Gambar 2 Semai mahoni (Swietenia macrophylla, King) (koleksi pribadi)

Transkripsi

1 3 METODOLOGI 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari 2010 sampai bulan Juli Sampel tailing diambil dari Gunung Pongkor, Desa Nungul, Kecamatan Nanggung, Kabupaten Bogor, Jawa Barat. Pembuatan agar-agar untuk memperoleh limbah agar-agar dilakukan di Laboratorium Diversifikasi dan Formulasi Hasil Perairan, Departemen Teknologi Hasil Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Pengujian proksimat limbah agar-agar dilakukan di Laboratorium Biokimia, Pusat Antar Universitas, Institut Pertanian Bogor. Pengujian mineral limbah agar-agar dan unsur hara tailing dilakukan di Laboratorium Balai Penelitian Tanah, Bogor. Pengamatan pertumbuhan semai mahoni (Swietenia macrophylla, King) dilakukan di rumah kaca, Departemen Silvikultur, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor. 3.2 Bahan dan Alat Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah rumput laut Gracilaria sp., pupuk kompos, tailing tambang emas PT ANTAM UBPE Pongkor, semai mahoni (Swietenia macrophylla, King) umur 3 bulan, air, dan NaOH. Semai mahoni yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 2. Gambar 2 Semai mahoni (Swietenia macrophylla, King) (koleksi pribadi) Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah Atomic Absorption Spechtrophotometer (AAS) merek Shimadzu tipe AA 680, timbangan, beaker glass, termometer, pengaduk, kain belacu, kompor, kaliper, mistar 50 cm, sendok, plastik polybag, ajir, pisau, penyiram tanaman, dan kertas label.

2 Metode Penelitian Penelitian ini dilakukan dalam 2 tahap yaitu, penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Penelitian pendahuluan meliputi pembuatan limbah agar-agar, analisis proksimat limbah agar-agar, analisis mineral limbah agar-agar, analisis mineral tailing murni serta penentuan konsentrasi pupuk limbah agar-agar dan pupuk kompos terbaik. Penelitian utama meliputi pengujian kembali konsentrasi terbaik yang diperoleh dari penelitian pendahuluan dengan memvariasikan konsentrasinya serta analisis mineral tailing setelah perlakuan Penelitian pendahuluan Penelitian pendahuluan ini diawali dengan membuat agar-agar untuk memperoleh ampas (limbah) agar-agar. Selanjutnya dilakukan analisis proksimat untuk mengetahui komposisi kimia yang terkandung dalam limbah agar-agar serta dilakukan pula analisis mineral untuk mengetahui kandungan mineral yang dimiliki limbah agar-agar. Setelah itu dilakukan analisis mineral tailing murni untuk mengetahui banyaknya unsur hara yang terkandung di dalamnya serta dilakukan penentuan konsentrasi pupuk limbah agar-agar dan pupuk kompos terbaik untuk diuji kembali pada penelitian utama Pembuatan agar-agar Prosedur kerja pembuatan agar-agar adalah sebagai berikut: Gracilaria sp. kering dicuci dengan air untuk menghilangkan kotoran dan benda asing yang menempel, kemudian direndam dengan NaOH 0,01% yang telah dilarutkan dalam air dengan perbandingan rumput laut dan air 1:2. Perendaman ini dilakukan selama 24 jam agar rumput laut menjadi lunak sehingga memudahkan proses ekstraksi dan untuk meningkatkan kekuatan gel. Setelah itu, Gracilaria sp. dibilas kembali dengan air untuk menghilangkan residu NaOH. Selanjutnya rumput laut dipotong kecil-kecil dan dimasukkan ke dalam beaker glass berisi air untuk dilakukan proses ekstraksi dengan perbandingan rumput laut dan air 1:40. Proses ekstraksi dilakukan pada suhu C selama 3-4 jam dengan pengadukan hingga rumput laut hancur dan membentuk bubur. Proses ekstraksi dilakukan untuk mengeluarkan gel yang terkandung dalam rumput laut. Setelah itu hasil proses ekstraksi disaring dengan kain belacu untuk memisahkan filtrat dan residu.

3 13 Residu atau ampas inilah yang disebut sebagai limbah agar-agar. Proses pembuatan agar-agar dapat dilihat pada Gambar 3. Gracilaria sp. kering Pencucian dengan air Perendaman dengan NaOH 0,01% Pencucian dengan air Pemotongan Pengekstraksian dengan air 1:40 Penyaringan Gambar 3 Diagram alir proses pembuatan agar-agar (*Modifikasi metode Imeson 2010) Analisis proksimat limbah agar-agar Analisis proksimat merupakan suatu analisis yang dilakukan untuk mengetahui komposisi kimia suatu bahan, termasuk di dalamnya analisis kadar air, lemak, protein, dan abu. Limbah agar-agar

4 14 1. Analisis kadar air (AOAC 2005) Tahap pertama yang dilakukan untuk menganalisis kadar air adalah mengeringkan cawan porselen dalam oven pada suhu 105 o C selama 1 jam. Cawan tersebut diletakkan ke dalam desikator (kurang lebih 15 menit) dan dibiarkan sampai dingin kemudian ditimbang. Cawan tersebut ditimbang kembali hingga beratnya konstan. Sebanyak 5 gram contoh dimasukkan ke dalam cawan tersebut, kemudian dikeringkan dengan oven pada suhu 105 o C selama 5 jam atau hingga beratnya konstan. Setelah selesai, cawan tersebut kemudian dimasukkan ke dalam desikator dan dibiarkan sampai dingin dan selanjutnya ditimbang kembali. Perhitungan kadar air : Kehilangan berat (g) = berat sampel awal (g) berat setelah dikeringkan (g) Kadar air (berat basah) = 2. Analisis kadar lemak (AOAC 2005) Kehilangan berat (g) Berat sampel awal (g) 100 % Contoh seberat 5 gram (W 1 ) dimasukkan ke dalam kertas saring pada kedua ujung bungkus ditutup dengan kapas bebas lemak dan selanjutnya dimasukkan ke dalam selongsong lemak, kemudian sampel yang telah dibungkus dimasukkan ke dalam labu lemak yang sudah ditimbang berat tetapnya (W 2 ) dan disambungkan dengan tabung Soxhlet. Selongsong lemak dimasukkan ke dalam ruang ekstraktor tabung Soxhlet dan disiram dengan pelarut lemak (n-heksana). Kemudian dilakukan refluks selama 6 jam. Pelarut lemak yang ada dalam labu lemak didestilasi hingga semua pelarut lemak menguap. Pada saat destilasi pelarut akan tertampung di ruang ekstraktor, pelarut dikeluarkan sehingga tidak kembali ke dalam labu lemak, selanjutnya labu lemak dikeringkan dalam oven pada suhu 105 o C, setelah itu labu didinginkan dalam desikator sampai beratnya konstan (W 3 ). Perhitungan kadar lemak: % Kadar lemak = W W W 100 %

5 15 Keterangan : W 1 W 2 W 3 = Berat sampel (gram) = Berat labu lemak kosong (gram) = Berat labu lemak dengan lemak (gram) 3. Analisis kadar protein (AOAC 1980 dengan modifikasi pada rumus) Tahap-tahap yang dilakukan dalam analisis protein terdiri dari tiga tahap yaitu destruksi, destilasi, dan titrasi. Pengukuran kadar protein dilakukan dengan metode mikro Kjeldahl. Sampel ditimbang sebanyak 0.25 gram, kemudian dimasukkan ke dalam labu Kjeldahl 100 ml, lalu ditambahkan 0.25 gram selenium dan 3 ml H 2 SO 4 pekat. Contoh didestruksi pada suhu 410 o C selama kurang lebih 1 jam sampai larutan jernih lalu didinginkan. Setelah dingin, ke dalam labu Kjeldahl ditambahkan 50 ml akuades dan 20 ml NaOH 40 %, kemudian dilakukan proses destilasi dengan suhu destilator 100 o C. Hasil destilasi ditampung dalam labu Erlenmeyer 125 ml yang berisi campuran 10 ml asam borat (H 3 BO 3 ) 2 % dan 2 tetes indikator bromcherosol green-methyl red yang berwarna merah muda. Setelah volume destilat mencapai 40 ml dan berwarna hijau kebiruan, maka proses destilasi dihentikan. Lalu destilat dititrasi dengan HCl 0,1 N sampai terjadi perubahan warna merah muda. Volume titran dibaca dan dicatat. Larutan blanko dianalisis seperti contoh. Kadar protein dihitung dengan rumus sebagai berikut : % N = ( ), 100 % *) Faktor koreksi alat = 2,5 % Kadar Protein = % N faktor konversi *) Faktor Konversi = 6,25 4. Analisis kadar abu (AOAC 2005) Cawan pengabuan dikeringkan di dalam oven selama 1 jam pada suhu 105 o C, kemudian didinginkan selama 15 menit di dalam desikator dan ditimbang hingga didapatkan berat yang konstan. Sampel sebanyak 5 gram dimasukkan ke dalam cawan pengabuan dan dipijarkan di atas nyala api hingga tidak berasap lagi. Setelah itu dimasukkan ke dalam tanur pengabuan dengan suhu 600 o C selama 1 jam, kemudian ditimbang hingga didapatkan berat yang konstan.

6 16 Kadar abu ditentukan dengan rumus: Berat abu (g) = berat sampel dan cawan akhir (g) berat cawan kosong (g) Kadar abu (berat basah) = Analisis mineral limbah agar-agar Berat abu (g) Berat sampel awal (g) 100 % Analisis mineral limbah agar-agar meliputi uji nitrogen (N), fosfor (P), kalium (K), kalsium (Ca), magnesium (Mg), natrium (Na), belerang (S), besi (Fe), aluminium (Al), mangan (Mn), tembaga (Cu), seng (Zn), dan boron (B). Analisis ini menggunakan metode atomic absorption spectrophotometry (AAS) Analisis mineral tailing murni Analisis mineral tailing murni meliputi uji kandungan debu, pasir, liat, ph, Kapasitas Tukar Kation (KTK), karbon organik (C-organik), nitrogen total (N-total), fosfor (P), kalium (K), kalsium (Ca), magnesium (Mg), seng (Zn), besi (Fe), arsen (As), kadmium (Cd), tembaga (Cu), timbal (Pb), merkuri (Hg), dan selenium (Se). Analisis ini menggunakan metode atomic absorption spectrophotometry (AAS) Penentuan konsentrasi pupuk terbaik Penentuan konsentrasi pupuk limbah agar-agar dan pupuk kompos yang akan digunakan pada penelitian pendahuluan yakni dengan mengamati pertumbuhan semai mahoni (tinggi dan diameter batang) yang diberi pupuk limbah agar-agar dan pupuk kompos masing-masing dengan konsentrasi 1%, 2%, 3%, 4%, dan 5%. Penentuan konsentrasi pupuk untuk pengujian penelitian pendahuluan ini melalui tahapan penyiapan media tanam, penginkubasian media tanam, penyapihan semai mahoni, pemeliharaan semai mahoni, dan pengamatan semai mahoni selama 3 minggu. 1. Tahapan penyiapan media tanam Pupuk limbah agar-agar dan pupuk kompos masing-masing ditimbang sebanyak 10, 20, 30, 40, dan 50 gram. Selanjutnya tailing ditimbang sebanyak 1 kg untuk setiap polybag. Polybag yang digunakan yaitu sebanyak 11 buah, termasuk polybag untuk kontrol. Tailing dan pupuk perlu dicampur dan

7 17 diinkubasi selama 1 bulan sebelum digunakan untuk media tanam semai mahoni agar tailing dan pupuk menjadi homogen serta kadar racun pada tailing menjadi berkurang. Selama proses penginkubasian, seluruh polybag harus disiram setiap hari sebanyak dua kali yaitu pada pagi dan sore hari. 2. Tahapan penyapihan semai mahoni Semai mahoni dikeluarkan dari media tanam awal dan akarnya dilapisi dengan tanah asalnya. Kemudian dibuat lubang tanam kecil di atas permukaan tailing dengan menggunakan kayu kecil. Setelah itu semai mahoni ditanam ke dalam tailing. Penyapihan semai ini hanya boleh dilakukan pada pagi hari atau sore hari. 3. Pemeliharaan dan pengamatan semai mahoni Pemeliharaan semai mahoni dilakukan dengan menyiramnya setiap hari pada pagi dan sore hari di rumah kaca. Pengamatan terhadap tinggi dan diameter semai mahoni dilakukan setiap 1 minggu sekali. Pengukuran tinggi dilakukan dengan menggunakan mistar 50 cm dan diamati mulai dari permukaan tailing (separuh tinggi polybag) hingga mencapai titik tumbuh pucuk daun. Sementara itu pengukuran diameter dilakukan dengan menggunakan kaliper dan diamati 10 cm dari atas permukaan tailing, yang telah ditandai agar setiap pengukuran diameter dilakukan pada titik dan arah yang sama. Konsentrasi terbaik ditentukan berdasarkan tinggi dan diameter batang yang paling besar. Tahapan penanaman semai mahoni dapat dilihat pada Gambar 4. Penimbangan pupuk dan tailing Pencampuran pupuk dan tailing Penginkubasian pupuk dan tailing selama 1 bulan Penyapihan semai mahoni Gambar 4 Diagram alir penanaman semai mahoni

8 Penelitian utama Penelitian utama meliputi pengujian kembali konsentrasi pupuk limbah agar-agar dan pupuk kompos terbaik berdasarkan penelitian pendahuluan yang telah dilakukan. Konsentrasi pupuk yang diuji divariasikan dengan konsentrasi yang lebih spesifik diantara dua konsentrasi terbaik dari pupuk limbah agar-agar dan pupuk kompos yang diperoleh dari penelitian pendahuluan. Penanaman semai mahoni dilakukan dengan metode yang sama seperti pada penelitian pendahuluan. Pengamatan penelitian utama ini dilakukan selama 12 minggu. Masing-masing perlakuan mempunyai ulangan yang jumlahnya ditentukan dengan menggunakan persamaan (t-1) (r-1) 15, dimana r adalah jumlah ulangan dan t adalah jumlah perlakuan sehingga penelitian ini dilakukan dengan 4 ulangan. Setelah itu dilakukan kembali analisis mineral tailing dengan metode AAS dari perlakuan yang menghasilkan tinggi dan diameter terbaik. 3.4 Analisis Data Hasil yang diperoleh dari pengukuran terhadap nilai laju pertumbuhan yang meliputi parameter tinggi dan diameter semai mahoni selanjutnya dicari nilai rata-ratanya. Nilai rata-rata tersebut dihitung menggunakan rumus seperti di bawah ini: n x n i 1 X i Keterangan : X = Nilai rata-rata n = Jumlah data Xi = Nilai X ke-i Analisis terhadap hubungan perlakuan pupuk limbah agar-agar dan pupuk kompos melalui uji ragam (ANOVA) single factorial atau Rancangan Acak Lengkap (RAL) satu faktor. ANOVA single factorial digunakan untuk parameter tinggi dan diameter tanaman dengan faktor yang berpengaruh adalah konsentrasi pupuk limbah agar-agar dan pupuk kompos. Persamaan umum model rancangan ANOVA single factorial dapat dilihat sebagai berikut: Y ij = µ i + ε i j

9 19 Keterangan : Y ij = Nilai pengamatan pada perlakuan ke-i dan ulangan ke-j µ i = Rataan umum perlakuan ke-i ε i jk = Pengaruh acak pada perlakuan ke-i ulangan ke-j