3.1 Sumber Data
Data yang digunakan pada penelitian ini adalah sumber data primer yang diperoleh dari hasil percobaan lama waktu kematangan kompos limbah sayuran dan kualitas kimia kompos (pH, suhu, C-Organik, N-total, C/N rasio, P-total, dan K-total) dengan 2 perlakuan yaitu tiga volume larutan EM4 : 7,5 ml , 15 ml dan 30 ml serta empat komposisi pupuk yang sudah jadi sebagai komposter yaitu 1/4, 2/4, 1/3 dan 2/3. Percobaan dimulai pada bulan April 2020 3.2 Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan pada penelitian ini akan disajikan pada Tabel 3.1 serta gambar alat dan bahan terdapat pada Lampiran 5 berikut
Tabel 3.1 Alat dan Bahan
Alat Bahan
Botol bekas ukuran 1,5 Liter
Ember Kompos jadi
Sekam Pengaduk Larutan EM4
Kain Penutup Sarung tangan karet Sayuran sampah rumah tangga Gelas ukur 600 ml Masker
Timbangan
Alat suntik pengukur volume larutan EM4 Stik pH
Termometer Saringan Definisi Operasional :
1. Botol bekas ukuran 1,5 liter. Pada proses takakura biasanya menggunakan keranjang berlubang. Penelitian ini ingin berinovasi menggunakan botol bekas ukuran 1,5 Liter sebagai wadah proses takakura.
2. Bantal Sekam. Fungsi bantal sekam adalah: (a) sebagai tempat mikrobakteri yang akan mempercepat pembusukan sampah organik, (b) karena berrongga besar, maka bantal sekam dapat segera menyerap air dan bau sampah, dan (c) sifat sekam yang kering akan memudahkan pengontrolan kelembaban sampah yang akan menjadi kompos.
3. Kompos jadi. Pupuk kompos jadi diisikan 1/2 sampai 2/3 bagian botol. Kompos yang ada dalam keranjang berfungsi sebagai aktivator/ragi bagi sampah baru. (Widikusyanto
& Johan, 2015)
4. Kain Penutup. Pilih kain penutup yang serat atau berpori besar (contoh: kain stocking dan kain strimin), bisa juga kain bekas seperti kain wadah bantal yang tidak terpakai lagi.
25
5. Larutan EM4 merupakan Effective Microorganism (EM) yang sudah dicampur dengan gula dan air. Perbandingan untuk mikroorganisme, air, dan gula yaitu 1:1:50.
Bioaktivator Effective Microorganism(EM) asli tidak dapat langsung diaplikasikan pada media karena kandungan mikroorganisme dalam EM asli masih dalam kondisi tidur (dorman) sehingga tidak akan memberikan pengaruh yang nyata. Sehingga, EM asli perlu dilarutkan menjadi EM aktif apabila ingin digunakan. (Suryati, 2014)
3.3 Variabel Penelitian
Variabel penelitian yang digunakan dalam penelitian ini ditunjukkan pada Tabel 3.2. Tabel 3.2 Variabel Penelitian
Variabel Keterangan Skala Data
Y
Waktu kematangan kompos Rasio
Kualitas kompos :
X2 Komposisi pupuk kompos jadi sebagai komposter 1. 1/3 dari bagian botol
1. Waktu kematangan kompos merupakan waktu yang diperlukan limbah sayuran hingga menjadi pupuk kompos yang siap digunakan (kompos matang). Kompos matang harus memenuhi 6 indikator diantaranya struktur kompos, warna kompos, status kelengasan, bau kompos, keasaman kompos dan suhu kompos
2. Kualitas kompos yaitu parameter yang dapat menunjukkan mutu/kualitas bahan yang dihasilkan seperti warna, tekstur, bau, pH, suhu, kelembapan, C-Organik, N-total, C/N rasio, P-total, dan K-total.
3. Volume larutan EM4 7,5 ml, 15 ml dan 30 ml merupakan larutan EM4 yang sudah dicampur dengan gula dan air dengan perbandingan 1:1:50.
4. Komposisi pupuk kompos yang sudah jadi sebagai komposter merupakan jumlah pupuk kompos yang diisikan ke dalam botol yang berfungsi sebagai aktivator / ragi bagi sampah baru.
26
Variabel yang digunakan data penelitian ini berdasarkan dari hasil penelitian yang dilakukan oleh Manuputty (2012) dengan menggunakan 10 kg limbah rumah tangga berupa sayuran dan takaran EM4 sebanyak 300 ml maka, waktu kematangan kompos (laju dekomposisi) yang diperlukan yaitu selama 28 hari. Pada penelitian ini menggunakan limbah rumah tangga berupa sayuran sebanyak 250gr dengan takaran laurtan EM4 sebanyak 7,5 ml yang didapatkan dari perhitungan penelitian Manuputty(2012) untuk setiap 1 kg limbah rumah tangga berupa sayuran membutuhkan 30 ml larutan EM4, sehingga jika menggunakan 250gr limbah rumah tangga berupa sayuran maka larutan EM4 yang diperlukan sebanyak 7,5 ml.
Eksperimen yang digunakan dalam penelitian ini dirancang dengan menggunakan rancangan percobaan Faktorial 3x4.Unit eksperimen yang digunakan yaitu limbah sayuran dimana pengulangan yang dilakukan sebanyak 4 kali pada limbah sayuran yang diamati. Pada rancangan percobaan, terdapat prinsip randomisasi (pengacakan) dalam unit percobaan dimana randomisasi bertujuan untuk memberikan kesempatan yang sama pada semua unit eksperimen untuk suatu perlakuan dan mendapatkan hasil percobaan yang bebas antar satu dengan yang lainnya.
3.4 Struktur Data
Struktur data yang digunakan dalam penelitian ini disajikan Tabel 3.3.
Tabel 3.3 Struktur Data Penelitian
Nilai Yijk pada Tabel 3.3 ditunjukkan dengan hasil pengamatan waktu kematangan kompos dan kualitas kimia kompos yang meliputi C/N rasio, C-Organik, N-total, P-total, K-total, suhu dan pH pada ulangan (botol) ke-k yang menggunakan komposisi komposter ke-i
Komposter
27
dan larutan EM4 ke-j. Contoh Y213 menunjukkan hasil pengukuran waktu kematangan kompos dan kualitas kompos (pH, suhu, C-Organik, N-total, C/N rasio, P-total, dan K-total) pada botol ketiga yang menggunakan komposisi komposter 2/3 bagian dan larutan EM4 sebanyak 7,5 ml.
3.5 Langkah-langkah Pelaksanaan Penelitian
Langkah-langkah pelaksanaan penelitian terdiri dari beberapa tahap yaitu : a. Tahap Penelitian
pada tahap penelitian kegiatan yang dilakukan sebagai berikut : 1. Mempersiapkan bahan (sampah organik)
Sampah organik yang digunakan dalam penelitian ini adalah sampah dapur sisa sayuran terutama sayur kangkung dan sayur bayam. Sampah yang telah dikumpulkan menjadi satu kemudian dicacah hingga berukuran 1x1 cm .
2. Mempersiapkan alat-alat yang akan digunakan dalam pengomposan a. Timbangan
Timbangan digunakan untuk mengukur berat limbah sayur yang akan digunakan dalam engomposan.
b. Stik pH
Stik pH digunakan untuk mengukur pH limbah sayur dan hasil pengomposan limbah sayur yang dihasilkan.
c. Termometer
Termometer digunakan untuk mengukur suhu tumpukan bahan limbah sayur.Termometer yang digunakan adalah termometer alkohol (bukan air raksa).
Gambar 3.1 Timbangan
Gambar 3.2 Stik pH
28
Penggunaan termometer ini dimaksudkan agar tidak mencemari kompos jika termometer pecah karena suhu yang terlalu panas selama proses pengomposan.
d. Saringan/ ayakan digunakan untuk mengayak kompos yang sudah matang agar memperoleh ukuran yang sesuai. Ukuran lubang saringan disesuaikan dengan ukuran kompos yang diinginkan.
e. Alat suntik pengukur volume EM4
Alat suntik ini digunakan untuk menyemprotkan cairan EM4 pada campuran limbah sayur dan kompos jadi.
f. Botol bekas ukuran 1,5 liter.
Pada proses takakura biasanya menggunakan keranjang berlubang. Penelitian ini ingin berinovasi menggunakan botol bekas ukuran 1,5 Liter sebagai wadah proses takakura.
Gambar 3.3 Termometer
Gambar 3.4 Saringan
Gambar 3.5 Alat Suntik Pengukur volume EM4
29 g. Ember
h. Pengaduk i. Gelas ukur
Gelas ukur digunakan untuk mengukur larutan EM4 dan air yang akan digunakan dalam proses pengomoposan
j. Sarung tangan karet
Sarung tangan karet digunakan untuk melindungi tangan selama melakukan pemilahan bahan dan untuk kegiatan yang memerlukan perlindungan tangan
k. Masker
Masker digunakan untuk melindungi pernafasan dari debu dan gas bahan lainnya.
Gambar 3.6 Botol bekas ukuran 1,5 liter
Gambar 3.7 Gelas Ukur
Gambar 3.8 Sarung Tangan Karet
30 3. Proses pengomposan :
Tahapan yang dilakukan dalam pengomposan limbah sayuran adalah sebagai berikut:
a. Siapkan botol bekas dengan ukuran 1,5 liter, potong bagian atas tutup botol.
Botol yang digunakan untuk percobaan dengan tinggi 24 cm, lubangi bagian bawah botol agar air yang dihasilkan pupuk bisa keluar.
b. Siapkan limbah sayuran yang sudah dikeringkan hingga layu dan tidak mengandung air. Potong limbah sayuran dengan ukuran 1x1 cm.
c. Siapkan kompos jadi sebagai komposter. Isi botol dengan kompos sesuai dengan komposisi 1/4 bagian botol, dan tempatkan pada wadah besar.
d. Siapkan campuran larutan EM4 yang terdiri dari mikroorganisme EM4, gula dan air dengan perbandingan masing-masing 1:1:50.
e. Campurkan kompos yang sudah diukur 1/4 bagian botol dengan limbah sayuran sebanyak 250 gr. Aduk hingga kompos dan limbah sayuran tercampur rata.
f. Tambahkan larutan EM4 7,5 ml ke dalam wadah campuran kompos dan limbah sayuran. Aduk hingga semua bahan kompos tercampur secara merata.
g. Siapkan botol dan isi dengan sekam 0,5 cm. Masukkan bahan kompos yang sudah tercampur kedalam botol.
h. Tutup bagian atas botol dengan menggunakan kain kasa dan ikat dengan karet agar tidak lepas.
i. Ulangi langkah kerja nomor 1 hingga nomor delapan sesuai dengan komposisi komposter dan volume campuran larutan EM4 yang digunakan.
j. Letakkan botol-botol percobaan pada tempat yang teduh diasumsikan semua botol percobaan mendapatkan kondisi lingkungan yang sama, yaitu teduh dan tidak terkena sinar matahari langsung.
Gambar 3.9 Sarung Tangan Karet
31
k. Untuk memastikan proses pengomposan berjalan, letakkan tangan kita 2 cm dari kompos, bila terasa hangat, dapat dipastikan proses pengomposan berjalan dengan baik. Jika tidak, percikan sedikit air untuk memicu mikroorganisme bekerja.
l. Lakukan pengamatan setiap setiap hari dengan mengamati pH dan suhu.
Mengukur pH menggunakan stik pH yang terdapat angka derajat keasamannya. Ambil sedikit kompos Takakura, masukkan kedalam gelas dan tambahkan sedikit air, lalu aduk secara merata. Tunggu hingga kompos mengendap didasar gelas, lalu masukkan stik pH kedalam gelas berisi campuran kompos dan air. Catat angka pH yang didapatkan pada tampilan layar stik pH untuk setiap botol percobaan. (Sulistyo, 2010)
Mengukur suhu selama proses pengomposan dapat dilakukan dengan menggunakan termometer alkohol berukuran 30 cm. Pengukuran harus dilakukan di beberapa tempat yang dipilih secara random. Cara pengukuran suhu dengan menancapkan termometer pada pupuk Takakura, lalu tunggu hingga alkohol yang ada pada termometer berhenti bergerak dan catat suhu akhir yang ada pada termometer. (Sulistyo, 2010)
m. Pengamatan warna, bau dan tekstur dilakukan selama pengomposan 0 hari, 7 hari, 14 hari dan 21 hari.
n. Tunggu hingga kompos siap digunakan dengan ciri-ciri kompos akan berwarna hitam, tidak berbau dan tidak becek.
b. Tahap Pasca Pelaksanaan Penelitian
Kegiatan yang dilakukan setelah proses pengomposan selesai adalah sebagai berikut : 1. Lakukan pengamatan kandungan total C-Organik dilakukan pada awal dan akhir
proses pengomposan dengan metode Walkey and Black.
2. Pengamatan kandungan Nitrogen-total dilakukan pada awal dan akhir proses pengomposan dengan menggunakan metode Semi-Mikro Kjekdahl.
3. Pengamatan kandungan rasio C/N dilakukan dengan menghitung perbandingan nilai total C-organik dengan Nitrogen-total yang diperoleh dari data hasil pengamatan.
4. Pengamatan kandungan Fosfor(P) dilakukan dengan menggunakan metode Bray 1 atau Bray 2, pada produk kompos dengan perlakuan terbaik.
32 3.6 Langkah Analisis Data
Langkah-langkah analisi data yang dilakukan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut.
1. Melakukan percobaan rancangan faktorial kualitas kompos (pH, suhu, C-Organik, N-total, C/N rasio, P-N-total, dan K-total) dengan 2 perlakuan yaitu tiga volume larutan EM4 7,5 ml , 15 ml dan 30 ml serta empat komposisi pupuk yang sudah jadi yaitu 1/3, 2/3, 1/4 dan 2/4 bagian.
2. Mengumpulkan data hasil percobaan kualitas kompos (pH, suhu, C-Organik, N-total, C/N rasio, P-total, dan K-total) dengan metode Takakura.
3. Mendeskripsikan karakteristik kualitas kompos (pH, suhu, C-Organik, N-total, C/N rasio, P-total, dan K-total) dengan komposisi larutan EM-4 dan komposter berbeda.
4. Membuat model rancangan faktorial dari data hasil percobaan kualitas kompos (pH, suhu, C-Organik, N-total, C/N rasio, P-total, dan K-total) dengan metode Takakura.
5. Melakukan pemeriksaan asumsi residual IIDN data hasil percobaan kualitas kompos (pH, suhu, C-Organik, N-total, C/N rasio, P-total, dan K-total) dengan komposisi larutan EM dan komposter berbeda memenuhi asumsi IIDN atau tidak, jika tidak memenuhi maka dilakukan penanganan untuk setiap asumsi identik, independen, dan distribusi normal.
6. Melakukan ANOVA untuk mengidentifikasi apakah komposisi larutan EM4 dan komposter serta interaksi antara keduanya berpengaruh terhadap kualitas kompos (pH, suhu, C-Organik, N-total, C/N rasio, P-total, dan K-total.) jika seluruh asumsi telah terpenuhi. Jika hasil ANOVA terdapat pengaruh komposisi EM4 dan komposter maka dilanjutkan dengan uji perbandingan berganda. Jika tidak terdapat pengaruh komposisi EM4 dan komposter terhadap kualitas kompos (pH, suhu, C-Organik, N-total, C/N rasio, P-total, dan K-total.) maka analisis berhenti tidak bisa dilanjutkan pengujian berganda dan dapat disimpulkan.
7. Melakukan uji perbandingan berganda untuk mengidentifikasi apakah terdapat perbedaan yang nyata pada kualitas kompos (pH, suhu, C-Organik, N-total, C/N rasio, P-total, dan K-total.) dengan menggunakan komposisi larutan EM4 dan komposter yang berbeda
8. Menarik kesimpulan
Langkah analisis tersebut dapat digambarkan secara sistematis yang ditunjukkan pada Gambar 3.1.
33
34
Gambar 3.10 Diagram Alir
3.7 Organisasi Tim Peneliti
Susunan tim peneliti, kompetensi dan tanggung jawab ketua dan anggota tim peneliti masing-masing disajikan pada Tabel 3.4
Tabel 3.4 Organisasi Tim Peneliti
No Nama Kedudukan
dalam Tim
Kompetensi Tanggung jawab
1 Ir. Sri Pingit Wulandari
Ketua Statistika Pemodelan, Analisis Data
Kualitatif, Multivariat dan Regresi
Mengkoordinir seluruh kegiatan penelitian, menganalisis data, membuat laporan serta menyusun makalah publikasi
2 Iis Dewi Ratih, S.Si., M.Si
Anggota Statistika Pemodelan, Extreme Value theory
Mendampingi peneliti utama dalam analisis data, laporan dan penyusunan makalah publikasi (jurnal)
3 Dra. Sri Mumpuni Retnaningsih, MT
Anggota Quality Control Industri
Mendampingi peneliti utama dalam analisis data, laporan dan penyusunan makalah publikasi (jurnal)
35
No Nama Kedudukan
dalam Tim
Kompetensi Tanggung jawab
4 Dra. Destri Susilaningrum, M.Si
Anggota Riset Pemasaran, Riset Sosial, Ekonomi Teknik
Mendampingi peneliti utama dalam analisis data, laporan dan penyusunan makalah publikasi (jurnal)