Tempat dan Waktu
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Oktober 2009 hingga bulan Mei 2010 di rumah kaca Kebun Percobaan IPB Cikabayan, Kampus Dramaga, Bogor dan Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat (Balittro).
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan pada penelitian ini antara lain limbah jarak pagar berupa kulit buah, dekomposer (Orgadec, Mdec, Biotriba, dan EM4), pupuk kandang kotoran sapi, furadan, pupuk urea, pupuk SP-36, pupuk KCl, kapur pertanian, dan benih jagung varietas jagung manis Virginia II. Alat yang digunakan ialah polibag ukuran 5 kg tanah (30 cm x 30 cm), polibag ukuran 15 kg tanah (60 cm x 60 cm), Munsell Color Chart (MCC) tabel 2.5 GY, jangka sorong digital, SPAD (Chlorophylltester CT-102 kalibrator 2.46), Moisture detector EM 4811, Lightmeter Licor Li-250, Horiba Nitrat-Ionmeter C-141, dan rumah kaca (12 m x 8 m) dengan pemasukan cahaya sebesar 33.3%.
Metode Percobaan
Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial yang terdiri atas dua faktor. Faktor pertama ialah jenis kompos yang dihasilkan dari limbah kulit buah jarak yang didekomposisikan dengan empat biodekomposer diantaranya Orgadec, Mdec, Biotriba, EM4, dan kontrol serta penambahan bahan organik berupa pupuk kandang dan tanpa penambahan bahan organik (kontrol 100%, kontrol 75%, EM4 100%, EM4 75%, Biotriba 100%, Biotriba 75%, Orgadec 100%, Orgadec 75%, Mdec 100%, dan Mdec 75%). Faktor kedua ialah dosis aplikasi kompos yang terdiri atas 3 taraf yaitu D1 (10 ton/ha), D2 (20 ton/ha), dan D3 (30 ton/ha). Kombinasi kedua faktor menghasilkan 30 kombinasi perlakuan dan setiap kombinasi perlakuan diulang sebanyak tiga kali sehingga menghasilkan 90 satuan percobaan. Setiap ulangan terdapat 4 tanaman contoh untuk percobaan I sedangkan percobaan II setiap ulangan terdapat 2 tanaman contoh.
Model matematikanya adalah sebagai berikut : Yijk = µµµµ + ααααi + ββββj + (ααααββββ)ij + εεεεijk (i = 1, 2, 3,…, a; j = 1, 2, 3,…, b; k = 1, 2, 3,…, r)
Yijk : Respon terhadap perlakuan jenis kompos ke-i, dosis kompos ke-j, dan ulangan ke-j
µ : Nilai rataan umum
αi : Pengaruh perlakuan jenis kompos ke-i βj : Pengaruh perlakuan dosis kompos ke-j
(αβ)ij : Keterkaitan antara perlakuan jenis kompos ke-i dan dosis kompos ke-j
εijk : Pengaruh galat perlakuan jenis kompos ke-i, dosis kompos ke-j, dan ulangan ke-j
Apabila hasil analisis uji F menunjukkan berbeda nyata dilakukan uji lanjut Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf α 5%.
Pelaksanaan Penelitian
Pembuatan dan Inkubasi Kompos
Kompos dibuat dengan menggunakan limbah kulit buah jarak pagar dan perlakuan yang digunakan yaitu pencampuran antara limbah kulit buah jarak dan pupuk kandang yang berasal dari kotoran sapi dengan perbandingan 3 : 1 (v:v) serta tanpa pencampuran pupuk kandang. Untuk mempercepat proses dekomposisi digunakan empat jenis dekomposer yaitu Orgadec, Mdec, Biotriba, EM4, dan tanpa biodekomposer. Berdasarkan kombinasi antara bahan baku, biodekomposer, dan kotoran hewan diperoleh sepuluh jenis kompos diantaranya kulit buah + tanpa kotoran hewan + tanpa biodekomposer (K0B0), kulit buah + tanpa kotoran hewan + EM4 (K0B1), kulit buah + tanpa kotoran hewan + Biotriba (K0B2), kulit buah + tanpa kotoran hewan + Orgadec (K0B3), kulit buah + tanpa kotoran hewan + Mdec (K0B4), kulit buah + kotoran hewan + tanpa biodekomposer (K1B0), kulit buah + kotoran hewan + EM4 (K1B1), kulit buah + kotoran hewan + Biotriba (K1B2), kulit buah + kotoran hewan + Orgadec (K1B3), dan kulit buah + kotoran hewan + Mdec (K1B4).
Proses dekomposisi dilakukan di dalam ember tertutup berukuran 30 kg agar terjadi proses anaerob di dalam ember kemudian dihasilkan 10 jenis kompos. Masa inkubasi kompos selama 4 minggu dan sepanjang masa inkubasi kompos
dilakukan pembalikan dan penyiraman setiap satu minggu sekali hingga dan sebelum dilakukan penanaman, kompos diinkubasi dalam tanah yang telah dilembabkan selama 1 minggu. Pada saat penanaman masing-masing jenis kompos dibagi atas 3 taraf dosis aplikasi yaitu D1 (10 ton/ha), D2 (20 ton/ha), dan D3 (30 ton/ha).
Penanaman Jagung
Kegiatan ini dilaksanakan saat kompos telah matang. Percobaan ini dilakukan di dalam rumah kaca yang berukuran 96 m2 dengan dosis kompos yang digunakan D1 (10 ton/ha), D2 (20 ton/ha), dan D3 (30 ton/ha). Sebelum dilakukan penanaman, tanah dimasukkan ke dalam polibag ukuran 5 kg (percobaan I) dan polibag ukuran 15 kg (percobaan II) kemudian dicampur dengan kompos yang ditimbang berdasarkan bobot tanah. Polibag disusun dengan jarak tanam 80 cm x 20 cm dan benih yang ditanam sebanyak 3 benih per polibag. Penjarangan dilakukan saat tanaman berumur 3 minggu setelah tanam (MST).
Pemeliharaan Tanaman Jagung
Kegiatan pemeliharaan tanaman meliputi pemberian furadan ke dalam lubang tanam, penyiangan gulma, penyiraman, pengendalian hama, pengapuran dan pemupukan. Berdasarkan rekomendasi dari Balai Penelitian Teknologi Pertanian (2009) dosis pupuk buatan yang diberikan ialah urea 300 kg/ha, SP-36 150 kg/ha, dan KCl 75 kg/ha. Pada percobaan I, aplikasi pupuk buatan ½ dosis rekomendasi di awal tanam sehingga pupuk yang diberikan sebanyak 0.38 g/polibag urea, 0.19 g/polibag SP-36, dan 0.09 g/polibag KCl. Percobaan II diberikan sebesar 1 dosis rekomendasi 3 g/polibag urea yang diaplikasikan ½ dosis di awal dan ½ dosis pada saat tanaman berumur 3 minggu setelah tanam (MST), 1.5 g/polibag SP-36, dan 0.75 g/polibag KCl. Pengapuran hanya dilakukan pada percobaan II dengan dosis 5 x Al-dd sehingga 5 x 3.83 ton/ha dihasilkan 19.15 ton/ha. Untuk tanah 15 kg/polibag dibutuhkan aplikasi kapur sebanyak 143.13 g/polibag. Penyiraman dilakukan sebanyak 500 ml setiap 2 hari sekali pada percobaan I dan percobaan II sebanyak 1250 ml setiap 4 hari sekali.
Panen dan Pengamatan
Panen pada percobaan I dilakukan dua tahap yaitu pada saat tanaman berumur 6 MST (2 bulan setelah tanam/BST) dan saat tanaman berumur 10 MST dengan cara mencabut keseluruhan brangkasan tanaman sedangkan percobaan II panen hanya dilakukan pada saat 10 MST. Pengamatan dilakukan pada setiap tanaman contoh.
Parameter Pengamatan
Percobaan I
• Analisis sebelum penanaman, terkait dengan kandungan hara (N total, P
tersedia, K tersedia, C-Organik, dan pH). Analisis dilakukan di Laboratorium Balai Penelitian Tanaman Obat dan Aromatik (Balittro).
• Pengamatan Jagung
1. Pengamatan morfologi dilakukan setiap satu minggu sekali.
tinggi tanaman, diukur mulai dari permukaan tanah hingga ujung daun tertinggi.
jumlah daun, dihitung keseluruhan jumlah daun yang telah mencapai ukuran sempurna.
warna daun, dilihat berdasarkan warna yang terdapat pada permukaan atas daun (Munsell Color Chart).
panjang daun dan lebar daun, diukur dari bagian pangkal hingga ujung daun dan penampang daun pada permukaan yang terlebar.
diameter batang, diukur pada ketinggian batang lima jari dari atas permukaan tanah.
2. Pengamatan panen
panjang akar, diukur pada kondisi kering dimulai dari pangkal akar hingga ujung akar terpanjang
volume akar, diukur dengan melihat penambahan tinggi permukaan air dalam gelas ukur saat akar dimasukkan.
bobot basah total, diukur keseluruhan brangkasan (tajuk, akar, dan tongkol).
bobot basah akar, diukur bobot akarnya dalam kondisi segar. bobot kering total, diukur bobot brangkasan setelah dikeringkan dengan oven.
bobot kering akar, diukur bobot akarnya dalam kondisi kering oven.
3. Pengamatan Produksi
panjang tongkol, diukur mulai dari pangkal hingga ujung tongkol tanpa kelobot.
bobot basah tongkol, diukur bobot tongkol dengan kelobot. diameter tongkol, diukur pada bagian tengah tongkol.
• Serapan dan efisiensi serapan nitrogen (N) oleh tanaman.
Serapan hara N tanaman (M) = Kadar N tanaman (G) x Bobot kering total tanaman (H)
Serapan hara N tanaman (M)
Efisiensi serapan hara N = --- x 100 N tanah (I) + N kompos (J) + N Urea (K) Percobaan II
• Analisis tanah sebelum penanaman, terkait dengan kandungan hara (N
total, P tersedia, K tersedia, C-Organik, dan pH).
• Suhu dan intensitas cahaya di dalam serta di luar rumah kaca, dilakukan
pada 1 MST, 2 MST, 7 MST, dan 8 MST dimulai dari pukul 08.00-14.00 selang dua jam sekali selama 4 hari pengamatan dalam satu minggunya.
• Suhu dan Kelembaban tanah pada saat 1 hari setelah siram (HSS) dan 4
HSS, pengukuran menggunakan alat Moisture Detector.
• Pengamatan Jagung
1. Pengamatan morfologi yang dilakukan setiap satu minggu sekali. tinggi tanaman, diukur mulai dari permukaan tanah hingga ujung daun tertinggi.
jumlah daun, dihitung keseluruhan jumlah daun yang telah mencapai ukuran sempurna.
warna daun, dilihat berdasarkan warna yang terdapat pada permukaan atas daun (Munsell Color Chart dan Chlorophyltester).
panjang daun dan lebar daun, diukur dari bagian pangkal hingga ujung daun dan penampang daun pada permukaan yang terlebar.
diameter batang, diukur pada ketinggian batang 10 cm dari atas permukaan tanah.
2. Pengamatan panen
panjang akar, diukur pada kondisi kering dimulai dari pangkal akar hingga ujung akar terpanjang
volume akar, diukur dengan melihat penambahan tinggi permukaan air dalam gelas ukur saat akar dimasukkan.
bobot basah total, diukur keseluruhan brangkasan (tajuk, akar, dan tongkol).
bobot basah akar, diukur bobot akarnya dalam kondisi segar. bobot kering total, diukur bobot brangkasan setelah dikeringkan dengan oven.
bobot kering akar, diukur bobot akarnya dalam kondisi kering oven.
3. Pengamatan Produksi
panjang tongkol, diukur mulai dari pangkal hingga ujung tongkol tanpa kelobot.
bobot basah tongkol, diukur bobot tongkol dengan kelobot. bobot kering tongkol, diukur saat kering oven.
diameter tongkol, diukur pada bagian tengah tongkol.
• Kadar nitrat tanah pada saat tanaman jagung berumur 2 MST dan 8 MST, tanah diambil sebanyak 10 gram dari kedalaman 1 cm kemudian dilarutkan dalam 10 ml air steril.
• Kadar air tanah, pengukuran berdasarkan bobot basah dan bobot kering
tanah saat 1 HSS dan 4 HSS pada kedalaman tanah 1 cm.
• Jumlah kebutuhan air per polibag.
Tabel 1. Pertumbuhan dan Produksi pada Perlakuan Kontrol Tanah
Sumber : Hasil Pengamatan dan *) tidak dilakukan pengamatan Konversi Satuan
Konversi satuan dilakukan berdasarkan bobot tanah per hektar yang diambil pada kedalaman 20 cm atau sebesar 2 juta kg/ha. Untuk menghitung besar kebutuhan pupuk buatan dan kompos per polibag dibutuhkan informasi terkait dosis rekomendasi (DR) yaitu 300 kg/ha urea, 150 kg/ha SP-36, dan 75 kg/ha KCl,bobot tanah yang digunakan yaitu 5 kg/polibag pada percobaan I dan 15 kg/polibag pada percobaan II, serta dosis aplikasi (DA) kompos per hektar yaitu 10 ton/ha, 20 ton/ha, atau 30 ton/ha. 1 me/100 g Al-dd tanah setara 1 ton/ha aplikasi kapur (AK), jika tanah percobaan terkandung 3.83 me/100 g maka dapat dihitung kebutuhan kapurnya.
Bobot tanah percobaan
Kebutuhan pupuk (B/Ko/Ka)/polibag = ---x DR/DA/AK Bobot tanah per hektar
Peubah
Pertumbuhan dan Produksi pada Perlakuan Kontrol Tanah
Percobaan I Percobaan II
Jumlah Daun (Helai) 4.71 3.76
Lebar Daun (cm) 2.68 1.43
Panjang Daun (cm) 49.14 30.28
Warna Daun MCC (skala) 3.88 3.83
Warna Daun SPAD (skala) * 0.54
Tinggi Tanaman (cm) 59.94 41.64
Diameter Batang (mm) 5.00 3.11
Bobot Basah Total (gram) 38.25 12.50
Bobot Kering Total (gram) 10.63 4.00
Bobot Basah Akar (gram) 5.66 0.88
Bobot Kering Akar (gram) 2.75 0.45
Panjang Akar (cm) 17.82 17.05
Volume Akar (ml) 6.83 1.00
Bobot Basah Tongkol (gram) 11.94 3.68
Bobot Kering Tongkol (gram) * 0.75
Panjang Tongkol (cm) 5.93 4.48
