Perpustakaan Digital ITB

Lahan hutan yang dialih fungsikan menjadi agroforestri, komposisi jenis tumbuhan yang ditanam dan manajemen lahan seperti variasi pada komposisi pohon penaung dan lamanya usia lahan dapat mempengaruhi struktur dan komposisi komunitas biota tanah, khususnya mesoarthropoda dan bakteri rhizosfer. Faktor fisik lingkungan mendukung interaksi di dalam komunitas mesoarthropoda tanah dan bakteri rhizosfer. Sebagai konsekuensinya terjadi proses-proses ekologi, diantaranya adalah siklus nutrien. Dalam dekomposisi, komunitas mesoarthropoda tanah memotong serasah menjadi bagian yang lebih kecil, sedangkan komunitas bakteri rhizosfer lebih banyak berperan dalam perubahan materi organik menjadi nutrien anorganik yang dapat dimanfaatkan kembali oleh tumbuhan. Studi dinamika dan peran komunitas mesoarthropoda tanah dan bakteri rhizosfer dalam pelepasan nutrien bertujuan untuk mengkaji proses dekomposisi, struktur komunitas mesoarthropoda tanah dan bakteri rhizosfer yang berperan dalam pelepasan nutrien di lahan agroforestri kopi. Lima lokasi pengamatan dipilih berdasarkan komposisi tumbuhan penaung yang terdiri dari empat jenis agroforestri kopi di Kamojang, Jawa Barat, Indonesia di ketinggian tempat 1500 mdpl, dan satu hutan campuran di ketinggian 1600 mdpl, yang terdiri dari: 1) Kebun kopi-hutan campuran (CM1); 2) Kebun kopi-hutan campuran 2 (CM2); 3) Kebun kopi-hutan pinus (CP); 4) Kebun kopi (OCP), dan 5) Hutan campuran (MF). Proses dekomposisi ditentukan dengan metode kantung serasah, dan mineralisasi dilakukan dengan metode inkubasi tanah. Kantung-kantung tanah dan serasah disampling sebanyak dua waktu di setiap bulannya. Persentase dekomposisi dihitung dengan mengukur penurunan berat serasah, dan pelepasan nutrien diukur dengan menganalisis nutrien tanah. Isolasi bakteri rhizosfer dilakukan dengan metode cawan sebar dengan menggunakan media umum NA dengan pengenceran bertingkat. Koloni bakteri dihitung dan diamati morfologi dan diisolasi. Pengujian potensi PGPR komunitas bakteri rhizosfer terdiri atas kemampuan fiksasi N dan amonifikasi dengan menggunakan media NFB. Uji pelarutan fosfat dengan mengukur diameter zona transparan di sekitar koloni bakteri dengan menggunakan media Pikovskaya. Uji produksi IAA dilakukan dengan metode kolorimetrik dengan menumbuhkan inokulum isolat bakteri di dalam media King’s B + Triptofan dengan menggunakan reagen Salkowski. IAA yang dihasilkan selanjutnya dikuantifikasi dengan mengukur absorbansi warna dengan menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 535 nm. Komunitas mesoarthropoda tanah yang ditemukan terdiri dari 12.099 individu, yang berasal dari 13 taksa (45 jenis). Kekayaan jenis tertinggi ditemukan di kebun kebun kopi-hutan campuran 2 (CM2) dan hutan campuran (MF), yaitu 36 jenis. Kelimpahan mesoarthropoda tanah yang tertinggi ditemukan di kebun kopi-hutan campuran 2 (CM2), yaitu 4731 individu. Indeks keanekaragaman komunitas mesoarthropoda tanah di kelima lokasi pengamatan adalah 0,62-1,21 menunjukkan bahwa komunitas mesoathropoda tanah di agroforestri Kamojang termasuk dalam kategori rendah hingga sedang. Komunitas bakteri rhizosfer terdiri dari 16 isolat dengan karakteristik morfologi isolat makro yang berbeda-beda. Dengan menggunakan metode MALDITOF-MS, genus Bacillus merupakan bakteri rhizosfer yang terbanyak terkoleksi (5 isolat). Isolat lain yang terkoleksi terdiri dari genus Pseudomonas, Streptomyces, Micrococcus, Brevundimonas, Lysinibacillus, Paenibacillus dan Kocuria. Kelimpahan total bakteri rhizosfer tertinggi ditemukan di MF (1,27.107 cfu.g-1). Dari 16 isolat bakteri rhizosfer, 7 isolat diantaranya memiliki kemampuan untuk memfiksasi nitrogen, yaitu Bacillus cereus group 1, Pseudomonas chlororaphis, Bacillus cereus group 2, Lysinibacillus fusiformis, Paenibacillus lautus, Isolat 15, dan Isolat 16. Bacillus cereus group 1 memiliki kemampuan ammonifikasi (1,79 mg/L) dan pelarut fosfat tertinggi (1,19). Bacillus altitudinis dapat menghasilkan IAA yang tertinggi (6,15 mg/L). Bacillus cereus group 1 memiliki kemampuan ammonifikasi tertinggi, yaitu 1,79 mg.L-1 ± 0,86 mg.L-1. Kehadiran dan aktifitas komunitas mesoarthropoda tanah dan bakteri rhizosfer menyebabkan dekomposisi dan pelepasan nutrien yang berbeda di setiap lokasi pengamatan (ANOVA, P < 0,05). Secara temporal, persentase dekomposisi yang tertinggi ditemukan di bulan November (79,98% ± 2,91%), sedangkan persentase dekomposisi terendah ditemukan di bulan Juni (11,94% ± 0,43%). Secara spasial, persentase dekomposisi ditemukan di CM2 (11,6% ± 2,82%). C, N, dan P yang dilepaskan berbeda di lokasi pengamatan, tetapi NH4 + dan NO3 - yang dilepaskan tidak berbeda nyata (ANOVA, P < 0,05). N (0,5% ± 0,01%) dan P (138,4 mg.100g-1 ± 2,53 mg.100g-1) yang terbesar dilepaskan di CM2, C (5,26% ± 0,19%) dan NH4 + (1,03 mg.100g-1 ± 0,02 mg.100g-1) yang terbesar dilepaskan di MF, dan NO3 - yang dilepaskan ditemukan di OCP (17,42 mg.100g-1 ± 0,2 mg.100g-1). Kelembaban tanah adalah faktor fisik lingkungan yang mempengaruhi kehadiran dan aktifitas mesoarthropoda tanah dan bakteri rhizosfer dalam pelepasan nutrien di awal pengamatan. Di pertengahan pengamatan, pH tanah dan kadar air tanah berkaitan dengan kehadiran dan aktifitas komunitas mesoarthropoda tanah dan bakteri rhizosfer dalam pelepasan hara. Di akhir pengamatan, suhu tanah adalah faktor fisik utama mendukung kehadiran dan aktifitas komunitas mesoarthropoda tanah dan bakteri rhizosfer dalam pelepasan nutrien. Secara spasiotemporal, kehadiran komunitas mesoarthropoda tanah dan bakteri rhizosfer di CM1 dipengaruhi oleh suhu tanah (18,74oC-22,07oC), kelembaban tanah (19,07%-49,32%), pH tanah (6,45-6,86), kadar air (4,7%-26,2%), suhu udara (24,24oC-31,27oC), dan kelembaban udara (41,65%- 87,96%). Kehadiran dan aktifitas komunitas mesoarthropoda tanah dan bakteri rhizosfer di CM1 berperan dalam pelepasan C sebesar 4,65% ± 0,11%, N sebesar 4,67% ± 0,11%, P sebesar 78,14 mg.100g-1 ± 0,11 mg.100g-1, NH4 + sebesar 0,95 mg.100g-1 ± 0,02 mg.100g-1, dan NO3 - sebesar 16,16 mg.100g-1 ± 0,38 mg.100g-1. Di lokasi pengamatan CM2, kehadiran dan aktifitas komunitas mesoarthropoda tanah dan bakteri rhizosfer dipengaruhi oleh suhu tanah (18,3oC-21,89oC), kelembaban tanah (23,0%-48,47%), pH tanah (6,48-6,87), kadar air (4,91%-20,77%), suhu udara (24,73oC-30,07oC), dan kelembaban udara (49,27%-80,83%), sehingga mempengaruhi pelepasan C sebesar 5,04% ± 0,12%, N sebesar 0,5% ± 0,01%, P sebesar 138,4 mg.100g-1 ± 2,53 mg.100g-1, NH4 + sebesar 0,93 mg.100g-1 ± 0,02 mg.100g-1, dan NO3 - sebesar 15,69 mg.100g-1 ± 0,3 mg.100g-1. Kehadiran dan aktifitas komunitas mesoarthropoda tanah dan bakteri rhizosfer di lokasi pengamatan CP dipengaruhi oleh suhu tanah (19,10oC-20,8oC), kelembaban tanah (48,10%-77,58%), pH tanah (6,03- 6,63), kadar air (4,7%-32,35%), suhu udara (21,7 oC-27,4oC), dan kelembaban udara (62,2%-91,3%), sehingga mempengaruhi pelepasan C sebesar 4,77% ± 0,16%, N sebesar 0,42% ± 0,01%, P sebesar 46,71 mg.100g-1 ± 1,28 mg.100g-1, NH4 + sebesar 0,89 mg.100g-1 ± 0,01 mg.100g-1, dan NO3 - sebesar 16,46 mg.100g-1 ± 0,24 mg.100g- 1. Di lokasi pengamatan OCP, kehadiran dan aktifitas komunitas mesoarthropoda tanah dan bakteri rhizosfer di OCP dipengaruhi oleh suhu tanah (21,33oC-29,26oC), kelembaban tanah (6%-32,4%), pH tanah (6,33-7), kadar air (5,2%-16,23%), suhu udara (21,2 oC-31,6oC), dan kelembaban udara (38,6%-89,4%), sehingga mempengaruhi pelepasan C sebesar 3,34% ± 0,39%, N sebesar 0,31% ± 0,02%, P sebesar 77,15 mg.100g-1 ± 3,48 mg.100g-1, NH4 + sebesar 0,87 mg.100g-1 ± 0,02 mg.100g-1, dan NO3 - sebesar 17,42mg.100g-1 ± 0,13 mg.100g-1. Di lokasi pengamatan MF, kehadiran dan aktifitas komunitas mesoarthropoda tanah dan bakteri rhizosfer dipengaruhi oleh suhu tanah (18,26oC-21,89oC), kelembaban tanah (10,73%-56,53%), pH tanah (6,23-6,8), kadar air (4,45%-29,45%), suhu udara (24,07 oC-28,13oC), dan kelembaban udara (64,48%-87,17%), sehingga mempengaruhi pelepasan C sebesar 5,26% ± 0,19%, N sebesar 0,45% ± 0,02%, P sebesar 59,87 mg.100g-1 ± 0,65 mg.100g- 1, NH4 + sebesar 1,03 mg.100g-1 ± 0,02 mg.100g-1, dan NO3 - sebesar 17,35 mg.100g-1 ± 0,13 mg.100g-1. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa komposisi tumbuhan yang berbeda pada lahan agroforestri kopi menentukan struktur komunitas mesoarthropoda tanah dan bakteri rhizosfer. Kebun kopi-hutan campuran (CM2) mendukung kelimpahan mesoarthropoda tanah yang lebih baik dibandingkan hutan campuran (MF), namun kekayaan jenisnya yang sama dengan hutan campuran (MF). Bagi komunitas bakteri rhizosfer, hutan campuran mendukung kelimpahan total yang lebih baik dibandingkan lahan agroforestri. Perubahan persen dekomposisi serta banyaknya nutrient yang dilepaskan dari waktu ke waktu merepresentasikan pembentukan komunitas mesoarthropoda tanah dan bakteri rhizosfer.