BAHAN DAN METODE PENELITIAN I: PENGAMATAN KARAKTERISTIK EKOLOGIS PADANG RUMPUT ALAM KEBAR Pengamatan ekologi padang rumput alam Kebar terdiri atas tiga komponen antara lain: 1) pengamatan komposisi botani petak pengamatan; 2) perhitungan proyeksi kapasitas tampung dan; 3) pengukuran komposisi jenis vegetasi dan asosiasi banondit dengan tumbuhan lainnya. Waktu dan Tempat Penelitian dilakukan di areal padang rumput alam Kebar yang luasnya 622,2 ha, yang berlangsung selama tiga bulan, yaitu pada bulan Juni-Agustus 2009. Bahan dan Peralatan Bahan
yang digunakan dalam penelitian ini meliputi vegetasi atau
tumbuhan yang ada di areal padang rumput alam Kebar. Peralatan yang digunakan antara lain: kompas, kamera, parang, pisau, tali rafia, meteran/rol meter, kayu untuk patok, lembar pengamatan, buku kunci identifikasi, buku tulis, plastik sampel, kertas koran, label/kode gantung, dan pensil/pena. Metode Pengambilan Data 1.
Komposisi Botani Petak Pengamatan Penentuan lokasi untuk pembuatan petak pengamatan dilakukan dengan
menyesuaikan letak dan tempat tumbuh banondit di padang rumput alam, kemudian dilakukan pengukuran lahan. Luas lahan yang digunakan adalah 80 m x 20 m = 1600 m2. Metode yang digunakan adalah “dry weight rank” (Mannetje & Jones 2000) yaitu perbandingan yang memberikan persentase relatif tentang kedudukan masing-masing spesies (relative importance percentages). Metode ini digunakan untuk menaksir komposisi botani padang rumput atas dasar bahan kering tanpa dilakukan pemotongan dan pemisahan spesies hijauan. 2.
Proyeksi Kapasitas Tampung Ada beberapa langkah yang perlu diperhatikan dalam menentukan kapasitas
tamping (Susetyo 1980), yaitu : (1) penafsiran kuantitas produksi hijauan, (2) Proper use factor (3) menaksir kebutuhan luas tanah per bulan, (4) menaksir kebutuhan luas tanah per tahun berdasarkan rumus Voisin, dan (5) menentukan
22
kapasitas tampung. Berdasarkan langkah-langkah ini, digunakan juga untuk menentukan kapasitas tampung padang rumput alam Kebar dalam penelitian ini. 3. Komposisi Jenis Vegetasi dan Asosiasi Banondit Metode yang digunakan adalah metode transek garis berpetak (line plot transect), yang diawali dengan pembuatan jalur-jalur (Fachrul 2007). Setiap petak contoh berbentuk segiempat dengan ukuran 1 m x 1 m sehingga jumlah petak contoh seluruhnya 55 buah. Petak contoh tersebut disusun secara sistematis dengan jarak antarpetak contoh dalam satu garis rintis 100 m, sedangkan jarak antargaris rintis 100 m. Garis rintis dibuat searah dengan gradien ketinggian tempat dan tegak lurus dengan garis dasar (base line) (lihat Gambar 5). Pengukuran dilakukan dengan kuadran ukuran 1 m x 1 m, hijauan yang berada di dalam kuadran diamati jenisnya, dan dihitung jumlahnya. Jenis yang tidak diketahui, diambil sampelnya, diberi label/kode untuk dibuat spesimen dan selanjutnya dilakukan indentifikasi di Herbarium Manokwariense Pusat Studi Keanekaragaman Hayati (PSKH) Unipa Manokwari.
100 m Garis dasar
100 m Gambar 5. Desain petak contoh dengan metode garis berpetak
23
Prosedur Pelaksanaan 1. Komposisi Botani Prosedur yang digunakan dalam pengamatan komposisi botani (Mannetje & Jones 2000) adalah : 1) Tabel isian dan semua peralatan yang akan digunakan, disiapkan. 2) Bingkai/kuadran ukuran 1m x 1m dilempar secara acak di petak pengamatan sesuai dengan jumlah cuplikan yang akan diambil yaitu 20 cuplikan atau 10 cluster. Kemudian vegetasi yang ada dalam kuadran pada setiap cuplikan yang diambil, dan dibuat rangking sesuai dengan proporsinya. Proporsi yang digunakan terdiri dari Imperata cylindrica (A), banondit (B), leguminosa (C), dan gulma/hijauan lain (D). 3) Proporsi hijauan yang telah diranking dimasukkan/ditulis dalam tabel isian. 4) Perhitungan komposisi botani menggunakan koefisien konstanta rasio, antara lain:
untuk jumlah ranking sama/data lengkap : ranking 1 = 70,2 ; ranking 2 = 21,1 dan ranking 3 = 8,7.
untuk jumlah ranking berbeda/data tidak lengkap : ranking 1 = 8,04; ranking 2 = 2,41 dan ranking 3 = 1.
2.
Proyeksi Kapasitas Tampung Prosedur yang digunakan dalam pengamatan ini (Susetyo 1980) adalah : 1. Tabel isian dan semua peralatan yang akan digunakan, disiapkan. 2. Bingkai/kuadran dilempar secara acak di areal petak pengamatan sesuai dengan jumlah cuplikan yang akan diambil yaitu 10 cuplikan atau 5 cluster. Kemudian vegetasi yang ada dalam kuadran pada setiap cuplikan yang diambil, dan dipotong setinggi 5 cm dari permukaan tanah. 3. Hijauan yang telah dipotong dimasukkan ke dalam amplop sampel yang telah disediakan, kemudian diberikan kode. Hal ini dilakukan sama untuk semua jumlah cuplikan yang diambil. 4. Hijauan yang telah dimasukkan dan diberikan kode tersebut ditimbang untuk mengetahui berat segarnya dan dicatat hasil penimbangannya pada tabel isian.
24
5. Perhitungan kapasitas tampung berdasarkan produksi hijauan yang diperoleh. 3. Pengamatan ekologi padang rumput alam Kebar Data yang dikumpulkan meliputi jenis vegetasi/tumbuhan, kerapatan (jumlah individu per luasan), dan frekuensi. Pengolahan dan Analisis Data 1. Pengamatan ekologi padang rumput alam Kebar a. Komposisi dan Dominansi Jenis Untuk mengetahui komposisi jenis dan tingkat dominansi jenis vegetasi di areal padang rumput alam, digunakan beberapa rumus menurut Soerianegara dan Indrawan (2008), sebagai berikut : 1. Kerapatan (individu/m2) Jumlah individu suatu jenis
Kerapatan (K) = 2. Kerapatan Relatif (%)
Total luas petak contoh
Kerapatan Relatif (KR) =
Kerapatan dari suatu jenis Kerapatan dari seluruh jenis
x 100%
3. Frekuensi Frekuensi (F) =
Jumlah petak contoh ditemukannya suatu jenis Jumlah seluruh petak contoh
4. Frekuensi Relatif (%) Frekuensi suatu jenis Frekuensi seluruh jenis
Frekuensi Relatif (FR) =
x 100%
5. Index Nilai Penting (INP) Index Nilai Penting = Kerapatan Relatif (KR) + Frekuensi Relatif (FR) 6. Dominansi jenis/spesies tumbuhan Dominansi
jenis/spesies
tumbuhan
ditentukan
dengan
parameter
perbandingan nilai penting (summed dominance ratio/SDR). Perbandingan nilai penting dihitung dengan rumus sebagai berikut Muller et al. 1974): SDR=INP/2
25
Tinggi atau rendahnya tingkat dominansi jenis ditentukan dengan rumus sebagai berikut : SDR tertinggi – SDR terendah Interval kelas penguasaan jenis (I) = --------------------------------------3 Kriteria tingkat penguasaan jenis adalah: (1) Tingkat penguasaan rendah : SDR < (SDR terendah + I) (2) Tingkat penguasaan sedang : SDR = (SDR
terendah
+ I) – (SDR
terendah
+
2I) (3) Tingkat penguasaan tinggi : SDR > (SDR terendah + 2I) 7. Indeks keragaman jenis (H’) (Misra 1980; Kusmana 1997; Fachrul 2007) yaitu: ni ni H’ = - ∑ ------- log ------N N Dimana: H’ = indeks keragaman Shanon-Wienner ni = jumlah individu dari suatu jenis ke-i N = jumlah total individu seluruh jenis 8. Indeks Asosiasi Pengukuran indeks asosiasi untuk mengetahui asosiasi antar Biophytum petersianum Klotzsch (banondit) dan alang-alang dengan tumbuhan lainnya menggunakan indeks Ochiai (Ludwig & Reynold 1988) yaitu: a Oi = -------------------------(√a + b) (√a + c) Dimana: a= jumlah petak ditemukannya kedua jenis (a dan b) b= jumlah petak ditemukannya jenis a c= jumlah petak ditemukannya jenis b Asosiasi terjadi pada selang nilai 0-1
26
PENELITIAN II: UJI PRODUKTIVITAS BANONDIT (Biophytum petersianum Klotzsch) MELALUI PEMBERIAN NITROGEN DAN INTERVAL DEFOLIASI Waktu dan Tempat Penelitian ini berlangsung pada bulan April 2009-Februari 2010, bertempat di Padang Rumput Alam Kebar Manokwari. analisis bahan kering dilakukan di Laboratorium Nutrisi dan Makanan Ternak Fakultas Peternakan Perikanan dan Ilmu Kelautan (FPPK) Unipa Manokwari. Analisis proksimat di Laboratorium Kimia Pakan Fakultas Peternakan IPB. Analisis vitamin di Laboratorium analisis dan kalibrasi Balai Besar Industri Agro Bogor. Analisis tanah di Puslit Tanah Bogor dan analisis senyawa fitokimia di Pusat Penelitian Biofarmaka IPB.
Bahan dan Peralatan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah benih banondit yang diperoleh langsung dari padang rumput alam Kebar, pupuk urea (CO(NH2)2), alkohol dan air. Media tanam yang digunakan adalah tanah pada padang rumput alam Kebar. Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain sekop, cangkul, parang, termohigrometer, altimeter, lightmeter, GPS, gunting stek, meteran, timbangan, oven, ember, plastik spesimen, kantong sampel, polybag ukuran 30 cm x 25 cm, saringan ukuran 2 mm dan 5 mm, tugal dan kertas koran. Sedangkan untuk analisis laboratorium yaitu unit alat kimia untuk analisis kualitas dan metabolit sekunder banondit.
Rancangan Penelitian Penelitian ini menggunakan pola faktorial 4 x 3 yang disusun dalam Rancangan Acak Lengkap (Faktorial RAL).Faktor I (N) : Pemupukan N dengan 4 taraf yaitu: 0 kg N/ha (N0), 50 kg N /ha (N1), 100 kg N/ha (N2), dan 150 kg N/ha(N3). Faktor II (P) : Interval defoliasi dengan 3 taraf yaitu: 40 hari (P0), 60 hari (P1) dan 180 hari atau berbiji (P2). Masing-masing perlakuan diulang sebanyak 5 kali sehingga diperoleh 60 unit percobaan. Penentuan letak dan penempatan setiap perlakuan dilakukan secara acak sesuai dengan denah percobaan (Lampiran 10). Semua data pengamatan diolah secara statistik dengan
27
analisis ragam (Anova), jika terdapat perbedaan antar perlakuan dilanjutkan dengan Uji Jarak Berganda Duncan (DMRT) (Steel and Torrie 1993). Model matematik dari rancangan yang digunakan (Snedecor dan Cochran 1967) yaitu : Yijk = µ + αi + βj + (αβ)ij + ε ijk dimana : i= 1, 2, 3, 4; j= 1, 2, 3; k= 1, 2, 3, 4, 5 Yijk : Nilai pengamatan karena adanya pengaruh perlakuan kombinasi faktor pemupukan N ke-i, interval defoliasi ke-j dan ulangan ke-k µ
: nilai rataan umum
αi
: pengaruh perlakuan pemupukan N ke-i
βj
:
pengaruh perlakuan interval defoliasi ke-j
(αβ)ij : pengaruh interaksi dari faktor pemupukan N ke-i dan interval defoliasi ke-j ε ijk
: pengaruh galat perlakuan kombinasi faktor pemupukan N ke-i, interval defoliasi ke-j dan ulangan ke-k
Prosedur Pelaksanaan 1. Persiapan Media Tanam dan Bahan Tanam Tahap ini dilakukan dengan persiapan media tanam berupa pembersihan lahan atau lokasi tempat pengambilan tanah. Tanah tersebut dijemur hingga kering kemudian dipisahkan dari akar dan tanaman lain, lalu diayak dengan saringan 2 mm kemudian ditimbang masing-masing 5 kg dan dimasukkan ke dalam polibag. Polibag yang digunakan berukuran 30 x 25 cm2 sebanyak 60 buah. Bahan tanam yang digunakan yaitu benih banondit yang telah tua/berbiji, yang dipanen dari padang rumput alam kemudian dijemur selama 3 hari hingga kering. Kemudian ditimbang masing-masing 20 gram untuk disemai pada setiap polibag. Selanjutnya untuk menghindari gangguan ternak pada lokasi penelitian, dibuat pagar pembatas. 2. Pemberian Pupuk Urea Pupuk diberikan satu kali saja yaitu tiga minggu setelah benih banondit tumbuh. Pupuk urea digunakan sesuai perlakuan yaitu masing-masing 0,13 gram (50 kg N/ha), 0,25 gram (100 kg N/ha) dan 0,38 gram (150 kg N/ha) per polibag (5 kg tanah), yang diberikan dengan cara dibenam.
28
3. Penanaman, Pemeliharaan dan Pengamatan Setelah semua polibag dan benih banondit siap, dilakukan penanaman dengan menabur benih banondit di dalam setiap polibag yang ada. Pemeliharaan dilakukan dengan penyiraman dua kali sehari yaitu pagi dan sore hari serta pembersihan gulma. Pertumbuhan banondit setelah berkecambah terlalu padat sehingga
dilakukan penjarangan, dimana setiap polibag hanya tersisa 10
tanaman. Pengukuran dilakukan setiap minggu meliputi tinggi tanaman dan jumlah daun. 4. Pemanenan dan pengambilan sampel tanah Pemanenan dilakukan hanya sekali sesuai dengan intervalnya karena banondit merupakan tanaman annual. Pemotongan dilakukan pada saat tanaman banondit berumur 40 hari, 60 hari dan 180 hari dimana banondit telah berbiji atau fase generatif. Pengambilan sampel tanah dilakukan sebelum dan sesudah penelitian, yaitu 1 sampel kontrol dan 3 sampel perlakuan. 5. Analisis laboratorium Semua tanaman banondit yang dipanen, digunakan untuk analisis bahan kering. 6. Deskripsi Banondit Pengamatan dilakukan sejak benih banondit disemai hingga berkecambah (umur 12 hari) yang meliputi waktu kecambah, jumlah kecambah, jumlah daun dan tangkai daun, waktu berbunga, bentuk daun, warna bunga, dan biji. 7. Pengamatan data iklim Data iklim yang dikumpulkan meliputi: curah hujan (mm), intensitas cahaya matahari (%), suhu udara (oC) dan kelembaban (%).
Peubah yang Diamati Peubah yang diamati dalam penelitian ini adalah : 1. Waktu Berkecambah (hari) Waktu kecambah banondit yaitu lama waktu yang diperlukan benih banondit untuk tumbuh atau berkecambah, dengan cara mengamati benih pada setiap petak percobaan dan polibag. 2. Tinggi Tanaman (cm)
29
Tinggi tanaman diukur dari permukaan tanah sampai ujung daun tertinggi. Dilakukan dengan cara mengatupkan seluruh daun ke atas dengan tangan sampai tegak lurus kemudian dilakukan pengukuran secara vertikal pada bagian tanaman yang paling tinggi dari permukaan tanah. Tinggi tanaman diukur setiap minggu sekali.
3. Diameter batang (mm) Pengukurannya dilakukan pada saat panen dengan menggunakan kaliper, tepat di bagian tengah dari batang banondit. 4. Panjang akar (cm) Pengukurannya dilakukan pada saat panen, dengan cara mengatupkan seluruh rambut akar di atas kertas pada bagian akar yang paling panjang dari pangkal akar. 5. Jumlah Ligula Daun (buah) Jumlah ligula daun yang diukur yaitu banyaknya daun yang tumbuh atau muncul sejak banondit berkecambah hingga panen, yang diukur setiap minggu pada saat panen. 6. Bobot Segar dan Bobot kering (mg/polibag) Bobot segar diperoleh dengan cara pemotongan sesuai perlakuan dan ditimbang seluruh hijauan yang ada pada setiap polibag. Selanjutnya dimasukkan ke dalam oven pada suhu 60oC selama 48 jam sampai beratnya konstan, untuk mengetahui bobot keringnya. 7. Produksi bahan kering (mg/polibag) Produksi bobot segar dikonversikan ke dalam bobot kering untuk mengetahui produksi bahan kering. 8. Rasio Daun Batang Rasio daun dan batang diperoleh dengan menimbang sejumlah sampel yaitu daun dan batang secara terpisah yang telah dikeringkan dalam oven. Kemudian dilakukan pembagian antara bobot kering daun dan bobot kering batang. 9. Kandungan bahan organik (%)
30
Kandungan bahan organik diperoleh dengan melakukan analisis kadar abu sampel banondit. 10. Kualitas Banondit dan Alang-alang (%) Kualitas banondit dan alang-alang diperoleh melalui analisis proksimat untuk mengetahui kandungan zat-zat makanan (protein, lemak, serat kasar, bahan kering, abu dan vitamin A dan E). 11. Senyawa Metabolit Sekunder (%) Senyawa metabolit sekunder diperoleh melalui analisis dengan menggunakan metode fitokimia untuk mengetahui senyawa aktif apa yang terkandung dalam banondit.
