diversitas fauna tanah dalam layanan jasa ekosistem … · 2017-01-30 · diversitas fauna tanah...

DIVERSITAS FAUNA TANAHDALAM LAYANAN JASA

EKOSISTEM TANAH TROPIKA

OLEH

Dr. LAODE MUHAMMAD HARJONI KILOWASID, SP., MSi(DOSEN AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UHO)

OLEH

Dr. LAODE MUHAMMAD HARJONI KILOWASID, SP., MSi(DOSEN AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UHO)

DISAMPAIKAN PADA SEMINAR NASIONALMASYARAKAT BIODIVERSITAS INDONESIA

KAMPUS ITB JATINANGOR, SABTU 13 JUNI 2015

• TANAH TROPIKA• DIVERSITAS FAUNA TANAH• FAUNA TANAH MEMBERIKAN LAYANAN JASA

EKOSISTEM TANAH.• PENDEKATAN EKOLOGI MEMAHAMI PERAN

FAUNA TANAH UNTUK KEBERLANJUTAN FUNGSIEKOSISTEM TANAH.

• KETAHANAN DIVERSITAS FAUNA TANAH UNTUKKETAHANAN LAYANAN JASA AGRO-EKOSISTEM.













TANAH TROPIKATANAH TROPIKATANAH TROPIKATANAH TROPIKA

Tema World Soil Day tahun 2014: Tanah dalam hubungannyadengan ketahanan pangan, air, iklim, biodiveritas danpendukung kehidupan cukup lama terabaikan. Konferensi pertama biodiversitas tanah global di Dijon Prancis,

2 – 5 Desember 2014: Biodiversitas tanah dan peranannyaterhadap layanan jasa ekosistem FAO, 2015, Tahun Tanah Internasional: Menumbuhkan

Kesadaran Pentingnya Tanah untuk Ketahanan Pangan danFungsi-Fungsi Esensial dari Ekosistem. Area produksi pangan dunia, menghadapi kekurangan pangan

penduduk dunia tahun 2050.

Tema World Soil Day tahun 2014: Tanah dalam hubungannyadengan ketahanan pangan, air, iklim, biodiveritas danpendukung kehidupan cukup lama terabaikan. Konferensi pertama biodiversitas tanah global di Dijon Prancis,

2 – 5 Desember 2014: Biodiversitas tanah dan peranannyaterhadap layanan jasa ekosistem FAO, 2015, Tahun Tanah Internasional: Menumbuhkan

Kesadaran Pentingnya Tanah untuk Ketahanan Pangan danFungsi-Fungsi Esensial dari Ekosistem. Area produksi pangan dunia, menghadapi kekurangan pangan

penduduk dunia tahun 2050.

DAERAH LINGKUNGAN TROPIKA

Sumber: A.S.R. Juo and K. Franzluebbers, 2003

Sumber: http://www.nrcs.usda.gov/wps/portal/nrcs/detail/soils/use/?cid=nrcs142p2_054013

DIVERSITAS FAUNA TANAHDIVERSITAS FAUNA TANAHDIVERSITAS FAUNA TANAHDIVERSITAS FAUNA TANAH

• Biodiversitas: kekayaan takson/gen, kelompok fungsional/ekologi,dan interaksi biotik.

• Fauna tanah : Mikrofauna (Protozoa, Nematoda), Mesofauna (Acari,Enchytraeidae, Collembola) dan Makrofauna.

• 1.500.000 spesies sudah dideskripsi: Spesies fauna tanah (23%),bakteri dan fungi (total ±5%) (Decaens et al. 2006).

• Jumlah jenis invertebrata tanah > di atas permukaan tanah.• Kelimpahan relatif takson fauna tanah masuk kategori jarang

(< 0,5%), rentan kepunahan lokal.• Convention on Biodiversity disepakati pengurangan kehilangan

biodiversitas dicapai tahun 2010, saat ini biodiversitas tanah dalamThe IUCN Red List of Treatened Species masih terabaikan.

• Diversitas fauna tanah berfungsinya ekosistem, masih terabaikandalam kebijakan pengelolaan tanah lingkungan tropika.

• Biodiversitas: kekayaan takson/gen, kelompok fungsional/ekologi,dan interaksi biotik.

• Fauna tanah : Mikrofauna (Protozoa, Nematoda), Mesofauna (Acari,Enchytraeidae, Collembola) dan Makrofauna.

• 1.500.000 spesies sudah dideskripsi: Spesies fauna tanah (23%),bakteri dan fungi (total ±5%) (Decaens et al. 2006).

• Jumlah jenis invertebrata tanah > di atas permukaan tanah.• Kelimpahan relatif takson fauna tanah masuk kategori jarang

(< 0,5%), rentan kepunahan lokal.• Convention on Biodiversity disepakati pengurangan kehilangan

biodiversitas dicapai tahun 2010, saat ini biodiversitas tanah dalamThe IUCN Red List of Treatened Species masih terabaikan.

• Diversitas fauna tanah berfungsinya ekosistem, masih terabaikandalam kebijakan pengelolaan tanah lingkungan tropika.

FAUNA TANAH MEMBERIKANLAYANAN JASA DALAM

EKOSISTEM TANAH


EKOSISTEM TANAH


EKOSISTEM TANAH


EKOSISTEM TANAH

Bahan organik tanah

Biomassa (mikroflora,fauna, Akar)

KOMPOSISI IDEAL TANAH UNTUK PRODUKSI TANAMAN

Sumber: N.C. Brady and R.R. Weil, 2008

Diversitas(struktur danfungsi) fauna

tanah

Altitude:• Tinggi• Sedang• Rendah

EKOSISTEMALAMI

BENTANGLAHAN

(LANDSCAPE)INDONESIA

Jasa?Jasa?

Diversitas(struktur danfungsi) fauna

tanah

Altitude:• Tinggi• Sedang• Rendah

EKOSISTEMDIKELOLA Jasa?

FAUNA TANAH:- PROTOZOA- NEMATODA- ENCHYTRAEDAE- ACARI- COLLEMBOLA- MAKROINVERTEBRATA


Dekomposer- Mikrobivora- Detritivora

Dekomposer- Mikrobivora- Detritivora

TransformerTransformer nutriennutrien- Dekomposer- Transformer elemen

PerekayasaPerekayasa EkosistemEkosistem- Cacing tanah- Semut- Rayap


Transformasikarbon

Transformasikarbon

DaurDaur nutriennutrien(N,P,S(N,P,S dlldll.).)

PemeliharaanPemeliharaanstrukturstruktur tanahtanahPemeliharaanPemeliharaanstrukturstruktur tanahtanah

Fungsi ekosistemFungsi ekosistemKelompok fungsionalKelompok fungsional

Aliranmanfaat

didapatkanmanusia

dariekosistem

tanah (goods/services)

Aliranmanfaat

didapatkanmanusia

dariekosistem






PemeliharaanPemeliharaanstrukturstruktur tanahtanahPemeliharaanPemeliharaanstrukturstruktur tanahtanah

BiokontrolerBiokontroler- Predator- Mikrobivora- Hyperparasit

BiokontrolerBiokontroler- Predator- Mikrobivora- Hyperparasit

RegulasipopulasiRegulasipopulasi

Aliranmanfaat

didapatkanmanusia

dariekosistem


Aliranmanfaat

didapatkanmanusia

dariekosistem


Dimodifikasi dari: Kibbelwhite et al. 2008: Wall et al. 2012

TRANSFORMASI KARBON(EKSPERIMEN DEKOMPOSISI METODE LITTER BAG)




PERAN MAKROFAUNA DALAMDEKOMPOSISI SERASAH (PangkasanVegetasi Sekunder, Glyricidia falcata dan

Pupuk Kandang Sapi) PADA TANAHPODSOLIK MERAH KUNING

(ULTISOL)

PERAN MAKROFAUNA DALAMDEKOMPOSISI SERASAH (PangkasanVegetasi Sekunder, Glyricidia falcata dan

Pupuk Kandang Sapi) PADA TANAHPODSOLIK MERAH KUNING

(ULTISOL)

No. Bahan organikNilai

C (%) N (%) C:N

1Pangkasan vegetasi ladangditinggalkan (VSP)

30,33 0,99 30,64

Kandungan C, N, dan nilai C:N setiap bahan organik yangdicobakan

Kandungan C, N, dan nilai C:N setiap bahan organik yangdicobakan

1Pangkasan vegetasi ladangditinggalkan (VSP)

2 Pangkasan G. falcata (GFP) 12,63 1,11 11,38

3 Pupuk kandang sapi (CoM) 23,40 0,58 40,34

Sumber: Kilowasid, LMH & Tati. S. Subahar (2008)

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

I II III

IsopodaIsopteraArachnidaHymenopteraChilopodaDiplopodaEarthworm

VSPGFP

CoMVSP = (I) Hym. II & III = Isopt.GFP = I&III (Isopt.), II = Hym.CoM = I&II (Isopt.) III = Isopod &Hym.

Kedalaman tanah 0 – 5 cm

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

I II III

IsopodaIsopteraArachnidaHymenopteraChilopodaDiplopodaEarthworm


CoMVSP = (I) Hym. II & III = Isopt.GFP = I&III (Isopt.), II = Hym.CoM = I&II (Isopt.) III = Isopod &Hym.

Bulan ke-

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

16.00

I II III

Isopoda

Hymenoptera

Earthworm

Diplopoda

Isoptera

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

I II III

Isopoda Hymenoptera EarthwormIsoptera Diplopoda Chilopoda

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

I II III

ChilopodaIsopteraHymenopteraDiplodaIsopodaEarthworm

Kedalaman tanah 5 – 30 cm

VSP

GFP

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

16.00

I II III

Isopoda

Hymenoptera

Earthworm

Diplopoda

Isoptera

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

I II III

ChilopodaIsopteraHymenopteraDiplodaIsopodaEarthworm

VSP = (I) Isopoda, II & III = Isopt.GFP = I&III (Isopt.), II = Hym.CoM = I, II & III (Isopt.)


CoM

Bahanorganik

Kedalamantanah (cm)

Ø lubang kantong serasah Rasiok (5mm)/k (1mm)

1mm 5 mm

VSP0-5 0.0666 0.0238 0.36

Konstanta laju dekomposisi (k) untuk pangkasan vegetasi ladang ditinggalkan(VSP), pangkasan G. falcata (GFP), dan pupuk kandang sapi (CoM) dalamkantong serasah (Ø 1mm dan Ø 5mm) pada lapisan tanah kedalaman 0-5 cmdan 5-30cm.

Konstanta laju dekomposisi (k) untuk pangkasan vegetasi ladang ditinggalkan(VSP), pangkasan G. falcata (GFP), dan pupuk kandang sapi (CoM) dalamkantong serasah (Ø 1mm dan Ø 5mm) pada lapisan tanah kedalaman 0-5 cmdan 5-30cm.

VSP0-5 0.0666 0.0238 0.36

5-30 0.0432 0.0343 0.80

GFP0-5 0.1319 0.1361 1.03

5-30 0.2839 0.3553 1.25

CoM0-5 0.0675 0.0897 1.33

5-30 0.1043 0.1414 1.36


Bahan organik Kedalamantanah (cm)

Bulan ke-

I II III

VSP 0-5 0.51* -0.50* -0.29

5-30 0.47 0.38 0.28

Korelasi antara keragaman (Shannon index) makrofauna dekomposerdan laju dekomposisi pangkasan vegetasi ladang ditinggalkan (VSP,

pangkasan G. falcate (GFP), dan pupuk kandang sapi (CoM)

Korelasi antara keragaman (Shannon index) makrofauna dekomposerdan laju dekomposisi pangkasan vegetasi ladang ditinggalkan (VSP,

pangkasan G. falcate (GFP), dan pupuk kandang sapi (CoM)

5-30 0.47 0.38 0.28

GFP 0-5 0.39 0.17 0.32

5-30 -0.29 -0.45 0.03

CoM 0-5 0.78*** -0.39 0.71**

5-30 0.30 0.29 -0.60**


DIVERSITAS NEMATODA DAN DEKOMPOSISI SERASAHDALAM LITTER BAG DI KEBUN TOMAT LOKAL MUNA

TIPE TANAH: ULTISOLSEBELUMNYA BERVEGETASI ALANG-ALANG

AREA KEBUN DI REKAYASA OLEH CACING TANAH

PerlakuanJumlah kelompok trofik nematoda (individu/litter bag)

Herbivora akar Bakterivora Predaceous

30 hari setelah penempatanV1C0 54.40±9.09a 154.13±25.74a 18.13±3.03aV1C1 40.33±17.78a 121.00±53.35a 22.00±9.70aV1C2 57.63±55.40a 200.20±192.46a 45.50±43.74aV2C0 74.67±5.83a 138.67±10.82a 53.33±4.16aV2C1 79.33±68.39a 253.87±218.85a 63.47±54.71aV2C2 62.67±28.38a 235.00±106.42a 15.67±7.09aV3C0 70.70±49.53a 225.57±158.03a 40.40±28.30aV3C1 133.00±115.66a 257.13±223.61a 53.20±46.26aV3C2 50.03±42.50a 197.50±167.76a 15.80±13.42a

60 hari setelah penempatanV1C0 0.00±0.00 212.33±73.55ab 21.00±7.27bV1C1 0.00±0.00 148.80±128.862a 11.20±9.70abV1C2 0.00±0.00 176.40±137.20a 3.60±2.80a

C. odorata + 0 CT (V1C0)C. odorata + 20 CT (V1C1)C. odorata + 40 CT (V1C2)I. cylindrica + 0 CT (V2C0)I. cylindrica + 20 CT (V2C1)I. cylindrica + 40 CT (V2C2);Colopogonium + 0 CT (V3C0);Colopogonium + 20 CT (V3C1),Colopogonium + 40 CT (V3C2).


V1C2 0.00±0.00 176.40±137.20a 3.60±2.80aV2C0 0.00±0.00 67.84±52.42a 2.83±2.18aV2C1 0.00±0.00 228.00±130.60ab 12.00±6.78abV2C2 0.00±0.00 135.00±117.00a 15.00±13.00abV3C0 0.00±0.00 381.53±75.34b 11.80±2.33abV3C1 0.00±0.00 237.60±34.29ab 2.40±0.35aV3C2 0.00±0.00 107.49±57.22a 2.44±0.31a

90 hari setelah penempatanV1C0 0.00±0.00a 48.32±41.29a 2.01±1.72aV1C1 0.00±0.00a 82.24±21.41a 1.43±2.47aV1C2 0.00±0.00a 49.51±20.10a 0.83±0.72aV2C0 18.40±16.56a 85.40±37.86a 0.87±1.50aV2C1 8.00±13.86a 37.03±31.26a 0.97±1.63aV2C2 8.73±15.12a 50.20±18.47a 1.40±1.24aV3C0 13.23±12.02a 63.61±19.86a 1.16±2.01aV3C1 8.47±14.67a 62.00±21.21a 1.87±1.80aV3C2 24.64±21.91a 65.22±19.75a 0.47±0.81a



Sumber; Alam, S.Kilowasid, LMH.,Lisnawati, et al. 2014

Hari setelahpenempatan

Trophic groups

Koefisienkorelation with the

constant of ratedecomposition (k)

30

Root-herbivorous 0.363*

Bacterivirous 0.304

Predaceous 0.22

Root-herbivorous .

Koefisien korelasi Spearman’s rho antarakonstanta laju dekomposisi bahan organikdengan kelimpahan tiap kelompok trofiknematode pada 30, 60 dan 90 hari setelaheksposure

Koefisien korelasi Spearman’s rho antarakonstanta laju dekomposisi bahan organikdengan kelimpahan tiap kelompok trofiknematode pada 30, 60 dan 90 hari setelaheksposure

60

Root-herbivorous .

Bacterivirous -0.093

Predaceous -0.215

90

Root-herbivorous 0.087

Bacterivirous -0.394*

Predaceous -0.181

Sumber: Alam, S., Kilowasid,LMH., Lisnawati, et al. 2014

PENDAURAN NITROGENMELALUI JARING-JARINGMAKANAN FAUNA TANAH

(STUDI KEBUN KAKAO RAKYAT SULAWESI TENGGARA)







TaksonUsia kebun kakao

4 tahun 5 tahun 7 tahun 10 tahun 16 tahun

Nematoda

Aphelenchida 536±1191b 0±0a 114±289c 0±0a 0±0a

Araeolaimida 2512±2434b 2855±1963b 1221±1566ab 693±945ab 367±431a

Chromadorida 402±893ab 459±103ab 815±1203b 414±853ab 0±0a

Dorylaimidae 9461±1830a 11835±21300a 7616±15946 6960±1032a 4572±9596a

Enoplida 17007±20686a 7706±8083a 5709±6093a 4063±6617a 5463±5522a

Monhysterida 8018±4493ab 10521±11943ab 10309±12851b 4970±5059a 7924±7311ab

Mononchida 15907±11780a 29428±15647a 24649±17282a 26947±21562a 27867±28714a

Kelimpahan Takson Fauna Tanah (individu m-2),

Rhibditida 16424±19392 4259±5298 9542±9050 6056±8542 8230±9605

Acari

Astigmata 127±325a 204±418a 127±280a 128±227a 51±157a

Mesostigmata 153±373a 331±602a 153±373a 179±250a 128±227a

Oribatida 77±187a 51±157a 102±267a 102±20a9 51±157a

Prostigmata 153±335a 204±347a 76±249a 255±453a 204±384a

Collembola

Entomobryidae 51±228a 204±347a 127±280a 127±365a 51±157a

Isotomidae 26±114a 51±228a 26±114a 51±157a 26±114a

Onychiuridae 0±0a 0±0a 26±114a 0±0a 26±114a

Sminthuridae 102±355a 26±114a 51±157a 0±0a 0±0a

TaksonUsia kebun kakao

4 tahun 5 tahun 7 tahun 10 tahun 16 tahunAranae 3±10a 2±7a 3±10a 5±12a 5±12aBlattodea 3±14a 0±0a 0±0a 0±0a 2±7aCentipedes 3±14a 3±10a 18±22ab 27±53b 5±12aColeoptera 22±26a 21±30a 43±44a 38±86a 27±35aDermaptera 8±23a 2±7a 2±7a 6±17a 2±7aMilipedes 0±0a 0±0a 13±36b 6±13ab 6±17abDiplura 2±7a 0±0a 6±17a 19±24b 6±13aDiptera 385±615a 847±1899a 433±1262a 379±674a 312±449aFormicidae 454±938a 32±45a 126±337a 156±506a 166±359aIsopoda 5±21a 0±0a 0±0a 2±7a 2±7aIsoptera 3±14a 0±0a 5±21a 107±266a 170±696aLepidoptera 0±0a 3±10a 0±0a 0±0a 2±7aLepidoptera 0±0a 3±10a 0±0a 0±0a 2±7aGlossocolecidae 61±84a 33±70a 48±62a 22±47a 62±125aEnchytraeidae 897±1380a 351±616a 741±1034a 2158±3869a 455±965aOpiliones 5±12a 0±0a 0±0a 3±10a 2±7aOrthoptera 0±0a 0±0a 0±0a 3±14a 0±0aProtura 0±0a 0±0a 0±0a 2±7a 2±7aPseudoscorpion 0±0a 0±0a 2±7a 2±7a 5±12aPsocoptera 2±7a 5±16a 2±7a 3±14a 3±10aSymphyla 8±29a 3±10a 2±7a 8±20a 8±14aThysanoptera 0±0a 0±0a 2±7a 0±0a 0±0aUropygi 0±0a 0±0a 0±0a 0±0a 2±7aLainnya 5±12a 13±24a 5±16a 10±26a 0±0a

Sumber: Kilowasid, 2012; Kilowasid et al. 2003

Keterangan: Detail lihat Kilowasid et al. 2014, Agrivita

Estimasi mineralisasi nitrogen melalui jaring-jaring makanan (de Ruiter et al. 1993):

FN:C

e

N:C

1eN

pemangsa

prod

mangsaassmin

PemangsaPemangsa

eprod

Produksi

Assimilasi

Mineralisasi

Nmin = laju mineralisasi nitrogen(kg N ha-1 thn-1),

eass = efisiensi asimilasi kelompok j,eprod = efisiensi produksi kelompok j,C:Nmangsa = rasio C:N mangsa,C:Npemangsa = rasio C:N pemangsa,F = laju makan pemangsa atas mangsa

(kg C ha-1 thn-1)

MangsaMangsa

eass

Konsumsi

Ekskresi

Fij = laju makan pemangsa j terhadap mangsa i, Bj menyatakanbiomasa kelompok j (kg C ha-1 tahun-1). Konsumsi predatortergantung atas kelimpahan relatif mangsanya, (Wij = 1)

Wij = preferensi pemangsa j utk mangsa i relatif atas mangsa lain ,n = jumlah mangsa dalam jaring-jaring makan .

Estimasi laju mortalitas berdasarkan Metabolic Theory ofEcology dari Brown dkk. (2004)


j

k

n

1kij

iijij F

Bw

BwF

jj

jjjj pa

MBdF

dj = laju kematian alamiah spesifik atau non-pemangsaan (tahun-1),Bj = rata-rata biomasa “annual” kelompok j (kg C ha-1),Mj = kehilangan biomasa kelompok j akibat pemangsaan

(kg C ha-1 tahun-1),

26,25kering)ln(berat x0,24)eln(Z TkE



Z = laju mortalitas kelompok trofik per tahun,e = bilangan natural,E = energi aktivasi organisma,T = suhu tanah 0K (273 + 0C),k = konstanta Boltzman (8,62 x 10-5 eV),berat kering meyatakan berat kering kelompok trofik (g).

dj = laju kematian alamiah spesifik atau non-pemangsaan (tahun-1),Bj = rata-rata biomasa “annual” kelompok j (kg C ha-1),Mj = kehilangan biomasa kelompok j akibat pemangsaan

(kg C ha-1 tahun-1),

Kontribusi Langsung dan Tak-langsung Tiap KelompokFungsional terhadap Total Mineralisasi Nitrogen

Kontribusi Langsung dan Tak-langsung Tiap KelompokFungsional terhadap Total Mineralisasi Nitrogen

Kelompok fungsional Kontribusi terhadap mineralisasi nitrogen (% dari total)Langsung Tak langsung

Bakteri 4,931 4,632Fungi 74,030 0,232Flagellata 0,266 4,250Ameba 0,135 4,250Acari Pemangsa 0,395 5,136Acari nematofagus 0,016 1,913Acari Oribatida 0,018 4,229Acari Prostigmata 0,008 4,219Collembola 0,084 4,229Enchytraeida -3,754 4,320Nematoda pemangsa 2,802 4,602Nematoda pemangsa 2,802 4,602Nematoda omnivora 0,521 4,340Nematoda bakterivora 2,613 4,562Nematoda fungivora 0,020 4,229Nematoda herbivore -0,009 4,209Makro-arthropoda saprofagus 0,807 4,139Luing 0,480 4,189Makro-arthropoda herbivora -0,903 4,290Kelabang 10,207 3,912Coleoptera pemangsa 0,257 4,532Diplura 1,131 4,129Makro-Arachnida 1,190 4,229Rayap 0,038 4,219Semut 7,607 3,484Cacing tanah -2,890 3,525

Sumber: Kilowasid, 2012; Kilowasid et al. (dalam persiapan)

PEREKAYASA EKSOSITEM(ECOSYSTEM ENGINEERS)PEREKAYASA EKSOSITEM(ECOSYSTEM ENGINEERS)

ECOLOGICALCONCEPT APPLIED IN

RESEARCH

SOIL QUALITY MODIFIED

Sumber: Kilowasid, 2014

Ponera sp.Ponera sp.

Pontoscollex sp.

Sumber: W. Budiyanto, 2013

Tanah dikeluarkandari pot

KONDISI TANAH KEBUN KAKAO SETELAH DIREKAYASA DENGANSEMUT DAN CACING TANAH SELAMA 30 HARI INKUBASI


HASIL EKSPERIMEN 1:

Sumber: Kilowasid, LMH., W. Budiyanto, H. Syaf, et al. 2014

EKSPERIMEN 2:


HASIL EKSPERIMEN 2:Perbandingan pertumbuhan bibit kakaopada setiap media tanam modifikasicacing tanah dan semut dengan mediatanam tanpa aplikasi

Sumber: Kilowasid, LMH., W. Budiyanto, H. Syaf, et al. 2014

Rata-rata ±sd, n = 5, DMRT pada taraf p < 0,05

MEMANFAATKAN DUA KELOMPOK EKOLOGICACING TANAH MEREKAYASA KUALITAS

TANAH PASCA-PENAMBANGAN NIKEL

Tanah dari Stockpile(b.o dan kelimpahandan aktivitas biota

tanah rendah)

Bahan organik (b.o)

Aktivitas & prosesbiologi tanah


Mediatumbuhtanaman

Tanah dari Stockpile(b.o dan kelimpahandan aktivitas biota

tanah rendah)

Fauna tanah sbg.perekayasa eksistem:kelompok ekologicacing tanah: EpigeicEndogeic dan Anecic



Mediatumbuhtanaman

Sumber: Kilowasid, 2014

A = 0 CTB = 4 epigeic+4 endogeicC = 0 epigeic + 8 endogeicD = 8 epigeic + 0 endogeicE = 2 epigeic + 6 endogeicF = 6 epigeic + 2 endogeicG = 3 epigeic + 5 endogeicH = 5 epigeic + 3 endogeic

Lumbricus(epigeic)

Dikosongkanisi lambung(tiga jam)

Diaplikasi kedalam pot

Dipeliharaselama16 hari

CT dipisahkandari tanah

Sumber Foto: Herlina, 2013

A = 0 CTB = 4 epigeic+4 endogeicC = 0 epigeic + 8 endogeicD = 8 epigeic + 0 endogeicE = 2 epigeic + 6 endogeicF = 6 epigeic + 2 endogeicG = 3 epigeic + 5 endogeicH = 5 epigeic + 3 endogeic

Pontoscolex(endogeic)

Dikosongkanisi lambung(tiga jam)

Diaplikasi kedalam pot

1,5 kg tanahstockpile+ 50 gb.o. sisa proses

biogas

500 g untukanalisis tanah

Sisa dikembalikanke tiap pot semula

A B C D

EF G H

Kondisi Tanah Tiap Perlakuan 16 Hari setelah Aplikasi CacingTanah

HASILEKSPERIMEN 1

A B C D

EF G H

Kondisi Tanah Tiap Perlakuan 16 Hari setelah Aplikasi CacingTanah

A = 0 CTB = 4 epigeic +4 endogeicC = 0 epigeic + 8 endogeicD = 8 epigeic + 0 endogeicE = 2 epigeic + 6 endogeicF = 6 epigeic + 2 endogeicG = 3 epigeic + 5 endogeicH = 5 epigeic + 3 endogeic

Keterangan:


HASIL EKSPERIMEN 2


KETERANGAN PERLAKUANKETERANGAN PERLAKUAN


LAODE M HARJONI KILOWASID, HERLINA,BUDI WIDIAWAN, HASBULLAH SYAF, SITTILEOMO, 2014. ENGINEERING OF SOILBIOLOGICAL QUALITY FROM STOCKPILE INNICKEL MINING AREA USINGEARTHWORMS ECOLOGICAL GROUP(Journal of Degraded and Mining LandsManagement, April 2015, Vol. 2 No. 3 Hal. 361 -367)

LAODE M HARJONI KILOWASID, HERLINA,BUDI WIDIAWAN, HASBULLAH SYAF, SITTILEOMO, 2014. ENGINEERING OF SOILBIOLOGICAL QUALITY FROM STOCKPILE INNICKEL MINING AREA USINGEARTHWORMS ECOLOGICAL GROUP(Journal of Degraded and Mining LandsManagement, April 2015, Vol. 2 No. 3 Hal. 361 -367)


MENCAMPUR ARANG KAYU (BIOCHAR) DENGAN PARTIKELTANAH PASCA PENAMBANGAN NIKEL MENGGUNAKAN

BANTUAN CACING TANAH Pontoscollex sp.

Arang kayu sisapembakaran batu bata

TanahStockpile

Pontoscollex dari spot hutandalam area penambangan

nikel

Sumber Foto: Siska Amdas, 2013

Tanah sebelumaplikasibiochar & CT

Tanah 2 hari stlaplikasibiochar & CT

Tanah 7 hari stlaplikasibiochar & CT

TANAH BEKAS PENAMBANGAN NIKELSETELAH BIOCHAR DICAMPUR OLEH

CACING TANAH

A : biochar 1% bk tanah (kg)+ 12 cacing tanahB : biochar 1% bk tanah (kg) + 8 cacing tanahC : tanpa biochar dan cacing tanahD : biochar 3% bk tanah (kg) + 8 cacing tanahE : biochar 3% bk tanah (kg) + 12 cacing tanahF : biochar 5% bk tanah (kg) + 8 cacing tanahG : biochar 5% bk tanah (kg) + 12 cacing tanahH: biochar 1% bk tanah (kg) tanpa cacing tanahI : biochar 3% bk tanah (kg) tanpa cacing tanahJ : biochar 5% bk tanah (kg) tanpa cacing tanahK : tanpa biochar + 8 cacing tanahL : tanpa biochar + 12 cacing tanah

Sumber Foto: Siska Amdas, 2013

PERTUMBUHAN BIBIT SENGON DITIAP TANAH BEKAS PENAMBANGAN

NIKEL SETELAH BIOCHAR DICAMPUROLEH CACING TANAH

REGULASI POPULASIREGULASI POPULASI

IMPLEMENTASI REGULASI POPULASI DALAM REKAYASA EKOLOGI(ECOLOGICAL ENGINEERING)

EKOSISTEM TANAH

FAUNA TANAH DANTANAMAN (SERASAH)

SEBAGAI PEREKAYASAEKOSISTEM TANAH

STRUKTUR KOMUNITASNEMATODA TANAH

PRINSIP DASAR EKOLOGIYANG DITERAPKAN:

INTERAKSI MENENTUKANKELIMPAHAN ORGANISMA

STRUKTUR KOMUNITASNEMATODA TANAH

- Herbiovora akar- Bakterivora- Fungivora- Omnivora- Predator

DOMINASIHERBIVORA AKAR

MENURUN

AKAR TUMBUH DANBERKEMBANG

Kilowasid, 2015

UJI KONSEP REKAYASA EKOLOGI TANAH DALAM MENGATURKERAPATAN POPULASI NEMATODA PEMAKAN AKAR PADA TANAMAN

TOMAT LOKAL MUNA DI ULTISOL BERVEGETASI ALANG-ALANG

- Tempat Penelitian : kebun percobaan Fakultas Peternakan UHO (Januari –Juni 2014) .

- Topografi termasuk kategori datar dengan kemiringan 0-3%.- Karakteristik tanah:

- Fraksi partikel pasir = 32%, debu = 48%, dan liat = 20%,- pH = 3.8,- C-organik = 0.74%,- N-total = 0.26%,- C/N = 3,- P2O5 (Bray1) = 9.7 ppm,- P2O5 (HCl 25%) = 9.43 mg 100g-1 tanah,- K2O (HCl 25%) = 8.18 mg 100g-1 tanah,- Aldd = 1.71 mg 100g-1 tanah,- Hdd = 0.57 mg 100g-1 tanah,- Ca = 1.59 cmol kg-1tanah,- Mg = 0.74 kg-1tanah, K = 0.15 kg-1tanah,- Na = 0.06 kg-1tanah,- Kapasistas tukar kation (KTK) = 7.40 kg-1tanah, dan- Kejenuhan basa =34%

- Tempat Penelitian : kebun percobaan Fakultas Peternakan UHO (Januari –Juni 2014) .

- Topografi termasuk kategori datar dengan kemiringan 0-3%.- Karakteristik tanah:

- Fraksi partikel pasir = 32%, debu = 48%, dan liat = 20%,- pH = 3.8,- C-organik = 0.74%,- N-total = 0.26%,- C/N = 3,- P2O5 (Bray1) = 9.7 ppm,- P2O5 (HCl 25%) = 9.43 mg 100g-1 tanah,- K2O (HCl 25%) = 8.18 mg 100g-1 tanah,- Aldd = 1.71 mg 100g-1 tanah,- Hdd = 0.57 mg 100g-1 tanah,- Ca = 1.59 cmol kg-1tanah,- Mg = 0.74 kg-1tanah, K = 0.15 kg-1tanah,- Na = 0.06 kg-1tanah,- Kapasistas tukar kation (KTK) = 7.40 kg-1tanah, dan- Kejenuhan basa =34%

DESAIN PERCOBAAN

BLOK I BLOK II BLOK III

0,5 cm 3m

V1C0 = C. odorata + 0 Lumbricus sp.V1C13 = C. odorata + 20 Lumbricus sp.V1C2 = C. odorata + 40 Lumbricus sp.V2C0 = I. cylindrica + 0 Lumbricus sp.V2C = I. cylindrica + 20 Lumbricus sp.V2C = I. cylindrica + 40 Lumbricus sp.V3C0 = Colopogonium + 0 Lumbricus sp.V3C1 = Colopogonium + 20 Lumbricus sp.V3C2 = Colopogonium + 40 Lumbricus sp. Lisnawati, 2014

KERAPATAN NEMATODA PEMAKAN AKAR DIEKSTRAK DENGAN METODEBAERMAN FUNNEL DIMODIFIKASI (Kilowasid , 2012) dari Tanah pada 30 , 60,

dan 90 hari setelah tanam Tomat Lokal Muna

Perlakuan Kerapatan (individu kg-1 tanah) pada hari ke -30 60 90

V1C0 245,3±38,3ab 226,6±96,5ab 85,3±26,7aV1C1 348,8±39,9b 112,0±87,4ab 237±315,7abV1C2 156,4±9,2a 501,6±596,8b 121,9±56,9aV2C0 367,5±87,2b 168,0±48,8ab 144,3±27,1aV2C1 580,8±95,2c 98,4±16,4ab 63,9±13,6aV2C2 563,2±140,8c 145,6±55,0ab 511,7±396bV3C0 280,0±87,2ab 154,1±92,6ab 111,9±32,9aV3C1 419,5±144,7bc 194,3±18,9ab 140,5±35,2aV3C2 428,4±126,0bc 73,5±17,7a 62,9±18,8a

Kerapatan nematoda pemakan akar (individu±s.d) dari tanah yangdiperlakukan dengan kombinasi perlakuan jumlah cacing tanahjenis dan pangkasan jenis tumbuhan

Kepala Ekor

Perlakuan Kerapatan (individu kg-1 tanah) pada hari ke -30 60 90

V1C0 245,3±38,3ab 226,6±96,5ab 85,3±26,7aV1C1 348,8±39,9b 112,0±87,4ab 237±315,7abV1C2 156,4±9,2a 501,6±596,8b 121,9±56,9aV2C0 367,5±87,2b 168,0±48,8ab 144,3±27,1aV2C1 580,8±95,2c 98,4±16,4ab 63,9±13,6aV2C2 563,2±140,8c 145,6±55,0ab 511,7±396bV3C0 280,0±87,2ab 154,1±92,6ab 111,9±32,9aV3C1 419,5±144,7bc 194,3±18,9ab 140,5±35,2aV3C2 428,4±126,0bc 73,5±17,7a 62,9±18,8a

Dinamika temporal kerapatan nematoda pemakan akar dari pertananam tomatlokal Muna yang ditanam pada Ultisol berdasarkan variasi jumlah individu cacingtanah dengan bahan organik: (A) pangkasan C. odorata; (B) pangkasan Icylindrica; dan (C ) pangkasan Collopogonium sp.

(A) (B) (C )

Tanaman tomat di tiap petak sampai berumur satu minggu masih dapat bertahanhidup (Gambar A), selanjutnya saat tanaman berumur 2 minggu mulaimenunjukan akar mengalami cekaman biologis/ herbivora akar (Gambar B),kemudian tanaman tidak dapat lulus-hidup untuk mencapai tahap pertumbuhanberikutnya (Gambar C) dan seluruh tanaman tomat mati (Gambar D).

A B C D

Foto: Lisnawati, 2014

Tiap petak percobaan dibero/diistirahatkan selam 3 bulan, setelah itu ditanamikembali bibit tomat lokal Muna. Tanaman tomat dapat lulus hidup menyelesaikandaur hidup (sampai mencapai usia panen).

Foto: Nurhaida, 2015

JUMLAH BUAH/TANDAN/TANAMAN PADA 45 dan 60 HARI SETELAH TANAM


Total buah, Diameter Buah dan Berat Buah Segar

Dokumentasi Nurhaida, 2015

BUAH TOMAT LOKAL MUNA DI TANAM DI ULTISOL HASIL REKAYASACACING TANAH DENGAN BAHAN ORGANIK PANGKASAN Komba-komba (C. odorata), Alang-alang (I. cylindrica) dan Collopogonium sp.


KETAHANAN DIVERSITAS FAUNATANAH UNTUK KETAHANAN LAYANAN

AGROEKOSISTEM


AGROEKOSISTEM


AGROEKOSISTEM


AGROEKOSISTEM

STRUKTUR KOMUNITAS MESOFAUNA TANAHPADA MONOKULTUR DAN TUMPANG SARI

(KONTROL KUALITAS MAKANAN)PADA TIPE TANAH pH ALKALI

STRUKTUR KOMUNITAS MESOFAUNA TANAHPADA MONOKULTUR DAN TUMPANG SARI

(KONTROL KUALITAS MAKANAN)PADA TIPE TANAH pH ALKALI

KERAPATAN MESOFAUNA TANAH(MIKROBIVORA)

- 16 genus nematoda,- Empat sub-ordo Acari- Lima suku Colembola- Kerapatan 15 genus

nematoda, Acari danColembola antar polatanam tumpang sarirelative mirip (Kruskal-Wallis, p >0.05), kecualikerapatan nematodaTylencholaimus(Kruskal-Wallis, p= 0,02).



TaksonPola tumpangsari

J1KO J0KH J0KK J0KT J1KH J1KK J1KT

Nematoda

Aphelonchoides 0.80±1.79 2.40±2.19 4.80±1.79 3.20±4.38 0.00±0.00 2.40±2.19 0.80±1.79

Cephalobus 4.80±3.35. 7.20±1.79 5.60±2.19 5.60±4.56 4.80±4.38 2.40±2.19 3.20±4.38

Eudorylaimus 8.00±4.90 9.60±2.19 9.60±7.27 9.60±2.19 12.80±3.35 12.00±4.90 8.00±0.00

Aphelenchus 2.40±3.58 1.60±2.19 0.00±0.00 0.80±1.79 3.20±5.22 0.80±1.79 3.20±3.35

Mononchus 2.40±3.58 3.20±1.79 5.60±6.07 3.20±1.79 0.80±1.79 4.00±0.00 1.60±2.19

Alaimus 7.20±3.35 2.40±3.58 6.40±2.19 3.20±3.35 3.20±3.35 3.20±1.79 4.00±0.00

Panagrolaimus 1.60±3.58 5.60±2.19 3.20±1.79 1.60±3.58 2.40±2.19 3.20±3.35 0.80±1.79

Prismatolaimus 0.80±1.79 1.60±2.19 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00 0.80±1.79 2.40±2.19

Acrobeles 6.40±3.58 4.00±2.83 4.00±2.83 5.60±4.56 3.20±1.79 4.80±1.79 4.80±3.35

Dorylaimus 0.00±0.00 2.40±2.19 0.00±0.00 2.40±3.58 1.60±2.19 0.00±0.00 0.80±1.79

Tylencholaimus 0.00±0.00 0.80±1.79 1.60±3.58 0.80±1.79 0.00±0.00 4.00±2.83 0.00±0.00





Tylencholaimus 0.00±0.00 0.80±1.79 1.60±3.58 0.80±1.79 0.00±0.00 4.00±2.83 0.00±0.00

Pungentus 3.20±3.35 0.80±1.79 0.00±0.00 3.20±1.79 0.80±1.79 0.80±1.79 1.60±3.58

Prismatolaimidae 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00 1.60±2.19 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00

Dorylaimellus 0.80±1.79 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00

Eudorylaimidae 3.20±7.16 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00 1.60±3.58 0.00±0.00

Theristus 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00 0.80±1.79 0.00±0.00

Acari

Mesostigmata 8.00±8.37 10.00±12.15 12.00±13.04 16.00±5.48 10.00±10.00 8.00±10.95 8.00±8.37

Prostigmata 8.00±10.95 10.00±10.00 14.00±5.48 2.00±4.47 4.00±5.48 8.00±8.37 4.00±5.48

Oribatida 2.00±4.47 6.00±5.48 4.00±5.48 12.00±13.04 12.00±10.95 8.00±8.37 6.00±5.48

Astigmata 6.00±5.48 8.00±8.37 2.00±4.47 8.00±8.37 6.00±8.94 2.00±4.47 12.00±10.95

Colembola

Colehorela 4.00±5.48 0.00±0.00 6.00±8.94 4.00±5.48 0.00±0.00 8.00±10.95 2.00±4.47

Microgastura 0.00±0.00 4.00±8.94 2.00±4.47 4.00±8.94 4.00±5.48 0.00±0.00 2.00±4.47

Uzolia 6.00±8.94 8.00±8.37 2.00±4.47 10.00±7.07 4.00±5.48 6.00±8.94 10.00±10.00

Anugrophorus 0.00±0.00 2.00±4.47 0.00±0.00 4.00±8.94 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00

Friesea 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00 2.00±4.47 0.00±0.00 0.00±0.00

Sumber: Kilowasid et al. 2014 (Laporan Insentif Sinas RISTEK Tahun 2014)

KERAGAMAN EKOLOGI KOMUNITAS MESOFAUNA

TANAH

Ukuran keragaman

Pola tumpangsari

J1KO J0KH J0KK J0KT J1KH J1KK J1KT

Kekayaan takson (S) 8.40±1.95 10.80±1.92 9.200±1.789 10.600±2.191 7.800±1.483 10.000±1.000 8.800±3.115

Indeks Shannon (H) 1.99±0,27 2.19±0.16 2.040±0.157 2.186±0.146 1.883±0.179 2.082±0.106 1.975±0.354

Kekayaan takson tertinggi pada monokultur kacang hijau, terendah padatumpangsari jagung dengan kacang hijau

Variasi keberagaman ekologi komunitas mesofauna tanah tumpangsari jagungdengan kacang-kacangan tidak terdeteksi melalui indeks Shannon dan Simpson(Kruskal-Wallis, p > 0.05).

Kekayaan takson tertinggi pada monokultur kacang hijau, terendah padatumpangsari jagung dengan kacang hijau

Variasi keberagaman ekologi komunitas mesofauna tanah tumpangsari jagungdengan kacang-kacangan tidak terdeteksi melalui indeks Shannon dan Simpson(Kruskal-Wallis, p > 0.05).

Indeks Shannon (H) 1.99±0,27 2.19±0.16 2.040±0.157 2.186±0.146 1.883±0.179 2.082±0.106 1.975±0.354

Indeks Simpson (λ) 0.15±0.05 0.12±0.02 0.141±0.018 0.119±0.009 0.163±0.029 0.141±0.017 0.155±0.052


Kemiripan komunitas mesofauna tanah antarpola tumpangsari

Penanaman kacang-kacangandiantara tanaman jagung dapatmengubah struktur komunitasmesofauna tanah monokulturjagung.





Prismatolaimus

AcrobelesDorylaimus

Tylencholaimus

Pungentus

Prismatolaimidae

Dorylaminus

Eudorylaimidae

Theristus

MesostigmataProstigmataOribatida

Astigmata

ColehorelaMicrogastura

UzoliaAnugrophorus

Friesea

J1K0

J0KH

J0KK

J0KT

J1KH

J1KK

J1KT

-2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0.5 1.0 1.5

Axis 1

-2.0

-1.6

-1.2

-0.8

-0.4

0.4

0.8

1.2

1.6

Axi

s2

Tylencholaimus (fungivora) danTheristus (bakterivora) pemisahkomunitas mesofauna tanah J1KK& J0KK.

Dorylaimus (omnivora) &Eudorylaimimus (predator &omnivora) pemisah antarmonokultur jagung dengan polalainnya.

Collembola: Friesea (predator)pemisah tumpangsari jagungdengan kacang hijau dari polatanam lainnya.

Struktur komunitas jaring-jaringmakanan bervariasi.





Takson Pemisah Kelompok Pola Tanam

Prismatolaimus

AcrobelesDorylaimus

Tylencholaimus

Pungentus

Prismatolaimidae

Dorylaminus

Eudorylaimidae

Theristus

MesostigmataProstigmataOribatida

Astigmata

ColehorelaMicrogastura

UzoliaAnugrophorus

Friesea

J1K0

J0KH

J0KK

J0KT

J1KH

J1KK

J1KT

-2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0.5 1.0 1.5

Axis 1

-2.0

-1.6

-1.2

-0.8

-0.4

0.4

0.8

1.2

1.6

Axi

s2










W(Usaha) = F(Gaya) x S(Jarak)

KETAHANANPANGAN

TEKNOLOGIBERPRODUKSI




JARAK DALAMWAKTU/SKALA

WAKTU

JARAK DALAMWAKTU/SKALA

WAKTU

KETAHANANKETAHANANDIVERSITAS FAUNADIVERSITAS FAUNA

TANAHTANAH(AGROEKOSISTEM(AGROEKOSISTEMALTITUDE RENDAH,ALTITUDE RENDAH,SEDANG & TINGGISEDANG & TINGGI

PENDEK MENENGAH PANJANGLMHLMH KilowasidKilowasid, 2015, 2015

TERIMA KASIHTERIMA KASIH

diversitas fauna tanah dalam layanan jasa ekosistem … · 2017-01-30 · diversitas fauna tanah...

Documents