MODUL 2 PRAKTIKUM

MODUL PRAKTIKUMMK. MANAJEMEN AGROEKOSISTEMKRITERIA INDIKATOR KESEHATAN TANAH SEBAGAI KUNCI UTAMADALAM MANAJEMEN AGROEKOSISTEMDisusun Oleh:

TIM TUTOR DAN ASISTEN TANAH

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG2013

LEMBAR PERSETUJUANYang mengajukan,

Koordinator Asisten MAES Jurusan Tanah,

Nina Dwi Lestari, SP

820817 04 3 2 0027Mengetahui,Ketua Jurusan Tanah

Prof, Dr. Ir. ZAENAL KUSUMA, SU

NIP. 19540501 198103 1 006Dosen Koordinator MK. MAES Dr. Ir. BAMBANG TRI RAHARDJO, MSNIP. 19I. TUJUAN

Mempelajari indikator tanah sehat baik secara biologi, fisik dan kimia Melakukan pengukuran indikator tanah sehat dan kesuburan tanah secara cepat dan akurat di lapangan dan di laboratorium II. DASAR TEORI

Sistem pertanian intensif telah mendorong terjadinya degradasi sifat fisika, kimia, maupun biologi tanah dibandingkan dengan hutan. Sistem pertanian intensif menyebabkan terbukanya permukaan tanah pada saat yang lama. Pada musim kemarau terik sinar matahari mengenai permukaan tanah secara langsung, akibatnya terjadi percepatan proses-proses reaksi kimia dan biologi, salah satunya adalah penguraian bahan organik tanah (dekomposisi). Sebaliknya, air hujan yang jatuh selama musim penghujan tidak ada yang menghalangi sehingga memukul tanah secara langsung, berakibat pada pecahnya agregat tanah, meningkatnya aliran air di permukaan dan sekaligus mengangkut partikel tanah dan bahan-bahan lain termasuk bahan organik (Widianto et al. 2004). Untuk tujuan perbaikan pengelolaan tanah, pengenalan indikator-indikator kesehatan tanah sangat dibutuhkan untuk penentuan strategi pengelolaan lahan. Indikator-indikator kesehatan tanah dapat dikenali baik secara kualitatif (cepat, murah tetapi kurang akurat) maupun kuantitatif (melalui pengukuran) (Lihat Tabel 1). Menurut FAO guide line (2000), ada 3 kriteria dan indikator kesehatan tanah di tingkat plot yaitu yang berhubungan dengan tingkat kegemburan tanah, ketersediaan hara, dan keutuhan matriks tanah. Tabel 1. Kriteria dan indikator kualitatif dan kuantitatif

KriteriaIndikator kualitatifIndikator kuantitatif

1Kegemburan tanah1. Kepadatan tanah Bobot Isi Tanah, Berat Jenis Tanah dan porositas tanah

2. Sebaran akar Kedalaman akar efektif

3. Ketebalan seresahBerat masa seresah

4. Produksi KascingPopulasi dan biomasa cacing serta produksi cast

2Keseimbangan hara 5. Potensi Kesuburan dan kesehatan tanah C Organik, pH Tanah, eH, EC

6. Gejala defisiensi/keracunan Konsentrasi hara secara visual

3Keutuhan matrix tanah7. Erosi Kehilangan tanah, penutupan permukaan

8. Longsor tebing Potensi Kehilangan tanah, manajemen kemiringan dan tata air, penutupan lahan

Bahan organik tanah berperan penting dalam menyimpan dan melepaskan unsur hara bagi tanaman. Handayanto (1996) menyatakan bahwa dekomposisi bahan organik mempunyai pengaruh langsung dan tidak langsung terhadap kesuburan tanah. Pengaruh langsung melalui mineralisasi yang melepaskan unsur hara, sedangkan pengaruh tidak langsung sebagai buffer unsur hara sehingga tetap menjaga ketersediaan unsur hara dalam tanah. Pada lahan-lahan pertanian intensif, biasanya tingkat permukaan tanah lebih terbuka, dengan penutupan lapisan seresah yang tipis, permukaan tanah terbuka. Dengan demikian tanah menjadi lebih rentan terhadap erosi, tanah menjadi padat, berwarna pucat karena kandungan bahan organik tanah menurun dan diikuti penurunan populasi biota. Selain pemadatan tanah dan kandungan bahan organik tanah, para petani seringkali menggunakan indikator cacing tanah sebagai penciri tanah sehat. Petani berasumsi bahwa lahan yang banyak cacing tanahnya akan gembur sehingga mudah diolah dan tanaman tumbuh baik. Pendapat tersebut diperkuat oleh Jongmans et al. (2003) bahwa kualitas pori makro dan mikro tanah, tingkat kepadatan tanah, dekalsifikasi dan dinamika bahan organik ditentukan oleh aktivitas cacing tanah. Cara yang paling cepat untuk mengetahui ada/tidaknya cacing tanah di lahan adalah melalui pengamatan kascing. Kascing adalah kotoran yang ditinggalkan oleh cacing tanah, umumnya ditemukan di permukaan tanah. Semakin banyak kascing ditemukan menunjukkan bahwa di lahan tersebut banyak terdapat cacing tanah. Pada praktikum ini, kegiatan mahasiswa akan difokuskan pada pengenalan dan pengukuran indikator kesehatan tanah di lapangan (Tabel 2).Tabel 2. Kegiatan pengukuran di lapangan beberapa indikator kesehatan tanah

NoKriteriaIndikator kualitatifPengukuran

1Kegemburan tanah1. Kepadatan tanah 1. Bobot Isi (BI), 2. Berat Jenis (BJ) tanah, 3. Porositas tanah

2. Ketebalan seresah 4. Berat masa seresah

3. Produksi kascing 5. Berat masa kascing per unit luasan

2Ketersediaan hara4. Kenampakan fisik tanaman, Gejala defisiensi/keracunan 6. Frekuensi temuan tanaman yang menunjukkan gejala defisiensi

3Keutuhan matrix tanah5. Erosi 7. Kehilangan tanah lapisan atas,

6. Longsor tebing 8. Kehilangan tanah (adanya singkapan tanah)

III. ALAT DAN BAHAN Alat dan bahan yang dibutuhkan dalam kegiatan ini meliputi : AlatBahan

Meteran panjang 50 m

Frame seresah

Sekop

Ring sampel

Cetok

Tali Rafia

Cangkul

Pisau

Gunting dahan

Timbangan

Alat tulis seperti spidol permanen

Tas kresek untuk tempat seresah

Methilen blue untuk pengukuran porositas tanah

Bahan kimia untuk analisa C-Organik tanah

Gambar 1. Cara Pengambilan Contoh TanahIV. PELAKSANAAN 4.1. Pengukuran Bobot Isi Tanah 4.1.1. Pengambilan Contoh Tanah Utuh a. Ratakan dan bersihkan lapisan permukaan tanah yang akan diambil contohnya, kemudian letakkan ring master tegak lurus pada lapisan tersebut.

b. Gali tanah di sekeliling tabung dengan sekop c. Kerat tanah di sekeliling dengan pisau sampai mendekati permukaan tanah

d. Masukkan tabung sampel ke dalam ring master

e. Tekan tabung dengan hati-hati sampai masuk ke dalam tanah

f. Letakkan tabung lain tepat diatas tabung pertama, kemudian tekan lagi sampai rata

g. Tabung beserta tanah didalamnya digali dengan sekop

h. Pisahkan tabung pertama dan kedua dengan hati-hati, kemudian potonglah tanah kelebihan yang terdapat pada bagian atas dan bagian bawah tabung sampai rata

i. Tutuplah tabung beserta tanahnya dengan plastik untuk mencegah penguapan dan gangguan selama dalam perjalanan.

j. Pada bagian luar tabung ditulisi keterangan yang bersisi nomor contoh tanah dan kedalaman tanah 4.1.2. Prosedur Analisa Bobot isi tanah Berat Isi tanah (BI) ditentukan dengan metode blok, dengan cara mengambil contoh tanah utuh dalam blok (kotak besi) dengan ukuran panjang 20 cm, lebar 20 cm dan tinggi 10 cm (lihat Gambar 27). Contoh tanah dalam blok ditimbang berat basahnya untuk kemudian diambil secukupnya sebagai sub sampel untuk ditetapkan berat kering oven dan kadar air massanya (g g-1), selanjutnya diukur berdasarkan volume blok atau kotak besi (Volume tanah, Vt). Penetapan berat isi tanah untuk lebih jelas dapat dilihat pada persamaan berikut :

Keterangan :

BB sub = Berat basah tanah sub sampel (g)

BKO sub = Berat Kering oven tanah sub sampel (g)

BI= Berat Isi tanah (g cm-3)

BB= Berat basah tanah dalam blok atau kotak besi (g)

Vt= Volume tanah dalam kotak besi

Gambar . Cara pengambilan contoh tanah untuk ditetapkan Berat IsinyaPengukuran Berat Jenis Tanah a. Tentukan kadar lengas contoh tanah yang dianalisa

b. Timbang labu ukur kosong (x gram)

c. Isikan tanah kering udara sekitar 50 gram ke dalam labu ukur. Kemudian timbang beserta labunya dan koreksi dengan kadar lengas tanahnya (Y = bobot labu kosong + tanah kering oven)

d. Tambahkan air kurang lebih setengahnya sambil membilas tanah yang menempel di leher labu.

e. Untuk mengusir udara yang terjerat dalam tanah, labu didihkan berlahan-lahan beberapa menit.

f. Dinginkan labu beserta isinya sampai mencapai suhu ruangan, kemudian tambahkan air dingin yang telah didihkan sampai batas volume, lalu timbang (Z gram).

g. Keluarkan isi labu ukur, cuci, kemudian isi dengan air dingin yang telah dididihkan sampai batas volume. Timbang (A gram) atau (no 7) tidak usah dilakukan bila labu ukurnya telah diketahui ukuran volumenya, misal 100 ml dengan merubah rumus berat jenis.

i. Hitung bobot jenis partikel dengan rumus :

BJ = ((Y - X) x d) / ((Y - X) - (Z - A) ) g.cm-3

Y = berat labu kosong + tanah kering oven

X= berat labu kosong (Vol. labu 100 ml)

Z= berat labu berisi ( tanah + air) sampai garis batas

A= berat labu dan air dingin, sampai garis batas

d = kerapatan air pada saat pengamatan , 1 g/ cm34.2. Penentuan Kandungan Bahan Organik Tanah Alat dan Bahan

a. Erlenmeyer 500 ml

b. Gelas ukur 20 ml

c. Buret untuk FeSO4 1N

d. Pengaduk magnetis

Uraian Prosedur

a. 0.5 g contoh tanah halus (0.05 g untuk tanah organik; 2 g untuk tanah-tanah yang mengandung bahan organik lebih kecil dari 1%) yang melalui ayakan 0.5 mm dimasukkan dalam labu erlenmeyer 500 ml.

b. 10 ml tepat larutan K2Cr2O7 1 N ditambahkan ke dalam erlenmeyer dengan sebuah pipet

c. 20 ml H2SO4 pk kemudian ditambahkan, labu erlenmeyer digoyang-goyangkan untuk membuat tanah dapat bereaksi sepenuhnya. Hati-hati, jaga jangan sampai tanah menempel pada dinding sebelah atas labu sehingga tidak ikut bereaksi. Biarkan campuran itu berdiam selama 20 30 menit.

d. Sebuah blanko (tanpa tanah) dikerjakan dengan cara yang sama

e. Kemudian larutan diencerkan dengan air sebanyak 200 ml dan sesudah itu ditambahkan 10 ml H3PO4 85% dan 30 tetes penunjuk difenilamina

f. Larutan sekarang dapat dititrasi dengan larutan fero melalui buret. Perubahan warna dari warna dari hijau gelap pada permulaan, berubah menjadi biru kotor pada waktu titrasi berlangsung, dan pada titik akhir warna berubah menjadi hijau terang

g. Apabila lebih dari 8 dan 10 ml K2Cr2O7 terpakai, ulangi dengan mempergunakan contoh yang lebih sedikitPereaksia. H3PO4 85%

b. H2SO4 pekat (diatas 96%)

c. K2Cr2O7 1 N

49.04 g tepat K2Cr2O7 dilarutkan ke dalam H2O dan diencerkan hingga 1 liter.

d. Penunjuk difenilamina

0.5 g difenilamina p.a dilarutkan dalam 20 ml H2O dan 100 ml H2SO4 pekat.

e.1. Larutan fero 0.5 N

196.1 g Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O dilarutkan dalam 800 ml H2O yang mengandung 20 ml H2SO4 pk dan diencerkan hingga 1 liter. Dapat digunakan sebagai ganti reagent, 5a suatu reagent yang digunakan oleh Walkey sebagai berikut.

e.2. FeSO4 7 H2O 1N

278.0 g FeSO4 7 H2O dilarutkan ke dalam H2O yang mengandung 15 ml H2SO4 pekat kemudian diencerkan hingga 1 liter.

Perhitungan :

% Corganik =

% Bahan organik =

4.2. Mengukur biomasa tumbuhan bawah

Pengambilan contoh biomasa tumbuhan bawah harus dilakukan dengan metode 'destructive' (merusak bagian tanaman). Tumbuhan bawah yang diambil sebagai contoh adalah semua tumbuhan hidup yang tumbuh dibawah tegakan pohon berupa herba dan rumput-rumputan.Prosedur kerja

a. Tempatkan kuadran aluminium di dalam SUB PLOT (20 m x 20 m) secara acak seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.

Gambar 2. Penempatan Kuadran (Titik Contoh) Dalam Sub Plot.b. Potong semua tumbuhan bawah (herba dan rumbut-rumputan) yang terdapat di dalam kuadran, pisahkan antara daun dan batang.

c. Masukkan ke dalam kantong kertas, beri label sesuai dengan kode TITIK CONTOHnya.

d. Untuk memudahkan penanganan, ikat semua kantong kertas berisi tumbuhan bawah yang diambil dari satu plot.

e. Masukkan dalam karung besar untuk mempermudah pengangkutan ke laboratorium.

f. Timbang berat basah daun atau batang, catat beratnya dalam lembar pengamatan 6.

g. Ambil sub-contoh tanaman dari masing-masing biomasa daun dan batang sekitar 100-300g. Bila biomasa contoh yang didapatkan hanya sedikit (< 100 g), maka timbang semuanya dan jadikan sebagai sub-contoh.

h. Keringkan sub-contoh biomasa tanaman yang telah diambil dalam oven pada suhu 80(C selama 48 jam.

i. Timbang berat keringnya dan catat dalam Lembar pengamatan 6.

Pengumpulan data

Data yang diperoleh pada pengambilan contoh biomasa tumbuhan bawah, dimasukkan ke dalam Tabel pengamatan.Lembar pengamatan 6.

Pengambilan Contoh Tumbuhan Bawah

NoBerat Basah (kg)Sub-contoh Berat Basah (g)Sub-contoh Berat Kering (g)Total berat kering

DaunBatangDaunBatangDaunBatangg/0.25 m2g/m2

1

2

3

4

5

6

Total...

Pengolahan data

Hitung total berat kering tumbuhan bawah per kuadran dengan rumus sebagai berikut:

Dimana, BK = berat kering dan BB = berat basah4.3. Menilai Ketebalan Seresah

Amati dan klasifikasikan ketebalan seresah permukaan yang ada dengan jalan ambil 3 titik pengukuran dalam sub-plot (200 m2), tekan permukaan seresah dengan tangan, dan tancapkan penggaris dan ukurlah ketebalan lapisan seresah yang ada (cm).

Kegiatan praktikum diawali dengan membuat petak berukuran 40 m x 5 m sesuai dengan protokol ASB (Hairiah dan Rahayu, 2007). Petak tersebut dipakai untuk semua pengukuran komponen indikator tanah seperti berat basah dan berat kering seresah, pengamatan casting, dan pengambilan contoh tanah untuk analisa C-Organik tanah. Sedangkan pengambilan contoh tanah untuk pengukuran bobot isi dan porositas tanah dapat dilakukan di luar petak contoh. 4.4. Pengukuran Berat Massa SeresahNekromasa tidak berkayu adalah seresah daun yang masih utuh (seresah kasar), dan bahan organik lainnya yang telah terdekomposisi sebagian dan berukuran > 2 mm (seresah halus). Pengambilan contoh 'nekromasa' (bagian tanaman mati) dilakukan pada permukaan tanah yang masuk dalam SUB PLOT (5 m x 40 m). Pengambilan contoh necromass tidak berkayu dilakukan pada frame berukuran 0.5 m x 0.5 m seperti Gambar di bawah. Contoh nercomass tidak berkayu yang sudah diambil kemudian dimasukkan ke dalam tas kresek dan ditimbang berat segarnya (BB). Contoh necromass tidak berkayu yang sudah ditimbang dibawa ke laboratorium, kemudian di oven pada suhu 1050C selama 24 jam kemudian ditimbang berat keringnya (BK). Gambar 1. 4.5. Berat Massa Kascing 1. Amati kondisi plot dan cari apakah dijumpai kascing, 2. Ambil kascing yang dijumpai di dalam plot,

3. Catat luasan frame untuk pengambilan kascing, 4. Timbang berat kascing (sebagai berat basah),

5. Masukkan kascing ke dalam kantong plastic,

6. Oven kascing dalam suhu 1050C selama 24 jam,

7. Timbang berat kering kascing (sebagai berat kering),

8. Catat berat keringnya

Gambar 3. Lokasi pengambilan contoh seresah dan pengamatan kascing.4.6. Frekuensi Temuan Tanaman Yang Menunjukkan Gejala Defisiensi 1. Amati kondisi tanaman yang dijumpai di lahan, apakah dijumpai kekurangan unsure hara N / P / K

2. Bandingkan kenampakan tanaman dengan gambar berikut :

Gambar 4. Defisiensi unsure NCiri Tanaman kekurangan N :

Tanaman menjadi kerdil dan/atau menjadi kuning pada daun yang tua

Gambar 5. Defisiensi P pada tanaman

Ciri Tanaman kekurangan P :

Reduksi pertumbuhan, kerdil

Warna hijau tua becak ungu pada daun jagung,

Menunda pemasakan Pembentukan biji gagal

Gambar 6. Tanaman kekurangan KCiri Tanaman kekurangan K :

Ujung dan tepi daun menjadi coklat, terutama pada daun bagian bawah.

Jerami tanaman berbiji menjadi lunak

4.7. Kehilangan Tanah Lapisan Atas (Erosi) 1. Amati kondisi permukaan tanah 2. Catat apakah dijumpai adanya erosi (percikan, riil/alur, atau erosi selokan / gully erosion)

4.8. Kehilangan Tanah (Adanya Singkapan Tanah) 1. Amati kondisi tanah di permukaan 2. Catat apakah dijumpai adanya erosi tebing lahanV. PERTANYAAN : 1. Jelaskan Kriteria dan Indikator manajemen agroekosistem yang berkelanjutan dan sehat ditinjau dari aspek tanah?

2. Sebutkan dan jelaskan faktor penyebab terjadinya ketidakseimbangan status hara dalam tanah?

3. Sebutkan dan jelaskan faktor2 yang mempengaruhi tinggi rendahnya ketersediaan bahan organik tanah?

4. Sebutkan dan jelaskan faktor-faktor penyebab terjadinya masalah pemadatan tanah ! 5. Sebutkan dan jelaskan upaya yang dapat dilakukan untuk mengurangi atau mencegah terjadinya pemadatan tanah ! 6. Jelaskan peran cacing tanah di dalam mengatasi permasalahan fisik, kimia dan biologi tanah ! 7. Jelaskan kaitan antara populasi dan biomassa cacing tanah dengan bahan organik tanah ! DAFTAR PUSTAKAHairiah, K., Sulistyani, H., Suprayogo, D., Widianto, Purnomosidhi, P., Widodo, R. H., and Van Noordwijk, M. 2006. Litter layer residence time in forest and coffee agroforestry systems in Sumberjaya, West Lampung. Forest Ecology and Management, 224: 45-57. Hairiah K and Rahayu S. 2007. Petunjuk praktis Pengukuran karbon tersimpan di berbagai macam penggunaan lahan. World Agroforestry Centre, ICRAF Southeast Asia. ISBN 979-3198-35-4. 77p

Karama, A.S., A.R. Marzuki dan I. Marwan. 1994. Penggunaan Pupuk Organik Pada Tanaman Pangan. Simposium Hortikultura Nasional.

Jongmans, A. G., Pulleman, M. M., Balabane, M., Van Oort, F., Marinissen, J. C. Y. 2003. Soil structure and characteristics of organic matter in two orchards differing in earthworm activity. Applied Soil Ecology, 24: 219-232.

Van Noordwijk, M, Lusiana, B. dan Khasanah, N., 2004. WaNuLCAS 3.01. Background on a model of Water Nutrient and Light Capture in Agroforestry System. ICRAF, Bogor.246 p.

Widianto, Suprayogo D., Noveras H., Widodo R.H., Purnomosidhi P., Noordwijk v.M., 2004. Alih Guna Hutan Menjadi Lahan Pertanian:Apakah Fungsi Hidrologis Hutan Dapat Digantikan Sistem Kopi Monokultur?. Agrivita Vol.26 No.1. Maret 2004. ISSN:0126-0537.Lampiran

DAFTAR ASISTEN LAPANGAN KELAS PRAKTIKUM MANAJEMEN AGROEKOSISTEM

NoNAMANIMNO HP

1CHANDRA ANDRIYANTO12604030011100308563699941

2MUHAMMAD RIZKI ABDINA105040201111004081333457998

3FIRDA PUJI UTAMI0810480042085790808341

4HAFIDZ YUDHA TRINATA105040201111093085755060731

5RIAN IRMANSYAH105040200111192083848675570

6EDWIN PANIGORO105040207111013082230417555

7ZULFIKAR RIZKY P.105040200111032085785356086

8M. JAPRY N.F.I.A.P.105040200111011081217213375

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

TUTOR & PENANGGUNGJAWAB FIELDTRIP [18 dan 19 Mei 2013] :

1. Nina Dwi Lestari [Koordinator] 2. Sarkam

3. Ngadirin

4. Istika Nita/ Anshori/ Firda/ CandraLABORAN YANG TERLIBAT :1. Sarkam [Laboran Lab. Biologi Tanah]2. Ngadirin [Laboran Lab. Fisika Tanah]3. Afif [Teknisi Lab kimia Tanah]4. Wahyu [Laboran Lab Kimia Tanah- C Organik]5. Sri Padmi Wulandari [Koordinator Laboran Lab. Kimia Tanah] EMBED Equation.3

20 cm

20 cm

Tinggi = 10 cm

Kotak Besi

Sekop

20 m

20 m

17

_1111211738.unknown

_1209967122.unknown

_1111211347.unknown