8
BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian yang dilakukan terdiri dari (1) pengambilan contoh tanah Podsolik yang dilakukan di daerah Jasinga, (2) analisis tanah awal dilakukan di Laboratorium Kimia dan Kesuburan, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor, (3) pengukuran sifat fisik tanah dilakukan di Laboratorium Fisika dan Konservasi Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor, dan (4) penanaman dilakukan di Rumah Kaca Kebun Percobaan Cikabayan Bogor. Penelitian berlangsung mulai Bulan Oktober 2011 hingga Juli 2012.
Alat dan Bahan Alat Peralatan yang digunakan di lapang untuk pengambilan contoh tanah terganggu, diantaranya adalah cangkul, karung, tali rafia, spidol, dan ketas label. Untuk simulasi pemadatan tanah digunakan pemadat tanah berupa silinder besi (ukuran diameter 5 cm, tinggi 18,5 cm dan berat 3 kg), pemadat tanah berupa piringan besi besar (ukuran diameter 26,5 cm, tebal 2,8 mm, dan berat 1 kg), pemadat tanah berupa piringan besi kecil (ukuran diameter 8 cm, tebal 4,4 mm, dan berat 193,48 gram), ring sampel, pot, kasa, dan spons. Timbangan, penetrometer, jangka sorong, meteran, dan kertas HVS diperlukan pada proses pengamatan. Parameter yang diukur dan alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini tersaji pada Tabel 1.
Bahan Bahan
yang digunakan dalam penelitian ini berupa tanah Podsolik
Jasinga, benih tanaman kacang tanah varietas Gajah, fungisida Furadan dosis 20 kg/ha, pupuk Urea, KCl, SP36, pestisida Regent 50 SC, Dithane m45, Curacron 500 EC, dan kapur pertanian.
9
Tabel 1. Parameter yang diukur dan alat yang digunakan No Parameter Alat 1 Kadar Air Cawan, timbangan, oven 2 Nitrogen Total Labu Kjeldahl, labu destilasi 3 P Tersedia Labu ekstraksi, mesin pengocok, tabung reaksi, spektrofotometer 4 K Tersedia Tabung sentrifuse,erlenmeyer,flamephotometer 5 Al-dd Erlenmeyer, buret 6 Kadar Air Kapasitas Ring sampel, pasir kuarsa Lapang 7 Hantaran Hidrolik Ring sampel 8 Resistensi Tanah Penetrometer
Metode Penelitian Perlakuan Penelitian Tingkat kepadatan tanah dalam penelitian ini direpresentasikan oleh nilai bobot isi. Perlakuan bobot isi yang digunakan yaitu 0,80; 0,90; 1,00; 1,10; 1,20; dan 1,25 g/cm3. Dalam penelitian ini dilakukan dua (2) perlakuan untuk menguji pengaruh kepadatan tanah terhadap pertumbuhan dan produksi kacang tanah (P1) dan pengaruh kepadatan tanah terhadap daya tembus dan perkembangan ginofora (P2). Perlakuan pertama diulang 3 kali dengan media pot . Untuk perlakuan kedua dilakukan 6 kali ulangan dengan media pot dan ring sampel. Jadi jumlah total satuan percobaan yang diamati adalah 18 untuk pengaruh kepadatan tanah terhadap pertumbuhan dan hasil kacang tanah dan 36 untuk pengaruh kepadatan tanah terhadap daya tembus dan perkembangan ginofora. Desain tata letak satuan percobaan dilakukan secara acak, dapat dilihat pada Gambar 1.
Pengambilan Bahan Tanah Bahan tanah yang diambil adalah tanah terganggu (Podsolik Jasinga) kedalaman 0-20 cm. Bahan tanah dikering udarakan selama kurang lebih 2 minggu (Gambar Lampiran 1) dan diayak menggunakan ayakan 2 mm yang selanjutnya dilakukan analisis tanah awal dan dibuat simulasi contoh tanah utuh untuk penetapan perlakuan bobot isi, resistensi tanah, kadar air kapasitas lapang, dan hantaran hidrolik.
Perlakuan 1
Perlakuan 2
Gambar 1. Design tata letak perlakuan penelitian
11
Analisis Tanah Awal Pada awal penelitian dilakukan analisis tanah yang meliputi penetapan nilai kadar air yang akan digunakan dalam pemadatan tanah, penetapan P tersedia dan K tersedia dalam tanah, Nitrogen Total, dan Al-dd. Parameter yang diamati dan metode analisis tanah yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 2.
No
Tabel 2. Parameter yang diamati dan metode yang digunakan Parameter Metode
1
Kadar Air
Gravimetrik
2
P-tersedia
Bray-1
3
K+
NH4Oac
4
Nitrogen Total
Kjeldahl
5
Al-dd
Titrasi N KCl
Penetapan kadar air dilakukan dengan cara gravimetrik. Kadar air ditetapkan secara langsung dengan mengukur penurunan bobot, karena air yang hilang akibat pengeringan tanah. Penetapan P-tersedia dan K+ dalam tanah, Nitrogen Total, serta Al-dd dilakukan untuk menentukan jumlah pupuk dan kapur yang diberikan.
Simulasi Kepadatan Tanah Penelitian ini merupakan penelitian lanjutan yang dilakukan oleh Maryamah (2010). Dalam penelitian ini, kepadatan tanah disimulasikan dengan menggunakan bobot isi. Bobot isi yang digunakan adalah 0,80; 0,90; 1,00; 1,10; 1,20; dan 1,25 g/cm3. Pemadatan dilakukan dengan cara bahan tanah terganggu yang telah dikering udarakan ditimbang beratnya sesuai dengan berat tanah yang diperlukan dari persamaan bobot isi. Selanjutnya tanah tersebut dimasukkan ke dalam ring sampel dan dipadatkan. Tanah yang telah dipadatkan digunakan untuk analisis sifat fisik yang meliputi kadar air kapasitas lapang dan hantaran hidrolik. Setelah itu, pada perlakuan yang pertama yaitu pengaruh kepadatan tanah terhadap pertumbuhan dan produksi kacang tanah, penetapan bobot isi dilakukan dengan cara memberikan tanda pada semua pot untuk menyeragamkan ketinggian
12
tanah yang setara dengan volume 10 liter/pot. Setelah itu pot diisi dengan tanah yang telah dicampur pupuk dasar dan kapur masing-masing 8,0; 9,0; 10,0; 11,0; 12,0; dan 12,5 kg bobot kering mutlak (BKM). Proses pemadatan dilakukan secara bertahap yaitu masing-masing tingkat kepadatan tanah dibagi menjadi empat tahap pemadatan. Tanah dipadatkan dengan memberikan beban secara manual dengan menggunakan silinder besi sampai mencapai tanda yang telah ditetapkan. Dengan cara demikian, diharapkan kepadatan dan ketinggian tanah dapat merata secara keseluruhan. Pot percobaan yang diperlukan pada perlakuan pertama berjumlah 18 buah. Tanah yang telah dipadatkan digunakan untuk penanaman tanaman kacang tanah dan diukur resistensi tanahnya baik sebelum maupun setelah penanaman. Pada perlakuan kedua yaitu pengaruh kepadatan tanah terhadap perkembangan ginofora, penetapan bobot isi dilakukan dengan cara memasukkan bahan tanah terganggu yang telah dikering udarakan dan ditimbang beratnya sesuai dengan berat tanah yang diperlukan dari persamaan bobot isi dengan tingkat kepadatan tanah 0,8 g/cm3 ke dalam 6 pot dengan ketinggian tanah yang setara dengan volume 15 liter/pot dan dipadatkan (Gambar Lampiran 9). Menurut Maryamah (2010) bobot isi yang paling sesuai untuk perkecambahan kacang tanah adalah 0,8 g/cm3. Proses pemadatan dilakukan secara bertahap yaitu menjadi empat tahap pemadatan. Tanah dipadatkan dengan menggunakan silinder besi. Setelah tanaman kacang tanah pada perlakuan kedua menghasilkan ginofora, ring sampel yang berisi tanah dengan 6 tingkat kepadatan tanah berbeda yang telah diukur resistensi tanah sebelumnya yaitu 0,80; 0,90; 1,00; 1,10; 1,20; dan 1,25 g/cm3 ditempatkan di bawah ginofora untuk melihat daya tembus dan perkembangan ginofora.
Analisis Tanah Setelah Pemadatan Tanah Kadar Air Kapasitas Lapang. Untuk menentukan kadar air tanah pada kapasitas lapang, digunakan metode Alhricks .Tahapan pekerjaan dengan metode Alhricks sebagai berikut: contoh tanah pada ring sampel dijenuhkan dengan direndam pada bak perendaman sampai setinggi 3 cm dari dasar bak dan dibiarkan selama 24 jam. Ring sampel dipindahkan ke dalam bak yang berisi pasir kuarsa
13
setinggi ±2 cm. Kemudian ditutup dengan menggunakan plastik transparan dan disimpan selama ±24 jam. Setelah ±24 jam, contoh tanah diambil dari ring sampel sedalam ± 2,5 cm dari permukaan. Setelah itu ditentukan kadar airnya. Hantaran Hidrolik. Hantaran hidrolik tanah menggambarkan bagaimana pergerakan air yang dapat dilalukan atau dilewatkan tanah. Pada percobaan ini dilakukan uji hantaran hidrolik tanah pada kondisi tidak jenuh. Contoh tanah dalam ring sampel disusun hingga mencapai ketinggian yang sama dengan pot pada percobaan P1 dan P2 yaitu 20 cm. Kemudian dialirkan air hingga kadar air kapasitas lapang tercapai. Nilai yang diukur adalah laju masuknya air ke dalam tanah secara vertikal hingga kondisi konstan tercapai. Resistensi Tanah. Pengukuran ketahanan mekanik pada masing-masing perlakuan dilakukan dua kali pada semua perlakuan bobot isi. Pada perlakuan pertama (P1), resistensi tanah diukur pada waktu sebelum dan sesudah penanaman kacang tanah yaitu pada saat panen. Untuk perlakuan kedua, pengukuran resistensi tanah dilakukan sebelum ginofor menembus tanah dan setelah ginofor menembus tanah (saat panen). Pengukuran ini dilakukan dengan menggunakan penetrometer saku. Penetrometer tersebut ditusukkan ke dalam tanah sebanyak 5 kali. Selanjutnya ketahanan mekanik dapat terbaca dari nilai penetrometer. Ketahanan mekanik tanah didapatkan dari nilai rata-rata pengukuran kelima tusukkan tersebut dengan dilihat pula simpangannya.
Penanaman Kacang Tanah Benih kacang tanah yang digunakan adalah varietas Gajah yang umur tanamnya 100 hari. Varietas ini dipilih karena merupakan varietas yang tahan terhadap penyakit layu, karat dan bercak daun. Penanaman kacang tanah dilakukan di rumah kaca (Gambar Lapiran 2). Proses penanaman dilakukan dengan meletakkan benih di bagian tengah pot dengan membuat lubang sedalam 5 cm. Benih yang ditanam sebanyak 3 butir tiap pot, kemudian ditaburkan furadan
14
ke dalam lubang tanam benih dengan dosis 20 kg/ha (± 5 butir)/pot. Jarak tiap pot diatur dengan ukuran 50 cm x 50 cm. Penyulaman dilakukan pada umur 1 MST dan dilakukan penjarangan tanaman sehingga dalam satu pot hanya terdapat satu tanaman. Pengendalian hama penyakit dilakukan dengan penyemprotan insektisida dan fungisida sesuai dengan dosis dan volume semprot anjuran. Insektisida dan fungisida yang digunakan adalah Regent 50 SC, Curacron 500 EC, dan Dithane m45 dengan dosis 1 ml/liter, 2 ml/liter, dan 3 g/liter (Gambar Lampiran 5).
Parameter Pertumbuhan Tanaman
Pada perlakuan pertama yaitu pengaruh kepadatan tanah terhadap pertumbuhan kacang tanah yang diamati adalah pertumbuhan vegetatif dan generatif dari setiap perlakuan yang diberikan yaitu pada tanah yang mempunyai bobot isi 0,80; 0,90; 1,00; 1,10; 1,20; dan 1,25 g/cm3. Pada fase vegetatif kacang tanah yang diamati adalah tinggi tanaman, jumlah daun, dan diameter batang. Untuk fase generatif, yang diamati adalah jumlah bunga. Setelah tanaman dipanen dihitung hasil produksi dari kacang tanah. Hasil produksi yang dihitung adalah jumlah ginofor yang menembus tanah, jumlah polong total, bobot polong basah, bobot polong kering, bobot biji basah dan bobot biji kering. Selanjutnya dihitung pula total biomassa dari kacang tanah pada tiaptiap perlakuan tersebut. Biomassa yang dihitung adalah biomassa basah dan kering untuk bagian tanaman yang berada di atas permukaan tanah (tajuk). Untuk bagian akar, dihitung panjang akar, bobot akar basah, dan bobot akar kering. Pada perlakuan kedua yaitu perngaruh kepadatan tanah terhadap perkembangan ginofor, pengamatan dilakukan pada saat panen dengan menghitung panjang polong, bobot polong basah, bobot polong kering, bobot biji basah, dan bobot biji kering. Parameter pertumbuhan dan produksi yang diamati pada perlakuan 1 dan 2 dapat dilihat pada Tabel 3 dan 4.
15
Tabel 3. Parameter tanaman kacang tanah yang diamati pada perlakuan 1 (Pengaruh kepadatan tanah terhadap pertumbuhan dan produksi kacang tanah) No
Fase Pertumbuhan
1
Fase Vegetatif
2
Fase Reproduktif
3
Panen
Parameter Tinggi tanaman Jumlah daun Diameter batang Jumlah bunga Panjang akar Bobot Akar Basah Bobot Akar Kering Biomassa Basah Tajuk Biomassa Kering Tajuk Jumlah Polong Total Jumlah Ginofora yang Menembus Tanah Bobot Polong Basah Bobot Polong Kering Bobot Biji Basah Bobot Biji Kering Produktivitas
Tabel 4. Parameter tanaman kacang tanah yang diamati pada perlakuan 2 (Pengaruh kepadatan tanah terhadap daya tembus dan perkembangan ginofora) No
1
Fase Pertumbuhan
Panen
Parameter Panjang Polong Bobot Polong Basah Bobot Polong Kering Bobot Biji Basah Bobot Biji Kering
Penanaman dilakukan selama 119 hari dari proses penanaman sampai pemanenan kacang tanah. Pengamatan jumlah daun, tinggi tanaman, dan diameter batang dilakukan seminggu sekali. Untuk pengamatan jumlah bunga dilakukan setiap hari setelah tanaman kacang tanah berbunga. Hal ini karena umur bunga kacang tanah hanya satu hari, mekar di pagi hari dan layu pada sore hari. Pengamatan dilakukan sekitar pukul 6.00, sedangkan penyiraman dilakukan satu kali sehari untuk menjaga agar tanah berada dalam kondisi kapasitas lapang. Diagram alir penelitian dapat dilihat pada Gambar 2.
16
Gambar 2. Diagram Alir Tahapan Penelitian
Analisis Data
Rancangan penelitian yang dilakukan adalah rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan perlakuan bobot isi tanah sebagai indikator kepadatan tanah. Pada umumnya Rancangan Acak Lengkap (RAL) yang merupakan penerapan percobaan satu faktor dilakukan jika kondisi unit percobaan yang digunakan relatif homogen. Pada perlakuan pengaruh kepadatan tanah terhadap sifat-sifat fisik dan pertumbuhan, serta produksi kacang tanah, dilakukan sebanyak 3 ulangan, sehingga diperoleh 18 satuan percobaan (ring sampel dan pot). Pada perlakuan pengaruh kepadatan tanah terhadap daya tembus dan perkembangan ginofora dilakukan sebanyak 6 ulangan sehingga diperoleh 36 satuan percobaan (ring sampel). Bentuk umum dari model linier adaptif digambarkan sebagai berikut (Mattjik, 2002) :
17
Yij = µ + Ti + Eij Keterangan : Yij = respon perlakuan µ = nilai tengah Ti = jenis perlakuan ke-i Eij = galat percobaan Analisis sidik ragam digunakan untuk mengidentifikasi pengaruh perlakuan kapadatan tanah (BI). Jika hasil uji sidik ragam diperoleh pengaruh nyata atau sangat nyata, selanjutnya dilakukan uji lanjut Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf 5%. Jika hasil uji sidik ragam menunjukkan nilai koefisien keragaman lebih besar dari 50, maka data ditransformasikan untuk memperkecil koefisien keragaman. Dari hasil analisis data untuk perlakuan yang nyata dan sangat nyata pada sifat fisik tanah, dilanjutkan pula pengujian dalam bentuk persamaan-persamaan regresi. Selain itu dalam membandingkan nilai resistensi sebelum dan setelah tanam serta nilai resistensi sebelum dan setelah ginofora menembus tanah digunakan statistik uji t-student pada taraf 5%. Rumus yang digunakan yaitu:
t-student =
dengan Sp =
Keterangan: x1, x2 = rata-rata pengamatan 1 dan 2 = ragam contoh 1 dan 2 n1, n2 = jumlah pengamatan 1 dan 2 Sp = simpangan baku gabungan Nilai berbeda nyata apabila thitung > ttabel dan tidak berbeda nyata apabila thitung< ttabel, ttabel diperoleh dari nilai sebaran t pada taraf 5% dan derajat bebas (n1+n2-2) (Walpole, 1993).
