Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari sampai dengan Mei 2018 di Rumah Kaca, di Laboratorium Riset dan Teknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara dan Laboratorium Fisika Tanah dan Lingkungan Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala. Pengambilan sampel tanah Ultisol di Desa Tanah Abang, Kecamatan Galang, Deli Serdang.
Alat dan Bahan Penelitian
Adapun alat yang digunakan pada penelitian ini antara lain ring sampel untuk menghitung berat tanah, oven untuk mengeringkan tanah, timbangan digital untuk menghitung berat tanah, erlenmeyer sebagai wadah untuk mengukur volume padatan tanah, pressure plate apparatus digunakan untuk mengukur kadar air kapasitas lapang. Ayakan 10 mesh digunakan untuk menyaring tanah agar lebih halus, gelas ukur untuk mengukur volume air yang diberikan ke tanaman.
Adapun bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah sampel tanah Ultisol digunakan sebagai objek yang diteliti, pereaksi kimia, benih tanaman pakcoy sebagai bahan yang akan ditanam pada tanah, air sebagai bahan untuk penyiraman, polybag sebagai wadah untuk tanah.
Metode Penelitian
Metode penelitian menggunakan metode eksperimen di Rumah Kaca dan analisa tanah dilakukan di Laboratorium Riset dan Teknologi Fakultas Pertanian
28
Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) non faktorial dengan perlakuan metode penentuan nilai kadar air kapasitas lapang sebagai berikut:
K1 = Tanah bertekstur lempung berpasir metode Drainase Bebas (DB) 24 jam
K2 = Tanah bertekstur lempung berpasir metode Drainase Bebas (DB) 48 jam
K3 = Tanah bertekstur lempung berpasir metode Pressure plate (pF) K4 = Tanah bertekstur lempung liat berpasir metode Drainase Bebas kapasitas lapang dan masing-masing perlakuan diulang sebanyak 4 kali, sehingga terdapat 60 satuan percobaan.
Dengan persamaan rancangan percobaan sebagai berikut :
Yij = µ+αi+ϵij...(10) Dimana:
Keterangan:
Yij = nilai pengamatan yang mendapat perlakuan metode pemberian air berdasarkan penentuan nilai kadar air kapasitas lapang ke-i dan ulangan ke-j
μ = nilai tengah pengamatan
αi = pengaruh perlakuan metoda pemberian air berdasarkan penentuan nilai kadar air kapasitas lapang.
ϵij = galat percobaan yang mana:
j = ulangan
Uji statistik one way ANOVA dilakukan untuk menguji hasil berat basah dan berat kering tanaman.
Prosedur Penelitian dan Parameter Penelitian
1. Mengambil Sampel di Lapangan dan Penelitian di Rumah Kaca
a. Menentukan titik pengambilan sampel tanah ultisol di lapangan (Lampiran 2).
b. Mengambil sampel tanah ultisol dengan tekstur liat berpasir, lempung liat, lempung liat berpasir sebanyak ± 300 kg, kemudian dikeringanginkan, dipecah/digerus dan diayak dengan ayakan 10 mesh.
c. Memasukkan tanah kedalam polybag ukuran 10 kg, kemudian di beri air selama 24 jam terus-menerus sampai kondisinya mantap. Artinya tidak terjadi lagi penurunan ketebalan tanah.
d. Menanam benih tanaman pakcoy (Brassica rapa L.) sebanyak 3 benih per polybag.
e. Mengambil contoh tanah setelah masa semai untuk ditentukan sifat fisika tanahnya di laboratorium.
f. Menyiram tanah yang telah ditanami tanaman pakcoy (Brassica rapa L.) setiap hari dengan nilai kadar air kapasitas lapang
30
berdasarkan besarnya nilai evapotranspirasi tanaman sesuai dengan metode penentuan kadar airnya.
2. Pengujian di laboratorium
a. Mengukur tekstur tanah dengan metode hydrometer dan dianalisis dengan menggunakan segitiga USDA. Adapun cara kerjanya sebagi berikut:
1. Menimbang 50 g tanah kering udara yang telah diayak dengan ayakan 10 mesh, kemudian masukkan ke Erlenmeyer 1 liter.
2. Menambahkan air biasa sampai dengan 250 ml, 10 ml Na4P2O710H2O 1 N, dikocok sampai rata, dibiarkan semalam.
3. Menggoncang selama 15 menit pada alat pengoncang
4. Memindahkan tanah ke dalam silinder 500 cc dan menambahkan aquadest sampai tanda garis.
5. Mengocok selinder sebanyak 20 kali sebelum pembacaan, bila perlu tambahkan Amyl alkohol untuk menghilangkan buih yang dapat mengganggu pembacaan
6. Memasukan Hydrometer ke dalam silinder dengan hati-hati untuk pembacaan I setelah 40 detik dari saat pengocokan.
7. Setelah 2 jam masukan lagi Hydrometer untuk pembacaan II, untuk memperoleh liat.
8. Hitung persentase pasir, liat dan debu
9. Menganalisis hasil (% pasir, debu dan liat) dengan menggunakan segitiga USDA.
b. Menganalisis bahan organik dengan metode Walkley &Black
1. Menimbang 0,5 g tanah kering udara, kemudian dimasukan tanah kedalam Erlenmeyer 500 cc.
2. Menambahkan 5 ml K2Cr2O7 N (pergunakan pipet) lalu digoncang dengan tangan.
3. Menambahkan 10 ml H2SO4 pekat, kemudian digoncang 3-4 menit, selanjutnya diamkan selama 30 menit.
4. Menambahkan 100 ml air suling dan 5 ml H3PO4 85 %, NaF 4 % 2,5 ml, kemudian menambahkan 5 tetes diphenylamine, digoncang sampai larutan berwarna biru tua.
5. Mentitrasikan dengan Fe(NH4)2(SO4)2 0,5 N dari buret hingga warna berubah menjadi hijau.
6. Melakukan kerja No. 2 s/d 5 (tanpa tanah) untuk mendapatkan vol.
titrasi Fe(NH4)2(SO4)2 0,5 N untuk blanko.
7. Menghitung persen C-organik menggunakan Persamaan (1) 8. Menghitung persen bahan organik menggunakan Persamaan (2) c. Menganalisis P tersedia
1. Masukkan dalam botol kocok 2,0 g tanah kering udara yang telah dihaluskan
2. Menambahkan 20 ml Bray II lalu dikocok dengan alat pengocok selama 2 jam
3. Menyaring larutan dengan saringan WHATMAN No. 42 dalam Erlemeyer 250 ml
32
4. Masukkan 5 ml ekstrak kedalam tabung reaksi 50 ml
5. Menambahkan 10 ml Asam Ascorbat yang telah dilarutkan dengan reagent Posfat A
6. Kocok tunggu 30 menit, ukur Absorbance panjang gelombang 660 nm dengan spektronik.
d. Menganalisis N-total
1. Masukkan 0,5 g tanah kering udara yang telah dihaluskan ke dalam tabung reaksi
2. Menambahkan 1 g campuran Selen , 2,5 ml Asam Sulpat (pekat) 3. Panaskan suhu 350°C (3-4 jam) sampai warna pekat
4. Memindahkan semua ekstrak ketabung Destilat bilas dengan H2O lalu hasil destilat ditampung dengan Erlenmeyer 250 ml.
5. Mereaksikan hasil destilat dengan 10 ml Boric Acid (H3BO3) dan3 tetes indicator Conway (warna merah) sehingga hasil destilat berwarna hijau.
6. Menitrasi hasil destilat dengan H2SO4 0,05 N (warna merah muda) e. Menganalisis pH
1. Menimbang 10 g tanah sebanyak dua kali, masing-masing dimasukkan ke dalam botol kocok
2. Menambah 50 ml air bebas ion ke botol yang satu (pH H2O) dan 50 ml KCL 1 M ke dalam botol lainnya (pH KCL).
3. Kocok dengan mesin pengocok selama 30 menit.
4. Mengukur pH tanah dengan pH meter yang telah dikalibrasi menggunakan larutan buffer pH 7 dan pH 4
f. kerapatan massa tanah (bulk density)
1. Mengambil sampel tanah dari polybag yang sudah dijenuhi menggunakan ring sampel
2. Mengeringkan sampel tanah dengan oven pada suhu 110°C selama 24 jam.
3. Mencatat volume ring sampel tanah tersebut.
4. Menimbang sampel tanah dan ring sampel
5. Menentukan Bulk Density tanah tersebut dengan menggunakan Persamaan (3).
g. Menganalisis kerapatan partikel tanah (particle density)
1. Mencampurkan tanah kering oven dengan 500 cc air dan diaduk untuk melepaskan udaranya
2. Mencatat volume air
3. Menentukan volume padatan menggunakan pengurangan 500 cc dikurang volume air
4. Menghitung kerapatan partikel dengan Persamaan (4) h. Menganalisis porositas tanah
Porositas dihitung dengan menggunakan Persamaan (5).
i. Menganalisis kadar air kapasitas lapang 1. Metode Drainase Bebas
34
a. Mengambil sampel menggunakan ring sampel pada 6 polybag setiap perlakuan.
b. Menimbang setiap sampel
c. Mengeringkan sampel dengan oven selama 24 jam pada suhu 105°C.
d. Menimbang setiap sampel berat tanah kering oven e. Menimbang ring sampel
f. Menghitung kadar air kapasitas lapang 2. Metode Pressure Plate.
a. Memasukkan bongkahan tanah ke dalam toples dan diusahakan tanah dalam keadaan tidak terganggu
b. Menganalisis kadar air kapasitas lapang dengan Uji pF 2,54 (kapasitas lapang) di Laboratorium Fisika Tanah dan Lingkungan Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala.
j. Mengukur evapotranspirasi
1. Sampel tanah dan tanaman yang sudah diberi air dan telah mencapai kapasitas lapang diukur kadar air tanahnya (W1)
2. Sampel tanah dan tanaman lain yang identik dibiarkan untuk mengalami evapotranspirasi selama waktu tertentu (W2)
3. Masing-masing kadar air dalam persentase basis kering diubah menjadi persentase volumetrik berdasarkan Persamaan (7)
4. Selisih antara Ɵ2-Ɵ1 menunjukkan air terevapotranspirasi
5. Besarnya evapotranspirasi ditentukan berdasarkan Persamaan (8)
6. Pada saat awal mengukur evapotranspirasi dicatat data suhu lingkungan atau ruangan
7. Untuk menentukan nilai evapotranspirasi pada hari-hari berikutnya didasarkan kepada nilai awal pengukuran evapotranspirasi pada butir (f), kemudian diselaraskan dengan perubahan suhu harian.
k. Mengukur perkolasi tanah
1. Menyiram tanah dalam polybag hingga jenuh, hingga tidak terjadi lagi penurunan ketebalan tanah.
2. Member air dalam polybag hingga ketinggian tertentu (t1 = 5 cm) 3. Menghidupkan stopwatch ketika penetesan air pertama kali 4. Mematikan stopwatch ketika air tidak menetes lagi (t2 = 0 cm).
5. Menghitung nilai perkolasi dengan Persamaan (9) l. Mengukur bobot basah dan bobot kering tanaman.
1. Menimbang bobot basah batang, daun dan akar tanaman pakcoy 2. Mengeringkan tanaman pakcoy menggunakan oven dengan suhu
85°C.
3. Menimbang bobot kering batang, daun dan akar pakcoy
Dilakuan hasil pengujian hasil pengukuran bobot basah dan bobot kering tanaman dengan ANOVA pada tingkat signifikasi α = 5%, dengan hipotesis :
Ho : Tidak ada perbedaan bobot basah dan bobot kering tanaman yang signifikasi diantara 6 perlakuan yang diuji
36
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.