Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Rumah Kaca dan Laboratorium Riset dan Teknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara pada bulan Agustus 2019 sampai dengan Desember 2019. Pengambilan sampel tanah Ultisol di Desa Tanah Abang Kecamatan Galang, Deli Serdang.
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, gelas ukur sebagai wadah untuk mengukur volume padatan tanah dan untuk mengukur volume air yang diberikan ke tanaman, serta ayakan 10 mesh digunakan untuk mengayak tanah.
Bahan Penelitian
Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini antara lain sampel tanah Ultisol digunakan sebagai objek yang diteliti, benih tanaman kacang kedelai sebagai bahan yang akan ditanam pada tanah, kompos yang terdiri dari campuran antara kotoran hewan dan sisa tanaman sebagai bahan untuk meningkatkan bahan organik tanah, pupuk NPK sebagai bahan untuk mempercepat pertumbuhan tanaman kedelai, air sebagai bahan untuk penyiraman, polybag sebagai wadah untuk tanah, 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 Riset dan Teknologi Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara. Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) non faktorial. Penelitian menggunakan 2 perlakuan dengan 16 kali pengulangan yang terdiri dari:
K0 = Tanah ultisol dengan kadar air kapasitas lapang metode drainase bebas selama 24 jam tanpa kompos dan pupuk NPK bertanaman kedelai.
K1 = Tanah ultisol dengan kadar air kapasitas lapang metode drainase bebas selama 24 jam menggunakan kompos dan pupuk NPK bertanaman kedelai.
U1-U7 = Ulangan yang digunakan untuk mendapatkan hasil dari respon pertumbuhan tanaman kedelai.
U8-U10 = Ulangan yang digunakan untuk mendapatkan hasil dari pemberian air setelah evapotranspirasi.
U11-U13 = Ulangan yang digunakan untuk mendapatkan hasil pemberian air diawal.
U14-U16 = Ulangan yang digunakan untuk mendapatkan hasil kerapatan massa tanah, kerapatan partikel tanah dan porositas tanah.
Analysis of Variance (One Way ANOVA) dilakukan untuk menguji hasil
jumlah polong per tanaman, jumlah biji per polong, jumlah biji per tanaman, berat per biji dan berat biji per tanaman.
Prosedur Penelitian
1. Pengambilan Sampel di Lapangan dan Penelitian di Rumah Kaca a. Menentukan titik pengambilan sampel tanah ultisol.
b. Mengambil sampel tanah, kemudian dikeringanginkan. Setelah kering tanah dipecah atau digerus, dan diayak dengan ayakan 10 mesh.
c. Mencampur tanah dengan kompos dengan perbandingan 7 : 3
d. Mengambil polybag, kemudian dimasukkan tanah ke dalam polybag.
e. 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.
f. Menyediakan benih tanaman kedelai (Glycine max L.) g. Menanam benih kedelai sebanyak 5 benih per polybag
h. Mengambil contoh tanah setelah masa semai untuk ditentukan sifat fisika tanahnya di Laboratorium.
i. Menyiram tanah yang telah ditanami tanaman kedelai setiap hari sesuai dengan nilai kadar air kapasitas lapang berdasarkan nilai evapotranspirasi tanaman
j. Memberikan Pupuk NPK pada 3 fase, yaitu fase vegetatif saat 1 minggu setelah tanam, fase generatif saat 3 minggu setelah tanam dan fase pematangan buah saat sudah muncul bunga dengan dosis 5 gr per polybag.
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 ml 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 dengan Fe (NH4)2(SO4)2 dari buret hingga warna berubah menjadi hijau
- Menghitung kadar Organik dan persen bahan organiknya. C-Organik dihitung dengan menggunakan Persamaan (9). Bahan organik tanah dihitung dengan menggunakan Persamaan (10).
c. Menganalisis N-total
- Masukkan 0,5 g tanah kering udara yang telah dihaluskan ke dalam tabung reaksi
- Menambahkan 1 g campuran Selen , 2,5 ml Asam Sulpat (pekat) - Panaskan suhu 350°C (3-4 jam) sampai warna pekat
- 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 hijau.
- Menitrasi hasil destilat dengan H2SO4 0,05 N (warna merah muda) d. Menganalisis P-tersedia
- Masukkan dalam botol kocok 2,0 g tanah kering udara yang telah dihaluskan.
- Menambahkan 20 ml Bray II lalu dikocok dengan alat pengocok selama 2 jam.
- Menyaring larutan dengan saringan WHATMAN No. 42 dalam Erlemeyer 250 ml.
- Masukkan 5 ml ekstrak kedalam tabung reaksi 50 ml.
- Menambahkan 10 ml Asam Ascorbat yang telah dilarutkan dengan
reagent Posfat A.
- Kocok tunggu 30 menit, ukur Absorbance panjang gelombang 660 nm dengan spektronik.
e. 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 (3).
f. 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 menggunakan Persamaan (4).
g. Menganalisis porositas tanah dengan cara :
- Porositas dihitung dengan menggunakan Persamaan (5).
h. Menganalisis kadar air kapasitas lapang (KAKL) dengan Metode drainase bebas (DB)
- Menyiram tanah ultisol dengan takaran yang sama dan biarkan selama 2 hari.
- Mengambil sampel menggunakan ring sampel pada 3 polybag setiap perlakuan.
- Menimbang setiap sampel tanah
- Mengeringkan sampel dengan oven selama 24 jam pada suhu 110°
C.
- Menimbang berat sampel kering oven
- Menimbang ring sampel untuk mendapatkan berat tanah
- Menghitung kadar air kapasitas lapang basis kering dengan menggunakan Persamaan (6) dan basis volumetrik dengan Persamaan (7).
i. 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 j. 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 (W) diubah menjadi persentase ol me rik ( ) den an Per amaan (1)
- eli ih an ara a al dan e elah e apo ran pira i men nj kkan air yang terevapotranspirasi dan besarnya evapotranspirasi ditentukan dengan Persamaan (2)
- Pada awal mengukur evapotranspirasi, dicatat juga suhu ruangan.
Untuk menentukan nilai evapotranspirasi pada hari berturutnya didasarkan pada nilai awal evapotranspirasi, kemudian diselaraskan dengan perubahan suhu harian.
k. Menghitung jumlah polong per tanaman l. Menghitung jumlah biji per polong m. Menghitung jumlah biji per tanaman n. Menimbang berat per biji
o. Menimbang berat biji per tanaman
Melakukan pengujian hasil dari jumlah polong per tanaman, jumlah biji per polong, jumlah biji per tanaman, berat per biji dan berat biji per tanaman dengan ANOVA pada tingkat signifikasi α 5 den an hipo e i :
Ho : Tidak ada perbedaan pada jumlah polong per tanaman, jumlah biji per polong, jumlah biji per tanaman, berat per biji dan berat biji per tanaman yang signifikan diantara 2 perlakuan yang diuji.
Hi : Ada perbedaan pada jumlah polong per tanaman, jumlah biji per polong, jumlah biji per tanaman, berat per biji dan berat biji per tanaman yang signifikan diantara 2 perlakuan yang diuji
Dilanjutkan dengan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT), apabila terdapat perbedaan yang signifikasi diantara perlakuan.