III. METODE PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilaksanakan pada bulan September 2014 sampai Mei 2015 bertempat di Lahan kering terbuka, timur Greenhouse C Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret. Analisis Laboratorium bulan Agustus hingga Oktober 2015 bertempat di Laboratorium Fisika dan Konservasi Lahan dan Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Fakultas Pertanian, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. B. Alat dan Bahan Penelitian 1. Alat Penelitian Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah a. Alat di Lapangan 1) balok kayu dengan sisi atas terbuka 2) penggaris 3) bor golf 4) Buku catatan 5) moisture meter b. Alat-alat di Laboratorium 1) Ayakan ctka ø 2mm dan ø 0,5 mm 2) Botol timbang 3) Gelas piala 4) Alat untuk analisis Fisika dan Kimia tanah. 2. Bahan Penelitian Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah a. Bahan di Lapangan 1) Bibit rumput Zoysia japonica 2) Kerikil 3) Pasir kasar 4) Pasir halus
i
5) Tanah alfisols 6) Kompos b. Bahan untuk analisis di Laboratorium C. Perancangan Penelitian Denah letak box kayu penelitian berdasarkan rancangan Acak Lengkap (RAL) tertera berikut : P80 : T 20 : K0 U2
KONTROL U3
P70 : T25 : K5 U1
KONTROL U2
P80 : T10 : K10 U3 UTARA
P80 : T15 : K5 U2
P80 : T10 : K10 U1
P90 : T5 : K5 U2
P80 : T15 : K0 U1
P70 : T25 : K5 U2
P90 : T5 : K5 U3
P80 : T20 : K0 U1
P80 : T10 : K10 U2
P70 : T25 : K5 U3
setapak
KONTROL U1
P80 : T 15 : K0 U3 P80 : T20 : K0 U3
S E M A K B E L U K A R dan PEPOHONAN
P90 : T5 : K5 U1
Keterangan : P90 : T0 :K10 = Pasir halus : tanah alfisol : Kompos = 90% : 0% : 10% P80 : T20 : K0 = Pasir halus : tanah alfisol : Kompos = 80% : 20% : 0% P80 : T15 : K5 = Pasir halus : tanah alfisol : Kompos = 80% : 15% : 5% P80 : T10 : K10 = Pasir halus : tanah alfisol : Kompos = 80% : 10% : 10% P70 : T25 : K5 = Pasir halus : tanah alfisol : Kompos = 70% : 25% : 5% P90 : T5 : K5 = Pasir halus : tanah alfisol : Kompos = 90% : 5% : 5% U1 = Ulangan Pertama U2 = Ulangan Kedua U3 = Ulangan Ketiga
ii
D. Variabel Pengamatan 1. Variabel sifat fisika dan kimia media campuran pasir, tanah alfisol, dan kompos No Peubah
Metode Pengamatan
1
Tekstur tanah media
Metode pipet
2
Kadar bahan organik
Walkley dan Black
3
Permeabilitas
Permeameter
4
Kadar lengas kering angin
Gravimetri
5
Kapasitas Tukar Kation
Destilasi langsung
6
pH H2O
(pH meter) perbandingan aquadest
7
Daya Hantar Listrik
EC meter
8
Sebaran partikel
Metode sieving
2. Variabel pengamatan pertumbuhan tanaman pada penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Tinggi Rata-rata Tanaman Pengamatan dan mengukur tinggi tanaman sebelum dilakukan pemangkasan pada 3 titik acak luasan media tanam dengan menggunakan penggaris dari permukaan media hingga ujung daun rumput. 2. Persen Penutupan Rumput Pengamatan terhadap penutupan rumput dilakukan dengan menggunakan sistem grid karena penanaman lempeng rumput yang terstruktur rapi pada jarak setiap lempeng sama dan penutupan pada media hingga 100%. Pengamatan dilakukan seminggu sekali. 3. Panjang Akar
iii
Contoh akar yang diukur panjangnya diambil dari setiap media dengan bor. Pengamatan dilakukan dengan cara mengukur panjang dari pangkal (tacth) sampai ujung akar dengan penggaris. Pengukuran dilakukan pada akhir penelitian.
4. Kualitas Warna Warna rumput diukur dengan menggunakan bagan warna daun. Pengamatan dilakukan pada awal penutupan media oleh tanaman. Warna juga diamati pada 1 bulan terakhir penelitian sebelum pemangkasan daun tanaman. 5. Daya Pemulihan Tanaman (recovery) Kemampuan rumput untuk hijau kembali setelah dilakukan pemangkasan pendek (0 cm) sejajar bibir media balok. Daya recovery diukur dengan menghitung jumlah hari yang diperlukan hingga rumput tumbuh kembali setelah perlakuan pemangakasn pendek. Indikator pemulihan adalah ujung trubus yang muncul daun baru dan pertumbuhan hingga merata keseluruh media. Pengamatan dilakukan saat tanaman dipangkas pendek. 6. Jumlah kerapatan pucuk Kerapatan pucuk didapatkan dengan menghitung jumlah pucuk yang mempunyai minimal tiga daun pada luasan bor golf 100 cm2, setiap petak media diambil 1 sampel. 7. Berat basah daun Berat basah daun dilakukan saat tanaman telah menutup 100% pada media, bersamaan dengan pemangkasan pendek, daun yang terpotong pada satu media dikumpulkan dan timbangan analitik.
iv
ditimbang dengan
E. Pelaksanaan Penelitian 1. Lokasi Penelititan Persiapan awal penelitian dilakukan dengan menentukan lahan terbuka yang berada di timur Greenhouse C Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta 2. Persiapan media Membuat profil tanah dengan media berupa kayu berbentuk kubus / balok dengan alas tertutup rapat dan atap terbuka dengan proteksi kubus adalah lapisan mulsa hitam perak. Membuat kubus dengan tinggi sebesar 60cm, panjang dan lebar masing-masing 1 meter. 25cm pertama (dari bawah / dari dasar kubus) berisi kerikil, 5cm berikutnya (pertengahan kubus) diisi dengan pasir kasar, lalu 30cm teratas diisi dengan media campuran pasir, tanah alfisol dan kompos. Perbandingan media tanam yang digunakan pada 30 cm teratas terbagi menjadi 6 perlakuan dan 3 ulangan. Media balok kayu Perbandingan dari media tanam campuran
kedalaman media 0 cm
pasir, tanah alfisols, dan kompos 30 cm Pasir kasar dan kerikil 35 cm Kerikil dan batu-batu kecil 60 cm lebar media 1 meter 3. Penanaman
v
Bibit rumput Zoysia japonica dipotong berupa lempengan seluas 5 cm2 dengan jarak 10 cm antar lempengan pada media tanam. 4. Perawatan Pembersihan gulma yang mengganggu pertumbuhan rumput. Pembersihan dilakukan secara manual/langsung yaitu mencabuti gulmagulma yang tumbuh pada tiap petak dengan alat sederhana seperti gunting rumput dan sekop. Pembersihan dilakukan setiap 1 bulan sekali untuk menghindari kompetisi penyerapan hara tanaman dan mencegah terjadinya allelopati dari gulma. Pemangkasan pertama dilakukan pada 4 BST (Bulan Setelah Tanam) untuk mempercepat penutupan media oleh rumput. 5. Penyulaman Penyulaman rumput dilakukan apabila ada beberapa rumput yang mati. Bagian rumpun rumput yang mati diambil hingga perakaran kemudian diganti dengan lempengan rumput yang masih hidup dan berasal dari rumput pada media balok yang sama. 6. Pengamatan dan Pengambilan Sampel Pengamatan setiap 2 minggu sekali untuk variabel analisis lapangan dan pengambilan sampel pada panen tanaman untuk analisis laboratorium 7. Analisis Lapangan Pengamatan dan pengukuran yaitu pengukuran kadar lengas kecepatan penutupan media, kualitas warna, dan tinggi tanaman 8. Analisis Laboratorium Pengukuran dan analisis sifat fisika dan kimia tanah akhir media tanam untuk mendapatkan informasi karakteristik sifat fisika dan kimia tanah.
F. Teknik Pengumpulan Data Pengumpulan Analisis tanah pada media di Laboratorium 1) Bahan organik/C-organik tanah
vi
Penentuan bahan organik/C-organik tanah menggunakan metode Walkey and Black yang mengacu pada Balai Penelitian Tanah. Penentuan kadar karbon organik (bahan organik) dengan cara penimbangan 0,5 gram sampel tanah yang berukuran kurang dari 0,5 mm, dimasukkan dalam labu ukur 100 ml, kemudian sampel ditambahkan dengan K2Cr2O7 1 N digojog hingga homogen serta didiamkan 120 menit. Keesokan harinya diukur dengan penembakan spektrofotometer pada panjang gelombang... dengan pembanding blanko standar 0 dan 250 ppm ke dalam labu ukur 100 ml dengan perlakuan yang sama dengan pengerjaan sampel. 2) Kapasitas Pertukaran Kation Amonium asetat 1 M, pH 7,0 Ditimbang sebanyak 77,08 g serbuk ke dalam labu ukur 1 l. dengan menambahkan air bebas ion hingga serbuk melarut dan tepatkan 1 l. Pada cara destilasi langsung, dikerjakan seperti penetapan N-Kjeldahl tanah. Isi tabung perkolasi (setelah selesai tahap pencucian dengan etanol) dipindahkan secara kuantitatif ke dalam labu didih. Gunakan air bebas ion untuk membilas tabung perkolasi. Tambahkan sedikit serbuk batu didih dan air bebas ion hingga setengah volume labu. Disiapkan penampung untuk NH yang dibebaskan yaitu erlenmeyer yang berisi 10 ml asam borat 1% yang ditambah tiga tetes indikator Conway (berwarna merah) dan dihubungkan dengan alat destilasi. Dengan gelas ukur, tambahkan NaOH 40% sebanyak 10 ml ke dalam labu didih yang berisi contoh dan secepatnya ditutup. Didestilasi hingga volume penampung mencapai 50–75 ml (berwarna hijau). Destilat dititrasi dengan H2SO4 0,05 N hingga tidak berwarna (bening). Kemudian mencatat volume titar contoh (Vc) dan blanko (Vb). Perhitungan kapastias tukar kation yang digunakan dengan destilasi langsung. 3) Tekstur tanah Penentuan tekstur tanah menggunakan metode pemipetan yang mengacu pada Balai Penelitian Tanah (2005). Analisis tekstur tanah menggunakan metode pemipetan. Tahapan analisis yaitu menimbang 10
vii
gram ctka
ø
2 mm dan memasukkan dalam gelas piala 1000 ml,
menambahkan 50 ml aquades dan 15 ml H2O2 30% didiamkan hingga reaksi mereda. Menambahkan 20 ml H2O2 30% dan memanaskan hingga mendidih sekitar 5 menit, setelah dingin, menambahkan 20 ml HCl 2 N dan memanaskan hingga mendidih, setelah dingin mengencerkan dengan aquadest sampai 1000 ml setelah mengendap larutan disaring dan diulang sampai larutan bebas asam, kemudian tanah dipindahkan ke tabung reaksi 1000 ml dan menambahkan larutan Na4O7 sebanyak 10 ml, aduk dan mendiamkan selama 1 menit kemudian memipet sebanyak 25 ml pada kedalaman 20 cm tabung pada cawan kosong ( b gram) kemudian cawang dioven dan ditimbang ( c gram). Setelah 4 jam kembali memipet sebanyak 25 ml pada kedalaman 5 cm tabung pada cawan lain (d gram) lalu memasukkan cawan tersebut dan dioven hingga kering dan ditimbang ( e gram) 4) Permeabilitas Pengambilan sampel media dengan ring sampel kemudian media beserta ring sampel dipasang pada instalasi permeameter bagian atas. media pada ring sampel direndam dalam air semalam kemudian diukur ketinggian air yang terendam pada instalasi. Hari berikutnya, pada pipa-pipa permeameter akan mengaliri air yang menetes melewati media pada ring sampel yang telah terpasang kemudian diukur volume air yang menetes setiap jam dengan satuan cm3/jam 5) Berat volume media Pengambilan sampel media berupa bongkahan kecil dan dibuat pola dengan kuku jari tangan sedemikian sehingga dapat masuk ke dalam tabung ukur. Permukaannya dibersihkan dari butir – butir tanah yang menempel secara hati – hati dengan kuas. Lalu tanah dikat dengan benang sehingga dapat digantung, kemudian tanah tersebut ditimbang (a gram ). Lilin dicairkan dalam cawan pemanas lalu diukur suhunya dengan termometer. Bongkah tanah tersebut dicelupkan ke dalam pada suhu 60°C – 70°C selama 5 detik ( apabila suhu terlalu panas lilin dapat masuk ke dalam
viii
pori – pori tanah, terlalu lama pelapisan akan terlalu tebal ). Permukaan bongkah dipastikan betul – betul ditutupi oleh lilin itu. Kemudian bongkah tanah berlilin tersebut setelah dingin ditimbang (b gram). Tabung ukur diisi dengan air aquades sampai volume tertentu (p mL), dan bongkah tanah berlilin dimasukkan perlahan-lahan (r mL), kemudian mencatat hasil volume.
6) Berat jenis media Menyiapkan piknometer, termometer, timbangan analitik, dan tissue. mengambil piknometer kosong dan kering kemudian menimbang beserta tutupnya (a gram). Mengisi piknometer dengan aquadest sampai penuh kemudian menutupnya hingga ada yang keluar dan mengeringkan aquadest yang menempel pada bagian luar piknometer dengan tissue dan menimbangnya (b gram). Mengukur suhu dengan termometer dan menentukan suhu yang terukur (BJ1). Membuang air dan membersihkannya hingga kering kemudian mengisi piknometer dengan tanah 5 gram dan menutup dan ditimbang (c gram). Mengisi piknometer yang telah ditimbang dengan aquadest hingga separuh volume. Mengaduknya sampai tidak ada gelembung udara dan membiarkannya semalam daam keadaan piknometer tertutup sumbatnya. Membuang gelembung lalu mengisi piknometer dengan aquadest sampai penuh dan menimbangnya (d gram). Mengukur suhu dengan termometer dan menentukan berat jenisnya (BJ2) 7) pH tanah Pengujian derajat keasaman/ pH tanah berdasarkan pada Balai Penelitian Tanah (2005). Secara teknis dengan menimbang 10 gr sampel tanah, dimasukkan kedalam botol flakon kemudian ditambah 50 ml air bebas ion. Digojog dengan mesin penggojog selama 30 menit, suspensi
ix
tanah didiamkan selama 15 menit lalu diukur dengan pH meter yang telah dikalibrasi menggunakan larutan buffer pH 7,0. 8) Daya hantar listrik tanah Pengujian daya hantar listrik yang didasari pada Balai Penelitian Tanah (2005). Secara teknis, menimbang 10 gram contoh tanah ke dalam botol flakon gojog, menambahkan 50 ml air bebas ion, digojog dengan mesin penggojog selama 30 menit. Suspensi tanah didiamkan selama 10 menit kemudian diukur dengan alat pengukur daya hantar listrik dengan cara mencelupkan sensor berbentuk batang kedalam botol flakon, setiap pergantian botol flakon sensor dibersihkan dengan tissu. Satuan yang ditetapkan oleh alat pengukur DHL adalah mS/cm.
9) Sebaran partikel media tanam Sebaran ukuran partikel media tanam dapat ditentukan dengan metode pengayaan (sieving) (Craig 2004). Ukuran partikel ditentukan dengan menyaring sejumlah tanah melalui saringan bertumpuk yang disusun dengan diameter lubang yang paling besar berada paling atas, dan makin kebawah makin kecil. Jumlah partikel yang tertahan pada saringan tertentu disebut sebagai salah satu bagian dari partikel media. Berat partikel media yang tertahan disetiap saringan dapat ditentukan dan persentase kumulatif dari berat media yang melewati tiap saringan dapat dihitung. Ukuran saringan berada pada ukuran 2 mm sampai 0,106 mm.
G. Metode Analisis Data Data yang diolah melalui analisis varian dengan uji F taraf 5% untuk menguji pengaruh perlakuan, dan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf kepercayaan 95% untuk menguji perbedaan rata-rata antar perlakuan.
x
