BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Pelaksanaan Penelitian ini dilaksanakan di petak percobaan Kelurahan Pasirjati Kecamatan Ujungberung Kota Bandung dimana wilayah tersebut memiliki jenis tanah aluvial berdasarkan peta sebaran jenis tanah yang diterbitkan oleh BPDAS berdasarkan Peta Administrasi Jabar tahun 2003. Percobaan berlangsung pada bulan Februari hingga Maret 2012, sedangkan pengukuran dan analisa permeabilitas dilakukan pada bulan Maret hingga Mei 2012, di Laboratorium Geomekanika Pusat Penelitian Geoteknologi LIPI Jalan Sangkuriang nomor 21 Bandung dan Laboratorium Fisika Tanah Fakultas Pertanian Universitas Padjadjaran Jatinangor. 3.2 Alat dan Bahan Alat penelitian dibagi berdasarkan keperluan pada saat percobaan di lapangan dan pengukuran di laboratorium. 1. Peralatan lapangan : Ring sampler (core sampler) terbuat dari baja atau besi untuk mengambil contoh tanah utuh. Tangkai penekan ring sampler, terbuat besi untuk membenamkan ring sampler kedalam tanah. Cangkul atau sekop untuk mengambil contoh tanah. Pisau tipis untuk memotong sisa tanah pada pangkal ring sampler. Palu kayu atau papan untuk membenamkan ring sampler kedalam tanah. Emrat untuk memberi air pada tanah. Gelas ukur untuk mengukur jumlah pupuk organik dan pupuk hayati cair. Patok kayu untuk menandai batas petak percobaan. 24 FTIP001642/038
25 2. Peralatan laboratorium : Constant head permeability test instrument untuk mengukur permeabilitas contoh tanah. Falling head permeability test instrument untuk mengukur permeabilitas contoh tanah. Unit Permeameter untuk mengukur permeabilitas contoh tanah. Cawan untuk menyimpan tanah pada saat pengukuran dan penimbangan contoh tanah. Timbangan digital untuk menimbang berat contoh tanah. Oven untuk mengeringkan tanah. Labu ukur untuk menganalisa berat jenis tanah. Thermometer untuk mengukur suhu air dan ruangan. Stopwatch untuk mengukur waktu. Jangka sorong untuk mengukur dimensi cetakan dan contoh tanah. Batu pori untuk pembebanan contoh tanah. Kertas saring. Buret untuk mengukur pembacaan tinggi muka air pada saat pengujian. Gelas ukur untuk menampung dan mengukur jumlah air yang melimpas. Slang untuk mengalirkan air. Sementara bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1. Tanah berupa petak percobaan seluas 6,5 m x 2,9 m yang terdiri dari 18 petak kecil dengan luasan tiap petak 250 cm2 dan jarak antar petak 70 cm. 2. Pupuk hayati cair dengan kandungan utama Efective Microorganism yang terdiri dari Lactobacillus sp., Streptomyces sp., dan ragi. 3. Pupuk organik cair dengan kandungan utama pupuk kandang sapi, pupuk daun dan enzim (protease dan lipase). 4. Air untuk penyiraman. FTIP001642/039
26 3.3 Metode Penelitian Penelitian ini menggunakan metode deskriptif dengan membandingkan hasil uji dari setiap alat ukur permeabilitas. Untuk mengetahui respon terhadap perlakuan pupuk, dilakukan analisis statistik berupa uji t-student berpasangan bebas (unpaired comparison) yaitu membandingkan dua nilai tengah contoh dengan asumsi ragam dan dan ulangan sama, dimana hasil eksperimen berupa uji permeabilitas dari ketiga alat uji yaitu constant head permeability test, falling head permeability test dan unit permeameter dari setiap perlakuan dibandingkan. Setiap petak tanah akan diuji nilai permeabilitasnya dengan tiga jenis alat uji yang berbeda. Setelah itu hasil uji berupa nilai permeabilitas akan dibandingkan satu sama lain untuk menganalisa alat uji yang dianggap paling sesuai bagi jenis tanah aluvial, yaitu berdasarkan nilai permeabilitas hasil pengukuran yang tidak berbeda nyata dengan nilai permeabilitas pada literatur. Pada percobaan ini dibuat sebuah petak percobaan yang terdiri dari 18 petak kecil. Terdapat 3 perlakuan yang terdiri dari 6 petak untuk memenuhi standard minimum pengambilan contoh tanah untuk analisa permeabilitas berdasarkan penuntun analisa fisika tanah dari Lembaga Penelitian Tanah (LPT) Bogor, dimana jumlah pengulangan yang dibutuhkan dalam pengujian permeabilitas adalah 6 kali. Perlakuan yang diberikan adalah pemberian pupuk organik, pemberian pupuk hayati, serta petakan tanpa penambahan pupuk yang dibiarkan sebagai kontrol. Terdapat 3 alat yaitu constant head, falling head dan unit permeameter yang akan menguji nilai permeabilitas setiap contoh tanah dari petak perlakuan yang dibandingkan dan dianalisa dengan metode unpaired comparison (tstudent), yaitu : B1 B2 B3 : petak tanpa penambahan pupuk (kontrol) : petak dengan penambahan pupuk hayati cair. : petak dengan penambahan pupuk organik cair. Dengan kriteria uji : t tabel < t hitung terima H1, pada taraf nyata 5 % t tabel > t hitung terima H0, pada taraf nyata 5 % FTIP001642/040
27 Nilai t hitung didapatkan dari persamaan : t hitung ( dimana : ( dan : 3.4 ) + ) (7) ( ) (8) ( ) (9) (6) Parameter yang diamati Parameter yang diamati dalam penelitian ini terdiri dari parameter utama dan parameter penunjang. Parameter utama adalah permeabilitas sedangkan parameter penunjang adalah parameter yang berpengaruh terhadap nilai permeabilitas suatu contoh tanah yaitu : Bobot isi Porositas Tekstur tanah Kandungan bahan organik tanah. Untuk parameter utama yaitu permeabilitas, pengukuran dilakukan dengan semua alat ukur, terhadap setiap contoh tanah dengan ulangan sebanyak 6 kali. 3.5 Prosedur Penelitian Dalam penelitian ini, tahapan pelaksanaan penelitian yang dilakukan adalah : 1. Pembuatan petak percobaan dan pemberian perlakuan Petak percobaan dibuat dengan ukuran 6,5 m x 2,9 m dengan pemberian 3 perlakuan yang setiap perlakuannya terdiri dari 6 petak. Setiap petak kecil berukuran 250 cm2 dan jarak antar petak kecil 70 cm. Perlakuan pertama berupa perak kontrol yang dibiarkan tanpa penambahan pupuk, perlakuan kedua berupa penambahan bahan organik yaitu penyemprotan pupuk organik cair sebanyak 30 ml yang dilarutkan dalam air sebanyak 1 liter. Sedangkan perlakuan ketiga berupa penyemprotan pupuk hayati sebanyak 30 ml yang FTIP001642/041
28 dilarutkan dalam 1 liter air. Petak dengan perlakuan penambahan pupuk organik cair dan pupuk hayati akan diinkubasi selama 15-30 hari. 2. Pengambilan contoh tanah. Contoh tanah yang digunakan dalam pengukuran permeabilitas ini adalah contoh tanah tidak terganggu (undisturb soil sample) atau dapat juga disebut contoh tanah utuh. Pengambilan contoh diambil dari lapisan atas (top soil) yaitu kedalaman 0-20 cm. Kualitas contoh tanah yang diuji sangat mempengaruhi keakuratan data hasil pengukuran, maka pengambilan contoh tanah harus mengikuti langkah-langkah yang benar sebagai berikut : a. Ratakan dan bersihkan permukaan tanah dari rumput atau serasah. b. Gali tanah sampai kedalaman tertentu (5-10 cm) di sekitar calon ring sampler diletakkan, kemudian ratakan tanah dengan pisau. c. Letakan ring sampler tegak lurus diatas permukaan tanah, kemudian dengan balok kecil tekan ring sampler hingga masuk kedalam tanah sebanyak ¾ bagian. d. Letakkan ring sampler lain diatas ring sampler pertama, lalu tekan hingga ring sampler kedua masuk ke dalam tanah ± 1 cm. e. Pisahkan ring sampler pertama dengan ring sampler kedua. f. Gali tanah dengan sekop. Dalam menggali, ujung sekop harus berada pada posisi lebih dalam dari ring sampler agar tanah dibawah ring sampler ikut terangkat. g. Iris kelebihan tanah pada permukaan atas ring sampler, lalu tutup dengan tutup plastik yang telah tersedia. Setelah itu iris kelebihan tanah pada bagian bawah ring sampler dengan cara yang sama seperti pengirisan tanah pada bagian atas ring sampler. h. Cantumkan label berupa informasi kadalaman pengambilan contoh serta tanggal dan lokasi pengambilan contoh tanah di atas tutup tabung. 3. Analisa laboratorium : 1. Pengukuran permeabilitas dengan tiga alat uji. FTIP001642/042
29 a. Pengukuran permeabilitas dengan metode tinggi tetap (constant head permeability test) : Ambil contoh tanah yang telah didapatkan, lepaskan penutup ring. Pasangkan pada tabung cetakan. Pasangkan kertas saring pada kedua ujung cetakan tanah. Beri pembebanan dengan memasang batu berpori di kedua ujung cetakan tanah. Alirkan air melalui selang intake, biarkan air mengalir hingga terjadi penjenuhan contoh tanah pada cetakan. Seletah contoh tanah jenuh, tutup tabung cetakan. Alirkan air melalui selang hingga debit air keluar konstan. Hidupkan stopwatch dan tampung air yang keluar dengan gelas ukur. Catat waktu yang dibutuhkan untuk mendapatkan volume tertentu. b. Pengukuran permeabilitas dengan metode tinggi jatuh (falling head permeability test) : Pasangkan contoh tanah pada tabung cetakan. Pasangkan kertas saring di kedua ujung contoh tanah pada tabung cetakan. Beri pembebanan dengan batu berpori di kedua ujung contoh tanah pada tabung cetakan. Tutup tabung cetakan. Pasangkan buret pada papan, lalu atur tinggi air sebagai pembacaan awal (h1), catat.. Buka kran buret dan biarkan air mengisi tabung cetakan hingga penuh. Jenuhkan contoh tanah pada cetakan dengan mengalirkan air melalui selang intake. Alirkan air melalui contoh tanah yang diuji hingga mendapatkan debit konstan lalu tutup kembali kran buret. FTIP001642/043
30 Buka kran buret bersamaan dengan menyalakan stopwatch, hingga terbaca penurunan muka air pada buret. Hentikan percobaan pada waktu yang ditetapkan, lalu baca tinggi muka air pada buret (h2), catat. Hitung dimensi contoh tanah dalam tabung cetakan. c. Pengukuran permeabilitas dengan metode aliran tetap (unit permeameter) : Rendam contoh tanah beserta ring sampler dalam bak perendaman hingga setinggi 3 cm dari dasar bak perendaman. Perendaman dilakukan minimal selama 24 jam hingga didapatkan tanah contoh tanah yang jenuh sempurna. Hubungkan ring sampler berisi contoh tanah dengan ring kosong menggunakan selang kecil. Selama proses perekatan, ring sampler berisi contoh tanah tetap berada didalam bak perendaman. Pindahkan ring sampler tersebut kedalam alat berupa tabung dengan diameter lebih besar, kemudian dialirkan air dengan jumlah konstan. Lakukan pengukuran volume air yang keluar melalui massa tanah. Pengukuran pertama dilakukan pada hari pertama setelah 2 jam pengaliran air dilanjutkan dengan pengukuran kedua pada hari kedua selama 3 jam setelah pengaliran air. 2. Analisa parameter pendukung yaitu, tekstur, bobot isi, porositas, berat jenis tanah dan kandungan bahan organik. 3. Membandingkan nilai permeabilitas hasil pengukuran dengan nilai permeabilitas berdasarkan literatur. 4. Menganalisa alat uji yang dianggap paling sesuai untuk jenis tanah aluvial. 5. Menganalisa pengaruh penambahan bahan organik untuk tanah aluvial berdasarkan pengamatan terhadap perubahan sifat fisiknya. FTIP001642/044