3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian yang dilaksanakan terdiri atas dua percobaan yaitu percobaan inkubasi dan percobaan rumah kaca. Percobaan inkubasi beserta analisis tanah dan tanaman dilaksanakan di Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor, sedangkan percobaan rumah kaca dilaksanakan di University Farm Cikabayan, Institut Pertanian Bogor mulai Februari sampai dengan September 2012.
3.2 Bahan dan Alat
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi bahan tanah gambut sebagai media tanam. Sebagai bahan amelioran tanah digunakan steel slag, dolomit, silica gel dan pupuk mikro. Steel slag berukuran kurang dari 2 mm yaitu electric furnace slag (EFS) berasal dari PT Krakatau Steel, Cilegon-Indonesia dan blast furnace slag (BFS) berasal dari PT Posco, Korea. Dosis EFS dan BFS yaitu 0, 2, 4, 6, 8 % dari bobot kering mutlak tanah. Taraf dosis didasarkan pada kisaran dosis optimum aplikasi EFS di tanah gambut penelitian sebelumnya. Dosis dolomit dan silica gel setara EFS 0, 2, 4, 6, 8 %. Penentuan dosis dolomit berdasarkan penyetaraan % daya netralisasi (DN) EFS terhadap % DN dolomit untuk setiap taraf dosis EFS, dan dosis silica gel berdasarkan penyetaraan % SiO2 EFS terhadap % SiO2silica gel untuk setiap taraf dosis EFS. Pupuk mikro (CuSO4 dan ZnSO4) dosis setara 10 kg/ha. Pupuk urea dengan dosis setara 300 kg/ha, SP-36 setara 300 kg/ha dan KCl setara 150 kg/ha sebagai pupuk dasar, benih padi varietas IR 64 dan Air Tenggulang sebagai tanaman uji serta bahan-bahan kimia yang digunakan untuk analisis tanah dan tanaman di laboratorium.
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah pot plastik sebagai wadah media tanam, plastik, meteran, penggaris, hand sprayer, timbangan, kain
kassa, bambu, dan beberapa peralatan untuk analisis tanah dan tanaman di laboratorium yaitu labu kjeldahl digestion, destilator dan labunya, spectrophotometer, flamephotometer, atomic absorption spectrophotometer (AAS) serta alat-alat analisis lainnya.
2.3 Metode Penelitian
Percobaan inkubasi dan percobaan rumah kaca merupakan percobaan faktor tunggal dengan 18 perlakuan dan tiga ulangan sehingga diperoleh 54 satuan percobaan. Perlakuan yang diberikan tertera pada Tabel 2. Rancangan yang dipakai adalah rancangan acak lengkap (RAL). Adapun model matematika rancangan percobaan ini adalah sebagai berikut:
Yijk = µ + αi + єij dimana :
Yijk = Respon tanaman yang diamati µ = Nilai tengah umum
αi = Pengaruh perlakuan ke-i
єij = Pengaruh galat percobaan dari perlakuan ke-i dan ulangan ke -j
2.4 Pelaksanaan Penelitian
1. Percobaan Inkubasi
Bahan tanah yang diambil dihomogenkan dengan cara dicampur merata lalu ditimbang dengan melakukan terlebih dahulu penetapan kadar air tanah gambut didasarkan metode gravimetri. Penetapan kadar air dilakukan pada suhu 105°C selama 24 jam. Kadar air (KA) gambut dihitung sebagai berikut:
kadar Air (% KA ) = x 100%
= 303.52 %
setelah kadar air diketahui, maka ditentukan bobot tanah yang harus dimasukkan ke dalam pot berdasarkan bobot kering mutlak (BKM) tanah sebesar 100 g/pot, sehingga bobot tanah dihitung sebagai berikut:
selanjutnya diaplikasikan bahan amelioran sesuai dosis masing-masing (Tabel 2). Diaduk merata setiap perlakuan bersama tanah, digenangi dengan tinggi genangan 2.5 cm, lalu diinkubasi selama tiga bulan (Lampiran 1). Setelah inkubasi satu bulan, diambil contoh tanah tiap perlakuan untuk dianalisis sifat kimianya yang meliputi: N total, P-tersedia, basa-basa dapat ditukar (Ca, Mg, Na, K), Si, Fe, Mn, Cu, Zn, Pb, Cd, Hg, Cr tersedia. Peubah pH tanah diukur setiap tiga hari sekali selama dua minggu, lalu sekali seminggu sampai akhir inkubasi dengan langsung menggunakan pH meter setelah dikalibrasi pH 4 dan pH 7 terlebih dahulu.
Tabel 2 Taraf Perlakuan pada Percobaan Inkubasi dan Percobaan Rumah Kaca
Perlakuan Dosis (g/kg) Kontrol 0 EF slag 2%* 20 EF slag 4% 40 EF slag 6% 60 EF slag 8% 80 BF slag 2%* 20 BF slag 4% 40 BF slag 6% 60 BF slag 8% 80
Dolomit setara EFS 2%** 12.34 Dolomit setara EFS 4% 24.69 Dolomit setara EFS 6% 37.03 Dolomit setara EFS 8% 49.37 Silica gel setara EFS 2%*** 2.54 Silica gel setara EFS 4% 5.08 Silica gel setara EFS 6% 7.62 Silica gel setara EFS 8% 10.16
Unsur Mikro 0.05
Keterangan : *) = % dari bobot kering mutlak (BKM) tanah
**) = dosis berdasarkan penyetaraan DN EFS (66.1%) terhadap DN dolomit (107.1%) dari setiap dosis EFS
***) = dosis berdasarkan penyetaraan % SiO2 EFS (12.7 %) terhadap % SiO2 silica gel
2. Percobaan Rumah Kaca Persiapan Media Tanam
Bahan tanah gambut yang telah dihomogenkan dimasukkan ke dalam pot sebanyak 7.06 kg/pot yang setara 1.75 kg BKM. Diaplikasikan bahan amelioran sesuai taraf dosis dengan mengaduk secara merata, lalu dikondisikan seperti tanah sawah (tinggi genangan 5 cm) dan diinkubasi selama satu bulan. Sehari sebelum tanam diaplikasikan pupuk dasar yaitu pupuk urea (1/3 bagian saat tanam, 1/3 bagian umur 21 HST, 1/3 bagian umur 35 HST), dan pupuk SP 36 dan KCl diberikan seluruhnya saat tanam (Lampiran 2).
Penanaman dan Pemeliharaan
Persemaian benih padi varietas IR 64 dan Air Tenggulang dilakukan selama 21 hari, setelah itu dipindahtanamkan sebanyak 2 batang/pot. Tinggi air genangan disesuaikan dengan kondisi di lapang yaitu setiap 2-3 hari sekali pot disiram sampai tinggi air genangan mencapai 5 cm dari permukaan tanah. Setelah malai mulai tumbuh, dipasang plastik sungkup setiap tanaman untuk menghindari serangan burung di rumah kaca.
Pengamatan
Variabel yang diamati dalam penelitian ini adalah variabel pertumbuhan meliputi: tinggi tanaman, jumlah anakan maksimum dan jumlah anakan produktif. Variabel produksi meliputi: bobot gabah kering panen (BGKP), bobot gabah kering giling (BGKG), bobot kering gabah bernas (BKGB), dan analisis SiO2 dalam jerami dan kadar Pb, Hg, Cd total dalam beras.
Pemanenan
Panen dilakukan setelah terjadi fase pematangan pada tahap gabah setengah matang. Kriteria siap panen dapat berupa tanaman berumur 120-127 hari
atau 95 % bulir padi sudah menguning, bagian bawah malai masih terdapat sedikit gabah hijau, kadar air gabah 21-26 %, butir hijau rendah. Gabah yang telah dipanen dipisahkan dari malai, ditimbang sebagai bobot gabah kering panen (BGKP). Gabah dioven pada suhu 60oC selama 24 jam, dan ditimbang sebagai bobot gabah kering giling (BGKG). Setelah itu, dilakukan pemisahan antara gabah bernas (BKGB) dan gabah hampa dan ditimbang masing-masing bobotnya. Jaringan tanaman diambil, dicuci dan dioven untuk analisis tanaman.
2.5 Peubah yang Diamati
Peubah yang diamati pada percobaan inkubasi meliputi: pH H2O (1:5) yaitu 10 g tanah dalam 50 mL aquades, N total (metode Kjeldahl), P-tersedia (metode Bray I), basa-basa dapat ditukar (Ca, Mg, Na, K) metode NH4OAc 1 N pH 7, Si tersedia metode ekstraksi natrium asetat 1 N pH 4, unsur-unsur mikro seperti Fe, Mn, Cu, Zn tersedia metode ekstraksi DTPA (Dietilen Triamine Penta Acetic Acid) pH 7.3, logam-logam berat (Pb, Hg, Cd, Cr) tersedia metode ekstraksi HCl 0.05 N.
Pada percobaan rumah kaca terdiri atas variabel vegetatif yang diamati meliputi: tinggi tanaman dan jumlah anakan (3-11 MST). Pengukuran tinggi tanaman dilakukan dengan mengukur tinggi tanaman mulai dari permukaan tanah sampai dengan ujung daun tertinggi setelah diluruskan. Variabel generatif meliputi: jumlah anakan produktif, produksi gabah (BGKP, BGKG, BKGB). Analisis jaringan tanaman yang dilakukan yaitu penetapan kadar SiO2 dalam jerami dan kadar Pb, Hg, Cd total dalam beras metode ekstraksi HNO3 dan HClO4 (destruksi basah).
3.6 Analisis Data
Data-data yang diperoleh dianalisis secara statistik dengan menggunakan analisis ragam (ANOVA) p 0.05, lalu diuji lanjutan bagi perlakuan yang sangat nyata dengan menggunakan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT) α = 5%.