Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan dalam dua musim tanam, mulai bulan Desember 2009 sampai Juni 2011. Seluruh rangkaian percobaan lapangan dilaksanakan di Kebun Percobaan Cikarawang II. Analisis tanah dilakukan di Laboratorium Tanah IPB, sedangkan analisis jaringan tanaman dilakukan di Molecular Marker, Spectrophotometry and UV-Vis Laboratory IPB. Proses identifikasi organisme pengganggu tanaman dilakukan di Laboratorium Proteksi Tanaman IPB.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah benih padi gogo varietas Situ Patenggang dan Limboto pada musim tanam pertama dan varietas Danau Gaung dan Batu Tegi pada musim tanam kedua (deskripsi varietas padi gogo disajikan pada Lampiran 2), pupuk kandang kotoran ayam, hijauan Tithonia diversifolia, benih Centrosema pubescens, alkohol 75 %, bibit Tagetes erecta, Cymbopogon citratus dan Cymbopogon nardus.
Peralatan yang dibutuhkan dalam penelitian ini adalah rumah pengeringan, bagan warna daun, sprayer, timbangan analitik, kantong sampel, kamera digital, Beberapa peralatan laboratorium juga digunakan untuk menganalisis kandungan unsur hara tanah serta kandungan bahan organik pada jaringan tanaman.
Metode Penelitian Musim Tanam Pertama
Pada musim tanam pertama, rancangan yang digunakan adalah rancangan petak terbagi (split plot design) yang terdiri atas 2 faktor. Denah petak percobaan dan penempatan perlakuan disajikan pada Lampiran 3. Faktor pertama adalah jenis pupuk organik (P) yang ditempatkan sebagai petak utama yaitu :
P1 : Pupuk kandang ayam sebanyak 21 kg/petak (20 ton/ha)
P2 : Pupuk kandang sebanyak 10.5 kg/petak (10 ton/ha) + hijauan Centrosema pubescens sebanyak 4.5 kg/petak (4.3 ton/ha)
P3 : Pupuk kandang sebanyak 10.5 kg/petak (10 ton/ha) + hijauan Tithonia diversifolia sebanyak 4.5 kg/petak (4.3 ton/ha)
Penanaman 26.25 g benih C. pubescens per petak (25 kg/ha) ke dalam setiap petak perlakuan diharapkan dapat menghasilkan biomass sebanyak 20 ton/ha pada 9 minggu setelah tanam (MST) berdasarkan penelitian Kurniasih (2006). Kenyataannya, pada umur tanaman 9 MST rata-rata biomass yang berhasil dipanen adalah 4.5 kg/petak. Rata-rata biomass per petak inilah yang dijadikan
acuan untuk penetapan dosis C. pubescens dan diikuti oleh perlakuan T. diversifolia.
Faktor kedua adalah varietas padi gogo (V) yang ditempatkan sebagai anak petak, terdiri atas :
V1 : Varietas Situ Patenggang V2 : Varietas Limboto
Dengan demikian terdapat 6 kombinasi perlakuan, selanjutnya diulang sebanyak 6 kali sehingga diperoleh 36 satuan percobaan. Model aditif linier yang digunakan untuk musim tanam pertama adalah :
Yijk = µ + Bk + Pi + αik + Vj + (PV)ij + εijk Keterangan :
i = 1, 2, 3. j = 1, 2.
k = 1, 2, 3, 4, 5, 6.
Yijk = Nilai pengamatan akibat pengaruh faktor pupuk organik taraf ke-i dan faktor varietas taraf ke-j pada ulangan ke-k.
µ = Nilai tengah umum.
Bk = Pengaruhblok atau ulangan ke-k.
Pi = Pengaruh faktor pupuk organik taraf ke-i.
αik = Pengaruh sisa untuk petak utama atau pengaruh faktor pupuk organik taraf ke-i pada ulangan ke-k.
Vj = Pengaruh faktor varietas taraf ke-j.
(PV)ij = Pengaruh interaksi antara pupuk organik pada taraf ke-i dan varietas pada taraf ke-j.
εijk = Pengaruh sisa karena pengaruh faktor pupuk organik taraf ke-i dan pengaruh varietas taraf ke-j pada ulangan ke-k.
Musim Tanam Kedua
Rancangan yang diterapkan dalam musim tanam ke dua adalah split-split plot dengan 3 faktor dan 3 ulangan. Denah petak percobaan dan penempatan perlakuan disajikan pada Lampiran 2. Faktor pertama adalah dosis pupuk (D) yang ditempatkan sebagai petak utama. Petak utama terdiri atas 2 taraf yaitu : D1 : Aplikasi 100 % dari dosis pupuk organik pada musim tanam pertama. D2 : Aplikasi 50 % dari dosis pupuk organik pada musim tanam pertama. Faktor kedua adalah jenis pupuk organik (P) yang ditempatkan sebagai anak petak yaitu :
P1 : Pupuk kandang ayam sebanyak 21 kg/petak (20 ton/ha)
P2 : Pupuk kandang sebanyak 10.5 kg/petak (10 ton/ha) + hijauan Centrosema pubescens sebanyak 4.5 kg/petak (4.3 ton/ha)
P3 : Pupuk kandang sebanyak 10.5 kg/petak (10 ton/ha) + hijauan Tithonia diversifolia sebanyak 4.5 kg/petak (4.3 ton/ha)
Faktor ketiga adalah varietas padi gogo (V) yang ditempatkan sebagai anak-anak petak, terdiri dari :
V1 : Varietas Danau Gaung V2 : Varietas Batu Tegi
Setiap petak utama terdapat 6 kombinasi perlakuan yang diulang sebanyak 3 kali sehingga diperoleh 36 satuan percobaan. Model aditif linier yang digunakan untuk penelitian ini adalah :
Yijkl = µ+αl+Di+βil+Pj+(DP)ij+γijl+Vk+(DV)ik+(PV)jk+(DPV)ijkl+εijk
Keterangan :
i = 1, 2.
j = 1, 2, 3.
k = 1, 2.
l = 1, 2, 3.
Yijkl = Nilai pengamatan pada dosis pupuk ke-I, jenis pupuk ke-j dan varietas ke-k terhadap ulangan ke-l.
αi = Pengaruhblok atau ulangan ke-l. Di = Pengaruh perlakuan dosis pupuk ke-i.
βil = Galat perlakuan dosis pupuk ke-i dan ulangan ke-l. Pj = Pengaruh perlakuan jenis pupuk ke-j.
(DP)ij = Kombinasi perlakuan dosis pupuk ke-i dan jenis pupuk ke-j.
γijl = Galat perlakuan dosis pupuk ke-i, jenis pupuk ke-j dan ulangan ke-l. Vk = Pengaruh perlakuan varietas ke-k.
(DV)ik = Kombinasi perlakuan dosis pupuk ke-i dan varietas ke-k. (PV)jk = Kombinasi perlakuan jenis pupuk ke-jdan varietas ke-k.
(DVP)ijkl = Kombinasi perlakuan dosis pupuk ke-i, jenis pupuk ke-j, varietas ke-k dan ulangan ke-l.
εijkl = Galat total.
Data yang diperoleh dari dua musim tanam selanjutnya dianalisis dengan analisis sidik ragam (Anova). Apabila berpengaruh nyata akan dilanjutkan dengan uji DMRT (membandingkan lebih dari 2 rataan).
Pelaksanaan Penelitian Pengolahan Tanah
Lahan yang sudah dibersihkan, selanjutnya dilakukan pengolahan tanah sebanyak 2 kali pengolahan. Pengolahan tanah ke-dua dilakukan dengan cara berbentuk bedengan dengan ukuran 3 m x 3.5 m sehingga luas petak utama adalah 10.5 m2. Daerah pemisah anak petak berada pada bagian tengah petak utama dengan ukuran 3 m x 0.5 m.
Persiapan dan Aplikasi Pupuk Organik Musim Tanam Pertama Aplikasi Centrosema pubescens
Aplikasi Centrosema pubescens dilakukan 4 minggu sebelum penanaman benih padi gogo. Hijauan C. pubescens untuk musim tanam pertama diperoleh dengan cara menanam benihnya terlebih dahulu pada petakan yang akan diberi C. pubescens. Kegiatan ini dilaksanakan pada 15 minggu sebelum penanaman padi gogo. Penanaman benih C. pubescens dilakukan pada alur tanam dengan lebar 30 cm antar alur dalam petak percobaan. Pupuk kandang ditabur ke dalam
alur tanam dengan dosis 5 ton/ha (5.25 kg/petak) untuk mendukung pertumbuhan C. pubescens. Dua minggu kemudian, benih C. pubescens ditabur secara merata ke dalam alur tanam dengan dosis 25 kg/ha (26.25 g/petak). Alur tanam tersebut selanjutnya ditutup dengan tanah tipis. Sembilan minggu kemudian, C. pubescens dipanen dengan cara mencabut keseluruhan bagian tanaman (Gambar 1). Hijauan C. pubescens tersebut dicacah lalu dibenamkan kembali ke dalam alur tanam padi gogo, dicampur dengan abu sekam dengan dosis 2 ton/ha (2.1 kg/petak), dolomit dengan dosis 2 ton/ha (2.1 kg/ha) serta pupuk kandang kotoran ayam untuk mempercepat proses dekomposisi.
Penambahan pupuk kandang ayam pada musim tanam pertama dilakukan dengan dosis 5 ton/ha (5.25 kg/petak) sedangkan pada musim tanam ke-dua dengan dosis 10 ton/ha (10.5 kg/petak). C. pubescens pada musim tanam ke-dua diperoleh dari luar petak percobaan sehingga penambahan 10 ton/ha pupuk kandang ayam diberikan sekaligus.
Aplikasi Tithonia diversifolia
Hijauan Tithonia diversifolia untuk musim tanam pertama maupun ke-dua, diperoleh dari luar lokasi penelitian. Bagian tanaman T. diversifolia yang dipilih adalah bagian pucuk tanaman sepanjang ± 30 cm dengan ciri-ciri batangnya masih berwarna hijau (Gambar 2). Pucuk T. diversifolia yang sudah dikumpulkan, selanjutnya dicacah lalu dibenamkan ke dalam alur tanam. Kegiatan ini dilakukan empat minggu sebelum penanaman padi gogo. Cacahan T. diversifolia diaplikasikan dengan dosis 4.3 ton/ha (4.5 kg/petak) dan dicampur dengan abu sekam dengan dosis 2 ton/ha (2.1 kg/petak), dolomit dengan dosis 2 ton/ha (2.1 kg/petak) serta pupuk kandang dengan dosis 10 ton/ha (10.5 kg/petak).
Lokasi penelitian merupakan daerah yang banyak dijumpai tumbuhan T. diversifolia yang tumbuh liar (Gambar 2). Pemungutan T. diversifolia dilakukan satu hari sebelum aplikasi dengan cara memetik bagian pucuk tanaman sepanjang ± 30 cm dan batangnya masih berwarna hijau.
Aplikasi Pupuk Kandang
Aplikasi pupuk kandang dilaksanakan 2 minggu sebelum penanaman
(21 kg/petak) dicampur abu sekam dengan dosis 2 ton/ha (2.1 kg/petak), dolomit dengan dosis 2 ton/ha (2.1 kg/petak) dibenamkan ke dalam alur tanam.
Gambar 1. Tanaman Centrosema pubescens
Gambar 2. Tanaman Tithonia diversifolia
Aplikasi Pupuk Organik pada Musim Tanam Kedua
Percobaan pada musim tanam ke-dua, hijauan Centrosema pubescens tidak lagi ditanam dalam petak percobaan melainkan telah disiapkan terlebih dahulu di luar petak percobaan sebelum pemanenan padi gogo musim tanam pertama. Aplikasi Tithonia diversifolia dan pupuk kandang secara umum sama dengan musim tanam pertama.
Aplikasi pupuk organik pada musim tanam ke-dua dipisahkan dalam dosis yang berbeda. Untuk dosis 100%, masing-masing perlakuan dan campurannya (abu sekam, dolomit serta pupuk kandang) diberikan dengan dosis yang sama seperti aplikasi pada musim tanam pertama. Untuk dosis 50% berarti setiap perlakuan yang diberikan adalah setengah dosis dari aplikasi pada musim tanam pertama.
Penanaman
Penanaman benih padi gogo dilakukan dengan cara tanam benih langsung (tabela) menggunakan tugal. Jarak tanam yang digunakan adalah 30 cm x 30 cm. Setiap lubang tanam ditanami 5 butir benih. Setelah pemanenan musim tanam pertama, dilanjutkan dengan penanaman benih untuk musim tanam ke-dua dengan jarak tanam, dan jumlah benih yang sama dengan penanaman musim tanam pertama.
Pemeliharaan
Selama masa pertumbuhan tanaman, penyiraman menjadi perhatian utama dan penyiangan dilakukan saat diperlukan. Pengocoran pupuk kandang dilakukan serentak pada seluruh petak percobaan dengan dosis 2 kg/4 liter air/petak (0.5 kg/l). Pengocoran dilakukan di antara alur tanaman dilakukan pada saat terlihat gejala defisiensi hara pada tanaman. Penanaman Tagetes erecta pada daerah pembagi petak serta Cymbopogon citratus dan Cymbopogon nardus di pinggiran areal lahan dilakukan untuk menekan serangan OPT (Organisme Pengganggu Tanaman). Penyemprotan pestisida nabati secara terbatas disesuaikan dengan tingkat serangan OPT.
Panen
Pemanenan dilakukan saat tanaman terlihat sudah masak optimal yang ditandai dengan sudah merunduknya malai padi dan warna bulir sudah tampak kuning bercahaya. Setelah dipanen, dilakukan penjemuran selama 1 minggu.
Pengamatan
Pengamatan dilakukan terhadap 10 tanaman contoh yang ditentukan secara acak. Pengamatan meliputi pertumbuhan tanaman, komponen hasil tanaman, tanah dan jaringan tanaman.
1. Komponen Pertumbuhan dan Hasil Tanaman. a. Tinggi Tanaman (cm)
Pengukuran tinggi tanaman dilakukan sejak tanaman berumur 7 MST dan dihentikan saat tanaman telah mencapai pertumbuhan maksimal yang
ditandai dengan keluarnya daun bendera. Tinggi tanaman diukur dari permukaan tanah sampai ujung daun tertinggi.
b. Panjang dan Lebar Daun Bendera (cm)
Pengamatan dilakukan dengan mengukur panjang dan lebar daun bendera pada 3 daun bendera terbaik setiap tanaman sampel.
c. Jumlah Anakan per Rumpun
Pengamatan dilakukan sekali saat tanaman padi mencapai pertumbuhan maksimum, dengan cara menghitung jumlah anakan yang terbentuk dalam satu rumpun.
d. Jumlah Anakan Produktif dan Jumlah Malai per Rumpun
Data jumlah anakan produktif dan jumlah malai per rumpun diperoleh dengan cara menghitung jumlah anakan yang berhasil mengeluarkan malai. Pengamatan ini dilakukan saat pertumbuhan vegetatif maksimal dan saat panen.
e. Panjang Malai (cm)
Panjang malai diukur dari leher malai sampai ujung malai, dilakukan pada saat panen. Setiap rumpun diwakili oleh tiga malai yang mewakili.
f. Jumlah Bulir per Malai
Jumlah bulir per malai ditentukan dengan cara menghitung jumlah bulir pada malai yang digunakan sebagai sampel saat pengukuran panjang malai.
g. Persentase Gabah Hampa (%)
Data diperoleh dari total persentase bobot gabah hampa per tanaman. h. Bobot Kering Gabah dan Jerami per Rumpun (g)
Bobot kering gabah dan jerami per rumpun diperoleh setelah rumpun dijemur selama 7 hari. Setelah kering, gabah dirontokkan dari jerami lalu masing-masing ditimbang.
i. Bobot 1000 biji (g)
Pengamatan dilakukan setelah panen, dengan menimbang 1000 biji kering padi yang telah dikeringkan. Sampel biji kering padi diambil secara acak untuk setiap anak petak percobaan.
j. Bobot Gabah per Petak (g)
Pengamatan dilakukan setelah gabah dikeringkan, dengan menimbang keseluruhan gabah dalam satu anak petak (10.5 m2) maupun anak-anak petak (4.5 m2).
k. Potensi Hasil per Hektar (ton)
Data ini merupakan hasil konversi total gabah kering per petak menjadi luasan per hektar.
2. Komponen Tanah
Sampel tanah diambil secara komposit dengan memperhatikan keterwakilan dari masing-masing ulangan. Komponen analisis tanah yang dilakukan adalah :
a. Analisis tanah awal
Pengamatan ini dimaksudkan untuk mengetahui kandungan unsur hara yang ada dalam tanah sebelum diberikan perlakuan.
b. Analsisi tanah sebelum penanaman
Pengamatan ini dilakukan untuk mengetahui jumlah penambahan unsur hara yang terjadi akibat pembenaman bahan organik.
c. Analisis tanah setelah musim tanam pertama
Pengamatan ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui kandungan hara yang terpakai untuk musim tanam pertama, juga untuk mengetahui residu bahan organik yang terkandung dalam tanah.
d. Analisis tanah sebelum dan setelah musim tanam kedua
Pengamatan ini dilakukan untuk mengetahui jumlah unsur hara yang terpakai selama 2 musim tanam padi gogo.
3. Analisis Kandungan Hara Tanaman a. Analisis tanaman pupuk hijau
Pengamatan terhadap jaringan tanaman pupuk hijau ini dilakukan dengan maksud untuk mengetahui potensi kandungan unsur hara yang terkandung dalam jaringan tanaman, sebelum dibenamkan ke dalam tanah.
b. Analisis tanaman padi gogo
Pengamatan terhadap jaringan tanaman padi gogo ini dimaksudkan untuk mengetahui efisiensi pemanfaatan unsur hara dari dalam tanah yang terserap oleh tanaman.
4. Intensitas Serangan Hama dan Keparahan Penyakit
Pengamatan terhadap intensitas serangan hama dan penyakit yang menyerang pertanaman dilakukan 2 minggu sekali sejak tanaman berumur 2 MST. Pengamatan ini dilakukan dengan cara mengamati setiap bagian tanaman di atas tanah. Hama yang dijumpai pada tanaman langsung ditangkap dan dimasukkan kedalam larutan alkohol berdasarkan prosedur koleksi hama (Ratna 1984). Spesimen hama tersebut selanjutnya diidentifikasi di Laboratorium proteksi tanaman untuk memperoleh informasi tentang jenis hama beserta musuh alaminya.
Pengamatan terhadap serangan penyakit dilakukan dengan mengamati dan mengidentifikasi berdasarkan gejala serangan penyakit yang terlihat pada tanaman. Penghitungan intensitas serangan hama dan keparahan penyakit, mengacu pada rumus sebagai berikut (Sinaga 2003) :
IP = x 100%
Keterangan :
IP : Intensitas serangan hama dan keparahan penyakit (%). ni : Jumlah tanaman dengan skor ke-i.
vi : Nilai skor dari i = 0,1,2 sampai it (skor tertinggi). N : Jumlah tanaman yang diamati.
V : Skor tertinggi.
Kriteria Skor :
0 = Tidak ada serangan.
1 = Bagian tanaman yang terserang 10%. NV
i
∑ (nivi) i = 0
2 = Bagian tanaman yang terserang >10% - 25%. 3 = Bagian tanaman yang terserang >25% - 50%. 4 = Bagian tanaman yang terserang >50% - 75%. 5 = Bagian tanaman yang terserang >75%.
