14
III.
3.1
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Februari 2012
sampai dengan
September 2012. Penelitian terdiri dari 2 percobaan, yaitu (1) Percobaan inkubasi dan (2) Percobaan pot rumah kaca yang dilakukan di rumah kaca kebun percobaan University Farm, Institut Pertanian Bogor (Gambar Lampiran 1 dan 2). Analisis hara tanah dan tanaman yang dilakukan di Laboratorium Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Institut Pertanian Bogor, Dramaga.
3.2
Bahan dan Alat Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini di antaranya adalah:
contoh tanah gambut dalam dengan kedalaman ±7 m (dengan ketinggian muka air tanah 70 cm) yang berasal dari Desa Arang-Arang, Kecamatan Kumpeh Ulu, Kabupaten Muaro Jambi, Propinsi Jambi dan diambil dari kedalaman 0 – 20 cm. Pengambilan sampel tanah gambut dan lokasi pengambilan sampel tanah gambut terdapat pada Gambar Lampiran 3 dan 4. Hasil analisis awal sifat kimia tanah gambut terdapat pada Tabel Lampiran 1. Slag yang digunakan berukuran kurang dari 2 mm yang berasal dari PT. Krakatau Steel, Cilegon (Electric Furnace Slag) dengan daya netralisasi (DN) sebesar 66.08% dan kandungan SiO2 sebesar 12.70%, silica gel dengan dosis yang ekuivalen dengan jumlah SiO2 dalam EF slag (Gambar Lampiran 5), dan unsur mikro (CuSO4 dan ZnSO4). Tabel Lampiran 2 menyajikan komposisi kimia dari electric furnace slag. Pupuk Urea dengan dosis 300kg/ha, SP-36 dengan dosis 300 kg/ha, dan KCl dengan dosis 150 kg/ha digunakan sebagai pupuk dasar. Benih padi yang digunakan adalah varietas IR 64 dengan daya kecambah sebesar 81% yang berasal dari Balai Penelitian Padi Muara, serta bahan-bahan kimia yang digunakan untuk analisis tanah dan tanaman di laboratorium. Deskripsi padi varietas IR-4 di sajikan dalam Tabel Lampiran 3. Alat–alat yang digunakan dalam penelitian ini di antaranya adalah: ember plastik berukuran 5 kg sebagai wadah media tanaman, nampan plastik, plastik, botol semprot, timbangan, penggaris, meteran, jaring penangkap burung, kain
15
kassa, bambu, kamera. Beberapa peralatan yang digunakan untuk analisis tanah dan tanaman di laboratorium, yaitu atomic absorption spectrophotometer (AAS), labu kjeldhal digestion, destilator dan labunya, spectrophotometer, dan flame photometer, pipet, oven, alat tulis, alat-alat gelas seperti botol kaca, gelas ukur, tabung reaksi, buret, gelas piala, labu ukur, corong, erlenmeyer, dan alat-alat kimia lainnya.
3.3
Metode Penelitian 3.3.1
Rancangan Percobaan
Penelitian ini terdiri dari dua percobaan, yaitu percobaan inkubasi tanah di laboratorium dan percobaan pot di rumah kaca. Masing-masing percobaan, inkubasi tanah di laboratorium dan percobaan pot di rumah kaca terdiri dari 10 perlakuan dan 3 kali ulangan sehingga jumlah satuan percobaan sebanyak 30 satuan percobaan. Perlakuan yang diberikan tertera pada Tabel 2 (untuk percobaan inkubasi di laboratorium) dan Tabel 3 (untuk percobaan pot rumah kaca). Rancangan percobaan yang dipakai adalah rancangan acak lengkap (RAL). Rancangan ini digunakan karena dalam percobaan ini kondisi unit percobaan yang digunakan relatif homogen. Adapun model matematika rancangan ini adalah sebagai berikut: Yij = μ + αi + Eij Keterangan : Yij
= hasil pada perlakuan ke-i, dan ulangan ke-k.
μ
= rataan umum.
αi
= Pengaruh perlakuan ke-i.
Eij
= galat.
Data hasil penelitian selanjutnya dianalisis statistik dengan menggunakan ANOVA. Apabila didapatkan pengaruh perlakuan berpengaruh nyata selanjutnya dilakukan analisis lanjutan dengan menggunakan Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) atau uji wilayah Berganda Duncan pada taraf α = 5%.
16
3.3.2
Percobaan Inkubasi
Tanah gambut yang digunakan di campur merata agar sifatnya homogen, kemudian dilakukan penetapan kadar air tanah gambut berdasarkan metode gravimetrik. Pengeringan gambut dilakukan pada suhu 105°C selama 24 jam. Bobot kering mutlak (BKM) yang digunakan untuk percobaan inkubasi sebesar 100g/pot, sehingga berdasarkan perhitungan didapatkan bobot kering mutlak (BKU) tanah gambut yang akan digunakan untuk percobaan inkubasi adalah seberat 403.52 g/pot. Dari hasil pengukuran diperoleh nilai KA = 303,52 %. Setelah diketahui kadar air, maka dapat ditentukan berapa kg tanah yang harus dimasukkan ke dalam pot untuk diinkubasi bersama electric furnace slag (slag), silica gel, dan unsur mikro. Electric furnace slag (terak baja) dan silica gel diberikan masing – masing dengan dosis 0%, 2%, 4%, 6%, dan 8% (Tabel 2), lalu dicampur rata dengan cara diaduk bersamaan dengan tanah (bobot kering udara) dan ditambahkan air, hingga tinggi genangan air yang berada dalam pot ± 5 cm. Terdapat tiga kali ulangan untuk setiap perlakuan yang digunakan. Untuk percobaan inkubasi, tanah yang sudah dicampur dengan EF Slag, silica gel, maupun unsur mikro yang berada dalam pot kemudian diinkubasi selama 1 bulan. Tabel 2. Jenis dan Dosis Perlakuan setiap Pot pada Percobaan Inkubasi Perlakuan
EF slag
Silica gel
ZnSO4
CuSO4
------------------------(g/pot)-------------------------Kontrol EF slag 2% EF slag 4% EF slag 6% EF slag 8% Silica gel ek EF slag 2% Silica gel ek EF slag 4% Silica gel ek EF slag 6% Silica gel ek EF slag 8% Unsur Mikro
0 2 4 6 8 0
0 0.25 0.50 0.75 1 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.005
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.005
17
Setelah diinkubasi 1 bulan, diambil sampel tanah pada setiap perlakuan dan ulangannya untuk dianalisis sifat kimianya di laboratorium, yaitu: pH, unsur mikro (Fe, Mn, Cu, dan Zn tersedia), basa-basa dapat dipertukarkan (Mg, Ca, K, dan Na), N total, P tersedia, SiO2 tersedia, dan logam berat tersedia (Pb, Cd, dan Hg) dengan % KA sebagai faktor koreksnya. 3.3.3
Percobaan Pot Rumah Kaca
Terdapat beberapa tahap yang dilakukan pada percobaan pot rumah kaca, tahap-tahap tersebut antara lain: tahap persiapan media tanam, penyemaian, penanaman dan pemeliharaan, pengamatan, pemanenan, dan analisis tanaman di laboratorium. Tanah gambut yang digunakan di campur merata agar sifatnya homogen. Bobot kering mutlak (BKM) yang telah ditentukan digunakan sebagai patokan bobot tanah gambut yang akan digunakan. Bobot tanah gambut yang akan dimasukan kedalam masing–masing pot yaitu 1,75 kg/pot (bobot kering oven), dengan kadar air sebesar 303.52% sehingga bobot tanah setara dengan 7.06 kg/pot (bobot tanah lembab). Setiap perlakuan sesuai dengan taraf dosis (Tabel 3) diberikan 1 bulan sebelum tanam (inkubasi). Perlakuan tersebut dicampur merata dengan contoh tanah gambut. Kemudian pot ditutup agar diharapkan kadar air yang berada dalam pot tidak berubah dan tinggi genangan air dikontrol setiap 2 hari sekali. Pupuk dasar diberikan dan kemudian dicampur dengan contoh tanah gambut, yaitu pupuk urea (⅓ bagian saat tanam, ⅓ bagian saat umur 21 HST, dan ⅓ bagian saat umur 35 HST), pupuk SP-36 (pada saat tanam), dan pupuk KCl (½ bagian saat tanam dan ½ bagian saat umur 35 HST).
18
Tabel 3. Jenis dan Dosis Perlakuan setiap Pot pada Percobaan Pot Rumah Kaca Perlakuan Kontrol EF slag 2% EF slag 4% EF slag 6% EF slag 8% Silica gel ek 2% Silica gel ek 4% Silica gel ek 6% Silica gel ek 8% Unsur Mikro
EF slag Silica gel Urea SP-18 KCl ZnSO4 CuSO4 -------------------------------------------(g/pot)---------------------------------0 35 70 105 140 0
0 4.45 8.9 13.35 17.80 0
0 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63
0 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63
0 1.31 1.31 1.31 1.31 1.31 1.31 1.31 1.31 1.31
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.0875
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.0875
Benih padi varietas IR 64 disemai selama 21 hari, setelah itu dipindahkan untuk ditanam ke dalam pot perlakuan di rumah kaca. Setiap pot perlakuan ditanam sebanyak 2 bibit padi. Plastik penutup sebesar pot dipasang di atas pot pada saat malai pada tanaman padi sudah mulai keluar, agar malai tidak dimakan oleh burung dan mengurangi serangan hama yang menyerang batang dan daun tanaman padi. Setiap 2 hari sekali tanaman disiram hingga tinggi genangan air mencapai ± 5 cm dari permukaan tanah. Setiap seminggu sekali dilakukan pengamatan terhadap pertumbuhan vegetatif (tinggi tanaman, jumlah anakan, dan jumlah malai) tanaman padi. Pada saat umur padi sekitar 123–127 hari dilakukan pemanenan, karena padi sudah siap panen, ditandai dengan 95% butir sudah menguning. Tanaman yang sudah dipanen kemudian dipisahkan antara malai, batang, daun dan gabah, kemudian gabah ditimbang dan ditetapkan sebagai bobot gabah kering panen (BGKP). Gabah tersebut kemudian diletakkan di dalam paper bag dan diberi kode perlakuan agar tidak tertukar dan kemudian dimasukkan ke dalam oven yang berada di kebun percobaan dengan suhu 60°C selama 24 jam dan setelah itu ditimbang untuk kemudian dijadikan bobot gabah kering giling (BGKG). Setelah itu dilakukan pemilahan antara gabah bernas dan gabah hampanya dan dilakukan
19
penimbangan agar didapatkan bobot gabah kering bernas (BGKB) dan bobot gabah kering hampa (BGKH). Setelah malai selesai di pisahkan, batang dan daun tanaman padi kemudian dicuci untuk dilakukan analisis SiO2 yang terdapat pada jerami padi. Gabah bernas yang sudah dipisahkan dan ditimbang, dikupas kulitnya dan kemudian beras tersebut ditumbuk untuk dianalisis kandungan logam berat beracunnya. 3.4
Variabel yang Diamati Variabel yang diamati dalam percobaan inkubasi antara lain: pH H2O
(perbandingan 1:5), N total (metode Kjeldahl), P-tersedia (metode Bray I), basabasa dapat ditukar (Ca, Mg, Na, K) dengan metode NH4OAc 1 N pH 7, SiO2 tersedia metode ekstraksi Natrium asetat 1 N pH 4, unsur-unsur mikro seperti Fe, Mn, Cu, Zn tersedia metode ekstraksi DTPA pH 7.3 (Dietilen Triamine Penta Acetic Acid), logam-logam berat (Pb, Cd, Hg) tersedia metode ekstraksi HCl 0.05 N. Variabel yang diamati pada percobaan rumah kaca yaitu: variabel vegetatif meliputi tinggi tanaman, jumlah anakan (umur 3-11 MST)., dan jumlah anakan maksimum Pengukuran tinggi tanaman dilakukan dengan mengukur tinggi tanaman mulai dari permukaan tanah sampai dengan ujung daun tertinggi setelah diluruskan. Variabel generatif meliputi jumlah anakan produktif, bobot gabah kering panen (BGKP), bobot gabah kering giling (BGKG), bobot kering gabah bernas (BKGB), dan bobot kering gabah hampa (BKGH). Analisis jaringan tanaman yang dilakukan yaitu penetapan kadar hara SiO2 dengan metode ekstraksi HNO3 dan HClO4, dan kandungan logam berat (Pb, Cd, dan Hg) pada beras dengan metode ekstraksi HNO3 dan HClO4.
