III. METODOLOGI PENELITIAN 3. 1. Waktu, Lokasi Pengambilan Tanah Gambut dan Tempat Penelitian Bahan gambut berasal dari Kabupaten Dumai, Bengkalis, Indragiri Hilir, Siak, dan Kampar, Provinsi Riau dari berbagai fisiografi, seperti gambut pantai, gambut transisi, dan gambut pedalaman. Bahan gambut diambil pada bulan Januari 2010. Pengambilan contoh profil tanah gambut dilakukan diberbagai penggunaan lahan meliputi kebun kelapa sawit berumur kurang dari 6 tahun dan lebih dari 6 tahun serta di hutan sekunder di sekitar wilayah tersebut. Gambar 1. Peta Lokasi Pengambilan Contoh Bahan Gambut, Provinsi Riau. Pengamatan dilakukan dengan cara pengeboran secara bertahap mulai dari permukaan tanah sampai lapisan mineral kemudian ditentukan batas-batas lapisannya berdasarkan tingkat dekomposisi. Batas-batas lapisan gambut ditentukan dengan memberikan tanda pembatas dengan pisau pada gambut yang
berada di dalam bor gambut. Batas-batas lapisan gambut dapat ditentukan berdasarkan sifat morfologi yang berbeda. Analisis sifat kimia dan fisik tanah dilakukan di Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor yang berlangsung dari bulan Februari 2010 sampai Juni 2010. 3.2. Bahan dan Alat Penelitian Bahan-bahan yang digunakan selama proses penelitian meliputi bahan tanah gambut Riau, Na-pirofosfat, aquades, dan KCl. Alat-alat yang digunakan meliputi: gelas ukur, gelas piala, ayakan 100 µm, buku Munsell Soil Color Chart, piring porselen, termometer, ph meter, kertas saring, botol film, cawan alumunium, oven, alat pengocok, timbangan, bor gambut, botol tetes mata yang mempunyai diameter 6 mm, kaca pembesar dsb. 3. 3. Analisis Laboratorium 3. 3. 1. Penetapan Kadar Serat Gambut Penetapan kadar serat gambut berdasarkan metode Notohadiprawiro (1985) dan Soil Survey Staff (1999) yang dimodifikasi. Prosedur penetapan kadar serat gambut sebagai berikut: bahan gambut dibersihkan dari bagian-bagian kasar (akar, tunggul-tunggul, daun-daun). Bahan gambut sebanyak 10 ml dimasukkan ke dalam gelas ukur 50 ml yang telah berisi 20 ml Na-pirofosfat 0.025 M. Bahan gambut yang terisi dalam gelas ukur tersebut dipindahkan ke dalam gelas piala 100 ml, diaduk merata dan dibiarkan semalam. Pada hari berikutnya, serat berukuran 100 µm dipisahkan dengan saringan 100 µm. Kandungan serat berukuran 100 µm ditentukan volumenya dan dibandingkan dengan volume gambut sebelumnya. Volume serat gambut dicatat dalam pecahan perseratus atau %. Persentase volume serat gambut kemudian di plotkan dengan data indeks pirofosfat berdasarkan metode Notohadiprawiro (1985) dan Soil Survey Staff (1999) yang dimodifikasi sehingga didapati tingkat dekomposisi dari gambut. 3. 3. 2. Penetapan Indeks Pirofosfat Uji warna untuk penetapan kelarutan serat dalam Na-pirofosfat berdasarkan metode Notohadiprawiro (1985) dan Soil Survey Staff (1999) yang dimodifikasi. Kelarutan serat dalam Na-Pirofosfat gambut ditentukan dengan
pengujian warna dengan menggunakan buku Munsell Soil Color Chart sebagai berikut: bahan gambut diambil ½ sendok teh dan diletakkan di atas piring porselen sambil ditekan-tekan agar menjadi mampat. Na-pirofosfat ditimbang 1 gram di dalam botol film, dan ditambahkan 4 ml aquades serta diaduk merata. Gambut yang telah dimampatkan tadi dipindahkan ke dalam larutan Na-pirofosfat tersebut, diaduk merata serta dibiarkan semalam. Pada hari berikutnya, gambut yang bercampur dengan larutan Na-pirofosfat diaduk lagi secara merata. Sepotong kertas saring berukuran panjang dan lebar 5 cm dan 1 cm diletakkan secara tegak di dalam campuran tersebut, dan dibiarkan sebentar sampai potongan kertas saring tadi menjadi basah hingga ujungnya. Warna yang timbul dicocokkan dengan warna Munsell dan notasinya dicatat dengan seksama. 3. 3. 3. Penetapan Kadar Air Prosedur penetapan kadar air berdasarkan metode gravimetri sebagai berikut: Cawan alumunium yang kosong ditimbang misal (a gram). Bahan gambut dimasukkan kedalam cawan alumunium dan ditimbang misal (b gram). Bahan gambut dikeringkan pada suhu 105 C selama 24 jam atau setelah dicapai bobot gambut konstan. Gambut di dalam cawan alumunium didinginkan didalam eksikator. Gambut yang telah dikeringkan dan cawan alumunium ditimbang, misal (c gram). Kadar air (KA) gambut dihitung sebagai berikut: KA (%) = (b-c)/(c-a) x 100. 3. 3. 4. Penetapan Kadar abu Prosedur penetapan kadar abu berdasarkan metode pengabuan kering (Mebius) sebagai berikut: Cawan porselin kosong ditimbang (a gram), kemudian gambut dimasukkan 2/3 volume cawan dan ditimbang (b gram). Gambut tadi dibakar dengan cara: Cawan porselin yang berisi gambut diletakkan di atas kasa tripod yang di bawahnya terdapat Bunsen yang sedang menyala. Pekerjaan ini selesai bila gambut sudah tidak mengeluarkan asap. Gambut didinginkan selama 15 menit. Gambut dimasukkan ke dalam tanur listrik tegangan tinggi. Suhu tanur listrik diatur mula-mula 105 o C selama 4 jam atau lebih, dimatikan tanur listrik, dibiarkan Gambut di dalam tanur listrik sampai dingin, kemudian ditimbang bobotnya (c gram). Dari data ini dapat dihitung kadar air gambut. Kadar air gambut = [b-c]/[c-a] x 100%. Gambut dimasukkan kembali ke dalam tanur listrik, dihidupkan tanur listrik, diatur suhu tanur listrik 200 o C, 300 o C, 400 o C, dengan selang waktu 0.5 jam. Kemudian suhu tanur listrik ditingkatkan terus sampai
mencapai 950 o C dengan selang suhu 100 o C. Waktu yang diperlukan untuk pembakaran gambut lebih kurang semalam (12 jam) atau gambut telah berwarna putih keabu-abuan. Gambut diangkat dari tanur listrik, kemudian dimasukkan ke dalam eksikator selama 0.5 jam, lalu ditimbang dengan neraca (d gram). Dari data ini dapat dihitung kadar abu gambut dengan rumus sebagai berikut: Kadar abu gambut = [d-a]/[b-a] x 100. 3. 3. 5. Penetapan C-organik Penetapan C-organik berdasarkan metode pengabuan kering (Mebius) sebagai berikut: Bahan gambut dalam cawan porselin (a gram) yang telah ditimbang sebesar 25 g dipanaskan dalam oven pada suhu 105 o C selama 24 jam. Kemudian didinginkan didalam eksikator dan ditentukan bobotnya (b gram). Bahan gambut dipanaskan dalam tanur pembakaran pada suhu 375 o C selama 16 jam (suhu 700 o C selama 3 jam). Dinginkan dalam eksikator lalu timbang (c gram). Dari data ini dapat dihitung kadar abu gambut dengan rumus sebagai berikut: % C= [b-c]/[b-a] x 100/1,723 (Angka 1,723 berasal dari 58% C yang didapat dari metode Mebius). b-c= bahan organik yang hilang, b-a= anhidrat (sudah kehilangan air). 3. 3. 6. Penetapan Peluang Kejadian Kering Tidak Balik Kering tidak balik dari gambut ditetapkan berdasarkan metode Water Drop Penetration Time (Bisdom, Dekker, & schoute, 1993) berdasarkan pada kemampuan gambut tersebut untuk menolak air selama waktu tertentu. Peluang kejadian kering tidak balik ditetapkan sebagai berikut : bahan gambut dikeringkan didalam oven pada suhu 50 C dalam selang waktu tertentu. Bahan gambut dibiarkan di luar oven selama 2 hari sampai tercapai kesetimbangan dengan kelembaban udara luar. Kemudian ke bahan gambut tersebut diteteskan tiga tetes aquades dengan menggunakan botol tetes mata yang mempunyai diameter 6 mm, dan diamati sudut kontak (contact angle) antara lapisan air dan permukaan gambut yang dibasahi dengan mengunakan kaca pembesar. Dalam waktu yang
bersamaan, dicatat waktu penetrasi mulai saat tetes pertama sampai air masuk kedalam gambut. Bila sudut kontak > 90 dengan waktu penetrasi > 5 detik, maka dikatakan bahwa gambut tidak dapat menyerap air kembali, sedangkan bila sudut kontak < 90 dengan waktu penetrasi < 5 detik, maka gambut masih dapat menyerap air kembali. Untuk mengukur kadar air kritis, dilakukan pengeringan oven pada suhu 50 C dengan lamanya 15, 30, 45, 55, 65, 75, 90, 105, 120, 135, 150 menit, sehingga diperoleh data proporsi masing-masing unit contoh untuk suatu sebaran peluang binomial terjadi atau tidak terjadinya kering tidak balik. Tabel 1. Klasifikasi Bahan Menolak Air Berdasarkan Metode Water Drop Penetration Time (Bisdom et al., 1993). WDPT (detik) Klasifikasi Bahan <5 Bahan dapat menerap air kembali 5-60 Bahan menolak air lemah 60-600 Bahan menolak air kuat 600-3600 Bahan menolak air sangat kuat >3600 Bahan menolak air ekstrim kuat