15 3 BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian ini dilaksanakan mulai Januari sampai Juni 2012 di unit lapangan Pasir Sarongge, University Farm IPB (1200 m dpl), kecamatan Pacet, kabupaten Cianjur, Jawa Barat. Analisis fisik dan kimia tanah, pupuk anorganik (Urea, SP-36 dan KCl) dilakukan di Balai Penelitian Tanah, analisis kimia pupuk organik dilakukan di Laboratorium Tanah dan Sumber Daya Lahan, analisisis biologi pupuk hayati dilakukan di Laboratorium Bioteknologi dan Lingkungan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bahan dan Alat Bahan-bahan yang digunakan adalah benih buncis mini varietas French Bean, pupuk kandang ayam petelur, pupuk kandang kambing, pupuk kandang sapi, yang digunakan dianalisis unsur haranya disajikan pada Tabel 1, pupuk Biost (Bacillus sp, Trichoderma sp, Mikroba Pelarut fosfat), pupuk Azozo (Azospirillum, Azotobacter, Fungi Pelarut Fosfat), yang digunakan dianalisis total mikrobnya disajikan pada Tabel 2, pupuk anorganik (Urea 45.81%N, SP-36 35.87%P 2 O 5, KCl 60.56%K 2 O), yang digunakan dianalisis kandungan haranya disajikan pada Tabel 3 dan bahan-bahan kimia untuk analisis tanah. Peralatan yang digunakan adalah peralatan tanam, peralatan laboratorium untuk analisis tanah dan peralatan untuk pengamatan seperti penggaris, jangka sorong dan timbangan. Metode Penelitian Penelitian ini terdiri dari dua tahapan percobaan. Percobaan I yaitu pengaruh pupuk organik dan pupuk hayati terhadap pertumbuhan dan produksi buncis mini. Pupuk organik dan pupuk hayati yang terbaik yang didapatkan dari percobaan I digunakan pada percobaan II. Pada percobaan II yaitu efektifitas pupuk organik dan pupuk hayati dalam meningkatkan efisiensi pupuk anorganik. Percobaan I : Pengaruh pupuk organik dan pupuk hayati terhadap pertumbuhan dan produksi buncis mini Percobaan I dilaksanakan mulai Januari sampai April 2012 di unit lapangan Pasir Sarongge, University Farm IPB (1200 m dpl), kecamatan Pacet, Kabupaten Cianjur, Jawa Barat. Bahan-bahan yang digunakan adalah benih buncis mini varietas French Bean, tiga jenis pupuk organik yang terdiri atas pupuk kandang ayam petelur, pupuk kandang kambing dan pupuk kandang sapi. Dua jenis pupuk hayati yang terdiri atas Biost dan Azozo. Peralatan yang digunakan adalah peralatan tanam dan peralatan yang digunakan untuk pengamatan seperti penggaris, jangka sorong dan timbangan serta peralatan yang dibutuhkan untuk analisis dan pengamatan di laboratorium.
16 Percobaan ini bertujuan untuk mendapatkan pupuk organik dan pupuk hayati yang terbaik dari beberapa jenis penggunaan pupuk organik dan pupuk hayati. Percobaan menggunakan Rancangan Acak Kelompok dengan 2 faktor dan 4 ulangan. Faktor I adalah Pupuk Organik yang terdiri atas 3 taraf yaitu: pupuk kandang ayam petelur (20 ton ha -1 ), pupuk kandang kambing (20 ton ha -1 ), pupuk kandang sapi ( 20 ton ha -1 ). Tabel 1. Sifat kimia pupuk organik yang digunakan dalam penelitian Jenis analisis* Jenis Pupuk Kandang Sapi Ayam Kambing C (%) 32.47 34.19 26.72 N (%) 1.72 2.12 1.90 Nisbah C/N 18.88 16.13 14.06 P (ppm) 1.98 2.37 1.24 K (ppm) 14.52 57.87 85.59 Ca (%) 1.17 5.30 1.37 Mg(%) 1.52 0.93 1.08 KTK (me/100g) 73.33 48.37 73.37 S (ppm) 5.63 5.64 7.94 Kadar air (%) 153.46 45.26 164.40 ph 6.90 7.90 7.80 Keterangan : *) Analisis di lakukan di Laboratorium Tanah dan Sumber Daya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor Faktor II adalah Pupuk Hayati yang terdiri atas 3 taraf yaitu : Kontrol, Biost (500 kg ha -1 ), Azozo (50 kg ha -1 ). Analisis biologi tanah pupuk hayati yang dilakukan di Laboratorium Bioteknologi Tanah dan Lingkungan dapat dilihat pada Tabel 2. Kombinasi dari faktor pertama dan faktor kedua diperoleh 9 kombinasi perlakuan. Setiap kombinasi perlakuan diulang dalam 4 kelompok sehingga terdapat 36 satuan percobaan. Setiap satuan percobaan diambil 5 tanaman sampel. Ukuran petak yang digunakan adalah 5 m x 1.5 m dan tinggi 30 cm. Jarak antar petak percobaan 50 cm, selain sebagai jalan juga untuk saluran pembuangan air (drainase). Data dianalisis dengan menggunakan sidik ragam dengan uji F 5% dan apabila pengaruh perlakuan nyata maka dilakukan pengujian dengan menggunakan uji DMRT.
17 Tabel 2. Analisis Biologi Tanah Pupuk Hayati yang Digunakan dalam penelitian No. Kode Sampel Jenis Analisis* Hasil Analisa SPK g -1 Hari Ke 7 28 1 Azozo Azotobacter 16.00 x 10 7 1.47 x 10 6 Azospirillum 1.12 x 10 7 3.80 x 10 3 Pelarut Fosfat 31.35 x 10 7 6.83 x 10 4 2 Biost Azotobacter 0 Pelarut Fosfat 0 Keterangan : *) Analisis di lakukan di Laboratorium Bioteknologi Tanah dan Lingkungan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor Pelaksanaan Percobaan Pengolahan lahan dilakukan 2 minggu sebelum penanaman ditujukan untuk menciptakan media tanam yang ideal, sehingga tanaman dapat tumbuh dengan baik. Pengolahan lahan meliputi: pembersihan rumput-rumputan, penggemburan tanah dan pembuatan parit-parit drainase. Penelitian menggunakan dua jenis pupuk hayati yaitu Biost (Bacillus sp, Trichoderma sp, Mikroba Pelarut fosfat) dan Azozo (Azospirillum, Azotobacter, Fungi Pelarut Fosfat). Pupuk hayati Biost diperoleh dari PT. Sitosu Agro Cemerlang Jakarta. Pembuatan pupuk hayati Azozo dilakukan di Laboratorium Bioteknologi Tanah. Isolat bakteri yang digunakan sebagai pupuk hayati adalah Azospirillum, Azotobacter dan fungi pelarut posfat yang didapatkan dari Laboratorium Bioteknologi Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumber Daya Lahan, Fakultas Pertanian, IPB. Perbanyakan bakteri dilakukan dalam media spesifik, yaitu media NB (Azospirillum dan Azotobacter), media Pikovskaya cair (Fungi Pelarut Posfat). Penyiapan pupuk hayati dilakukan beberapa tahap, yaitu sterilisasi media cair dan carrier ( tanah dan arang kelapa yang dihaluskan), inokulasi, inkubasi, sentrifugasi untuk menghasilkan pupuk hayati yang sudah diperkaya dengan mikrob. Aplikasi pemberian pupuk hayati dan pupuk kandang dilakukan pada saat seminggu sebelum tanam. Pemberian pupuk hayati dan pupuk kandang diberikan secara bersamaan dan hanya diberikan 1 kali seminggu sebelum tanam. Cara aplikasi ditebar secara merata pada setiap satuan percobaan. Penanaman buncis mini varietas French Bean dilakukan dengan pola pagar atau barisan karena penanamannya dilakukan pada satuan percobaan. Biji langsung ditanam pada satuan percobaan yang telah dipersiapkan dengan jarak tanam adalah 50 cm x 25 cm. Tiap lubang tanam dapat diisi 1 butir benih dengan kedalaman sekitar 1 cm. Setelah itu lubang tanam ditutup dengan tanah.
18 Selama penelitian ini dilakukan pestisida tidak digunakan dalam pemeliharaan tanaman buncis mini. Pemeliharaan tanaman buncis mini yang dilakukan meliputi: pengguludan, penyulaman serta penyiangan. Peninggian guludan dilakukan pada saat tanaman berumur kurang lebih 20 dan 40 hari. Tujuan dari pengguludan adalah untuk memperbanyak akar, menguatkan tumbuhnya dan memelihara struktur dan keremahan tanah. Penyulaman tanaman selambat-lambatnya dilakukan seminggu setelah tanam. Penyulaman dilakukan apabila yang perlu disulam sekitar 10-25%. Penyiangan dilakukan pada waktu tanaman berumur 2-3 minggu setelah tanam. Pembersihan gulma dari areal tanaman buncis mini akan mengurangi serangan hama dan penyakit juga akan mempermudah proses pemanenan. Rumput-rumput liar (gulma) dicabut secara manual ataupun dibersihkan kored atau parang. Panen sudah mulai dilakukan pada masa tanam 45 50 hari setelah tanam. Polong buncis mini yang dapat dipanen bila polong sudah berdiameter 0.5 mm dan memiliki panjang sekitar 10-15 cm. Pemetikan polong dilakukan secara bertahap yaitu sekitar 3-4 hari sekali. Pemetikan polong dilakukan dengan menggunakan gunting. Pada saat pemetikan, sisa tangkai polong sepanjang 1 cm sangat berguna untuk ketahanan simpan buncis mini. Polong memperlihatkan ciri-ciri sebagai berikut: warna polong agak muda dan suram, permukaan kulitnya agak kasar, biji dalam polong belum menonjol, dan bila polong dipatahkan akan menimbulkan bunyi letup. Panen dilakukan dengan cara memetik buncis mini dengan tangan. Pelaksanaan panen dilakukan secara bertahap, yaitu setiap 2-3 hari sekali dan dihentikan pada saat tanaman berumur lebih dari 80 hari atau 7 kali panen (Susila 2006). Buncis mini yang telah dipetik dipindahkan ke tempat teduh dan dijauhkan dari sinar matahari untuk penyimpanan. Penyimpanan sebaiknya di tempat yang gelap dan dingin. Periode panen yang diperoleh pada penelitian ini sebanyak 10 kali panen. Penurunan produksi sudah mulai terjadi pada panen ke-7. Hal ini ditunjukkan dari jumlah polong yang dihasilkan semakin sedikit dan beberapa tanaman buncis mini sudah mati. Pengamatan Peubah yang diamati pada percobaan I adalah : 1. Tinggi tanaman (cm) Pengukuran tinggi tanaman dilakukan pada satuan percobaan, setiap satuan percobaan telah ditentukan sebanyak 5 tanaman sampel. Pengukuran dilakukan setiap 2 minggu sekali yaitu pada saat tanaman berumur 14 HST dan 28 HST. Tinggi tanaman diukur dari permukaan tanah sampai titik tumbuh pada batang utama dengan menggunakan penggaris. 2. Jumlah polong per tanaman Perhitungan jumlah polong dilakukan pada setiap satuan percobaan yang telah ditentukan sebanyak 5 tanaman sampel yang diberi tanda. Jumlah polong per tanaman sampel pada setiap percobaan dihitung selama periode panen yang dihasilkan.
19 3. Diameter polong per tanaman (mm) Pengukuran diameter polong dilakukan pada setiap satuan percobaan yang telah ditentukan sebanyak 5 tanaman sampel yang diberi tanda. Diameter polong per tanaman sampel pada setiap satuan percobaan dihitung selama periode panen yang dihasilkan. Pengukuran diameter polong dilakukan dengan menggunakan jangka sorong. 4. Panjang polong (cm) Pengukuran panjang polong dilakukan pada setiap satuan percobaan yang telah ditentukan sebanyak 5 tanaman sampel yang diberi tanda. Panjang polong per tanaman sampel pada setiap satuan percobaan dihitung selama periode panen yang dihasilkan. Pengukuran panjang polong diukur dari ruas pertama sampai ujung polong, dilakukan pada saat panen dengan menggunakan penggaris. 5. Bobot polong per tanaman (g) Penimbangan bobot polong per tanaman dilakukan pada setiap satuan percobaan yang telah ditentukan sebanyak 5 tanaman sampel yang diberi tanda. Bobot polong per tanaman sampel pada setiap percobaan dihitung selama periode panen yang dihasilkan. Bobot polong per tanaman ditimbang pada saat panen dengan menggunakan timbangan. 6. Bobot polong per bedeng(g) Penimbangan bobot polong per bedeng dilakukan pada setiap satuan percobaan. Jumlah polong yang dihasilkan dari setiap bedeng ditimbang untuk mengetahui bobot polong per satuan percobaan. Bobot polong per satuan percobaan diukur pada saat panen dengan menggunakan timbangan. 7. Bobot polong per hektar (kg) Penimbangan bobot polong per satuan percobaan yang dihasilkan dikonversi ke ton ha -1. Percobaan II. Efektifitas pupuk organik dan pupuk hayati dalam meningkatkan efisiensi pupuk anorganik Percobaan II dilaksanakan pada bulan April sampai Juni 2012 di University Farm IPB, Pasir Sarongge, Kecamatan Pacet, Kabupaten Cianjur, Jawa Barat. Bahan-bahan yang digunakan adalah benih buncis mini varietas French Bean, pupuk kandang ayam petelur, pupuk hayati Azozo, pupuk anorganik (Urea, SP-36, KCl) dan bahan-bahan kimia untuk analisis tanah. Peralatan yang digunakan adalah peralatan tanam dan peralatan yang digunakan untuk pengamatan seperti penggaris, jangka sorong dan timbangan. Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui efektifitas dari penggunaan pupuk organik dan pupuk hayati yang dikombinasikan dengan berbagai dosis pupuk anorganik. Percobaan menggunakan Rancangan Petak Terpisah yang terdiri atas 2 faktor. Petak Utama adalah perlakuan aplikasi pupuk organik dan pupuk hayati terpilih yang terdiri atas 2 taraf, yaitu : Tanpa pupuk organik dan tanpa pupuk hayati, aplikasi pupuk kandang ayam + Azozo. Anak Petak adalah perlakuan dosis pupuk anorganik yang terdiri atas 4 taraf : 150% dosis pupuk anorganik (225 kg Urea ha -1, 375 kg SP-36 ha -1, 270 kg KCl ha -1 ), 100% dosis pupuk anorganik (150 kg Urea ha- 1, 250 kg SP-36 ha -1, 180 kg KCl ha- 1 ), 50%
20 dosis pupuk anorganik (75 kg Urea ha -1, 125 kg SP-36 ha -1, 90 kg KCl ha -1 ), 0% dosis pupuk anorganik. Tabel 3. Kandungan Hara Pupuk anorganik yang digunakan dalam penelitian Pupuk N P 2 O 5 K 2 O.. (%)... Urea 45.81 SP-36 35.87 KCl 60.56 Keterangan : Analisis dilakukan di Balai Penelitian Tanah, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Departemen Pertanian, Bogor Kombinasi dari petak utama dan anak petak diperoleh 8 kombinasi perlakuan. Setiap kombinasi perlakuan diulang dalam 4 kelompok sehingga terdapat 32 satuan percobaan. Setiap petak tanaman percobaan diambil 5 tanaman sampel. Ukuran satuan percobaan yang digunakan adalah 5 m x 1.5 m dan tinggi 30 cm. Jarak antar bedengan 50 cm, selain sebagai jalan juga untuk saluran pembuangan air (drainase). Data dianalisis dengan menggunakan sidik ragam dengan uji F 5% dan apabila pengaruh perlakuan nyata maka dilakukan pengujian dengan menggunakan uji kontras polinomial. Bagan percobaan dapat dilihat pada gambar lampiran 25. Pelaksanaan Percobaan Pengolahan lahan dilakukan 2 minggu sebelum penanaman ditujukan untuk menciptakan media tanam yang ideal, sehingga tanaman dapat tumbuh dengan baik. Pengolahan lahan meliputi: pembersihan rumput-rumputan, penggemburan tanah, dan pembuatan parit-parit drainase. Percobaan II menggunakan pupuk hayati Azozo. Pembuatan Azozo dilakukan di Laboratorium Bioteknologi Tanah. Isolat bakteri yang digunakan sebagai pupuk hayati adalah Azospirillum, Azotobacter dan fungi pelarut posfat yang didapatkan dari Laboratorium Bioteknologi Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumber Daya Lahan, Fakultas Pertanian, IPB. Perbanyakan bakteri dilakukan dalam media spesifik, yaitu media NB (Azospirillum dan Azotobacter), media Pikovskaya cair (Fungi Pelarut Posfat). Penyiapan pupuk hayati dilakukan beberapa tahap, yaitu sterilisasi media cair dan carrier ( tanah dan arang kelapa yang dihaluskan), inokulasi, inkubasi, sentrifugasi untuk menghasilkan pupuk hayati yang sudah diperkaya dengan mikrob. Aplikasi pemberian pupuk kandang ayam dan pupuk hayati Azozo dilakukan pada saat seminggu sebelum tanam. Pemberian pupuk hayati Azozo dan pupuk kandang ayam diberikan secara bersamaan dan hanya diberikan 1 kali seminggu sebelum tanam. Cara aplikasi ditebar secara merata pada setiap satuan percobaan.
21 Penanaman buncis mini varietas French Bean dilakukan dengan pola pagar atau barisan karena penanamannya dilakukan pada satuan percobaan. Biji langsung ditanam pada satuan percobaan yang telah dipersiapkan dengan jarak tanam adalah 50 cm x 25 cm. Tiap lubang tanam dapat diisi 1 butir benih dengan kedalaman sekitar 1 cm. Setelah itu lubang tanam ditutup dengan tanah. Pupuk urea diberikan 3 kali yaitu pada saat tanam, 2 dan 4 MST. Pupuk SP-36 hanya diberikan 1 kali pada saat tanam, sedangkan pupuk KCl diberikan 3 kali yaitu pada saat tanam, 2 dan 4 MST. Pemberian pupuk KCl pada 2 dan 4 MST hanya diberikan 50% dosis. Cara aplikasi ditebar secara merata pada barisan tanaman. Tabel 4. Perhitungan kebutuhan pupuk anorganik yang digunakan dalam penelitian Umur Urea SP-36 KCl...Kg/ha/musim tanam... Saat tanam 50 250 90 2 MST 50-45 4 MST 50-45 Total 150 250 180 Keterangan : Rekomendasi Pupuk untuk Buncis pada tanah mineral dengan tingkat kandungan P dan K sedang ( Maynard dan Hocmuth 1999) Penelitian ini tidak menggunakan pestisida dalam pemeliharaan tanaman. Pemeliharaan tanaman buncis mini yang dilakukan meliputi: pengguludan, penyulaman serta penyiangan. Peninggian guludan dilakukan pada saat tanaman berumur kurang lebih 20 dan 40 hari. Tujuan dari pengguludan adalah untuk memperbanyak akar, menguatkan tumbuhnya, dan memelihara struktur tanah. Penyulaman tanaman selambat-lambatnya dilakukan seminggu setelah tanam. Penyulaman dilakukan apabila yang perlu disulam sekitar 10-25%. Penyiangan dilakukan pada waktu tanaman berumur 2-3 minggu setelah tanam. Rumputrumput liar (gulma) dicabut secara manual ataupun dibersihkan kored atau parang. Panen sudah mulai dilakukan pada masa tanam 45 50 hari setelah tanam. Polong buncis mini sudah berdiameter 0.5 mm dan memiliki panjang sekitar 10 cm. Pemetikan polong dilakukan sekitar 3-4 hari sekali. Pada saat pemetikan, sisa tangkai polong sepanjang 1 cm sangat berguna untuk ketahanan simpan buncis mini. Polong memperlihatkan ciri-ciri sebagai berikut: warna polong agak muda dan suram, permukaan kulitnya agak kasar, biji dalam polong belum menonjol, dan bila polong dipatahkan akan menimbulkan bunyi letup. Panen dilakukan dengan cara dipetik dengan tangan. Pelaksanaan panen dilakukan secara bertahap, yaitu setiap 2-3 hari sekali dan dihentikan pada saat tanaman berumur lebih dari 80 hari atau 7 kali panen (Susila 2006). Pada penelitian ini, periode panen yang diperoleh sebanyak 10 kali panen. Namun pada panen ke-7 beberapa bedeng menunjukkan penurunan populasi
22 tanaman buncis mini sehingga produksi sudah mengalami penurunan. Hal ini ditunjukkan dari jumlah polong yang dihasilkan semakin sedikit karena beberapa tanaman buncis mini sudah mati. Pengamatan Peubah yang diamati pada percobaan II adalah : 1. Tinggi tanaman (cm) Pengukuran tinggi tanaman dilakukan pada satuan percobaan, setiap satuan percobaan telah ditentukan sebanyak 5 tanaman sampel. Pengukuran dilakukan setiap 2 minggu sekali yaitu pada saat tanaman berumur 14 HST dan 28 HST. Tinggi tanaman diukur dari permukaan tanah sampai titik tumbuh pada batang utama dengan menggunakan penggaris. 2. Jumlah polong per tanaman Perhitungan jumlah polong dilakukan pada setiap satuan percobaan yang telah ditentukan sebanyak 5 tanaman sampel yang diberi tanda. Jumlah polong per tanaman sampel pada setiap percobaan dihitung selama periode panen yang dihasilkan. 3. Diameter polong per tanaman (mm) Pengukuran diameter polong dilakukan pada setiap satuan percobaan yang telah ditentukan sebanyak 5 tanaman sampel yang diberi tanda. Diameter polong per tanaman sampel pada setiap satuan percobaan dihitung selama periode panen yang dihasilkan. Pengukuran diameter polong dilakukan dengan menggunakan jangka sorong. 4. Panjang polong (cm) Pengukuran panjang polong dilakukan pada setiap satuan percobaan yang telah ditentukan sebanyak 5 tanaman sampel yang diberi tanda. Panjang polong per tanaman sampel pada setiap satuan percobaan dihitung selama periode panen yang dihasilkan. Pengukuran panjang polong diukur dari ruas pertama sampai ujung polong, dilakukan pada saat panen dengan menggunakan penggaris. 5. Bobot polong per tanaman (g) Penimbangan bobot polong per tanaman dilakukan pada setiap satuan percobaan yang telah ditentukan sebanyak 5 tanaman sampel yang diberi tanda. Bobot polong per tanaman sampel pada setiap percobaan dihitung selama periode panen yang dihasilkan. Bobot polong per tanaman ditimbang pada saat panen dengan menggunakan timbangan. 6. Bobot polong per bedeng (g) Penimbangan bobot polong per bedeng dilakukan pada setiap satuan percobaan. Jumlah polong yang dihasilkan dari setiap satuan percobaan ditimbang untuk mengetahui bobot polong per bedeng. Bobot polong per bedeng diukur pada saat panen dengan menggunakan timbangan. 7. Bobot polong per hektar (kg) Penimbangan bobot polong per satuan percobaan yang dihasilkan dikonversi ke ton ha -1.
8. Total mikrob tanah (SPK/g) Penetapan total mikrob tanah dianalisis di Laboratorium Bioteknologi Tanah dan Lingkungan, IPB. Contoh tanah komposit diambil dari tiap bedeng perlakuan pada 2 titik dengan kedalaman 0-10 cm. Pengambilan contoh tanah dilakukan dua kali yaitu pada saat tanam dan setelah panen. Medium yang digunakan adalah Nutrient Agar dengan metode penetapan cawan hitung. 9. Respirasi tanah (mg C-CO 2 /kg tnh/hari) Penetapan respirasi tanah dianalisis di Laboratorium Bioteknologi Tanah dan Lingkungan, IPB. Contoh tanah komposit diambil dari tiap bedeng perlakuan pada 2 titik dengan kedalaman 0-10 cm. Pengambilan contoh tanah dilakukan dua kali yaitu pada saat tanam dan setelah panen. Penetapan respirasi tanah yang dilakukan dengan cara titrasi. 23