12 III. BAHAN DAN METODE 3.1. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilakukan melalui percobaan rumah kaca. Tanah gambut berasal dari Desa Arang-Arang, Kecamatan Kumpeh, Jambi, diambil pada bulan November 2009. Percobaan rumah kaca dilaksanakan di Kebun Percobaan Cikabayan, Institut Pertanian Bogor, sedangkan analisis tanah dan tanaman dilakukan di Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Percobaan rumah kaca berlangsung selama bulan Maret hingga Agustus 2010. 3.2. Bahan dan Alat Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi : Tanah gambut dalam yang berasal dari Kumpeh, Jambi. Contoh tanah (bulk sample) diambil dari kedalaman 0-20 cm. Sebagai sumber silikat digunakan terak baja berukuran kurang dari 2 mm, yang berasal dari PT Krakatau Steel, Cilegon. Pupuk yang diberikan meliputi urea, SP-18, KCl, dan pupuk mikro (CuSO 4 dan ZnSO 4 ). Tanaman padi yang digunakan adalah varietas Ciherang. Analisis tanah dan tanaman menggunakan beberapa bahan kimia. Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah : ember (digunakan sebagai pot), plastik, meteran, penggaris, hand sprayer, timbangan, jaring perangkap burung, kain kassa, bambu, dan beberapa peralatan untuk analisis tanah dan tanaman di laboratorium yaitu labu kjeldhal/digestion, destilator dan labunya, spectrophotometer, flamephotometer, atomic absorption spectrophotometer (AAS), serta peralatan lainnya.
13 3.3. Metode Penelitian 3.3.1. Rancangan Penelitian Percobaan pot di rumah kaca merupakan percobaan faktor tunggal dengan 14 perlakuan dan 4 ulangan sehingga jumlah satuan percobaan sebanyak 56. Perlakuan yang diberikan tertera pada Tabel 3. Rancangan yang dipakai adalah rancangan acak lengkap (RAL). Adapun model matematika rancangan percobaan ini adalah sebagai berikut : Y ij = μ + Pi + Eij di mana : Yij = Nilai pengukuran/pengamatan pada perlakuan ke i dan ulangan ke j Pi = Pengaruh perlakuan ke-i Eij = Galat Analisis statistik dengan menggunakan ANOVA (program SPSS 16) dan apabila berpengaruh nyata selanjutnya dilakukan analisis lanjutan dengan menggunakan Duncan s Multiple Range Test (DMRT) atau uji wilayah Duncan pada taraf α = 5%. 3.3.2. Percobaan Rumah Kaca 1. Persiapan Inkubasi Penetapan kadar air tanah gambut didasarkan metode gravimetri. Pengeringan gambut dilakukan pada suhu 105 C selama 24 jam. Kadar air (KA) gambut dihitung sebagai berikut: Kadar Air ( KA ) = Bobot Tanah Awal Bobot Kering Oven x 100 % Bobot Kering Oven Setelah diketahui kadar air, maka dapat ditentukan berapa kg tanah yang harus dimasukkan ke dalam pot untuk diinkubasi bersama terak baja. Bobot kering mutlak (BKM) telah ditentukan sebesar 3 kg/pot, sehingga tanah yang harus ditimbang (BKU) dihitung sebagai berikut :
14 BKU = (KA x BKM) + BKM Berdasarkan perhitungan tersebut didapatkan bobot tanah per pot yaitu 11.78 kg (kadar air = 292.67%). Terak baja diberikan dengan dosis 0, 1, 2, 3, 4, dan 5% atau 0, 30, 60, 90, 120, dan 150 g/pot, lalu diaduk bersama tanah dan diinkubasi dalam rumah kaca selama 1 bulan. Tabel 3. Dosis Pupuk yang Diberikan per Pot Perlakuan Terak Baja Urea SP-18 KCl CuSO 4 ZnSO 4...(g/kg)... 1. Kontrol 0 0 0 0 0 0 2. Standar 0 1.5 1.5 0.75 0.05 0.05 3. NPK 1 (50% Standar) 0 0.75 0.75 0.38 0 0 4. NPK 1 + 1% Slag 10 0.75 0.75 0.38 0 0 5. NPK 1 + 2% Slag 20 0.75 0.75 0.38 0 0 6. NPK 1 + 3% Slag 30 0.75 0.75 0.38 0 0 7. NPK 1 + 4% Slag 40 0.75 0.75 0.38 0 0 8. NPK 1 + 5% Slag 50 0.75 0.75 0.38 0 0 9. NPK 2 (75% Standar) 0 1.13 1.13 0.56 0 0 10. NPK 2 + 1% Slag 10 1.13 1.13 0.56 0 0 11. NPK 2 + 2% Slag 20 1.13 1.13 0.56 0 0 12. NPK 2 + 3% Slag 30 1.13 1.13 0.56 0 0 13. NPK 2 + 4% Slag 40 1.13 1.13 0.56 0 0 14. NPK 2 + 5% Slag 50 1.13 1.13 0.56 0 0 2. Penanaman dan Pemeliharaan Penanaman dengan menggunakan bibit yang telah berumur 21 hari. Setiap pot ditanami sebanyak 2 batang bibit padi. Pupuk yang diberikan berupa urea, SP-18, KCl dan pupuk mikro (CuSO 4 dan ZnSO 4 ). Pupuk SP-18 diberikan seluruhnya saat tanam, urea diberikan tiga kali dengan rincian 1/3 bagian saat tanam, 1/3 bagian pada saat tanaman berumur 21 hari setelah tanam, 1/3 bagian pada saat tanaman berumur 35 hari setelah tanam, dan KCl diberikan dua kali dengan dosis masing-masing ½
15 bagian pada saat tanam dan ½ bagian pada saat tanaman berumur 35 hari setelah tanam. Dalam percobaan ini tidak dilakukan penyemprotan pestisida, karena gejala penyakit pada tanaman tidak diamati. Tinggi air genangan disesuaikan dengan kondisi di lapang, sehingga setiap 2-3 hari sekali pot disiram hingga tinggi air genangan mencapai 2.5-5 cm dari permukaan tanah. Setelah malai mulai tumbuh, jaring perangkap burung dipasang untuk menghindari serangan burung pada rumah kaca sehingga malai tidak dimakan oleh burung. 3. Pengamatan Variabel yang diamati dalam penelitian ini adalah variabel pertumbuhan vegetatif dan produksi. Variabel pertumbuhan tanaman yang diamati terdiri dari : tinggi tanaman, jumlah anakan maksimum, dan anakan produktif. Pengukuran tinggi tanaman dilakukan dengan mengukur tinggi tanaman mulai dari permukaan tanah sampai dengan ujung daun tertinggi setelah diluruskan. Variabel produksi tanaman yang diukur terdiri dari bobot gabah kering panen (BGKP), bobot gabah kering giling (BGKG), bobot kering gabah bernas (BKGB), dan persentase gabah hampa (GH). 4. Pemanenan Panen dilakukan pada saat tanaman berumur 15 dan 16 minggu. Pemanenan tidak dilakukan secara serempak, karena pemasakan malai tiap perlakuan berbeda. Sebagian tanaman yang dipanen pada minggu ke-15 adalah perlakuan terak baja, karena lebih cepat matang. Pada saat pemanenan, pematangan yang tidak merata juga terjadi dalam satu pot, sehingga harus dilakukan panen dua kali. Gabah yang telah dipanen dipisahkan dari malai yang kemudian ditimbang sebagai bobot gabah kering panen. Selanjutnya gabah dijemur selama sehari, dan ditimbang untuk bobot gabah kering giling. Setelah itu, dilakukan pemisahan antara gabah bernas dan gabah hampa dan ditimbang masing-masing bobotnya. Biomassa tanaman yang berupa akar, daun, dan batang dicuci hingga bersih untuk dilakukan analisis tanaman. Setelah panen, contoh tanah yang terdapat dalam pot diambil untuk dilakukan analisis tanah. Pengambilan contoh tanah menggunakan pipa paralon kecil, diambil
16 kurang lebih dua titik yang terletak berjauhan. Kemudian contoh tanah tersebut dikering udara selama 3 hari untuk ditetapkan kadar airnya. Analisis tanah yang dilakukan antara lain analisis ph H 2 O, basa-basa Ca-dd, Mg-dd, Na-dd dan K-dd dengan pengekstrak NH 4 OAc, unsur mikro Fe, Mn, Cu, dan Zn tersedia, dan kandungan logam berat beracun timbal (Pb), kadmium (Cd), timah (Sn), Arsen (As), dan merkuri (Hg) tersedia. Analisis yang dilakukan pada biomassa tanaman berupa jerami meliputi : penetapan kadar hara N, P, K, Ca dan Mg total, unsur mikro Cu dan Zn total, dan kandungan logam berat beracun Pb, Cd, Sn, As, dan Hg total pada gabah. 3.4. Metode Penilaian Efisiensi Pupuk dan Persentase Hasil Produksi Metode perhitungan efisiensi pupuk digunakan untuk menilai sampai sejauh mana tanaman dapat memanfaatkan unsur hara yang telah diserap untuk berproduksi lebih tinggi tanpa menambah hara yang diperlukan, dimana formulanya sebagai berikut. Efisiensi Pupuk (%) = Serapan Hara Perlakuan Serapan Hara Kontrol x 100% Dosis Pupuk yang Diberikan Produksi relatif menunjukkan perbandingan persentase hasil produksi tanaman padi antara standar dengan kontrol dan semua perlakuan. Penilaian produksi relatif adalah sebagai berikut. Produksi Relatif (%) = Produksi Perlakuan x 100% Produksi Standar 3.5. Metode Analisis Logam Berat Tanah dan Tanaman 3.5.1. Analisis Logam Berat Pb, Cd, As, Hg, dan Sn tersedia pada Tanah Alat dan Bahan : 1. Contoh Tanah 2. Timbangan 3. Botol film
17 4. Mesin pengocok 5. Kertas saring 6. Corong 7. HCl 0,05 N 8. Tabung kocok Cara Kerja : Contoh tanah kering udara ditimbang sebanyak 5 g dan dimasukkan ke dalam tabung kocok. Kemudian ditambahkan 20 ml HCl 0,05 N, dan dikocok selama 30 menit dengan menggunakan mesin pengocok. Selanjutnya, larutan tanah tersebut disaring dan ditampung ke dalam botol film. Pengukuran : Hasil ekstrak jernih diukur dengan AAS menggunakan deret standar masing-masing logam berat sebagai pembanding. Perhitungan : Kadar logam berat (ppm) = ppm kurva x ( ml ekstrak )/( 1.000 ml ) x 1000 g ( g contoh ) -1 x fk Keterangan : ppm kurva = kadar contoh yang didapat dari kurva hubungan antara kadar deret standar dengan pembacaannya setelah di koreksi blangko 1000 = faktor konversi ke ppm fk = faktor koreksi kadar air 3.5.2. Analisis Logam Berat Pb, Cd, As, Hg, dan Sn total pada Tanaman Alat dan Bahan : 1. Gabah 2. Asam Nitrat 3. Larutan Perklorat HClO4
18 4. Blok digestion 5. Tabung digestion 6. Botol film 7. Aquades 8. Corong 9. Labu ukur 50 ml Cara Kerja : Contoh gabah yang telah dikupas dan ditumbuk halus menjadi tepung, ditimbang sebanyak 0,5 g, kemudian dimasukkan ke dalam tabung digestión. Selanjutnya, ditambahkan campuran asam nitrat dan perklorat dengan perbandingan 2 : 1 sebanyak 5 ml, lalu didiamkan semalam. Destruksi dilakukan selama 1½ jam pada suhu 150 C, kemudian ditambahkan HCl 6 N 1 ml. Larutan pada tabung digestión dipanaskan kembali selama ½ jam, dan suhu dinaikkan menjadi 230 o C. Setelah itu, tabung diangkat dan ditunggu hingga panas berkurang, kemudian ditampung ke dalam labu ukur 50 ml, dan ditambahkan aquades sampai dengan tanda tera. Pengukuran : Hasil ekstrak jernih diukur dengan AAS menggunakan deret standar masing-masing logam berat sebagai pembanding. Perhitungan : Kadar logam berat (ppm) = ppm kurva x ( ml ekstrak )/( 1.000 ml ) x 1000 g( g contoh ) -1 x fk Keterangan : ppm kurva = kadar contoh yang didapat dari kurva hubungan antara kadar deret standar dengan pembacaannya setelah di koreksi blangko 1000 = faktor konversi ke ppm fk = faktor koreksi kadar air