20 METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di lahan pertanaman padi sawah di Desa Cijujung, Kecamatan Cibungbulang, Kabupaten Bogor, Jawa Barat pada bulan Februari hingga Mei 2012. Analisis residu herbisida untuk sampel tanah, jerami dan hasil panen (beras) dilakukan di Laboratorium Residu Bahan Agrokimia, Balai Penelitian Lingkungan Pertanian (Balingtan), Bogor yang telah memiliki akreditasi dari Komite Akreditasi Nasional (KAN) dengan nomor akreditasi LP-556-IDN pada bulan Mei hingga Juni 2012. 3.2 Bahan dan Alat Bahan yang dijadikan sampel dalam penelitian ini adalah bibit padi varietas IR-64, sampel tanah, jerami dan hasil panen (beras), pupuk sesuai dengan kebutuhan tanaman dan anjuran, herbisida berbahan aktif sodium bispiribak (Bispyribac sodium) dengan kemurnian bahan aktif pada pelarut air adalah 99.0% dan pada pelarut organik adalah 95.2%. Alat yang digunakan antara lain sprayer knapsack semi otomatis bertekanan 1 kg/cm 2 (15-20 psi) dan nozel T-jet warna biru, gelas ukur, oven dan timbangan, kantung plastik, bor tanah, perangkat HPLC (High Performance Liquid Chromatography) dengan merk Shimadzu tipe LC-20AB dan dilengkapi kolom VP- ODS 250L x 4.6, serta kamera digital. 3.3 Pelaksanaan Penelitian 1. Metode Penelitian Data penelitian diperoleh dari hasil penelitian di lapang, laboratorium serta wawancara dengan para petani.
21 2. Perlakuan Herbisida Sodium Bispiribak (Bispyribac sodium) Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan satu faktor tunggal yaitu dosis herbisida berbahan aktif sodium bispiribak (Bispyribac sodium). Percobaan terdiri dari 6 perlakuan dengan masing-masing perlakuan terdiri dari 4 ulangan sehingga terdapat 24 petak percobaan. Volume semprot yang digunakan adalah 400 l/ha. Perlakuan yang diberikan untuk petak percobaan terdiri atas: Dosis perlakuan herbisida : 0.5, 1, 2 dan 3 L / ha Penyiangan secara manual, dilakukan secara periodik menurut cara yang dilakukan di lokasi setempat. Kontrol adalah pembanding tanpa penyiangan dan perlakuan apapun. Tabel 4. Jenis Perlakuan dan Dosis Herbisida Herbisida Dosis formulasi N-m Penyiangan manual N-0 Kontrol N-1 Sodium bispiribak 0.5 l/ha N-2 Sodium bispiribak 1 l/ha N-3 Sodium bispiribak 2 l/ha N-4 Sodium bispiribak 3 l/ha Model rancangan yang digunakan adalah : Keterangan : Y ijk = µ + τ i + β j + ε ij Y ijk = Pengamatan pada perlakuan ke-i dan kelompok ke-j µ = Rataan umum τ i β j ε ij = Pengaruh perlakuan ke-i = Pengaruh kelompok ke-j = Pengaruh acak pada perlakuan ke-i dan kelompok ke-j
22 Pengolahan data mengunakan metode analisis ragam (Anova) dengan bantuan program SAS 9.1. Jika perlakuan menunjukkan pengaruh nyata maka dilakukan uji lanjut terhadap perbedaan nilai rata-rata taraf 5 % dengan uji DMRT (Duncan Multi Range Test). Hipotesis yang diuji dijabarkan sebagai berikut: Ho : Nm = N 0 = N 1 = N 2 = N 3 = N 4 H 1 : Minimal ada dua rata-rata bobot gabah dari perlakuan yang diuji yang tidak sama Satuan petak terdiri atas areal seluas 5 m x 5 m. Jarak antar petak perlakuan adalah 50 cm. Pengaturan tata letak petak perlakuan disajikan pada Gambar Lampiran 1. 3.4 Metode Pelaksanaan Cara aplikasi sodium bispiribak dan alat yang digunakan disesuaikan dengan sifat fisik, cara kerja dan bentuk formulasi herbisida yang diuji. Untuk formulasi yang larut dalam air, digunakan alat semprot punggung semi otomatis (semi automatic knapsack sprayer) dan nozel T-jet warna biru dengan tekanan 1 kg/cm 2 (15-20 psi). Aplikasi herbisida yang diuji dilakukan 2 (dua) kali, yaitu sebelum tanam padi dan 2 minggu setelah tanam padi. Pengamatan Pengamaatan percobaan terbagi kedalam dua bagian yaitu pengamatan gulma dan pengamatan tanaman padi sawah. 1. Pengambilan Contoh Gulma Waktu Pengambilan Contoh Pengambilan dan pengamatan contoh gulma dilakukan setelah aplikasi pertama yaitu pada 4, 8 dan 12 MST (Minggu Setelah Tanam). Pengamatan ini
23 bertujuan untuk menganalisis vegetasi dari gulma yang berada pada tanaman padi dengan menggunakan teknik Sum Dominance Ratio (SDR) SDR (%) = (KN + BKN + FN)/3 X 100% Dimana : KN BKN FN : Kerapatan Nisbi : Berat Kering Nisbi : Frekuensi Nisbi Cara Pengambilan Contoh Gulma Gulma yang masih segar dipotong tepat setinggi permukaan tanah, kemudian dipisahkan setiap spesies. Selanjutnya gulma dikeringkan pada temperatur 80 0 C selama 48 jam atau sampai mencapai bobot kering konstan, kemudian ditimbang. 2. Pengambilan Sampel Tanah, Jerami dan Hasil Panen (Beras) untuk Analisis Residu Herbisida Sodium Bispiribak Pengujian residu herbisida dilakukan pada tiga jenis sampel yaitu pada tanah, jerami dan hasil panen (beras). Pengambilan sampel tanah, jerami dan hasil panen (beras) dilakukan di 6 lokasi. Penentuan lokasi ini berdasarkan 6 perlakuan. Tiap lokasi terdiri dari 4 titik ulangan kemudian dari masing-masing titik tersebut diambil satu komposit. Komposit didapat dengan mengambil 4 titik sampel tanah, jerami dan hasil panen (beras) dalam jumlah sama kemudian dijadikan satu. Sampel tanah dari petak sawah diambil pada kedalaman 10-20 cm untuk setiap titik pengambilan dan dilakukan dengan menggunakan sekop, sebanyak 500 gram, kemudian disimpan dalam plastik. Pengambilan sampel jerami dan hasil panen (beras) dilakukan pada lokasi yang sama dengan pengambilan sampel tanah. Sampel tanah dan beras dikeringanginkan lalu digerus hingga halus setelah itu ditetapkan kadar airnya (Balingtan, 2007).
24 3. Tahap Anasisis Residu Herbisida Sodium Bispiribak Tahap analisis residu adalah suatu cara yang harus dilakukan untuk mendapatkan informasi tentang komposisi residu suatu pestisida dalam suatu contoh bahan, sehingga dapat digunakan untuk mengestimasi komposisi residu pestisida bahan tersebut. Cara tersebut meliputi tahap pembuatan larutan standar, tahap ekstraksi, yang bertujuan untuk mendapatkan sampel yang homogen, tahap pembersihan (clean up), bertujuan untuk menghilangkan bahan-bahan lain yang dapat mengganggu proses analisis, tahap penetapan, dan tahap evaluasi data (Komisi Pestisida, 2006). a. Tahap Pembuatan Larutan Standar Larutan standar yang digunakan adalah larutan yang dibuat dari bahan aktif herbisida. Jenis bahan aktif herbisida yang digunakan adalah sodium bispiribak (Bispyribac sodium) 100 g/l. Kemudian dibuat larutan stok standar dengan konsentrasi 100 ppm dan untuk larutan kerja digunakan konsentrasi sebesar 1 ppm. Larutan standar dibuat dengan melarutkan 196.69 gr sodium bispiribak (Bispyribac sodium) dalam 10 ml metanol, kemudian diencerkan hingga volume larutan 100 ml sehingga diperoleh larutan standar 100 ppm. b. Tahap Ekstraksi dan Pemurnian Tahap-tahap dalam analisis residu herbisida yang dilakukan di laboratorium terhadap sampel tanah, jerami dan hasil panen (beras) adalah sebagai berikut : 1. Tahap Ekstraksi (Gambar 4) a. Ekstraksi untuk sampel tanah dilakukan setelah terlebih dahulu tanah dikeringanginkan selama kurang lebih satu hari.
25 b. Ekstraksi untuk sampel jerami dilakukan dengan cara mencacah menjadi bagian-bagian kecil. Sedangkan untuk sampel beras dilakukan ekstaksi dengan menghaluskan beras. c. Kemudian sampel tanah dan dari lokasi sampel masing-masing diambil sebanyak 50 gram sedangkan untuk sampel jerami masing-masing diambil sebanyak 25 gram. Kemudian masing-masing dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer dan ditambahkan diklorometan : aseton dengan perbandingan 1:1 sebanyak 100 ml. d. Ekstrak tanah, jerami dan beras kemudian disaring dengan kertas saring ke dalam labu rotavapor, kemudian dilakukan penguapan dengan menggunakan alat rotavapor selama ± 2 menit. Gambar 2. Penimbangan Sampel Gambar 3. Campuran Sampel dan Diklorometan + Aseton
26 Gambar 4. Ekstraksi Sampel Gambar 5. Penguapan Sampel 2. Tahap Pemurnian (Clean Up) (Gambar 6) a. Hasil ekstrak tanah, jerami dan beras yang telah dipenguapan kemudian disaring dengan menggunakan buret yang telah berisi Florisil dan Na 2 SO 4 anhidrat. b. Sampel hasil pemurnian kemudian dipenguapan kembali dengan menggunakan alat rotavapor hingga dihasilkan sisa larutan di dalam labu rotavapor ± 1 ml. Sisa larutan tersebut merupakan residu herbisida. c. Dinding labu dibilas dengan metanol 60%, dan disaring ke dalam tabung reaksi 10 ml menggunakan kertas saring. Kemudian ditera hingga 10 ml dengan metanol 60%. Gambar 6. Penyaringan Hasil Gambar 7. Penambahan Metanol 60% Ekstraksi
27 Gambar 8. Penyaringan Sisa Larutan Gambar 9. Larutan Residu Herbisida 4. Perhitungan Konsentrasi Residu Herbisida dan Batas Maksimum Residu (BMR) Konsentrasi residu herbisida ditentukan berdasarkan hasil rekaman yang tercatat dalam kromatografi yaitu berupa kromatogram. Cara membaca kromatogram tersebut yaitu dengan membandingkan data retensi waktu dan area peak (puncak) dari herbisida sampel yang dihasilkan dalam kromatogram dengan nilai yang mendekati data retensi waktu dan area peak herbisida standar. Penentuan konsentrasi residu herbisida dihitung menggunakan rumus sesuai dengan rumus dari Komisi Pestisida (2006) sebagai berikut : Residu (R) = Ac x Ks x FP As x Bc Keterangan : R : Konsentrasi residu (ppm) Ac : Area contoh As : Area standar Ks : Konsentrasi standar (ppm) FP : Faktor Pengencer (ml) Bc : Bobot contoh (gram)
28 Konsentrasi residu herbisida yang dihasilkan dari perhitungan di atas pada sampel tanah, jerami dan beras kemudian dibandingkan hasilnya dengan nilai Acceptable Daily Intake (ADI). Baku mutu residu herbisida pada komoditas beras belum ditentukan melalui Kementarian Pertanian, oleh karena itu Batas Maksimum Residu (BMR) dihitung berdasarkan bobot tubuh rata-rata penduduk Indonesia dewasa, asumsi konsumsi beras rata-rata penduduk Indonesia dan nilai Acceptable Daily Intake (ADI) untuk bahan aktif sodium bispiribak yang dirumuskan sebagai berikut: Keterangan : BMR = ௫ ௧ ௨௨ ௧ ௧ ௨ ௨ ௦ ௦௨ ௦௦௨ ௦௦ ௧ ௧ ௨ ௨ ௦ Bobot Rata-rata Penduduk Indonesia Dewasa = 60 kg Asumsi Konsumsi Beras Rata-rata Penduduk Indonesia = 0.3 kg/kapita/hari (Indrasari et al, 2008) Nilai Acceptable Daily Intake (ADI) untuk sodium bispiribak = 0.01 mg/kg (European Food Safety Authority (EFSA), 2010) 5. Analisis Biaya Budidaya Padi Pengambilan data untuk analisis ekonomi ini dilakukan antara lain melalui wawancara langsung dengan petani disekitar lahan penelitian, wawancara langsung dengan penjual alat dan sarana produksi pertanian, serta data produksi berdasarkan perhitungan analisis ragam data rata-rata bobot gabah. Perbandingan analisis dilakukan dari masing-masing perlakuan yang diuji. Parameter yang akan dibandingkan secara ekonomi antara lain adalah: - Biaya benih - Biaya pupuk - Biaya herbisida - Biaya tenaga kerja