Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Rumah Kaca, Laboratorium Sentral Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, dan Laboratorium Fisika Tanah dan Lingkungan Universitas Syiah Kuala pada bulan Februari 2018 sampai dengan Juni 2018. Pengambilan sampel tanah inceptisol dilakukan di Kampus 2 USU Kwala Bekala dan tanah entisol di PTPN II Tanjung Garbus.
Alat dan Bahan Penelitian Alat Penelitian
Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini antara lain ring sampel untuk mengambil sampel tanah, oven untuk mengeringkan tanah dan tanaman, timbangan digital untuk menghitung berat tanah, erlenmeyer sebagai wadah untuk mengukur volume padatan tanah, membran plate apparatus untuk mengukur kadar air kapasitas lapang menggunakan metode pressure plate, ayakan 10 mesh digunakan untuk mengayak tanah, gelas ukur untuk mengukur volume air yang diberikan ke tanaman.
Bahan Penelitian
Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini antara lain sampel tanah inceptisol dan entisol bertekstur lempung berpasir digunakan sebagai objek yang diteliti, benih tanaman pakcoy sebagai bahan yang akan ditanam pada tanah, air sebagai bahan untuk penyiraman, polybag sebagai wadah untuk tanah, dan label digunakan untuk memberi tanda pada ring sample dan polybag.
Metode Penelitian
Metode penelitian menggunakan metode eksperimen di Rumah Kaca dan analisa tanah dilakukan di Laboratorium Sentral Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara dan Laboratorium Fisika Tanah dan Lingkungan Universitas Syiah Kuala. Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) non faktorial. Penelitian menggunakan 6 perlakuan dengan 10 kali pengulangan:
K1 = Tanah entisol bertekstur lempung berpasir dengan KAKL metode drainase bebas selama 24 jam
K2 = Tanah entisol bertekstur lempung berpasir dengan KAKL metode drainase bebas selama 48 jam
K3 = Tanah entisol bertekstur lempung berpasir dengan KAKL metode pressure plate
K4 = Tanah inceptisol bertekstur lempung berpasir dengan KAKL metode drainase bebas selama 24 jam
K5 = Tanah inceptisol bertekstur lempung berpasir dengan KAKL metode drainase bebas selama 48 jam
K6 = Tanah inceptisol bertekstur lempung berpasir dengan KAKL metode pressure plate
Maka statistika yang digunakan adalah sebagai berikut :
Yij = μ + αi + Ɛij...(13) Dimana :
Yij : Nilai pengamatan dengan perlakuan metode pemberian air berdasarkan
penentuan nilai kadar air kapasitas lapang ke-i dan ulangan ke-j μ : Nilai tengah pengamatan
α : Pengaruh perlakuan metode pemberian air berdasarkan penentuan nilai kadar air kapasitas lapang
Ɛij : Galat percobaan
Analysis of Variance (One Way ANOVA) dilakukan untuk menguji hasil bobot basah dan bobot kering tanaman.
Prosedur Penelitian dan Parameter Penelitian
1. Pengambilan Sampel di Lapangan dan Penelitian di Rumah Kaca
a. Menentukan titik pengambilan sampel tanah inceptisol dan entisol dengan tekstur lempung berpasir di lapangan (Lampiran 3).
b. Mengambil sampel tanah, kemudian dikeringanginkan. Setelah kering tanah dipecah atau digerus, dan diayak dengan ayakan 10 mesh.
c. Mengambil polybag, kemudian dimasukkan tanah ke dalam polybag.
d. Menyiram tanah dalam polybag hingga jenuh untuk pemantapan tanahnya. Dilakukan penyiraman terus-menerus sampai tanah mantap.
Kriteria tanah mantap yaitu tidak terjadi lagi penurunan ketebalan tanah dan air yang terdrainase konstan.
e. Menyediakan benih tanaman pakcoy (Brassica rapa L.) f. Menanam benih Pakcoy sebanyak 5 benih per polybag
g. Mengambil contoh tanah setelah masa semai untuk ditentukan sifat fisika tanahnya di Laboratorium.
h. Menyiram tanah yang telah ditanami tanaman pakcoy setiap hari sesuai dengan nilai kadar air kapasitas lapang berdasarkan nilai evapotranspirasi tanaman
2. Pengujian di laboratorium
- Mengeringanginkan sampel tanah dan mengayak dengan ayakan 10 mesh untuk pengujian di laboratorium
a. Mengukur tekstur tanah dengan metode hydrometer dengan cara : - Menimbang 50 g tanah kemudian masukkan ke Erlenmeyer 250 ml - Menambahkan 50 ml larutan Natrium Pyrophospat, dikocok sampai rata
dan dibiarkan semalaman.
- Menggoncang selama 15 menit pada alat penggoncang.
- Memindahkan tanah ke dalam silinder 500 ml dan menambahkan aquadest.
- Mengocok silinder sebanyak 20 kali sebelum pembacaan, bila perlu tambahkan Amyl alkohol untuk menghilangkan buih yang dapat mengganggu pembacaan
- Memasukkan hydrometer ke dalam silinder dengan hati-hati untuk pembacaan I setelah 40 detik dari pengocokan
- Setelah 2 jam masukkan lagi hydrometer untuk pembacaan II - Menghitung persentase pasir, liat, dan debu
- Menganalisis dengan menggunakan segitiga USDA (Gambar 1).
b. Menganalisis bahan organik dengan metode Walkley & Black dengan cara :
- Menimbang 0,5 g tanah dan memasukkan sampel tanah kedalam Erlenmeyer 500 cc dicampur dengan 5 ml K2Cr2O7 dan 10 ml H2SO4
lalu digoncang
- Menambahkan 100 ml air suling dan 5 ml H3PO4 85 %, NaF 4 % 2,5 ml, dan 5 tetes diphenylamine, digoncang sampai larutan berwarna biru tua - Mentitrasikan denganFe (NH4)2(SO4)2 dari buret hingga warna berubah
menjadi hijau
- Menghitung kadar C-Organik dan persen bahan organiknya. C-Organik dihitung dengan menggunakan Persamaan (1). Bahan organik tanah dihitung dengan menggunakan Persamaan (2).
c. Menganalisis unsur hara N dengan cara :
- Mencampurkan 0,5 g tanah dengan 1 g Selen, 2,5 ml H2SO4, dan aquades ke tabung reaksi
- Memanaskan di alat destruksi sampai warna pekat
- Menyiapkan Erlenmeyer 250 ml berisi larutan H3PO4 untuk menampung sulingan
- Memindahkan semua ekstrak ketabung Destilat bilas dengan H2O lalu hasil destilat ditampung dengan Erlenmeyer 250 ml.
- Mereaksikan hasil destilat dengan 10 ml Boric Acid (H3BO3) dan 3 tetes indicator Conway (warna merah) sehingga hasil destilat berwarna merah muda.
- Mentitrasi dengan H2SO4 sampai larutan berwarna violet dan mencatat volume titrasi
- Menghitung persen unsur hara N (% N) dengan Persamaan (3).
d. Menganalisis unsur hara P dengan cara :
- Menimbang 2 gram tanah dan memasukkan kedalam botol kocok - Menambahkan 20 ml Bray II dan menggoncang selama 30 menit
- Menyaring larutan dengan saringan WHATMAN No. 42 dalam Erlemeyer 250 ml
- Mengambil 5 ml hasil saringan dan memasukkan kedalam tabung reaksi - Menambahkan 10 ml Asam Ascorbat yang telah dilarutkan dengan
reagent Posfat A
- Mengguncang selama 30 menit, dan mengukur Absorbance panjang gelombang 660 nm dengan spektronik.
e. Menganalisis pH Tanah dengan cara :
- Mencampur 10 g tanah dan 50 ml H2O kedalam botol kocok - Mengguncang selama 30 menit
- Mengukur pH tanah dengan pH meter
f. Menganalisis kerapatan massa tanah (bulk density) dengan cara :
- Mengambil sampel tanah dari polybag yang sudah dijenuhi menggunakan ring sampel dan menimbang berat dari sampel.
- Mengeringkan sampel tanah dengan oven pada suhu 110° C selama 24 jam.
- Menimbang sampel tanah dan ring sampel setelah kering oven - Mencatat volume ring sampel tanah tersebut
- Kerapatan massa tanah dihitung dengan menggunakan Persamaan (4).
g. Menganalisis kerapatan partikel tanah (particle density) dengan cara : - Mencampur tanah kering oven dengan 500 ml air pada Erlenmeyer dan
diaduk untuk melepaskan udara - Mencatat volume air pada erlenmeyer
- Kerapatan partikel tanah dihitung dengan menggunakan Persamaan (5).
h. Menganalisis porositas tanah dengan cara :
- Porositas dihitung dengan menggunakan Persamaan (6).
i. Menganalisis kadar air kapasitas lapang (KAKL) - Metode drainase bebas (DB)
a. Mengambil sampel menggunakan ring sampel pada 3 polybag setiap perlakuan
b. Menimbang setiap sampel tanah
c. Mengeringkan sampel dengan oven selama 24 jam pada suhu 110° C.
d. Menimbang berat sampel kering oven
e. Menimbang ring sampel untuk mendapatkan berat tanah
f. Menghitung kadar air kapasitas lapang dengan menggunakan Persamaan (8)
- Metode pressure plate (pF).
a. Mengambil tanah berbentuk bongkahan
b. Membawa sampel tanah ke Laboratorium Fisika Tanah dan Lingkungan Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala
j. Mengukur perkolasi tanah dengan cara :
- Menyiram tanah dalam polybag hingga jenuh - Menghitung ketinggian air awal
- Menghidupkan stopwatch ketika air menetes pertama kali - Mematikan stopwatch ketika air berhenti menetes
- Mengukur ketingian air akhir
- Menghitung nilai perkolasi dengan Persamaan (7).
k. Mengukur evapotranspirasi dengan cara :
- Sampel tanah dan tanaman yang sudah diberi air dan telah mencapai kapasitas lapang diukur kadar air tanahnya (W1)
- Sampel tanah dan tanaman yang lain yang identik dibiarkan untuk mengalami evapotranspirasi selama waktu tertentu (W2)
- Selanjutnya, kadar air dalam persentase basis kering diubah menjadi persentase volumetrik dengan Persamaan (9)
- Selisih antara θ1 dan θ2 menunjukkan air yang terevapotranspirasi dan besarnya evapotranspirasi ditentukan dengan Persamaan (10) - Pada saat awal mengukur evapotranspirasi, dicatat juga data suhu
ruangan
- Untuk menentukan nilai evapotranspirasi pada hari-hari berturutnya didasarkan kepada nilai awal pengukuran evapotranspirasi pada tahap diatas kemudian diselaraskan dengan suhu harian. Selain suhu harian, juga diukur luas daun tanaman pakcoy dengan pendekatan pengukuran menggunakan kertas grafik.
l. Mengukur bobot basah dan bobot kering tanaman dengan cara :
- Menimbang tanaman dalam kondisi segar
- Mengeringkan tanaman dalam oven dengan suhu 85° C selama 24 jam - Menimbang tanaman untuk mendapat bobot keringnya
m. Menghitung kadar air tanaman
- Menghitung kadar air tanaman dengan menggunakan Persamaan (12).
Melakuan hasil pengujian hasil pengukuran bobot basah dan bobot kering tanaman dengan ANOVA pada tingkat signifikasi α d ngan hipotesis :
Ho : Tidak ada perbedaan bobot basah dan bobot kering tanaman yang signifikasi diantara 6 perlakuan yang diuji
Hi : Ada perbedaan bobot basah dan bobot kering tanaman yang signifikasi diantara 6 perlakuan yang diuji. Dilanjutkan dengan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT), apabila terdapat perbedaan yang signifikasi diantara perlakuan.