14
III. BAHAN DAN METODE
3.1.
Waktu dan Tempat Penelitian dimulai pada bulan April 2010 sampai bulan Maret 2011 yang
dilakukan di University Farm Cikabayan, Institut Pertanian Bogor untuk kegiatan pengomposan, pembuatan Soil Conditioner dan inkubasi Soil Conditioner. Analisis tanah awal, dan tanah sesudah diinkubasi dilakukan di Laboratorium Fisika
dan
Konservasi
Tanah,
Laboratorium Bioteknologi
Tanah,
dan
Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah. 3.2.
Bahan Penelitian Bahan yang digunakan dalam penelitian ini dapat dibagi dalam tiga bagian
besar, yaitu bahan yang digunakan untuk pengomposan, pengayaan Soil Conditioner dan inkubasi.
Bahan untuk pengomposan adalah sampah pasar,
jerami padi, kotoran sapi, dolomit, gula merah cair, pupuk SP 18, dan Urea. Bahan untuk Soil Conditioner adalah hasil pengomposan, pupuk mikro ( Zn, Cu, dan Mn), cairan ekstraksi kotoran kambing, biochar, dan tepung tapioka. Bahan untuk inkubasi dan analisis adalah Soil Conditioner, tanah Podsolik Merah Kuning, media Nutrient Agar, dan Martin Agar. Alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi kotak pengomposan, cangkul, sekop, ember, timbangan, gayung, karung, baskom, gembor, pencetak briket, pengaduk besi, plastik terpal, ayakan, ring sampel, polybag, kantong plastik, rak bambu, cawan petri, laminar flow, oven, pressure plate apparatus, gelas ukur, dan alat penetapan permeabilitas.
15
3.3. Metode dan Pelaksanaan Penelitian 3.3.1. Pembuatan Soil Conditioner Bahan Kompos : Kotoran Sapi, Jerami padi / Sampah Pasar, SP 18, Dolomit, Urea
(Pengomposan C/N : 15-30) Kompos (Pengayaan)
Unsur Hara Mikro Cu
Cairan Ekstraksi Pupuk Kandang (kotoran kambing)
Biochar
Soil Conditioner
Perekat : Tapioka
Soil Conditioner Briket
Pengeringan
Aplikasi
Gambar 1 Metode Pembuatan Soil Conditioner. Bahan yang akan digunakan untuk pembuatan kompos adalah SP 18, dolomit dan biochar, yang dibuat dengan menggunakan serbuk gergaji sebagai salah satu jenis limbah. SP 18, dolomit dan biochar diberikan dalam bentuk butiran 100 mesh. Seluruh bahan yang digunakan dianalisis kandungan haranya.
16
Hanya kompos yang memiliki nilai C/N 15-30 yang dicetak sebagai Soil Conditioner. Pencetakan briket Soil Conditioner dilakukan dengan menggunakan cetakan dengan volume 1 cm3 . Bahan perekat yang digunakan adalah tepung tapioka yang sudah diencerkan, juga ekstrak kotoran kambing sebagai pengayaan unsur, bentuk briket adalah seperti kubus (Gambar 2).
Gambar 2 Bentuk Soil Conditioner Tabel 4 Rancangan Formulasi Soil Conditioner Komposisi Bahan (%) Formulasi
Pengkayaan Biochar
Tapioka
Cu
Cairan ekstraksi
(%)
(%)
(ppm)
kotoran domba (ml)
(10)
5
5
5
1500
(10)
5
5
5
1500
Kompos
Dolomit
A
Kot.sapi+ sisa tanaman (80)
B
Kot.sapi+ sampah kota (80)
Bentuk Aplikasi
Briket Briket
*Keterangan: tapioka hanya digunakan sebagai perekat pada pembuatan Soil Conditioner dalam bentuk briket (Sari, 2011)
A. Briket dari kompos dengan komposisi bahan A ditambahkan pupuk Cu (5ppm), cairan hasil ekstraksi kotoran domba (1500 ml), biochar (10%) dan bahan perekat berupa tepung tapioka (5%). B. Briket dari kompos dengan komposisi bahan B ditambahkan pupuk Cu (5ppm), cairan hasil ekstraksi kotoran domba (1500 ml), biochar (10%) dan bahan perekat berupa tepung tapioka (5%). 3.3.2. Inkubasi Tanah dengan Soil Conditioner Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap dengan 2 Faktor yaitu 1) bahan Soil Conditioner dengan 3 perlakuan, kontrol, bahan jerami padi
17
dan sampah pasar 2) dosis aplikasi Soil Conditioner dengan 3 perlakuan yaitu dosis A yaitu 1 : 20, dosis B yaitu 1 : 30, dosis C yaitu 1 : 40. Masing-masing perlakuan diulang sebanyak 3 kali sehingga diperoleh 27 satuan percobaan. Tanah yang digunakan untuk inkubasi pada penelitian ini adalah tanah Podsolik Merah Kuning. Tanah diambil pada lapisan topsoil lalu dikering udarakan dan diayak oleh saringan 2 mm. Tanah yang belum diinkubasi ini dianalisis sifat fisika, biologi dan kimia. Analisis ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana perubahan sifat-sifat fisika dan biologi pada tanah setelah diberi perlakuan Soil Conditioner. Proses inkubasi dilakukan dengan cara mencampur merata Soil Conditioner dengan tanah yang sudah ditimbang sebanyak 6 kg (berdasarkan bobot kering mutlak pada kapasitas lapang) ke dalam polybag (Gambar 3).
Gambar 3 Proses Pencampuran Soil Conditioner dengan Tanah. Penimbangan massa tanah pada polybag dilakukan 2 hari sekali. Hal ini bertujuan untuk mengetahui perubahan massa air dalam polybag. Tanah dalam polybag harus dijaga tetap dalam kondisi kapasitas lapang, agar kondisi tanah tidak mengalami defisiensi air ataupun tergenang. Apabila tanah terlalu kering maka perlu ditambah sejumlah air hingga mencapai kapasitas lapang (Gambar 4).
18
Gambar 4 Proses Penyiraman Tanah Inkubasi Juga ketika tanah terlalu basah, maka perlu melakukan pembuangan air, hingga tanah mencapai kondisi kapasitas lapang. Polybag yang sudah diisi tanah dan Soil Conditioner kemudian diletakkan teratur pada rak bambu (Gambar 5).
Gambar 5 Tempat Inkubasi Pengambilan sampel untuk analisis dilakukan pada minggu ke 4 inkubasi. Masing-masing 3 sampel ulangan dari tiap formulasi yang ada. Pengambilan meliputi contoh tanah utuh dan terganggu. Tanah utuh diambil menggunakan ring sample dan kemudian dibungkus dengan alumunium foil dan solatip, sedangkan tanah terganggu diambil langsung secara komposit dan dimasukkan ke dalam plastik bening. Tanah utuh digunakan untuk analisis sifat fisik tanah, sedangkan tanah terganggu digunakan untuk analisis sifat biologi tanah.
19
3.3.3. Pengamatan Parameter dan Pengumpulan Data Parameter yang diamati antara lain : 1) bobot isi tanah, 2) porositas, 3) pori drainase sangat cepat, 4) permeabilitas, 5) kadar air Jenuh, 6) pF 1 dan 2,54 7) total mikrob, 8) total fungi. Untuk pengamatan bobot isi tanah, porositas, pori drainase, permeabilitas, kadar air jenuh, dan nilai pF dilakukan pada Laboratorium Fisika Tanah Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan IPB. Untuk pengamatan total fungi dan total mikrob dilakukan pada Laboratorium Bioteknologi Tanah Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan IPB. Bobot Isi Pengukuran dilakukan pada sampel yang diambil pada tanah yang diinkubasi oleh Soil Conditioner selama 4 minggu. Contoh tanah utuh diambil menggunakan ring sample. Volume tabung bagian dalam adalah luas lingkaran dalam dikalikan tinggi tabung. Timbang tanah dengan tabungnya (x gram), timbang tabung kosong (y gram), tetapkan kadar air tanah (z gram). Hitung bobot isi dengan rumus = /
Bobot isi =
g/cm3
Porositas Total Porositas (%) diperoleh bobot isi tanah sudah ditentukan. Data yang harus diketahui lainnya adalah bobot jenis partikel yaitu 2,65 g/cm3. Untuk menghitung porositas total digunakan rumus = B
B
PorositasPorositas Total Total
P
xP100 %x 100 %
Pori Drainase Sangat Cepat Persen pori drainase sangat cepat adalah selisih antara porositas total dengan kadar air (% volume) pada pF 1,0. Persen pori drainase cepat adalah selisih kadar air pada pF 1.0 dengan pF 2.0. Persen pori drainase lambat adalah selisih kadar air pada pF 2,0 dengan pF 2,54.
20
Permeabilitas Perhitungan permeabilitas dilakukan dengan menggunakan hukum Darcy 1
Dimana K adalah permeabilitas (cm/jam), Q adalah banyaknya air yang mengalir setiap pengukuran (ml), t= waktu pengukuran (jam), L = tebal contoh tanah (cm), h tinggi permukaan air dari permukaan contoh tanah (cm), A adalah luas permukaan contoh tanah (cm2).
Kadar Air Jenuh Untuk mengamati parameter ini, maka tanah harus dijenuhkan terlebih dahulu kurang lebih tiga hari, dengan diletakan pada ring sample yang direndam pada baskom berisi air setinggi 1-2 cm. Setelah itu tanah lalu ditimbang dan dioven 105°, hingga kering sepenuhnya kurang lebih 2 x 24 jam. Nilai kadar air jenuh didapat dari bobot air dibagi bobot tanah kering mutlak dikali 100%
Nilai pF Pengukuran nilai pF dilakukan pada tanah utuh, yang kemudian dipotong sebesar kurang lebih berdiameter 4 cm dengan hati-hati. Contoh tanah tersebut diatur pada piring
berpori, kemudian dijenuhkan dengan air, dan dibiarkan
selama 48 jam. Contoh tanah yang sudah jenuh ini dimasukkan pada pressure plate apparatus dan atur pada tekanan pF1, dan contoh lain pada pF 2,54. Tunggu sampai tetesan air dari mangkuk apparatus berhenti. Jika sudah berhenti lalu timbang masing-masing contoh tanah, lalu masukkan ke oven 105° selama 24 jam. Untuk menentukan kadar air pF maka diperoleh dari menentukan kadar air contoh tanah dari masing-masing pF, dan dikalikan dengan bobot isi.
Total Mikrob dan Fungi Pengukuran total mikrob dan fungi dilakukan pada laminar flow, dengan menggunakan media nutrient agar untuk mikrob, dan martin agar untuk fungi. Metode yang dilakukan adalah metode cawan hitung, setelah itu diinkubasi
21
selama 3-5 hari pada oven bersuhu ruang. Setelah hari ke-3 dilakukan pengamatan dengan cara menghitung jumlah koloni yang terlihat pada cawan petri secara kuantitatif. 3.3.4. Analisis Data Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) pola faktorial 3 × 3 yang terdiri dari faktor A yaitu taraf jenis bahan Soil Conditioner dan faktor B yaitu taraf dosis aplikasi dengan tiga ulangan. Model
matematik
yang
digunakan
sebagai
berikut
:
Yijk = µ + αi + βj +(αβ) ij + εijk Keterangan : Yijk
= Nilai pengamatan perlakuan ke-i, perlakuan ke-j, dan ulangan ke-k
µ
= Rataan umum
αi
= Pengaruh level jenis bahan Soil Conditioner ke-i
βj
= Pengaruh level dosis aplikasi Soil Conditioner ke-j
(αβ) ij
= Pengaruh interaksi perlakuan level jenis bahan ke-i dan perlakuan level dosis aplikasi ke-j
εij
=
Error
perlakuan
ke-i,
perlakuan
ke-j,
dan
ulangan
ke-k
Data hasil pengukuran dianalisis dengan menggunakan Analisis Sidik Ragam (Analysis of Variance/ ANOVA ) melalui software Statistica 8,0. Jika hasilnya berbeda nyata (P<0,05) diuji lanjut dengan Tukey pada taraf 5 %.
