III. METODOLOGI PENELITIAN

Transkripsi

1 III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di Rumah Kaca dan Laboratorium Silvikultur Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor dari bulan November 2009 Mei Bahan dan Alat Bahan-bahan yang digunakan antara lain : inokulum Gigaspora sp. dan Glomus sp. ; benih Jabon (Anthocephalus cadamba); tanah pasca tambang batubara PT. Kiansing Inti Makmur (PT. KIM); limbah batubara yang berasal dari Kalsel dan Jambi; pupuk NPK dengan perbandingan 15%: 15% : 15%; aquades; KOH 2,5%, HCL 2%; larutan laktogliserin (destaining) : 700 ml gliserin ml aquades; larutan trypan blue : 1 liter laktogliserin gram trypan blue (0.02%). Alat-alat yang digunakan antara lain : bak kecambah; polybag ukuran 15 x 20 cm; saringan spora 500 µm, 125 µm 63 µm; mikroskop streo; mikroskop dissecting; timbangan analitik; macro pipet; tabung film; pinset spora; cawan petri; elemeyer; kaca preparat dan cover glass; label; oven; penggaris; kaliper; kamera; dan alat tulis Rancangan Penelitian Rancangan penelitian yang digunakan adalah RAL faktorial. Penelitian ini terdiri dari 3 faktor perlakuan. Faktor pertama adalah jenis inokulan FMA, terdiri dari 3 taraf perlakuan yaitu : M0 = Kontrol M1 = Glomus sp. M2 = Gigaspora sp. Untuk faktor kedua adalah pemberian serbuk batubara dari dua lokasi yang berbeda dengan komposisi kimia yang berbeda, yang dicampurkan dengan media tanam pasca penambangan batubara yang terdiri dari 3 taraf perlakuan, yaitu :

2 B0 = Media tanam 100% (tanpa batubara/kontrol) B1 = Media tanam + batubara asal Kalimantan 15% (v/v) B2 = Media tanam + batubara asal Sumatera 15% (v/v) Sedangkan faktor ketiga adalah pemberian pupuk NPK dengan kosentrasi yang berbeda, terdiri dari 3 taraf perlakuan, yaitu : P0 = Tanpa pupuk/kontrol P1 = Pupuk NPK dosis 2 gram/polybag P2 = Pupuk NPK dosis 4 gram/polybag Dari ketiga faktor perlakuan tersebut didapat 27 kombinasi perlakuan dengan jumlah ulangan 10 kali sehingga didapat 270 unit percobaan, masingmasing unit percobaan terdiri 1 tanaman. Berdasarkan rancangan penelitian yang ada maka rancangan yang digunakan adalah sebagai berikut : (Mattjik, 2002) Y ijkl = µ +M i + B j + P k + (MB) ij + (MP) ik +(BP) jk + (MBP) ijk + ε ijkl Dimana : i = 1,2,3 j = 1,2,3 k =1,2,3 l = 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 Y ijkl = Respon pengamatan yang memperoleh jenis inokulum ke-i, pemberian batubara ke-j, pupuk pada konsentrasi ke-k, dan ulangan ke-l. µ = Nilai tengah umum M i B j Pk (MB)ij (MP)ik (BP)jk = Pengaruh pemberian jenis inokulum ke-i = Pengaruh pemberian batubara ke-j = Pengaruh pemberian pupuk pada konsentrasi ke-k = Pengaruh interaksi pemberian jenis inokulum ke-i dan batubara ke-k = Pengaruh interaksi pemberian jenis inokulum ke-i dan pemberian pupuk pada konsentrasi ke-k = Pengaruh interaksi pemberian batubara ke-j dan pemberian pupuk pada konsentrasi ke-k (MBP)ijk = Pengaruh interaksi pemberian jenis inokulum ke-i, pemberian batubara ke-j dan pemberian pupuk pada konsentrasi ke-k Εijk = Galat/error 25

3 Selanjutnya untuk uji hipotesis pembandingan nilai tengah dilakukan sebagai berikut : 1. Pengaruh pemberian jenis inokulum (Faktor M) : H0 = M0 =... = M2 = 0 H1 = Paling sedikit ada satu i dimana Mi Pengaruh pemberian jenis batubara (B) : H0 = B0 =... = B2 = 0 H1 = Paling sedikit ada satu j dimana Bj Pengaruh pemberian pupuk (P) H0 = P0 =... = P2 = 0 H1 = Paling sedikit ada satu k dimana Pk Pengaruh interaksi faktor M dengan faktor B : H0 = (MB)1 = (MB)2 =... = (MB)ij = 0; i=1,2,3; j=1,2,3 H1 = Paling sedikit ada sepasang (i,j) di mana (MB)ij Pengaruh interaksi faktor M dengan faktor P : H0 = (MP)1 = (MP)2 =... = (M)ik = 0; i=1,2,3; j=1,2,3 H1 = Paling sedikit ada sepasang (i,k) di mana (MP)ik Pengaruh interaksi faktor B dengan faktor P : H0 = (BP)1 = (BP)2 =... = (BP)jk = 0; j=1,2,3; k=1,2,3 H1 = Paling sedikit ada sepasang (j,k) di mana (BP)jk Pengaruh interaksi faktor M dengan faktor B dengan faktor P : H0 = (MBP)1 = (MBP)2 =... = (MBP)ijk = 0; i=1,2,3; j= 1,2,3; k=1,2,3 H1 = Paling sedikit ada sepasang (i,j,k) dimana (MBP)ijk Prosedur Kerja Penelitian Pendahuluan Penelitian pendahuluan yang dilakukan yaitu pengambilan sampel tanah di lokasi tambang batubara PT. Kiansing Inti Makmur (PT. KIM). Pengambilan sampel tanah dilakukan di lokasi yang telah selesai dilakukan kegiatan penambangan dengan luasan 1 ha dimana sampel tanah diambil secara komposit untuk dilakukan pengujian sifat fisik, kimia dan biologi tanah. Pengambilan media tanam juga dilakukan di areal yang sama dengan areal pengambilan sampel tanah. 26

4 Hasil analisis tanah tersebut dijadikan sebagai acuan untuk menentukan perlakuan pada penelitian ini. Persiapan Inokulan Inokulum Gigaspora sp. dan Glomus sp. diperoleh dari Laboraotorium Mikrobiologi Pusat Penelitian Hutan Alam Litbang Kehutanan Gunung Batu, Bogor. Inokulan yang telah ada dipersiapkan sesuai kebutuhan dimana disiapkan 50 spora dimasukkan ke setiap tabung film dan disimpan di kulkas sampai saatnya digunakan. Spora-spora yang sebelumnya terdapat di media zeolit disaring dengan saringan spora dimana spora yang diambil berasal dari saringan yang berukuran 125 µm dan 63 µm, kemudian spora tersebut dimasukkan ke cawan petri dan dilihat dimikroskop dissecting dan diambil menggunakan makro pipet, kemudian dimasukkan ke tabung film. Inokulan FMA yang digunakan menggunakan yang telah ada karena dari hasil isolasi spora dari sampel tanah yang diambil di lapangan spora yang ditemukan sangatlah sedikit dimana dari 50 gram sampel tanah hanya ditemukan 1 spora bahkan ada juga yang tidak ditemukan adanya spora di dalam sampel tanah sehingga sangat sulit untuk dikulturkan maka itu menggunakan yang telah ada dengan harapan jenis inokulum yang ada tersebut dapat berasosiasi dengan baik dengan jenis tanaman yang dipilih/digunakan. Pengolahan Limbah batubara Batubara yang ada sebelum dicampurkan dengan media tanam terlebih dahulu ditumbuk sampai halus, kemudian setelah halus baru dicampurkan bersamaan media tumbuh dengan komposisi yang telah ditentukan. Batubara yang telah ditumbuk halus diuji kandungan kalorinya, kandungan karbon terikat kadar airnya di Laboratorium Kimia Kayu Puslit Hasil Hutan Badan Litbang Kehutanan Gunung Batu dan komposisi kimia rutinnya di Laboratorium Penelitian dan Uji Tanah, Balai Besar Litbang Sumberdaya Lahan Pertanian, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian Bogor. 27

5 Persiapan Media Tumbuh Semai Media yang disiapkan berupa media pasca tambang batubara yang diperoleh dari PT. Kiansing Inti Makmur (PT. KIM) Kabupaten Bungo Provinsi Jambi. Media tersebut dilakukan sterilisasi terlebih dahulu dengan pada suhu C selama 4-5 jam. Kemudian media dicampurkan dengan batubara lalu dimasukkan ke dalam polybag sesuai dengan ukuran perbandingannya (V/V). Pembuatan media tumbuh semai dilakukan dengan mencampur media tanah pasca penambangan batubara dengan limbah batubara. Komposisinya antara lain : 1. Media tanam 100% (tanpa kompos dan batubara/kontrol) (B0) 2. Media tanam +batubara asal Kalimantan Selatan15% (v/v) (B1) 3. Media tanam + batubara asal Jambi 15% (v/v) (B2) Penyiapan Semai a. Benih Jabon (Anthocephalus cadamba) diperoleh dari satu pohon induk yang ada di halaman parkir Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor untuk menghindari adanya variasi genetik. b. Benih Jabon (Anthocephalus cadamba) di tabur di dalam bak kecambah. c. Setelah semai berumur 3 bulan atau setelah terdapat 6 helai daun, semai dipindahkan ke dalam polybag. Inokulasi FMA a. Inokulasi FMA dilakukan bersamaan dengan pemindahan semai dari bak kecambah ke polybag. b. Inokulasi FMA diberikan sebanyak 50 spora persemai perpolybag. c. Pemberian spora dilakukan tepat pada akar semai Jabon. Pemberian Pupuk NPK Pemberian pupuk NPK dilakukan sebanyak 3 kali pemberian yaitu pemberian pupuk pertama dilakukan pada saat seminggu setelah semai disapih, pemberian pupuk kedua dilakukan 6 minggu setelah semai disapih dan pemupukkan ketiga dilakukan setalah 10 minggu proses penyapihan sesuai dengan konsentrasi yang telah ditentukan. 28

6 Pemeliharaan Pemeliharaan dilakukan dengan penyiraman yang dilakukan setiap pagi dan sore hari atau sesuai dengan kondisi media tumbuh, dimana bila kondisi media lembab maka penyiraman tidak perlu dilakukan. Pengamatan dan Pengambilan Data Data yang diamati dan diambil adalah data-data yang dipakai untuk melihat pertumbuhan semai Jabon (Anthocephalus cadamba) dengan perlakuan-perlakuan yang ada. Dimana data yang diambil antara lain : 1. Pertambahan Tinggi (cm) Pengukuran tinggi semai dilakukan sesaat setelah penyapihan, kemudian dilakukan setiap 1 minggu sekali sampai semai berumur 4 bulan. Penggukuran dilakukan menggunakan penggaris dimana semai diukur mulai dari pangkal batang sampai titik tumbuh pucuk semai. 2. Pertambahan diameter (cm) Pengukuran diameter semai dilakukan sesaat setelah penyapihan, kemudian dilakukan setiap 1 bulan sekali sampai semai berumur 4 bulan. Penggukuran dilakukan dengan menggunakan kalifer dimana semai diukur pada ketinggian sekitar 1 cm di atas pangkal batang semai. 3. Pertambahan jumlah helai daun Penghitungan pertambahan jumlah helai daun dilakukan dengan cara menghitung secara langsung pada masing-masing tanaman dengan selang waktu 1 minggu sekali selama 4 bulan. Jumlah daun awal dihitung pada saat semai disapih ke dalam polybag. 4. Biomassa pucuk, biomassa akar dan bobot kering tanaman (BKT) Pengukuran dilakukan pada saat akhir pengamatan dengan cara memotong bagian pucuk dan akar dari sampel tanaman, kemudian masing-masing bagian tanaman tersebut dimasukkan ke dalam kertas terpisah lalu di oven dengan suhu 70 0 C selama 72 jam sampai tercapai bobot kering konstan. Setelah sampel bagian tanaman di oven lalu ditimbang dengan timbangan analitik. Dari hasil penimbangan tersebut akan didapat biomassa pucuk, biomassa akar dan total berat kering tanaman. 29

7 5. Rasio Pucuk Akar Rasio pucuk akar didapat dari membandingkan biomassa pucuk semai dengan biomassa akar semai. 6. Indeks Mutu Bibit Indek kualitas semai diperoleh dengan rumus : (Hendromono 2003) Indeks Mutu Bibit (Q) Bibit yang baik dan mampu bertahan hidup di lapangan jika memiliki nilai Q > Persen infensi FMA Persen infeksi FMA merupakan data yang digunakan untuk melihat efektivitas inokulum FMA di dalam menginfeksi akar. Cara untuk melakukan pengukuran persen infeksi FMA pada akar tanaman adalah dengan cara sebagai berikut : - Beberapa dari contoh akar diambil, kemudian dicuci di air mengalir untuk melepaskan semua miselium luar yang ada pada akar tanaman. - Bagian akar yang muda diambil kemudian dimasukkan ke dalam tabung film dan direndam di dalam larutan KOH 2,5% selama semalam atau sampai akar berwarna kuning bersih. - Setelah akar berwarna kuning bersih, larutan KOH 2,5% dibuang kemudian akar dicuci kembali dengan air mengalir dengan menggunakan saringan teh sebagai wadah. - Apabila akar belum berwarna kuning bersih, akar direndam terlebih dahulu dengan larutan H 2 O 2 selama 2-5 menit, kemudian akar dicuci kembali dengan air mengalir dengan menggunkan saringan teh sebagai wadah. - Akar direndam dengal larutan HCL 2% selama semalam atau sampai akar berwarna kuning jernih. - Setelah akar berwarna kuning jernih, larutan HCL 2% dibuang. - Akar direndam dengan larutan staining yaitu larutan dari campuran gliserin 700 ml ditambah aquades 300 ml serta ditambah dengan trypan blue 0.02% selama semalam. - Larutan staining diganti dengan larutan destaining yaitu campuran gliserin 500 ml dan aquades 500 ml tanpa trypan blue selama semalam. 30

8 - Akar dipotong-potong sepanjang 1 cm, kemudian disusun pada preparat dimana 1 preparat berisi 10 potong akar. - Akar tersebut diamati di bawah mikroskop stereo. - Jumlah akar yang terinfeksi oleh FMA adalah dari 10 potong akar tersebut dimana ada tidaknya akar yang terinfeksi oleh FMA dilihat dari ada tidaknya penampakan struktur hifa internal, spora, vesikula, dan arbuskula. - Persen infeksi akar dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut : Akar Terinfeksi (%) = 8. Nilai Ketergantungan Mikoriza Relatif (RMD) Berdasarkan berat kering dihitung tingkat ketergantungan atau relative mycorrhizal dependency (RMD). Tingkat ketergantungan ini dihitung menurut Sieverding (1991) : 9. Analisis serapan hara tanaman Analisis serapan hara tanaman dilakukan diakhir pengamatan meliputi serapan nitrogen, fosfor dan kalium yang dilakukan di Laboratorium Penelitian dan Uji Tanah, Balai Besar Litbang Sumberdaya Lahan Pertanian, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian Bogor. Analisis Nitrogen dilakukan dengan metode Kjeldahl, analisis Posfor dilakukan dengan metode destruksi basah dengan asam HClO 4 menggunakan alat spektrometer UV-Vis, dan kandungan K ditetapkan menggunakan alat flame photometer. Setelah diperoleh N, P dan K pada setiap tanaman maka serapan hara tanaman dihitung dengan mengalikan berat kering tanaman terhadap kadar haranya Analisis Data Untuk mengetahui pengaruh perlakuan dan kombinasi perlakuan terhadap variabel yang diukur digunakan sidik ragam dengan menggunakan software SAS versi 9.1. Untuk membedakan rerata pengaruh antar perlakuan atau antar kombinasi perlakuan digunakan uji lanjutan pada taraf 5% yaitu dengan menggunakan Uji Lanjut Duncans. 31