Jumlah total mikroorganisme tanah ........................................................ 12 Tabel 8 Jumlah total fungi tanah .......................................................................... 13 Tabel 9 Jumlah sel nitrosomonas ......................................................................... 14 Tabel 10 Jumlah sel algae .................................................................................... 14 Tabel 11 Hasil pengamatan koloni ....................................................................... 15 Tabel 12 Hasil pengamatan gram bakteri ............................................................. 17 Tabel 13 Volume HCl yang ditambahkan ............................................................ 18 Tabel 14 Respirasi Tanah ..................................................................................... 18 Tabel 15 Jumlah dan keragaman fauna tanah ...................................................... 20

iv

PENDAHULUAN

Latar Belakang Mikroorganisme merupakan makhluk hidup dengan jumlah sangat banyak baik dalam tanah, air, maupun udara. Tanah adalah bagian yang terdapat pada permukaan bumi yang tersusun atas mineral dan bahan organik. Fauna tanah berupa makroorganisme, mesoorganisme, dan mikroorganisme tanah yang memiliki keanekaragaman terdiri atas bakteri, fungi, algae, protozoa dan lain-lain yang berfungsi sebagai pendekomposisi bahan organik serta dapat memperbaiki sifat kimia maupun fisik tanah. Jumlah populasi fauna tanah menjadi salah satu indikator tingkat kesuburan suatu tanah. Penetapan populasi fauna tanah terutama mikroorganisme tanah menggunakan metode cawan hitung dan Metode Most Probable Number (MPN) dengan asumsi setiap mikrob yang hidup dalam suspensi tanah berkembang membentuk koloni dengan keadaan lingkungan yang sesuai dan ada tidaknya mikrob di dalam tempat inkubasi. Populasi mikroorganisme tanah menghasilkan respirasi tanah yang mengindikasikan aktivitas mikroorganisme di dalam tanah berdasarkan banyaknya CO2 yang dikeluarkan sebagai hasil respirasi atau metabolismenya. Mikroorganisme mempunyai morfologi, struktur dan sifat-sifat yang

khas. Pengamatan morfologi sangat penting untuk identifikasi dan determinasi morfologi dan struktur anatomi dari beberapa jenis mikroorganisme seperti bakteri dan fungi berdasarkan adaptasi dengan lingkungannya. Tujuan Berdasarkan latar belakang yang dibangun, praktikum ini memiliki beberapa tujuan yaitu: 1. Mengetahui metode pengambil contoh tanah di beberapa titik tempat yang ditentukan, mengetahui KAKU, KAKL, dan fauna tanah pada setiap lokasi yang ditentukan, 2. Mengetahui cara isolasi bakteri dan fungi dalam tanah guna menghitung jumlah koloni dengan metode cawan hitung, 3. Menetapkan jumlah algae dan nitrosomonas tanah menggunakan metode Most Probable Number (MPN) serta mengetahui reaksi nitrifikasi yang terjadi di dalam tanah, 4. Mengetahui tingkat respirasi tanah pada beberapa contoh tanah, 5. Mengamati morfologi sel bakteri dan fungi, 6. Mengidentifikasi fauna tanah menggunakan metode “Berlese Funnel Extractor” serta menetapkan jumlah dan keragaman fauna tanah.

1

TINJAUAN PUSTAKA

Tanah adalah produk transformasi mineral dan bahan organik yang terletak di permukaan yang dipengaruhi oleh faktor-faktor genesis dan lingkungan, yakni bahan induk, iklim, organisme, topografi dan kurun waktu sangat panjang, yang dapat dibedakan dari ciri-ciri bahan induk aslinya baik secara fisik, kimia, biologi maupun morfologinya (Winarso 2005). Menurut Agus et al (2008) contoh tanah merupakan suatu volume massa tanah yang diambil dari suatu bagian tubuh tanah dengan cara tertentu disesuaikan dengan sifat-sifat yang akan diteliti secara lebih detail di laboratorium. Contoh tanah yang di ambil dari beberapa tempat dan digabung untuk menilai tingkat kesuburan tanah disebut contoh tanah komposit. Organisme tanah merupakan organisme berupa flora dan fauna yang hidup di dalam tanah. Kandungan organisme tanah berkisar antara 1-10% dari total berat bahan organik kering. Flora tanah meliputi bakteri, actinomicetes, fungi, algae dan lichens. Fauna tanah berdasarkan ukurannya dibedakan atas makrofauna, mesofuna, dan mikrofauna (Sutanto 2005). Fauna tanah keberadaannya dipengaruhi oleh bahan organik dalam tanah. Keberadaan dari fauna tanah tersebut dapat dijadikan ukuran kesuburan tanah (Putra 2012). Fauna dalam tanah dapat berperan dalam penguraian bahan organik di dalam tanah. Selain itu, keberadaan fauna tanah dapat meningkatkan aerasi, infiltrasi, dan agregasi tanah sehingga dapat dikatakan bahwa keberadaan fauna tanah sangat berperan penting bagi tanah (Hardjowigeno 2007). Keberadaan fauna dalam tanah sangat bergantung pada ketersediaan energi dan sumber makanan untuk melangsungkan hidupnya, seperti bahan organik dan biomassa hidup yang semuanya berkaitan dengan aliran siklus karbon dalam tanah. Populasi mikroorganisme dalam tanah dapat dipengaruhi juga oleh jumlah dan jenis zat hara dalam tanah, kelembaban, tingkat aerasi, suhu, pH dan perlakuan pada tanah atau pemupukan (Budiyanto 2004). Bakteri adalah organisme prokariotik bersel tunggal dengan jumlah kelompok paling banyak di ekosistem terestrial. Bakteri memiliki kemampuan metabolik lebih beragam dan memegang peranan penting dalam pembentukan tanah, dekomposisi bahan organik, remediasi tanah tercemar dan penyebab penyakit tanaman (Saraswati et.al. 2007). Bakteri bersifat tembus cahaya, hal ini disebabkan karena banyak bakteri yang tidak mempunyai zat warna. Menurut Amrullah et.al. (2013) cendawan merupakan mikroorganisme eukariotik yang berbentuk filamen. Cendawan terdapat pada tempat dengan substrat organik. Peran cendawan dalam suatu ekosistem sebagai agen penyakit, perombak bahan organik dan agen agregat tanah. Fungi merupakan mikroorganisme tidak berklorofil berbentuk hifa atau sel tunggal, eukariotik, berdinding sel dari kitin atau selulosa, berproduksi seksual dan aseksual. Dalam Gandjar (2007) fungi memiliki kingdom tersendiri karena cara mendapatkan makanannya berbeda dengan organisme eukariotik lainnya yaitu melalui absorpsi. Golongan fungi mencakup lebih dari 55.000 spesies dan melebihi jumlah bakteri. Bakteri dan fungi merupakan golongan tumbuh-tumbuhan yang tubuhnya tidak mempunyai diferensiasi, oleh karena itu disebut tumbuhan talus, lengkapnya tidak berklorofil (Syamsuri 2004). 2

Salah satu cara untuk mengamati bentuk sel bakteri sehingga mudah untuk diidentifikasi ialah dengan metode pengecatan atau pewarnaan. Hal tersebut juga berfungsi untuk mengetahui reaksi fisiologis dinding sel bakteri melalui serangkaian pengecatan (Waluyo 2007).Terdapat tiga macam prosedur pewarnaan, yaitu pewarnaan sederhana (simple stain), pewarnaan diferensial (diferensial strain), dan pewarnaan khusus (special strain). Menurut Pratiwi (2008) pewarnaan bakteri dengan metode gram terdiri atas gram positif dan bakteri gram negatif. Perbedaan warna antara bakteri gram positif dan negatif disebabkan oleh adanya perbedaan struktur pada dinding selnya. Dinding gram positif mengandung banyak peptidoglikan, sedangkan dinding bakteri gram negatif banyak mengandung lipopolisakarida (Suriawiria 2009). Isolasi merupakan suatu teknik pengambilan mikroorganisme di alam dan menumbuhkannya dalam suatu media buatan. Menurut Kadri et.al. (2015) prinsip isolasi adalah memisahkan suatu jenis mikrob dan lainnya yang berasal dari campuran bermacam-macam mikrob tanah. Kultur murni ialah kultur yang sel-sel mikrobanya berasal dari pembelahan dari sel tunggal. Terdapat berbagai cara untuk mengisolasi bakteri dalam biakan murni, yaitu cara pengenceran, penuangan, penggoresan, penyebaran, pengucilan satu sel dan okulasi pada hewan (Indrawati 2005). Biakan murni bakteri merupakan biakan yang terdiri atas spesies bakteri yang ditumbuhkan di atas medium buatan. Medium terdiri atas bahan agar-gar yang mengandung air, gula, nitrogen dan mineral (Purwoko 2009). Metode pengenceran bertujuan untuk memperkecil jumlah mikroba yang tersuspensi dalam cairan dengan cara pengenceran bertingkat. Metode tuang adalah salah satu metode yang dilakukan dengan cara memasukkan sampel yang telah diencerkan terlebih dahulu ke dalam cawan petri yang dituangi dengan medium (Almundy 2011). Menurut Meryandini (2009) pembiakan organisme memerlukan lingkungan pertumbuhan yang sesuai yang berisi air, sumber energi, unsur hara sebagai sumber C, N, S, P, O2, H, serta unsur trace element. Respirasi tanah menggambarkan aktivitas mikroba tanah. Pengukuran respirasi merupakan cara yang pertama kali digunakan untuk menentukan tingkat aktivitas mikroba tanah. Penetapan respirasi tanah didasarkan pada penetapan jumlah CO2 yang dihasilkan oleh mikroba tanah dan jumlah O2 yang digunakan oleh mikroba tanah. Respirasi tanah menjadi aliran karbon terbesar kedua di suatu ekosistem setelah fotosintesis. Respirasi dapat dikaitkan dengan kesuburan tanah. Laju respirasi tanah dapat diukur dalam sistem dinamis maupun statis. Teknik pengukuran yang canggih biasanya menggunakan IRGA (Infra Red Gas Analyzer) (Setyawan 2014). Produksi dan emisi CO2 dari tanah bergantung pada kandungan bahan organik tanah, suhu tanah, ketersediaan oksigen dan nutrien sebagai faktor eksternal, sedangkan faktor internal yang berpengaruh adalah biomassa akar dan populasi mikroorganisme. Jumlah biomassa akar dan mikroorganisme berpengaruh terhadap percepatan proses dekomposisi bahan organik yang melepaskan CO2, sehingga kelembaban tanah dan suhu tanah merupakan faktor penting dalam proses respirasi (Hanafiah 2005).

3

METODELOGI

Alat dan Bahan Bab

Pengambilan dan Persiapan Contoh Tanah

Penetapan Populasi Mikrob Tanah Metode Cawan Hitung

Alat Cangkul Kantong plastik Timbangan Pengering Ieolit Pipa kecil Toples Oven Cawan petri Labu Erlenmeyer Pipet Pembakar bunsen Tabung reaksi Label Shaker Timbangan Tabung reaksi Karet gelang Pipet Bunsen

Penetapan Populasi Mikrob Tanah Metode MPN

Pengamatan Morfologi Sel Bakteri dan Fungi

Kaca preparat Bunsen Pipet Mikroskop

Bahan Contoh tanah sampah Alkohol

10 g tanah Media biakan Larutan fisiologi

Sampel tanah Alkohol Media Verstreade (Nitrosomonas) (NH4)2SO4 KH2PO4 MgSO4 . 7H2O Fe sintat Fenol red CaCl . 2H2O Media Complete +N (Algae) NaNO3 CaCl2 NaCl MnSO4 . 7H2O FeCl3 . 6H2O Aquades Larutan Karbol Gentian Violet Larutan Iodin Alkohol 96% Aquades Larutan Safranin Sediaan Bakteri

4

Toples Botol film Buret dan Statif Soil Corer Pipa PVC Lampu 40 Watt Rak penyangga Botol Koleksi Screen mesh 2 mm Corong Berlese Funnel Extractor

Respirasi Tanah

Fauna Tanah

Sampel tanah KOH dan HCl Air, Pp, Metil orange Ethylen Glycol Alkohol 70% Tanah tidak terganggu

Metode 1. Pengambilan, Persiapan Contoh Tanah, dan Pengamatan Biodiversitas Tanah Pengambila n, Persiapan Contoh Tanah, dan Pengamatan Biodiversita s Tanah

beri label dan letakan dalam ice box

ambil 5 contoh tanah bobot 1 kg

catat vegetasi sekitarnya

simpan dalam alkohol 70%

contoh tanah dikeringud arakan dan dibersihkan dari serasah selama 2-3 hari

Amati makrofauna pada tanah (cacing,semu t,dll)

tetapkan KAKU dan KAKL

Pertahankan KA dalam 75% KL

Rumus : BKM Tanah BKM = (Bobot cawan + tanah oven) – Bobot cawan KAKU (%) =

�−

KAKL (%) =

−

2. Penetapan Populasi Mikrob Tanah Metode Cawan Hitung A. Pembuatan Ekstrak Tanah

B. Pembuatan Seri Pengenceran

5

C. Pembuatan Biakan Bakteri dan Fungi Bakteri

Fungi

Rumus : Jumlah Koloni ∑ sel (CFU) = Koloni x CFU/BKM tanah = FP = Faktor Pengenceran

3. Penetapan Populasi Mikrob Tanah Metode MPN

10 gram tanah ditimbang

90 ml larutan LF ditambahkan

Larutan dishaker selama 10-15 menit

Larutan diambil 1 ml, lalu dimasukkan ke 9ml larutan LF di tabung 2

6

Larutan diinkubas i selama 1 minggu

Semua tabung ditutup dengan menggun akan kapas.

Larutan keempat diambil 1 ml lalu dimasukk an ke 9ml larutan LF di tabung 5

Larutan ketiga diambil 1 ml lalu dimasukk an ke 9ml larutan LF di tabung 4

Larutan kedua diambil 1 ml lalu dimasukk an ke 9 ml larutan LF di tabung 3

dilakukan tiga kali ulangan untuk setiap satu kali seri pengenceran.

4. Pengamatan Morfologi Sel Bakteri dan Fungi Sediaan bakteri: keringkan kemudian rekatkan (fiksasi) 3 kali di atas api bunsen

Kemudian tuangkan larutan karbol-gentionviolet dibiarkan selama 5 menit

Zat warna dibuang, tambahkan iodin kemudian diamkan selama 3 menit

Cuci lalu keringkan kemudian amati di bawah mikroskop.

Cuci kemudia beri larutan safranin lalu diamkan selama 2 menit

Buang iodin, tambahkan alkohol 96% hingga zat warna hilang

Rumus : Nilai MPN ∑ sel = Nilai MPN x �� FP = Faktor Pengenceran 5. Respirasi Tanah

7

Rumus : + � � R= a = ml HCl untuk contoh tanah b = ml HCl untuk contoh c = normalitas HCl n = jumlah hari inkubasi 6. Fauna Tanah

Rumus : �� = I x m-2 IS = Rata-rata jumlah individu per sampel A = luas soil corer I = jumlah individu Keragaman Fauna Tanah : H’ = ∑[(ni/n) ln (ni/n)]

8

HASIL DAN PEMBAHASAN Pengambilan dan Persiapan Contoh Tanah Tabel 1 Kadar air kering udara Jenis Tanah Tanah Kebun Tanah Rumput Tanah Sampah

Ulangan

Bobot Cawan (g)

BKU (g)

1 2 1 2 1 2

6,85 6,76 7,27 6,91 6,59 7,04

10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00

Bobot Cawan + Tanah (g) 12,84 12,81 14,01 13,75 14,96 15,58

BKM KAKU (g) (%) 5,99 6,05 6,83 6,84 8,37 8,54

Ratarata (%)

67,45 65,29 46,41 46,20 19,47 17,21

66,37 46,31 18,34

Tabel 2 Kadar air kapasitas lapang Jenis Tanah

Ulangan

Bobot Cawan (g)

BKU (g)

Tanah Kebun Tanah Rumput Tanah Sampah

1 2 1 2 1 2

10,01 7,55 7,46 10,01 7,83 7,74

10,04 10,01 10,03 10,05 10,01 10,02

Bobot BKM KAKL Cawan + (g) (%) Tanah (g) 15,26 5,25 91,24 12,80 5,25 90,67 13,36 5,93 69,49 16,05 6,04 66,36 14,39 6,56 52,59 14,24 6,60 54,00

Rata-rata (%) 90,95 67,77 53,30

Tabel 3 Jumlah air yang ditambahkan untuk mencapai kapasitas lapang Jenis Tanah

ƩAir (ml)

Tanah Kebun

18438,661

Tanah Rumput

16094,618

Tanah Sampah

26214,013

Tabel 4 Keanekaragaman hayati tanah Gambar

Nama Fauna Cacing

Ukuran

Ciri-ciri

Jumlah

Makro fauna

Bentuknya silindris memanjang, licin

9

Vegetasi

Cuaca

Huja...