Tempat dan Waktu
Penelitian dilaksanakan di kebun manggis Desa Mulang Maya, Kecamatan Kota Agung Timur, Kabupaten Tanggamus, Lampung. Kabupaten Tanggamus berada pada 104°18’ – 105°12’ Bujur Timur dan 5°05’ – 5°56’ Lintang Selatan dengan ketinggian 250 – 600 m dpl (Sastrawinata 2007). Topografi area penanaman manggis, bergelombang dan datar, dengan jenis tanah pada umumnya Latosol. Pengukuran fisik buah dan preparasi sampel dilaksanakan di Laboratorium Pusat Kajian Buah Tropika IPB. Analisis kalsium kulit buah manggis dilakukan di Laboratorium Ilmu dan Teknologi Pakan, Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan, IPB. Analisis kimia tanah dan kandungan kalsium daun dilaksanakan di Laboratorium Tanah, Balai Penelitian Tanah, Bogor.
Penelitian dimulai bulan Desember 2010 sampai Juni 2011, meliputi kegiatan lapangan, pengamatan, analisis data, dan penulisan laporan. Penelitian lapangan dilaksanakan pada bulan Desember 2010 sampai Maret 2011, keadaaan iklim cukup baik. Suhu rata-rata harian berkisar 26 0C, kelembaban udara 80 %, curah hujan berkisar 200 mm/bulan dan penyinaran matahari 45 % (Lampiran 1).
Bahan dan Alat
Buah manggis yang digunakan dalam penelitian ini merupakan hasil perbanyakan dengan biji yang berumur 25 tahun (Gambar 3), dengan jarak tanam 4 m x 4 m dan sedang berbunga.
Areal penanaman manggis masih berupa hutan manggis yang terletak + 1 km dari pemukiman penduduk. Tindakan budidaya, baik berupa pemupukan, pengendalian hama dan penyakit tanaman serta tindakan pemeliharaan lainnya belum dilakukan (Rusdi 05 Januari 2011, komunikasi pribadi). Sumber kalsium yang digunakan berupa kapur pertanian (CaCO3) dengan kandungan kalsium 40.1 %, larutan natrium hidroksida (NaOH) 0.1 N, indikator penalphtalein (PP), dan akuades.
Alat yang digunakan dalam penelitian antara lain : cangkul, timbangan, ember, pisau, jangka sorong, hand penetrometer, hand refraktometer, pipet spatula, labu takar, erlenmeyer, corong, kertas saring, buret, dan gelas piala.
Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan satu faktor perlakuan yaitu waktu aplikasi kalsium. Waktu aplikasi kalsium terdiri atas delapan tahapan pertumbuhan buah manggis (Poovaradom 2009), yaitu: 1. Tidak diberi kalsium
2. Pada saat antesis
3. Pada saat awal stadia I (14 hari setelah antesis) 4. Pada saat akhir stadia I (28 hari setelah antesis) 5. Pada saat antesis dan awal stadia I
6. Pada saat antesis dan akhir stadia I 7. Pada saat awal dan akhir stadia I
8. Pada saat antesis, awal dan akhir stadia I
Perlakuan 2, 3 dan 4 diberikan kalsium dosis penuh sebanyak 17 kg kaptan/pohon (10,27 ton kaptan/ha = 3,5 ton Ca2+/ha); perlakuan 5, 6 dan 7 diberikan 1/2 dosis penuh setiap kali aplikasi; perlakuan 8 diberikan 1/3 dosis penuh setiap kali aplikasi. Setiap perlakuan diulang 3 kali dan setiap unit percobaan terdiri atas satu pohon, sehingga jumlah keseluruhan sampel sebanyak 24 pohon. Bagan acak perlakuan dapat dilihat pada Lampiran 2.
Analisis statistik yang digunakan adalah sidik ragam dengan model Rancangan Acak Kelompok sebagai berikut:
Keterangan: j = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
i = 1, 2, 3
Yij = Nilai pengamatan pada perlakukan ke-j dan kelompok ke-i μ = Rataan umum
τi = Pengaruh kelompok ke-i
ßj = Pengaruh perlakuan ke-j εij = Pengaruh acak pada perlakukan ke-j dan kelompok ke-i Jika hasil sidik ragam menunjukkan pengaruh pada uji F taraf 5 % atau 1 %, akan dilakukan uji lanjut dengan Duncan Multiple Range Test (DMRT).
Data skoring diuji menggunakan uji peringkat Kruskal Wallis (Walpole 1995) dan diuji lanjut menggunakan metode Dunn. Uji lanjut dengan metode Dunn dihitung menggunakan rumus:
|R1-R2| > zα
Keterangan:
R = mean range yang didapat dari uji Krusscal Wallis N = total pengamatan
t = banyaknya angka skoring yang sama dari suatu data K = banyaknya perlakuan
Pelaksanaan Penelitian 1. Persiapan tanaman
Persiapan tanaman sebelum aplikasi meliputi: pelabelan tanaman manggis sebanyak 24 pohon (sesuai dengan total unit percobaan); pengendalian gulma di bawah daerah tutupan tajuk untuk menghindari persaingan serapan hara antara tanaman dan gulma.
2. Aplikasi kalsium
Waktu aplikasi dilakukan sesuai dengan perlakuan, dengan dosis kalsium: 17 kg kaptan/pohon untuk perlakuan 2, 3 dan 4; 8,5 kg kaptan/pohon setiap kali aplikasi untuk perlakuan 4, 6 dan 7; 5,66 kg kaptan/pohon setiap kali aplikasi untuk perlakuan . Pemberian Ca melalui tanah dengan cara disebar dalam piringan di bawah tajuk lalu ditutup kembali dengan tanah, seperti yang dapat dilihat pada Gambar 4. Pengaplikasian di daerah piringan di bawah tajuk tanaman manggis
dimaksudkan agar Ca yang diberikan dapat diserap akar rambut (feeder root) yang berfungsi dalam penyerapan hara dan air (Taiz dan Zeiger 1991).
Gambar 4. Pengaplikasian kapur pertanian (kaptan): (a) persiapan bahan kaptan, (b) pemberian kaptan, (c) penutupan kaptan dengan tanah
Pemberian kaptan dilakukan pada tanaman manggis yang sedang antesis (Gambar 5). Bunga mekar pada tanaman manggis adalah bunga yang memiliki 4 sepal, dan 4 petal lainnya telah gugur. Aplikasi pada saat awal atau akhir stadia 1 (2 atau 4 minggu setelah antesis), kondisi tanaman manggis memperlihatkan sebagian besar buah berdiameter + 1 cm atau 2 cm. 3. Pelabelan bunga
Bunga yang akan dipanen buahnya sebagai buah sampel diberi tanda berupa ikatan tali rafia berwarna biru (Gambar 5). Pelabelan bunga sebanyak 30 kuntum/pohon dilakukan saat bunga mekar pada ranting di atas bunga.
Gambar 5. Bunga dan buah manggis: (a) bunga yang telah mekar (antesis), dan (b) buah sampel
Hal ini bertujuan untuk menentukan buah sampel yang seragam. Pelabelan tersebut dilakukan lebih banyak dari kebutuhan untuk pengamatan (10 buah/pohon), hal ini bertujuan untuk mengantisipasi bunga atau buah gugur sebelum panen.
(a) (b) (c)
(a) (b)
4. Pemanenan buah
Buah dipanen ketika telah memenuhi syarat umur pemanenan. Buah yang dipanen umumnya berumur 105 hari setelah antesis.
Pengamatan
Pengamatan sifat fisik dan kimia buah dilakukan selama tiga hari setelah buah dipanen. Pengamatan tersebut menggunakan 10 buah sampel/perlakuan, sehingga jumlah seluruh buah yang diamati sebanyak 240 buah sampel.
a. Diameter buah (cm)
Pengukuran diameter buah dilakukan dengan menggunakan jangka sorong, dengan arah horizontal melingkar (diameter transversal) dan arah vertikal (diameter longitudinal).
b. Bobot buah dan bagian-bagiannya (gram)
Bobot buah dihitung dengan menggunakan timbangan digital (Gambar 6). Pengukuran ini meliputi bobot buah, bobot kulit buah, bobot aril, bobot biji, bobot sepal, dan bobot tangkai.
c. Edible portion (%)
Edible portion adalah presentase bagian aril yang dapat dimakan terhadap bobot buah secara keseluruhan.
Edible portion = d. Tebal kulit buah (cm)
Tebal kulit buah diukur dengan menggunakan jangka sorong setelah kulit buah dibelah secara transversal m enjadi dua bagian (Gambar 6). e. Kekerasan kulit buah (mm/kg/det)
Pengukuran dilakukan dengan menusukkan jarum hand penetrometer pada kulit buah bagian tengah buah manggis. Kekerasan buah kemudian dapat dilihat pada skala yang tertera pada alat.
f. Resistensi kulit buah (kgf/cm2)
Pengamatan resistensi kulit buah bertujuan untuk melihat tingkat kemudahan buah dibuka. Pengukuran resistensi (Gambar 6) dilakukan dengan menggunakan alat yang tersedia di Laboratorium Pascapanen IPB. Cara kerja alat yaitu dengan memberikan tekanan yang kuat pada buah manggis hingga
Bobot aril
buah terbuka, resistensi buah kemudian dapat dilihat pada skala yang tertera pada alat (Ismadi 10 Januari 2011, komunikasi pribadi).
Gambar 6. Alat pengukuran sifat fisik buah: (a) bobot buah, (b) tebal kulit, dan (c) resistensi kulit buah
g. Padatan terlarut total (0brix)
Daging buah dari beberapa buah sampel diambil dari setiap perlakuan dan diukur padatan terlarut total (PTT) dengan menggunakan alat hand refraktometer (Gambar 7). Pengukuran dilakukan dengan cara memberikan setetes cairan buah pada lensa pembaca hand refraktometer. Setiap melakukan pengukuran, lensanya dibersihkan dahulu dengan akuades dan tisu. Angka yang muncul pada layar merupakan PTT dalam buah manggis. h. Asam tertitrasi total (%)
Kandungan asam tertitrasi total dalam buah manggis diukur dengan menggunakan metode titrasi NaOH (Gambar 7).
ATT =
Keterangan: ml NaOH = volume NaOH yang terpakai pada titrasi N NaOH = normalitas NaOH (0,1 N)
Tp = faktor pengenceran (100/25) 64 = faktor asam dominan
mg contoh = 10.000 mg i. Kadar air kulit buah, sepal dan tangkai (%).
Pengukuran kadar air dilakukan melalui tahapan sebagai berikut: Cawan alumunium dikeringkan 15 menit dalam oven bersuhu 1050C dan
ml NaOH x N NaOH x fp x 64 mg contoh x 100%
–
didinginkan dalam desikator kemudian ditimbang. Sampel ditempatkan dalam cawan, kemudian dikeringkan 20 jam dalam oven bersuhu 105 0C seperti pada Gambar 7, lalu didinginkan dalam desikator dan ditimbang sampai beratnya konstan. Kadar air dihitung menggunakan persamaan
Kadar air (%) =
Keterangan : a = Bobot awal (g) b = Bobot akhir (g)
Gambar 7. Alat pengukuran sifat kimia buah: (a) PTT, (b) ATT, dan (c) kadar air j. Persentase juring bergetah kuning (%)
Persentase juring yang tercemar getah kuning adalah terdapatnya noda getah kuning pada juring tersebut.
Persentase juring bergetah kuning =
k. Skoring buah bergetah kuning pada aril (Kartika 2004).
Pengamatan dilakukan berdasarkan kriteria seperti pada Gambar 8. Skor 1 : baik sekali, daging buah putih bersih, tidak terdapat getah kuning
baik diantara aril dengan kulit buah maupun di pembuluh buah Skor 2 : baik, daging buah putih dengan sedikit noda (hanya bercak kecil)
karena getah kuning yang masih segar hanya pada satu ujung juring. Skor 3 : cukup baik, terdapat sedikit noda (bercak) getah kuning pada salah satu juring atau diantara juring yang menyebabkan rasa buah menjadi pahit
Jumlah juring bergetah kuning Jumlah juring buah sampel
(a) (b) (c) x 100% (c) x 100% a – b b
Skor 4 : buruk, terdapat noda (gumpalan) getah kuning baik pada ujung juring, diantara juring atau di pembuluh buah yang menyebabkan rasa buah menjadi pahit.
Skor 5 : buruk sekali, terdapat noda (gumpalan) baik diujung juring, diantara juring atau di pembuluh buah yang menyebabkan rasa buah menjadi pahit, warna daging menjadi kuning.
l. Skoring buah bergetah kuning pada kulit (Kartika 2004)
Pengamatan dilakukan berdasarkan kriteria seperti pada Gambar 8. Skor 1 : baik sekali, kulit buah mulus tanpa tetesan getah kuning.
Skor 2 : baik, kulit buah mulus dengan 1-5 tetes getah kuning yang mengering tanpa mempengaruhi warna buah.
Skor 3 : cukup baik, kulit buah mulus dengan 6-10 tetes getah kuning yang mengering tanpa mempengaruhi warna buah.
Skor 4 : buruk, kulit buah kotor karena tetesan getah kuning dan bekas aliran yang menguning dan membentuk jalur-jalur
Skor 5 : buruk sekali, kulit kotor karena tetesan getah kuning dan membentuk jalur berwarna kuning, warna buah kusam
m. Persentase buah bergetah kuning pada aril % Buah bergetah kuning diaril =
n. Persentase buah bergetah kuning pada kulit % Buah bergetah kuning dikulit =
Gambar 8. Pengamatan skoring buah manggis bergetah kuning pada kulit (atas) dan aril (bawah) (Setyaningrum 2011)
x 100%
Jumlah buah bergetah kuning di kulit Jumlah buah sampel
x 100% Jumlah buah bergetah kuning di aril
Jumlah buah sampel
o. Skor rasa buah manggis (Suyanti et al.1999): Skor 1 : asam sangat dominan dari manis Skor 2 : asam agak dominan dari manis Skor 3 : manis sedikit asam
Skor 4 : Manis Skor 5 : sangat manis
Pengamatan dilakukan oleh peneliti pada setiap buah sampel. Untuk menghindarkan pengaruh rasa buah yang dimakan, maka penskoringan setiap perlakuan dengan perlakuan lain diberi jarak 45 menit. p. Skor warna sepal buah manggis
Skor 1 : Cokelat
Skor 2 : kuning kecokelatan Skor 3 : hijau kecokelatan Skor 4 : hijau kekuningan Skor 5 : Hijau
q. Skor warna kulit buah manggis (modifikasi PKBT 2007) :
Skor 1 : kulit buah bercak merah hampir merata,disekitar sepal lebih merah Skor 2 : kulit buah merah yang merata pada seluruh permukaan
Skor 3 : kulit buah merah kecoklatan Skor 4 : kulit buah merah keunguan Skor 5 : kulit buah ungu kehitaman
r. Kandungan kalsium dalam tanah, daun, dan kulit buah manggis
Analisis kandungan kalsium tanah dan daun dilakukan sebelum dan setelah aplikasi. Hasil analisis kandungan kalsium tanah dicantumkan pada Lampiran 3 dan 4. Analisis kalsium kulit buah dilakukan setelah buah dipanen, pada bagian endokarp, mesokarp dan eksokarp kulit.
Tahapan analisis kandungan kalsium tanah: (a) 2 g sampel tanah dicampur dengan 40 ml NH4OAC pH 7, (b) kedua campuran tersebut diaduk hingga rata kemudian disaring dengan menggunakan kertas saring, (c) hasil filtrasi sebanyak 1 ml dicampur dengan 8 ml aquades dan 1 ml NH4OAC, (d) campuran tersebut dianalisis menggunakan AAS (Atomic Absorption Spectrometer).
Tahapan analisis kandungan kalsium daun manggis: (a) 1 gram sampel kering diabukan, dengan cara memasukkan sampel tersebut ke dalam tanur yang bersuhu tinggi, (b) abu yang terbentuk dicampur dengan 10 tetes HCl pekat lalu disimpan di hot plat sampai kering, (c) bahan yang diperoleh dari proses pengeringan tersebut kemudian ditambah 10 ml HCl 1 N, (d) campuran disaring hingga diperoleh filtrat dengan volume tertentu, (e) filtrat tersebut dipipet sebanyak 1 ml lalu dicampur dengan 10 ml HCl 1 N dan akuades hingga volume campuran mencapai 50 m, (f) campuran tersebut dianalisis menggunakan AAS.
Pengamatan kandungan kalsium bagian-bagian kulit buah dilakukan di Laboratorium Ilmu dan Teknologi Pakan Institut Pertanian Bogor. Sebelum dianalis, bagian eksokarp, mesokarp dan endokarp dioven selama + 24 jam pada suhu 105 0C. Tahapan analisis kandungan kalsium bagian kulit buah manggis: (a) pengabuan sampel, dengan cara sampel bagian-bagian kulit buah (eksokarp, mesokarp dan endokarp) dalam cawan porselen dan hot plate dibakar dengan tanur listrik dengan suhu 400-600 0C selama ± 4 jam sampai berubah warna (kehitaman), (b) abu diekstrak dengan HCl 5 ml sampai larut, kemudian ditambahkan 2 ml HCl, (c) larutan disaring dengan kertas saring kemudian dibilas dengan aquades sebanyak 250 ml, (d) larutan dipipet sebanyak 25 ml, ditambahkan larutan Chapman sebanyak 100 ml, (e) larutan kemudian dipanaskan pada suhu 100 0C selama ± 10 menit sampai terjadi embun, (f) larutan ditambahkan dengan amoniak (NH3) sampai berwarna kebiruan, kemudian didiamkan pada suhu ruang selama semalam, (g) larutan yang telah diendapkan selama semalam, dipanaskan kembali sampai terbentuk embun, (h) larutan disaring ke labu erlenmeyer dengan kertas saring, (i) gelas piala yang digunakan sebelumnya dibilas dengan aquades panas (suhu ± 70 0C) untuk menetralisir asam, (j) dilakukan titrasi dengan cara larutan ditambahkan asam sulfat (H2SO4) 25% sebanyak 25 ml, dan air panas 150 ml. Larutan dititrasi dengan Kalium Permanat (KMnO4) sampai berwarna kemerahan.
Kadar kalsium = Volume titar – blangko x FK Bobot sampel
Keterangan: Volume titar = 150 ml
Blangko = volume KMnO4 FK = Faktor koreksi (112) s. Pengukuran sifat kimia tanah
Pengukuran sifat kimia tanah dilakukan sebelum aplikasi kalsium. Sampel tanah diambil secara komposit dari daerah perakaran pohon manggis pada kedalaman 40 cm. Tanah dikeringudarakan, dan diayak dengan ukuran 2 mm agar mempunyai ukuran yang relatif sama. Kemudian tanah tersebut dianalisis sifat kimianya. Sifat kimia tanah yang diamati adalah pH, KTK, C-organik, rasio C/N, kejenuhan basa, unsur hara nitrogen, fosfor, kalium, magnesiumg, aluminium, boron, dan natrium.
Metode yang digunakan dalam pengukuran pH adalah SMP (Schoemaker McLean dan Pratt), dimana sampel tanah terlebih dahulu dikocok menggunakan akuades kemudian pH-nya diukur dengan menggunakan pH meter, kemudian ditambahkan larutan SMP buffer ke dalam larutan yang sama, dikocok lalu ukur kembali pH-nya dengan pH meter.
t. Pengamatan Faktor Lingkungan
Faktor lingkungan yang diamati adalah curah hujan, jumlah hari hujan, suhu, kelembaban, dan penyinaran matahari. Perhitungan data iklim tersebut diperoleh dari Stasiun Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Jakarta.