14
III. 3.1.
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian Pengambilan tanah gambut dari Kumpeh, Jambi dilakukan pada bulan
Oktober 2011 (Gambar Lampiran 1). Penelitian dilakukan mulai dari bulan Februari 2012 hingga Sepember 2012. Penelitian ini terdiri dari percobaan inkubasi di laboratorium dan percobaan rumah kaca di University Farm, Cikabayan. Analisis tanah dan tanaman dilakukan di Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. 3.2.
Bahan dan Alat Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi : tanah gambut
yang berasal dari Kumpeh, Jambi (ciri sifat kimia tanah sebelum perlakuan terdapat pada Tabel Lampiran 1). Contoh tanah (bulk sample) diambil dari kedalaman 0-20 cm. Sebagai perlakuan digunakan terak baja (Electric Furnace Slag) berukuran kurang dari 2 mm, yang berasal dari PT. Krakatau Steel, Cilegon dengan daya netralisasi (DN) sebesar 66,08% (komposisi kimia EF slag terdapat pada Tabel Lampian 2), dolomit dengan daya netralisasi (DN) sebesar 107,07%, serta sebagai sumber peningkat unsur mikro tanah gambut diberikan tambahan CuSO4 dan ZnSO4. Pupuk yang diberikan meliputi urea, SP-36, dan KCl. Tanaman padi yang digunakan adalah varietas IR 64 dengan daya kecambah sebesar 81% (karakteristik padi IR64 terdapat pada Tabel Lampiran 3). Serta beberapa bahan kimia digunakan untuk analisis tanah dan tamanan. Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : ember (sebagai pot), plastik, meteran, penggaris, hand sprayer, timbangan, jaring perangkap burung, kain kasa, bambu, dan kamera, sedangkan beberapa peralatan untuk analisis tanah dan tanaman yang digunakan di laboratorium yaitu: neraca, labu kjeldahl/digestion, destilator dan labunya, waterbath, tabung reaksi, pipet, buret, oven, spectrophotometer, flamephotometer, atomic absorption spectrophotometer (AAS), dan lain-lain.
15
3.3.
Metode Penelitian
3.3.1. Rancangan Penelitian 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 3 (untuk percobaan inkubasi di laboratorium) dan Tabel 4 (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%. 3.3.2 Percobaan Inkubasi Tanah di Laboratorium Bobot tanah yang diaplikasikan untuk percobaan inkubasi di laboratorium yaitu 100 g (bobot kering oven) per pot. Electric furnace slag (EF slag) dan dolomit (setara dengan daya netralisasi EF slag) yang diberikan masing-masing dengan dosis 0%, 2%, 4%, 6%, dan 8% sebanyak tiga ulangan, lalu campur bersamaan dengan tanah, diairi, dan diinkubasi di laboratorium selama 1 bulan (Gambar Lampiran 3 (a)). Selain itu dibuat juga perlakuan kontrol dan perlakuan
16
unsur mikro dengan pemberian CuSO4 dan ZnSO4. Dosis EF slag per pot didapat dari persen bobot tanah lembab yang diberikan sedangkan dosis dolomit per pot didapat dari hasil penyetaraan daya netralisasi dolomit terhadap daya netralisasi EF slag dari setiap dosis EF slag yang diberikan per pot. Setelah inkubasi selesai dilakukan analisis sifat kimia tanah yang meliputi; pH tanah (pH H2O 1:5), basabasa dapat dipertukarkan (Ca-dd dan Mg-dd) dengan metode ekstraksi 1N NH4OAc pH 7, N-total (Kjeldahl), P-Bray I, SiO2-tersedia dengan metode ekstraksi Natrium Asetat pH 4, unsur mikro tersedia (Fe, Mn, Cu, dan Zn) dengan metode ekstraksi 1N DTPA pH 7,3, serta unsur logam berat tersedia di tanah (Pb, Hg, dan Cd) dengan metode ekstraksi HCl 0,05 N. Metode analisis sifat kimia tanah yang digunakan pada penelitian ini terdapat pada Lampiran 1. Tabel 2. Dosis Perlakuan yang Diberikan dalam Percobaan Inkubasi di Laboratorium Perlakuan Kontrol Unsur Mikro EF slag 2% EF slag 4% EF slag 6% EF slag 8% Dolomit ek 2% Dolomit ek 4% Dolomit ek 6% Dolomit ek 8%
EF slag* Dolomit** ……… (g/pot)………. 0 0 0 0 2 0 4 0 6 0 8 0 0 1,23 0 2,47 0 3,7 0 4,94
CuSO4 ZnSO4 ….….. (mg/pot)…….. 0 0 5 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Keterangan : *) % dari bobot tanah, **) penyetaraan DN dolomit terhadap DN EF slag dari setiap dosis EF slag, dilakukan 3 kali ulangan.
3.3.3 Percobaan Pot di Rumah Kaca 1.
Persiapan Inkubasi
Hal yang pertama kali dilakukan yaitu penetapan kadar air tanah awal (metode gravimetri). Setelah diketahui nilai kadar air tanah awal, yaitu menentukan bobot tanah yang akan dimasukkan ke dalam ember sebagai media tanam. Tanah gambut pada setiap 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). Electric furnace slag (terak baja) dan dolomit (setara
17
dengan EF slag) yang diberikan masing-masing dengan dosis 0%, 2%, 4%, 6%, dan 8% , lalu diaduk bersamaan dengan tanah, diairi, (Gambar Lampiran 2) dan diinkubasi dalam rumah kaca selama 1 bulan (Gambar Lampiran 3 (b)). Tabel 3. Dosis Perlakuan yang Diberikan dalam Percobaan Pot di Rumah Kaca Perlakuan Kontrol Unsur Mikro EF slag 2% EF slag 4% EF slag 6% EF slag 8% Dolomit ek 2% Dolomit ek 4% Dolomit ek 6% Dolomit ek 8%
EF slag* Dolomit** Urea SP-36 KCl ………….………..... (g/pot) ……………………… 0 0 2,63 2,63 1,31 0 0 2,63 2,63 1,31 35 0 2,63 2,63 1,31 70 0 2,63 2,63 1,31 105 0 2,63 2,63 1,31 140 0 2,63 2,63 1,31 0 21,28 2,63 2,63 1,31 0 42,55 2,63 2,63 1,31 0 63,83 2,63 2,63 1,31 0 85,11 2,63 2,63 1,31
CuSO4 ZnSO4 ….. (mg/pot) ….. 0 0 87,5 87,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Keterangan : *) % dari bobot tanah, **) penyetaraan DN dolomit terhadap DN EF slag dari setiap dosis EF slag, dilakukan 3 kali ulangan.
2. Penyemaian Tahapan penyemaian diawali dengan merendam benih selama 1 x 24 jam, kemudian benih diperam (inkubasi) di ruang teduh selama 1 x 24 jam. Benih disemai pada media semai berupa kain kasa yang berada dalam keadaan lembab dan dijaga ketersediaan airnya pada sebuah nampan (Gambar Lampiran 4 (a)). Pemindahan ke media tanam (pot) dilakukan setelah bibit berumur 21 hari (Gambar Lampiran 4 (b)). 3. Penanaman dan Pemeliharaan Satu hari sebelum penanaman dilakukan pemupukan urea, SP-36, dan KCl yang pertama. Total dosis pupuk yang diberikan yaitu, urea dengan dosis 300 kg/ ha (2,63 g/pot), SP-36 dengan dosis 300 kg/ ha (2,63 g/pot), dan KCl dengan dosis 150 kg/ha (1,31 g/pot). Pupuk urea diberikan tiga kali dengan setiap kali pemberian sebanyak 1/3 bagian (0,87 g). Pupuk SP-36 diberikan seluruhnya saat awal tanam. Pupuk KCl diberikan dua kali dengan setiap kali pemberian sebanyak ½ bagian (0,65 g). Dosis pupuk yang diberikan pada setiap pot perlakuan pada saat sebelum tanam yaitu 0,87 g/pot urea, 2,63 g/pot SP-36, dan 0,65 g/pot KCl. Setelah dilakukaan pemupukan awal dilakukan penanaman dengan menggunakan
18
bibit yang telah berumur 21 hari. Setiap pot ditanami 2 batang bibit padi. Selanjutnya, pupuk urea 1/3 bagian kedua (0,87g) diberikan pada saat tanaman berumur 21 hari setelah tanam (atau 3 MST), dan 1/3 bagian terakhir (0,87g) diberikan saat tanaman berumur 35 hari setelah tanam (atau 5 MST). Pupuk KCl ½ bagian kedua (0,65g) diberikan pada saat tanaman berumur 35 hari setelah tanam (atau 5 MST). Pemberian pupuk dilakukan dengan cara menaburkannya pada permukaan tanah dalam pot mengelilingi wilayah perakaran tanaman lalu dibenamkan dengan mendorong perlahan pupuk tersebut menggunakan bambu. Bambu yang digunakan berbeda pada masing-masing perlakuan. Tinggi air genangan disesuaikan dengan kondisi lapang di sawah, sehingga setiap hari pot disiram hingga tinggi air genagan mencapai 2,5 cm dari permukaan tanah. Setelah malai mulai tumbuh, masing-masing pot perlakuan diberi plastik bening yang sudah dilubangi kecil-kecil pada seluruh permukaannya. Plastik bening ini berfungsi untuk melindungi malai dari burung. Plastik yang digunakan berwarna bening dan memiliki ketebalan yang tipis agar tanaman masih dapat memanfaatkan cahaya matahari sebagai bahan fotosintesis dengan baik. Lubang kecil-kecil pada seluruh permukaan plastik berfungsi agar keluar masuknya oksigen, CO2, dan uap air dalam proses respirasi tanaman masih dapat berjalan baik. 4. Pengamatan Variabel yang diamati dalam penelitian ini adalah variabel pertumbuhan vegetatif dan produksi. Variabel pertubuhan vegeatif tanaman yang diamati terdiri dari : tinggi tanaman dan jumlah anakan umur 3-11 minggu setlah tanam (MST). Pengukuran tinggi tanaman padi dilakukan dengan mengukur tinggi tanaman dari permukaan tanah sampai ujung daun tertinggi setelah diluruskan. Variabel produksi tanaman yang diukur terdiri dari : jumlah anakan produktif, bobot gabah kering panen (BGKP), bobot gabah kering giling (BGKG), bobot kering gabah bernas (BKGB), dan bobot kering gabah hampa (BKGH). Saat usia tanaman 7 MST dan 17 MST dilakukaan pengambilan gambar tanaman antar perlakuan yang diberikan (Gambar Lampiran 5 dan 6).
19
5. Pemanenan Panen dilakukan pada saat tanaman menunjukkan pemasakan yaitu gabah sudah matang penuh, keras, dan berwarna kuning atau 19 minggu setelah tanam (MST). Gabah yang telah dipanen dipisahkan dari malai yang kemudian ditimbang sebagai bobot gabah kering panen (BGKP). Selanjutnya, gabah dijemur selama sehari dan ditimbang untuk bobot gabah kering giling (BGKG). Setelah itu dilakukan pemisahan antara gabah bernas dan gabah hampa dan dilakukan penimbangan masing-masing bobotnya sehingga didapat bobot kering gabah bernas (BKGB) dan bobot kering gabah hampa (BKGH). Daun dan batang dicuci hingga bersih untuk selanjutnya dilakukan analisis tanaman. Gabah bernas yang sudah dipisahkan dengan gabah hampa lalu dikupas dan ditumbuk halus, lalu berasnya dilakukan analisis kandungan logam berat beracun timbal (Pb), kadmium (Cd), dan merkuri (Hg) (metode ekstrasi asam nitrat dan perkolat 2:1). Analisis yang dilakukan pada biomassa tanaman berupa jerami adalah kadar SiO2 (metode gravimetri).
