BAHAN DAN METODE. Tempat dan Waktu Penelitian. Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan. Penelitian ini dilakukan mulai. Bahan dan Alat Penelitian

Transkripsi

1 BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di laboratorium Biologi Tanah Fakultas Pertanian, Medan. Penelitian ini dilakukan mulai bulan Maret sampai Mei Bahan dan Alat Penelitian Bahan Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah jerami padi sebagai bahan kompos, Trichoderma harzianum dan cacing tanah sebagai perombak bahan organik, media (PDA) untuk tempat tumbuh T. harzianum, air sebagai pelarut sekaligus menyiram kompos supaya terjaga kelembabannya dan bahan kimia lainnya untuk keperluan analisis. Alat Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah keranjang bambu dan kantungan plastik untuk tempat kompos, termometer untuk mengukur temperatur kompos, timbangan dan alat-alat lainnya yang diperlukan untuk analisis Metode Penelitian Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) non faktorial dengan 6 ulangan. Masing-masing perlakuannya adalah : J0 J1 = 1 kg Jerami padi = 1 kg Jerami padi + 10 g cacing tanah

2 J2 J3 = 1 kg Jerami padi ml T. harzianum = 1 kg Jerami padi ml T. harzianum + 10 g cacing tanah Dengan demikian diperoleh 24 unit percobaan (4 6). Model Linier Rancangan Acak Lengkap (RAL) : Y ijk = µ + T i + ij Dimana : Y ijk = nilai pengamatan dari perlakuan ke-i dan ulangan ke-j µ = nilai tengah umum T i ij = pengaruh perlakuan ke-i = pengaruh galat percobaan dari perlakuan ke-i dan ulangan ke-j Pelaksanaan Penelitian Persiapan Agen Perombak di Laboratorium Biologi Tanah FP USU a. Perbanyakan T. harzianum - Diambil 1 ose dari media agar miring (koleksi pribadi) kemudian digoreskan ke media PDA padat lalu diinkubasi selama 3 hari - Dipurifikasi ke media PDA padat lalu diinkubasi selama 3 hari sampai mendapatkan biakan murni - Diambil biakan murni tersebut sebanyak 1 1 cm dari permukaan media kemudian dimasukkan ke media PDA cair untuk diperbanyak lalu diinkubasi selama 1 minggu b. Persiapan cacing dari kotoran lembu - Diambil cacing dari kotoran lembu yang sudah lama terinkubasi sampai menjadi tanah - Diindentifikasi nama dan jenis dari cacing tersebut

3 - Ditentukan bobotnya setelah itu diaplikasikan ke kompos Persiapan Bahan Organik Jerami padi dipotong-potong menjadi kecil-kecil dengan ukuran kurang dari 5 cm, hal ini bertujuan agar memperluas permukaan perombakan oleh mikroorganisme dan cacing tanah yang diberikan sehingga dapat mempercepat proses dekomposisi jerami padi. Pengomposan Jerami padi sebanyak 1 kg yang telah dicacah dimasukkan ke dalam keranjang bambu yang telah dilapisi kantung plastik. Kemudian diberi agen perombak T. harzianum dan cacing tanah (setelah kompos berumur 2 minggu) sesuai dengan perlakuan. Kemudian dilakukan pencampuran bahan sampai homogen dan disiram dengan air sampai kondisi cukup lembab. Pengomposan ini menggunakan metode Vermikompos (Mulat, 2003). Pemeliharaan Kompos Pemeliharaan kompos meliputi penyiraman, pembalikan, pengukuran respirasi CO 2 dan temperatur kompos dilakukan setiap hari, dengan tujuan menjaga fluktuasi respirasi CO 2 dan temperatur tersebut. Akhir Pengomposan Akhir pengomposan ditandai dengan berubahnya laju respirasi CO 2, nisbah C/N dan temperatur selama 30 hari masa pengomposan.

4 Pengukuran CO 2 selama Pengomposan (Schinner, et al, (1996) - Botol kecil yang berisi 20 ml NaOH (0,05 M) dimasukkan ke dalam botol plastik yang dipotong bawahnya - Botol plastik tersebut dimasukkan ke dalam keranjang bambu yang berisi kompos jerami padi - Diinkubasi selama 1 hari - Dituang NaOH (0,05 M) tadi ke dalam beaker glass - Ditambahkan 2 ml BaCl 2 (0,5 M) lalu diberi 4 tetes larutan indikator - Kemudian titrasi dengan HCl (0,1 M) * untuk kontrol, lakukan prosedur diatas tanpa jerami mg CO 2 / g dm. 24 h = (C-S) 2,2 100 SW % dm Keterangan : C S = volume HCl yang digunakan kontrol (ml) = volume HCl yang digunakan sampel (ml) 2,2 = faktor konversi (1 ml dari 0, 1 M HCl equivalen dengan 2,2 mg CO 2 ) SW = berat tanah 100 % -1 dm = faktor kekeringan tanah yang terjadi

5 Parameter Penelitian - Respirasi CO 2 (mg CO 2 / g dm. 24 h) Respirasi CO 2 dengan metode Titrasi yang diukur setiap hari selama 30 hari masa pengomposan - Nisbah C/N (%) Nisbah C/N diukur pada awal (0 hari), tengah (15 hari) dan akhir (30 hari) masa pengomposan - Temperatur ( 0 C) Temperatur diukur setiap hari selama 30 hari masa pengomposan - ph ph diukur pada awal (0 hari), tengah (15 hari) dan akhir (30 hari) masa pengomposan - Bobot Cacing Tanah (g) Bobot cacing tanah diukur pada akhir pengomposan

6 HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Kadar/Kandungan CO 2 Selama Pengomposan Fluktuasi kadar CO 2 selama proses pengomposan dapat dilihat pada Gambar 1. CO Hari J0 J1 J2 J3 Gambar 1. Fluktuasi CO 2 selama 30 hari pengomposan Dari Gambar 1 terlihat bahwa setiap hari terjadi perubahan respirasi CO 2 selama 30 hari pengomposan. CO 2 tertinggi sebelum aplikasi cacing tanah terjadi pada hari ke-11 pada perlakuan tanpa agen perombak (J0) yaitu sebesar mg CO 2 /g dm 24 h, sedangkan CO 2 terendah terjadi pada perlakuan 100 ml T. harzianum (J2) yaitu sebesar 2.5 mg CO 2 /g dm 24 h pada hari ke-7. Setelah aplikasi cacing (15 hari pengomposan) CO 2 tertinggi terjadi pada perlakuan 100 ml T. harzianum (J2) yaitu sebesar mg CO 2 /g dm 24 h pada hari 22 dan yang terendah sebesar 5.87 mg CO 2 /g dm 24 h pada perlakuan 100 ml T. harzianum + 10 g cacing tanah (J3) pada hari 18.

7 Nisbah C/N Kompos Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian cacing tanah dan T. harzianum tidak berpengaruh nyata dalam menurunkan nisbah C/N kompos pada waktu 15 dan 30 hari pengomposan (Lampiran 4 dan 6). Nilai rataan nisbah C/N kompos jerami padi hari ke-15 dan 30 pengomposan dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3. Rataan nisbah C/N kompos Perlakuan 15 hari 30 hari J J J J Berdasarkan Tabel 3 dapat dilihat bahwa pengomposan hari ke-15 diperoleh nisbah C/N terendah sebesar pada perlakuan J3 (100 ml T. harzianum + 10 g cacing tanah) dan nisbah C/N tertinggi sebesar pada perlakuan J0 (tanpa agen perombak). Sedangkan pada pengomposan hari ke-30 diperoleh nisbah C/N terendah sebesar pada perlakuan J1 (10 g cacing tanah) dan nisbah C/N tertinggi sebesar pada perlakuan J2 (T. harzianum). Untuk melihat hubungan antara pengaruh pemberian agen perombak T. harzianum dan cacing tanah terhadap nisbah C/N kompos selama 30 hari pengomposan dapat dilihat pada Gambar 2 di samping.

8 R a ta a n nis ba h C J0 J1 J2 J3 (0 h a ri) (1 5 h a ri) (3 0 h a ri) Perla k ua n Gambar 2. Perbandingan pemberian agen perombak T. harzianum dan cacing tanah terhadap nisbah C/N kompos pada awal sampai akhir pengomposan Tabel 4. Persen penurunan nisbah C/N kompos pada awal sampai akhir pengomposan dengan pemberian agen perombak T. harzianum dan cacing tanah Hari Perlakuan J J J J Dari tabel 4 terlihat bahwa persen penurunan nisbah C/N kompos tertinggi pada perlakuan J3 (100 ml T. harzianum + 10 g Cacing tanah) terjadi pada 0-15 hari pengomposan yaitu sebesar % dan yang terendah terjadi pada perlakuan J3 juga pada hari pengomposan dengan nilai sebesar %. Perlakuan J0, J2 dan J3 memiliki persentase yang sama yaitu menurun pada awal sampai akhir masa pengomposan. Sementara pada perlakuan J1 berbeda yaitu menunjukkan kenaikkan dengan nilai % sampai % pada awal sampai akhir masa pengomposan.

9 Temperatur ( 0 C) Kompos Gambar 3. Perubahan respirasi CO 2 selama proses pengomposan dapat dilihat pada i. J A t a s T e n g a h B a w a h Temperatur ( 0 C) ii. J iii. J iv. J Hari Gambar 3. Perubahan temperatur selama 30 hari pengomposan

10 Dari Gambar 3 terlihat bahwa temperatur tertinggi pada perlakuan tanpa agen perombak (J0) terjadi pada awal pengomposan yaitu dengan suhu di tengah yaitu sebesar 33 0 C. Pada perlakuan 10 g cacing tanah (J1) temperatur tertinggi sebesar 31 0 C dan temperatur terendah sebesar 25 0 C. Temperatur pada bagian tengah kompos pada perlakuan J0 (tanpa agen perombak) dan J1 (10 g cacing tanah) merupakan yang tertinggi. Sementara pada perlakuan J2 (100 ml T. harzianum) dan J3 (100 ml T. harzianum + 10 g Cacing tanah) tidak terlihat perbedaan temperatur kompos di bagian permukaan, tengah maupun bawah kompos. ph Kompos Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian cacing tanah dan T. harzianum tidak berpengaruh nyata dalam menurunkan rasio ph kompos pada waktu 15 dan 30 hari pengomposan (Lampiran 9 dan 11). Nilai rataan ph kompos jerami padi hari ke-15 dan 30 pengomposan dapat dilihat pada Tabel 5. Tabel 5. Rataan ph kompos Perlakuan 15 Hari 30 Hari J J J J Dari Tabel 5 terlihat bahwa ph terendah terdapat pada perlakuan J2 (100 ml T. harzianum) masa pengomposan di hari ke-15 yaitu sebesar 8.23 dan ph tertinggi sebesar 8.36 pada perlakuan J1 (10 g cacing tanah). Sedangkan pada perlakuan J1 (10 g cacing tanah) ph terendah terdapat pada masa pengomposan di

11 hari ke-30 yaitu sebesar 7.43 dan ph tertinggi pada perlakuan J3 (100 ml T. harzianum + 10 g cacing tanah) sebesar Untuk melihat hubungan antara pengaruh pemberian agen perombak T. harzianum dan cacing tanah terhadap ph kompos selama 30 pengomposan dapat dilihat pada Gambar R ataan p J0 J1 J2 J3 Pe r lak u an 0 Hari 15 Hari 30 Hari Gambar 4. Perbandingan pemberian agen perombak T. harzianum dan cacing tanah terhadap ph kompos pada awal sampai akhir pengomposan Bobot Cacing Tanah (g) Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian cacing tanah dan T. harzianum berpengaruh sangat nyata terhadap bobot cacing tanah pada waktu 30 hari pengomposan (Lampiran13). Untuk melihat hubungan antara pengaruh pemberian agen perombak T. harzianum dan cacing tanah terhadap bobot cacing tanah (g) pada hari ke-15 dan 30 pengomposan dapat dilihat pada Gambar 5

12 12 R ataan berat cacing Hari 30 Hari 0 J1 Perlakuan J3 Gambar 5. Perbandingan pemberian agen perombak T. harzianum dan cacing tanah terhadap bobot cacing tanah (g) pada awal sampai akhir pengomposan. Dari bobot cacing tanah terendah (2.69 g) terdapat pada perlakuan J1 (10 g cacing tanah) pada pengomposan hari ke-30 dan bobot cacing tanah tertinggi (8.36 g) pada perlakuan J3 (100 ml T. harzianum +10 g Cacing tanah) (Gambar 5). Untuk melihat hubungan antara kadar CO 2 terhadap nisbah C/N dan ph dapat dilihat pada Gambar 6 disamping.

13 15 hari pengomposan 30 hari pengomposan y = x R 2 = y = x R 2 = Nisbah C/N CO2 15 hari pengomposan 30 hari pengomposan y = x R 2 = y = x R 2 = ph Gambar 6. Hubungan perbandingan kadar CO 2 terhadap nisbah C/N dan ph kompos Jumlah emisi CO 2 yang dihasilkan selama proses pengomposan tidak dipengaruhi oleh perubahan nisbah C/N (R 2 = ). Kecendrungan jumlah emisi CO 2 yang dilepaskan lebih banyak pada ph kompos yang lebih mendekati normal. Namur, uji statistik ph menunjukkan ph tidak berpengaruh nyata terhadap perubahan emisi CO 2 (R 2 = ).

14 Pembahasan Kadar/Kandungan CO 2 Selama Pengomposan Pemberian agen perombak cacing tanah dan Trichoderma harzianum mempengaruhi jumlah CO 2. Jumlah CO 2 tertinggi terjadi pada hari ke-11 pada perlakuan tanpa agen perombak (J0) yaitu sebesar mg CO 2 /g dm 24 h, sedangkan kadar CO 2 terendah terdapat pada perlakuan 100 ml T. harzianum (J2) di hari ke-7 yaitu sebesar 2.5 mg CO 2 /g dm 24 h. Hal ini dikarenakan tanpa adanya agen perombak kadar CO 2 lebih banyak bila dibandingkan dengan menggunakan agen perombak cacing tanah dan T. harzianum sehingga CO 2 yang dihasilkan kompos langsung menguap ke udara bebas. Hal ini bertolak belakang dengan hasil kadar CO 2 terendah yang terjadi pada perlakuan 100 ml T. harzianum (J2) yaitu sebesar 2.5 mg CO 2 /g dm 24 h pada hari ke-7 padahal kompos belum aplikasi cacing tanah. Hal ini diduga adanya ketidakstabilan suhu dan udara di tempat pengomposan yang bisa mempengaruhi naik turunnya kadar CO 2 kompos dan juga cahaya matahari yang mempengaruhi kompos sehingga CO 2 yang dihasilkan juga berbeda dan ini sesuai dengan literatur Anas (1990) yang menyatakan bahwa respirasi sangat ditentukan oleh temperatur. Setelah aplikasi cacing tanah (15 hari pengomposan) kadar CO 2 tertinggi terjadi pada perlakuan 100 ml T. harzianum (J2) yaitu sebesar mg CO 2 /g dm 24 h pada hari 22 dan yang terendah sebesar 5.87 mg CO 2 /g dm 24 h pada perlakuan J3 (10 g cacing tanah ml T. harzianum) pada hari 21. Hal ini diduga mikroorganisme seperti T. harzianum yang diapikasikan pada awal pengomposan telah mati karena nutrisi/sumber makanan yang dibutuhkan mikroorganisme tersebut sudah habis sehingga karbondioksida yang dihasilkan

15 sebagai hasil akhir pengomposan semakin bertambah. Karbon tidak digunakan lagi oleh mikroorganisme khususnya T. harzianum sebagai sumber energi untuk mendukung pertumbuhannya salah satu adalah senyawa pembangun tubuh (Gandjar dkk, 2006). Analisis respirasi CO 2 terendah setelah aplikasi cacing (15 hari pengomposan) yaitu sebesar 5.87 mg CO 2 /g dm. 24 h pada perlakuan J3 (10 g cacing tanah ml T. harzianum) pada hari 18. Hal ini dikarenakan karbon yang dihasilkan cacing tanah melalui pembuluh darah yang terdapat dibagian bawah kutikula pada kulitnya yang berfungsi untuk melepaskan karbondioksida (CO 2 ) sebagai sisa hasil metabolismenya (Palungkun 1999) banyak dimanfaatkan oleh mikroorganisme seperti T. harzianum sebagai sumber energi untuk membentuk sel-sel tubuhnya sehingga CO 2 yang dihasilkan kompos menjadi berkurang/lebih sedikit bila dibandingkan tanpa menggunakan agen perombak. Dari Gambar 1. diperoleh kadar CO 2 yang dihasilkan bergerak naik dan turun dari hari pertama sampai akhir pengomposan (30 hari pengomposan). Hal ini disebabkan karena pada hari 1 sampai 5 hari pengomposan diduga aktivitas mikroorganisma T. harzianum belum berkembangbiak dengan baik/masih mengalami adaptasi dengan bahan organik jerami padi sehingga tidak berperan dalam meghasilkan CO 2. Namun, setelah hari ke-5 kadar CO 2 bergerak naik dan puncaknya pada hari ke-11, hal ini diduga adanya peranan dari aktivitas T. harzianum yang sudah berkembangbiak dengan baik sehingga CO 2 yang dihasilkan meningkat. Pada hari ke-15 kadar CO 2 mengalami penurunan lagi sehingga diperoleh kadar CO2 yang hampir stabil sampai 30 hari masa pengomposan, hal ini dikarenakan aktivitas perkembangbiakan T. harzianum

16 sudah mulai menurun dan digantikan oleh aktivitas cacing tanah dalam merombak bahan organik sampai menjadi kompos. Nisbah C/N Kompos Pada analisis C/N hari ke-15 dan 30 pemberian agen perombak cacing tanah dan Trichoderma harzianum menurunkan nisbah C/N walaupun penurunan tersebut tidak nyata pada 30 hari masa pengomposan. Hal ini disebabkan karena aerasi yang kurang baik dan pencampuran bahan agen perombak dengan bahan organik yang kurang homogen sehingga menyebabkan temperatur, ph, dan mikroorganisme yang terlibat kurang optimal dan ini memerlukan penanganan yang baik. Menurut (Djuarnani, dkk, 2005) aerasi yang tidak seimbang akan menyebabkan timbunan berada dalam keadaan anaerob dan akan menyebabkan bau busuk dari gas yang banyak mengandung belerang. Pengomposan hari ke-30 diperoleh nisbah C/N terendah sebesar pada perlakuan J1 (10 g cacing tanah) dan nisbah C/N tertinggi sebesar pada perlakuan J2 (100 ml Trichoderma harzianum). Hal ini disebabkan karena cacing tanah lebih cepat merombak bahan organik bila dibandingkan dengan mikroba. Sesuai dengan literatur Palungkun (1999) yang menyatakan bahwa kemampuan cacing tanah mengurai bahan organik 3-5 kali lebih cepat. Itulah sebabnya cacing tanah sangat potensial sekali sebagai penghasil pupuk organik dan bahkan mutu pupuk organiknya pun lebih baik. Temperatur ( 0 C) Kompos Dari Gambar 3 diketahui bahwa pengaruh pemberian agen perombak cacing tanah dan Trichoderma harzianum pada 30 hari masa pengomposan

17 mengalami perubahan yang tidak begitu drastis pada temperatur atas, tengah dan bawah pada perlakuan J0, J1, J2 dan J3. Tetapi terjadinya penurunan pada awal, hingga akhir pengomposan. Temperatur tertinggi yang terjadi selama proses pengomposan adalah 33 0 C, sementara itu suhu optimum yang dibutuhkan mikroorganisme untuk merombak bahan organik adalah C. Seperti yang kita ketahui kondisi kompos seperti itu tidak mendukung untuk perkembangan mikroorganisme, namun hanya mikroorganisme mesofiliklah yang dapat hidup dan selebihnya tidak dapat hidup. Sesuai dengan literatur Djuarnani, dkk, (2005) yang menyatakan mikroorganisme mesofilik yang hidup pada temperatur rendah ( C) berfungsi untuk memperkecil ukuran partikel bahan organik sehingga luas permukaan bahan bertambah dan mempercepat proses pengomposan. Tidak tercapainya temperatur yang tinggi disebabkan karena seringnya melakukan penyiraman yang menyebabkan suhu kompos tidak mengalami kenaikan bahkan mengalami penurunan dan juga tumpukan kompos yang terlalu kecil sehingga kompos tidak dapat menyimpan panas dengan baik. Tinggi tumpukan kompos pada saat tercapainya temperatur maksimal pada penelitian ini adalah ± 30 cm. Dan menurut literatur Asngad dan Suparti (2005) tinggi timbunan yang memenuhi persyaratan kompos adalah 1 sampai 2 meter dan ini akan memenuhi penjagaan tanah dan pemenuhan kebutuhan akan udara. ph Kompos Hasil penelitian menunjukkan bahwa ph kompos pada awal sampai 15 hari pengomposan mengalami kenaikkan dari 8.21 menjadi 8.32 (J0), 8.36 (J1), 8.23 (J2), dan 8.3 (J3). Dengan adanya ph yang basa maka kompos akan mengelurkan ammonia dengan bau yang tidak sedap. Dengan proses ini

18 diperkirakan aktivitas biologi berkurang, nitrogen habis dan sebagian mikroorganisme mati. Setelah akhir pengomposan (30 hari) diperoleh 7.64 (J0), 7.43 (J1), 7.51 (J2), 7.69 (J3), hal ini disebabkan karena mikroorganisme tertentu mengubah sampah-sampah organik menjadi asam-asam organik sehingga ph menjadi Turun. Sesuai literatur Wikipedia Indonesia (2008) yang menyatakan proses pelepasan asam, secara temporer atau lokal, akan menyebabkan penurunan ph (pengasaman), sedangkan produksi amonia dari senyawa-senyawa yang mengandung nitrogen akan meningkatkan ph pada fase-fase awal pengomposan. ph kompos yang sudah matang biasanya mendekati netral. Dari hasil pengukuran nilai ph kompos bahwa ph yang terukur merupakan reaksi kimia yang telah terjadi setelah 30 hari pengomposan. Peningkatan dan penurunan ph terjadi pada semua perlakuan baik kontrol maupun ditambah dengan agen perombak. Pengaruh pemberian cacing tanah dapat menetralkan ph dari 8-7 setelah 15 hari pengomposan. Berdasarkan kriteria kualitas kompos, nilai ph tersebut sudah memenuhi standar kualitas kompos yaitu (Djuarnani, dkk, 2005). Menurut Anas (1990) yang menyatakan bahwa kotoran cacing biasanya lebih netral dimana cacing tersebut hidup dan alasan lain menyatakan bahwa cacing tanah mengeluarkan sekresi dari anusnya kemudian dinetralisir oleh amonia. Bobot Cacing Tanah (g) Dari hasil pengukuran bobot cacing tanah selama 30 hari pengomposan bahwa bobot cacing tanah menurun selama proses pengomposan bila dibandingkan dengan bobot cacing tanah pada awal pengomposan saat cacing diberikan yaitu dari 10 g (J1 dan J3) menjadi 2.69 g (J1) dan1.64 g (J3). Dari data

19 bobot cacing tanah diketahui bahwa terjadinya penurunan bobot cacing tanah. Hal ini dikarenakan bahan makanan yang dibutuhkan oleh cacing tanah semakin berkurang dan juga faktor lingkungan yang lain seperti suhu dan ph yang tidak mendukung untuk cacing dapat hidup dan berkembang biak. Sesuai literatur Indriani (2007) yang menyatakan bahwa keasaman atau ph dalam tumpukan kompos juga mempengaruhi aktivitas mikroorganisme.

20 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan 1. Pengomposan dengan menggunakan T. harzianum dan cacing tanah berpengaruh tidak nyata terhadap jumlah CO 2 yang diproduksi, perubahan nisbah C/N, temperatur maupun ph kompos. 2. Pengomposan dengan menggunakan T. harzianum dan cacing tanah dapat mengurangi kadar CO 2 kompos dibandingkan kontrol. Saran Sebaiknya dilakukan penelitian selanjutnya untuk mengetahui respon dari bahan-bahan aktivator mana saja yang dapat mengurangi kadar CO 2 kompos sehingga pengomposan yang dilakukan harus benar-benar ramah lingkungan.