fauna tanah dan peranannya dalam ekosistem tanah · tanah& organisme. diyan herdiyantoro 2008 3...

FAUNA TANAH DAN PERANANNYA DALAM EKOSISTEM TANAH

Diyan Herdiyantoro

Laboratorium Biologi & Bioteknologi TanahJurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian

Universitas Padjadjaran2008

Tanah & Organisme

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 33

Organisme Tanah Melimpah Jumlahnya• Secangkir massa tanah mempunyai berbagai

organisme yang jumlahnya melebihi jumlah orang dimuka bumi kita

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 44

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 55

Organisme Tanah Hadir dalam BerbagaiUkuran

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 66

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 77

Kelompok Fauna Tanah

Arthopoda: kepiting, lobster, kalajengking, semut, rayap, kaki seribu, kelabang, laba2 dll.

Nematoda

Protozoa: amoeba, siliata dll.

Rotifera

Makro> 2 mm

Fauna Tanah

Vertebrata: hewan2 besar pelubang tanah – tikus, kelinci, tupai dll.

Annelida: cacing tanah

Moluska: siput, lintah

Meso0.1-2 mm

Arthopoda: ekor pegas (collembola/springtail), tungau, pseudoscorpions dll.

Mikro< 0.1 mm

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 88

MAKROFAUNA TANAHMAKROFAUNA TANAH> 2 mm> 2 mm

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 99

Hewan-Hewan Besar PelubangTanah

• Tikus, tupai & kelinci kadang2 dapatmemperbaiki aerasi tanah & merubahkesuburan serta struktur tanah

• Tikus tanah membuat mikrorelief yang disebut gundukan mima

• Tupai tanah membuat lubang2 di padangrumput lalu terisi oleh tanah yang disebutkrotovina

• Kotoran & urine hewan tsb merupakansumber hara N, P & K

• Hewan2 tersebut juga makan & menghancurkan tanaman

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 1010

Siput/Snails• Menghasilkan mucoprotein (bentuk

lendir) --- meningkatkan agregasi tanah• Makan sisa2 tanaman yang membusuk

tapi juga makan tanaman hidup• Kandungan logam berat dalam tubuh

siput Helix aspersa dijadikanindikator/biomonitoring bagi tanah2 tercemar logam (Contoh 16% Cddalam tubuh Helix aspersamenandakan tanah tsb tercemar Cd)

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 1111

Cacing Tanah/Earthworm

• 7000 spesies• Dominan:

• Helodrilus caliginosus(cacing kebun)

• Helodrilus foetidus(cacing merah)

• Lumbricus terrestris(cacing malam-night crawler)

Lumbricus terrestris

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 1212

Ciri Biologis

• Phylum: Annelida (binatangbergelang) --- banyaknya gelangmenentukan letak organ sexual & spesies

• Kelas:• Oligochaeta (miskin bulu)

--- kel cacing tanah• Polychaeta (banyak bulu)

--- kel cacing laut• Clitellum: penebalan tubuh cacing ---

menentukan spesies mis: Lumbricusterrestris clitellum terletak padagelang no. 17 - 28

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 1313

• Hermaprodit: dalam 1 individu ada 2 jeniskelamin tapi tidakmengawini sendiri

• Bertelur: membentukkokon (berisi 2-20 telur)

• Bernafas lewat kulit• Ukuran bervariasi: 3 mm

– 1.2 m (familiMegacolecidae rata2 panjang 1.2 m & diameter 3 cm)

• Umur 10 tahun

KokonPerkawinan

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 1414

• Tidak makan vegetasi hidup• Makan bahan organik mati sisa2 tanaman

& hewan• 2x bobot tubuh/hari --- sapi dgn bobot tubuh

300 kg hanya sanggup makan hijauan 45-60 kg/hari)

• Mereka berperan mengaduk & mencampurtanah dengan bahan organik dengan caramenelan & mengeluarkannya kembali• Tanah yg melalui pencernaan cacing 15

ton/ha/tahun• Tanah setebal 20 cm/ha/75 tahun akan

melalui perut cacing• Bahan organik & tanah halus yang

dimakan lalu dikeluarkan sebagai kotoran(cast)• Cast berupa agregat2 berbentuk granular &

tahan terhadap pukulan air hujan & banyakunsur hara

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 1515

• Epigeic: hidup di permukaan tanah pada serasahdedaunan & tidak pernah hidup di dalam tanah ---makanan utama serasah (Contoh: Eiseniafoetida/cacing pengompos)

• Endogeic: hidup 10-30 cm di dalam tanah & tidakpernah keluar --- makanan utama bahan organikyang tercampur dengan tanah/geophagus(Contoh: Allolobophora caliginosa)

• Anecic: hidup vertikal sampai kedalaman 1 m ---ke atas permukaan tanah mengambil bahanorganik untuk dibawa ke dalam tanah & daridalam tanah membawa tanah ke permukaan(Contoh: Lumbricus terrestris) --- penting dalam:

• Proses distribusi bahan organik ke dalam tanah• Biopedoturbasi --- pencampuran bahan2 tanah• Memperbaiki aerasi & infiltrasi tanah

3 Jenis Cacing TanahEpigeic

Endogeic

Anecic

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 1616

• Kotoran cacing (cast) mengandung unsur haratinggi

• Mencacah/memotong2 bahan organik sehinggamempercepat dekomposisi oleh mikroorganisme

• Lubang cacing:• Meningkatkan aerasi & infiltrasi tanah• Menyediakan saluran untuk pertumbuhan akar

tanaman

• Mencampurkan bahan tanah lapisan atasdengan lapisan bawah & sebaliknya(biopedoturbasi)

• Mendistribusikan bahan organik• Mempercepat pembenihan biji (berkulit tebal)

tanaman melalui proses ingesti (telan), digesti(cerna) & egesti (keluar) oleh cacing tanah

Pengaruh Cacing Tanah terhadap TanahCast

Pore

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 1717

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 1818

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 1919

Apa yang dia senangi ?

• Banyak bahan organik• pH tanah 5..0-8..4• Ca tersedia tinggi• Kandungan garam rendah• Tata udara tanah baik• Tanah2 yang lembab• Hangat sekitar 21ºC• Tekstur tanah sedang sampai

halus• Tanah agak dalam (< 2 m)• Tidak terganggu oleh

pengolahan tanah

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 2020

Tanah yang Subur Mengandung ± 100 EkorCacing/m2

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 2121

Prospek ke Depan Cacing Tanah

• Vermikompos: membuatkompos denganmenggunakan cacing (kelepigeic) --- vermikompos lebihbaik dibanding kompos krnmengandung plant growth stimulating hormon --- cacingmengeluarkan lendir yang mengandung zat miriphormon tumbuh (gibbrelin like hormon)

• Obat penyakit typhus & kecantikan kulit wajah

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 2222

Kepiting & Lobster• Banyak ditemukan di daerah

rawa2 pasang surut (spt hutanbakau)

• Membuat lubang & memindahkan tanah lapisanbawah ke atas membentukgundukan setinggi 0.5-1 m yang disebut lobster mound

• Terkadang tanah yang dipindahkan banyakmengandung sulfida ---teroksidasi di permukaanmenjadi sulfat yang sangatmasam (jarosite)lobster mound

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 2323

Rayap/Termites

• Makan kayu & sisa2 bahan organik

• Protozoa pd saluranpencernaan membantudalam mencernakanbahan berkayu

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 2424

Rayap Adalah Serangga Sosial

MenganutMenganut sistemsistem kastakasta yaituyaitu::• Ratu --- fungsi bertelur 30.000

butir/hari & hidup selama 6 tahun

• Raja --- hidupnya singkat & spermanya disimpan dikantung ratu untuk seumurhidup

• Pekerja --- mengumpulkanmakanan & hidup selama 180 hari (tidak berkelamin)

• Laron --- jika berhasil kawindapat menjadi ratu & panjang umurnya jika tidak ia akan mati

Pekerja & Ratu

Prajurit

Ratu

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 2525

• Rayap dapat membangunsarang dengan tinggi 6 m & diameter 30 m yang disebuttermites mound

• Terdapat terowongan di bawahtanah untuk mencari makanan

• Bahan organik & partikel tanahdibawa ke permukaan tanah

• Pemusatan hara menumpukpada tempat gundukan denganstabilitas agregat yang tinggi

• Beberapa petani di Asia Tenggara memanfaatkankesuburan yang tinggi di daerahgundukan tsb

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 2626

• Meningkatkan stabilitas struktur tanah --- rumah rayap lebih padat, strukturnya sangatstabil & bersifat hidrofobik (sukar basah) --- hasil sementasi oleh gel2 yang dihasilkanrayap

• Meningkatkan infiltrasi tanah• Bahan organik dalam rumah rayap lebih cepat terdekomposisi --- rumah rayap aerasi

& suhu optimal maka dekomposisi lebih cepat• Biopedoturbasi --- pencampuran bahan2 tanah dari lapisan atas ke lapisan bawah &

sebaliknya• Bakteri pemfiksasi N hidup bersimbiosis dalam saluran pencernaan rayap ---

meningkatkan N tanah• Hama tanaman & bangunan --- rayap sering memakan akar2 tanaman & kayu2

bangunan

Pengaruh Rayap terhadap Tanah

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 2727

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 2828

• Binatang paling stabil --- dari dulu sampaisekarang morfologinya sama --- dayaadaptasi tinggi (dapat bertahan hidup pd kondisi ekstrim) shg terdapat padasemua lingkungan terestrial

• Hidup berkoloni, 3 sistem:• Sosial --- kasta: ratu, pejantan, pekerja• Kolonial: penjajah --- semut merah ---

dalam 1 koloni tidak pernah menjajahantar koloni saling menjajah

• Setengah sosial: penyendiri --- semuthitam besar

• Komunikasi terjadi melalui: • Senyawa kimia yang ditinggalkan saat ia

jalan• Semut ahli geometri --- di daerah panas

seny kimia tsb mudah menguap --- semutmengingat benda2 dalam suatu ruang shgtidak akan tersesat

Semut/Ant

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 2929

Apa yang dilakukannya ?

• Semut pemanen (leaf harvester ant) menggundulidaerah sekitar sarangnya sampai jarak > 3 m

• Pada ladang penggembalaan pakan untuk ternakberkurang

• Daerah gundul lebih mudah terkena erosi• Semut pemanen mengumpulkan biji untuk

makanan --- menghambat penyemaian padangrumput secara alami

Titik2 putih mrpkn daerah gundulakibat aktivitas semut

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 3030

• Semut pemotong daun(attine ant sub familiMyrmecinae) berbaris dalambarisan yang panjang untukmemotong fragmen daun

• Diangkut ke sarang lalusemut menginokulasikanfungi dari kotorannya padadaun tsb untuk mempercepatdekomposisi --- siapdikonsumsi

• Di dalam sarangterakumulasi bahan organik

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 3131

• Semut banyak memindahkan bahan daridalam tanah & menyimpannya dipermukaan membentuk gundukan yang disebut ant hill

• Efek pemindahan ini sebanding dengancacing tanah dalam menciptakanhorison A yang berwarna lebih gelap

Horison A di bawah sarang semut yang berwarna lebih gelap

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 3333

Pengaruh Semut terhadapTanah

• Mempercepat dekomposisibahan organik --- mencacahbahan organik & bersimbiosisdengan fungi

• Biopedoturbasi tanah• Meningkatkan aerasi &

infiltrasi tanah --- lubangsemut

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 3434

Laba-Laba/Spider

• Kehidupannya:• Di atas permukaan tanah

(cryptozoa)• Di dalam tanah (edafon)

• Umumya laba2 penghuni tanahtidak membuat sarang mistarantula

• Lambat bereproduksi ---jumlahnya terbatas karena:• Bersifat sangat teritorial• Musim kawin ada upacaranya ---

pejantan bertarungmemperebutkan betina

• Setelah kawin pejantan dimakanoleh betina --- black widow

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 3535

Prospek ke Depan

• Laba2 penghasil benang emas --- bahan bakubaju anti peluru (kevlar) butuh 7 cm tebalnyatetapi dengan menggunakan serat laba2 sebagai pengganti kevlar hanya 0.5 cm tebalnya

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 3636

Kalajengking/Scorpions• Kalajengking penggali tanah (Cheloctonus jonesii) membuat 2 lubang/3m2

• Kedalaman 20 cm & lebar 3 cm• Meningkatkan aerasi & infiltrasi tanah• Tubuh kalajengking yang mati merupakan sumber bahan organik tanah

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 3737

Kaki Seribu/Millipede

• Walau disebut kaki seribu tetapi tidakberkaki 1000

• Tubuhnya berbuku & setiap bukumempunyai 2 pasang kaki yang disebut diplosomites

• Umumnya mempunyai 47-197 pasangkaki

• Illacme plenipes kaki kaki seribuseribu berkakiberkakiterbanyakterbanyak (750 kaki)(750 kaki)

• Mencacah & memakan daun2 di ataspermukaan tanah yang telah mati(serasah) --- bahan organik cepatterombak oleh mikroorganisme

• Aktivitas di malam hari (nocturnal)

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 3838

Kelabang/Centipede

• Tubuhnya berbuku & setiap buku mempunyai 1 pasang kaki

• Bersifat karnivora• Memakan cacing tanah

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 3939

MESOFAUNA TANAHMESOFAUNA TANAH0.1 0.1 -- 2 mm2 mm

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 4040

Ekor Pegas/Springtails/Collembola

• Serangga primitif panjangnya < 1 mm

• Punya anggota tubuh tambahanseperti pegas untuk meloncat yang disebut furculum/furca

• Hidup dalam lapisan serasahmemakan jaringan tumbuhan & hewan mati, tinja & miselium fungi

• Dapat mengurangi jumlah fungi patogen (Rhizoctonia) & nematodaperusak tanaman

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 4141

Tungau/Mites • Mempunyai tubuh seperti kantungdengan anggota tubuh yang menonjol

• Tungau memakan segala macamsisa bahan organik yang matiseperti hifa & spora fungi

• Beberapa memangsa nematoda, telur serangga & ekor pegas

• Aktivitas tungau mencakup:• Pemecahan & penguraian bahan

organik• Pemindahan bahan organik ke lapisan

tanah yang lebih dalam• Perawatan ruang pori tanah

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 4242

Pseudoscorpions

• Predator bagi laba2 & tungau/mites

• Hidup di atas horisontanah bagian atas & ditumpukan serasah

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 4343

MIKROFAUNA TANAH< 0.1 mm

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 4444

Protozoa• Hewan bersel satu yang

makan bakteri• Tiga (3) jenis protozoa:

flagelata (banyak di jumpai ditanah), amoeba & siliata

• Dapat menghambat daurulang (recycling) unsur2 haraataupun menghambatberbagai proses dalam tanahyang melibatkan bakteri

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 4545

Nematoda

• Hewan ini seperti cacing yang sangat kecilseperti benang (nema=benang) & tidak berbuku2

• Mempunyai ujung depan seperti jarum (stilet) untuk menusuk sel tumbuhan & mengisap isinya

• Berdasarkan jenis makanannya dibagi menjadi:• Omnivorous: makan sisa2 bahan organik ---

paling umum ditemukan di tanah• Predaceous: makan bakteri & hewan2 tanah

termasuk nematoda lain• Parasitik: merusak akar tanaman

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 4646

• Nematoda parasitik --- nematodaterpenting dalam pertanian

• Masuknya nematoda ke dlmtanaman memudahkan masuknyapenyakit lain ke dlm tanamantersebut --- kerusakan yang lebihbesar

• Tumbuhan yang diserangnya al: tomat, kacang tanah & wortel

• Tumbuhan menanggapinya dengan:• Perkembangan bisul (gail) atau

buhul (knot)• Akar yang berubah bentuk

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 4747

Nematoda dijebakfungi ?

• Nematoda yang merusak tanaman dapat dikendalikan olehagen hayati yaitu fungi (Dactylella bemicoides) yang mempunyai struktur hifa perangkap

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 4848

Rotifera

• Rotifera (latin: rotifer=setirkemudi) disebut demikiankarena cilia atau rambut2 padabagian mulutnya berputarseperti kemudi

• Dijumpai di daerah lembabterutama di daerah rawa2 padabahan2 organik

• Memainkan peranan pentingdalam dekomposisi bahanorganik di daerah berawaberbahan organik tinggimaupun pada tanah mineral

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 4949

We live on the rooftops of a hidden world. Beneath the soil surface lies a land of fascination, and also of mysteries, for much of man’s wonder about life itself

has been connected with the soil. It is populated by strange creatures who have found ways to survive in a world without sunlight, an empire whose

boundaries are fixed by earthen walls (Farb P. 1959. Living Earth. NY: Harper and Brothers Publishers).

Diyan Herdiyantoro 2008Diyan Herdiyantoro 2008 5050

Sampai Jumpa & Selamat Belajar