23
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Pendekatan dan Jenis Penelitian
Pendekatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah pendekatan kuantitatif. Jenis penelitian yang digunakan adalah eksperimen murni atau sesungguhnya (true experimental research) dengan desain penelitian the posttest-only control group design. Berikut desain penelitian yang akan digunakan :
a. Serai wangi (Cymbopogon nardus L.)
Gambar 3.1 Desain Penelitian the posttest-only control group design C.nardus Keterangan:
R : Random
A01 : Perlakuan kontrol negatif
A02 : Perlakuan kontrol positif
A1 : Perlakuan 1 dengan konsentrasi 1 % A2 : Perlakuan 2 dengan konsentrasi 5% A3 : Perlakuan 3 dengan konsentrasi 10% A4 : Perlakuan 4 dengan konsentrasi 20% A5 : Perlakuan 5 dengan konsentrasi 25%
Perlakuan Post-test R Kontrol Negatif Kelompok Eksperimen A01 P01 A1 A2 P1 P2 P3 A3 A4 A5 P4 P5 Kontrol positif A02 P0 2
b. Buah bintaro (Cerbera odollam G.)
Gambar 3.2 Desain Penelitian the posttest-only control group design Cerbera odollam Keterangan:
R : Random
B01 : Perlakuan kontrol negatif
B02 : Perlakuan kontrol positif
B1 : Perlakuan 1 dengan konsentrasi 1 % B2 : Perlakuan 2 dengan konsentrasi 5% B3 : Perlakuan 3 dengan konsentrasi 10% B4 : Perlakuan 4 dengan konsentrasi 15% B5 : Perlakuan 5 dengan konsentrasi 20%
3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Balitjestro (Balai Penelitian Tanaman Jeruk dan Buah Subtropika) yang beralamat di Jl. Raya Tlekung No. 1, Beji Junrejo, Kota Batu pada bulan Oktober 2020 – Januari 2021.
3.3 Populasi, Teknik sampling, dan Sampel 3.3.1 Populasi
Populasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah C.nardus, daging buah Cerbera odollam dan T.citricidus. populasi C.nardus diambil dari BALITJESTRO dengan ciri-ciri, warna daun hijau tua dengan berat 2 kg. Populasi daging buah C.odollam dengan kriteria yang dugunakan adalah bagian daging buah C.odollam
Perlakuan Post-test R Kontrol Negatif Kelompok Eksperimen B01 C01 B1 B2 C1 𝐶2 𝐶3 B3 B5 B6 C4 𝐶5 Kontrol positif B02 C0 2
dengan berat 5 Kg. Populasi T.citricidus dengan kreteria nimfa instar II yang di dapatkan dari hasil rearing di BALITJESTRO Kota Batu. Nimfa ditempatkan di dalam sangkar khusus yang diletakan pada bibit tanaman C.reticulata.
3.3.2 Teknik Sampling
Penelitian ini menggunakan teknik simple random sampling. Bentuk rancangan penentuan jumlah replikasi sampel pada penelitian ini menurut (Muntaha, Haitami, & Hayati, 2015) menggunakan rumus Federer, yaitu sebagai berikut : a. C.nardus (t-1) (r-1) ≥ 15 (7-1) (r-1) ≥ 15 6 (r-1) ≥ 15 6r – 6 ≥ 15 6r ≥ 15 + 6= 21 r ≥ 4 b. C.odollam (t-1) (r-1) ≥ 15 (7-1) (r-1) ≥ 15 6 (r-1) ≥ 15 6r – 6 ≥ 15 6r ≥ 15 + 6= 21 r ≥ 4 Keterangan:
r : replikasi (jumlah ulangan) t : treatment (jumlah perlakuan)
Jadi, ulangan sampel pada C.nardus dan Daging buah C.Odollam masing-masing sebanyak 4 kali ulangan
n = t × r n = 4 × 7
n = 28 unit eksperimen
3.3.3 Sampel
Sampel dalam penelitian ini adalah 1.400 nimfa instar II T.citricidus yang terdapat di Balitjestro (Balai Penelitian Tanaman Jeruk dan Buah Subtropika) di Kota Batu.
3.4 Variabel Penelitian 3.4.1 Jenis Variabel
1. Variabel Bebas
Variabel bebas dalam penelitian ini adalah pemberian ekstrak C. nardus dengan menggunakan konsentrasi 1%, 5%, 10%, 20%, dan 25%, pemberian ekstrak daging buah C.odollam. dengan menggunakan konsentrasi 1%, 5%, 10%, 15%, dan 20%, dan kontrol menggunakan Aquades+Tween80 dan insektisida dimetoat.
2. Variabel Terikat
Variabel terikat yang terdapat dalam penelitian ini adalah mortalitas (jumlah kematian) T.citricidus.
3. Variabel Kontrol
Variabel kontrol dalam penelitian yaitu nimfa Toxoptera citricidus instar II, dan waktu pengamatan yang digunakan untuk menentukan mortalitas Toxoptera citricidus yaitu 3×24 jam.
3.4.2 Definisi Operasional Variabel
1. Pemberian ekstrak dilakukan dengan cara :
a. Pada daun C,nardus yang terdiri dari perlakuan pertama yaitu : A1(1%) A2 (5%) A3 (10%), A4 (20%) A5 (25%), yang kedua A01 kontrol (0%),
Insektisida 0,05% dan , kemudian dilakukan pengenceran dengan tween 80 dengan perbandingan 1:1 (ekstrak dan tween 80) dan ditambahkan Aquades hingga terbentuk volume yang tentukan. Pengenceran ekstrak C,nardus menggunakan rumus sebagai berikut (lampiran 1):
Keterangan:
𝑉1 : Volume sebelum pengenceran
𝑀1 : Konsentrasi sebelum pengenceran 𝑉2 : Volume setelah pengenceran
𝑀2 : Konsentrasi setalah pengenceran
b. Pada buah Cerbera Odollam G.yang terdiri dari perlakuan pertama yaitu : B1(1%) B2(5%) B3(10%), B4(15%) B5 (20%), yang keduaB01 kontrol
(0%), B02 insektisida dimetoat 0,05 % kemudian dilakukan pengenceran
dengan tween 80 dari ekstrak daging buah C.odollam menggunakan rumus sebagai berikut (Lampiran 2):
𝑀1×𝑉1=𝑀2×𝑉2
Keterangan:
𝑉1 : Volume sebelum pengenceran
𝑀1 : Konsentrasi sebelum pengenceran
𝑉2 : Volume setelah pengenceran 𝑀2 : Konsentrasi setalah pengenceran
2. Mortalitas T.citricidus yang akan diamati dalam penelitian ditandai dengan tidak ada pergerakan dari T.citricidus selama pengamatan berlangsung, tubuh menjadi kaku, warna berubah menjadi hitam pekat.
3. T.citricidus nimfa instar II yang akan dijadikan sebagai hewan uji dalam penelitian
4. Waktu Pengamatan yang digunakan dalam penelitian yaitu 3×24 jam untuk mengamati mortalitas T.citricidus ada tidaknya pergerakan T.citricidus.
3.5 Prosedur Penelitian
Prosedur penelitian yang akan dilakukan yang pertama yaitu menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan dalam penelitian, melakukan sterilisasi alat kemudian pembuatan ekstrak C.nardus dan C.odollam. Bagian yang digunakan dalam pembuatan ekstrak C.nardus yaitu bagian daun dari ujung daun hingga pangkal daun sebanyak 2 kg daun basah yang menghasilkan 200 gram simplisia setelah di blender. Kemudian simplisia direndam dengan metanol 96% sebanyak 400 ml. Tahap selanjutnya yaitu melakukan maserasi selama 24 jam. Hasil maserasi tersebut menghasilkan filtrate yang kemudian di evaporasi selama ±1 jam hingga tekstur filtrate menjadi kental. Setelah itu pembuatan konsentrasi 1%, 5%, 10%, 20%, 25%, dengan menggunakan pelarut tween80 dengan perbandingan 1:1 (volume esktrak sebelum pengenceran : tween 80) kemudian menambahkan aquades hingga terbentuk volume 25 ml untuk setiap konsentrasi. Kontrol positif menggunakan insektisida dimetoat sedangkan kontrol negatif menggunakan aquades. Bagian tanaman yang digunakan dalam pembuatan ekstrak daging buah C.odollam adalah bagian daging buah sebanyak 5 kg yang mengahsilkan 350 gram simplisia setelah diblender. Kemudian simplisia direndam dengan metanol 96% sebanyak 700 ml. Tahap selanjutnya
yaitu melakukan maserasi selama 24 jam. Hasil maserasi tersebut menghasilkan filtrate yang kemudian di evaporasi selama ±1 jam hingga tekstur filtrate menjadi kental. Setelah itu pembuatan 1%, 5%, 10%, 15%, 20%, dengan menggunakan pelarut tween 80 dengan perbandingan 1:1 (volume esktrak sebelum pengenceran : tween 80) kemudian menambahkan aquades hingga terbentuk 25 ml untuk setiap konsentrasi.
Kontrol positif menggunakan Insektisida dimetoat sedangkan kontrol negatif menggunakan Aquades+Tween80. Kemudian meletakkan sampel T.citricidus ke dalam sangkar, setelah itu mengaplikasikan pestisida nabati sesuai dengan perlakuan konsentrasi dan kemudian pengambilan data pengamatan.
Gambar 3.3 Skema Prosedur Penelitian Persiapan alat dan bahan
Pembuatan pestisida nabati ekstrak C.nardus dan C.odollam
Pembuatan konsentrasi 1%, 5%, 10%, 20%, 25%, dan kontrol ekstrak C.nardus.
Pembuatan konsentrasi 1%, 5%, 10%, 15%, 15%, 20%, dan kontrol ekstrak C.odollam.
Peletakan sampel T.citricidus ke dalam sangkar
Pengaplikasian pestisida nabati sesuai dengan perlakuan konsentrasi
3.5.1 Persiapan Penelitian 1. Alat dan Bahan
a. Alat dan bahan untuk ekstraksi dan evaporasi ekstrak C.nardus dan C.odollam yaitu:
Tabel 0.1 Alat yang digunakan
No Alat Spesifikasi Jumlah
1. Blender Miyako 2 buah
3. Beaker Glass Pyrex 5000 ml 3 buah
4. Timbangan digital Camry Max 5kg d = 1 g
1 buah
5. Spatulla Pyrex 2 buah
6. Corong buchner Pyrex 1 buah
7. Vacuum pumps and Compressor Gats model DOA-P504-BN
1 buah
8. Pipet tetes Silber Brand 2 buah
9. Gelas ukur Pyrex 10:0,2 ml 4 buah
10. Rotary evaporator Boeco RVO 400 1 buah
11. Oven Calieys 2 buah
12. Kuas Nomor 1 1 buah
13. Alat Fotografi HP 1 buah
14. Higrometer Innotech 1 buah
Tabel 0.1 Bahan yang digunakan
No Bahan Spesifikasi Jumlah
1. Kertas saring Whatman No 42 4 buah
2. C.nardus Daun 2 Kg
3. C.odollam Daging buah 6 Kg
3. Metanol 96% 2 liter
5. Kertas Label Phoenix 1 pck
6. Botol Semprot 60 ml 14 botol
7. Almunium foil Best Fresh 1 gulung
8. Aquades steril 250 ml
9. Tween 80 - 30 ml
10. Insektisida dimetoat 0,05% 50 ml
12. Plastik Mika Mika Film 1 pck
13. C.reticulata 4 bulan 17 buah
14. Kain saring Warna putih 1 meter
15. Spon 3 cm 1 meter
3.5.2 Rancangan Percobaan
Rancangan percobaan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak (RAL) yang terdiri dari 7 perlakuan. Setiap unit-unit percobaan harus memiliki peluang yang sama untuk diberi suatu perlakuan tertentu, Hal ini berarti seluruh unit percobaan mempunyai peluang yang sama besar untuk menerima perlakuan.
a. Ragam unit eksperimen C.nardus sebagai berikut : A01 → A011, A012, A013, A014,
A02 → A021, A022, A023, A034,
A1 → A11, A12, A13, A14,
A2 → A21, A22, A23, A24,
A3 → A31, A32, A33, A34,
A5 → A5, A52, A53, A54
Berikut adalah denah RAL nonfaktorial dari penelitian :
A011 A11 A42 A32 A012 A33 A14
A51 A31 A52 A23 A022 A54 A53
A023 A12 A021 A43 A13 A22 A024
A21 A44 A34 A24 A013 A41 A014
Gambar 3.3 Denah Percobaan C. nardus Keterangan:
A01 : unit eksperimen kontrol negatif (aquades)
A02 : unit eksperimen kontrol positif (dimetoat)
A1 : unit eksperimen C nardus konsentrasi 1% A2 : ekstrak daun C. nardus konsentrasi 5%, A3 : ekstrak daun C. nardus konsentrasi 10% A4 : ekstrak daun C. nardus konsentrasi 20% A5 : ekstrak daun C. nardus konsentrasi 25% 1 : ulangan ke-1
2 : ulangan ke-2 3 : ulangan ke-3 4 : ulangan ke-4
Berdasarkan permasalahannya, menurut Sugiyono (2012), rancangan penelitian yang digunakan yaitu The Posttest-Only Control Group Design yang hanya terdiri dari 1 faktor yaitu faktor A (berbagai konsentrasi ekstrak C. nardus), yang terdiri dari A011 (aquades), A012 (dimetoat), A1 (1%), A2
(5%), A3 (10%), A4 (20%), dan A5 (25%).
b. Ragam unit eksperimen C.odollam sebagai berikut : B01 → B011, B012, B013, B014, B02 → B021, B022, B023, B024, B1 → B11, B12, B13, B14, B2 → B21, B22, B23, B24, B3 → B31, B32, B33, B34, B4 → B41, B42, B43, B44, B5 → B51, B52, B53, B54
Berikut adalah denah RAL nonfaktorial dari penelitian :
B011 B11 B42 B32 B012 B33 B14
B51 B31 B52 B23 B022 B54 B53
B023 B12 B021 B43 B13 B22 B024
B21 B44 B34 B24 B013 B41 B014
Gambar 3.4 Denah Percobaan C.odollam Keterangan:
B01 : unit eksperimen kontrol negatif (aquades)
B02 : unit eksperimen kontrol positif (dimetoat)
B1 : unit eksperimen C odollam konsentrasi 1% B2 : ekstrak buah C odollam konsentrasi 5%, B3 : ekstrak buah C odollam konsentrasi 10% B5 : ekstrak buah C odollam konsentrasi 15% B5 : ekstrak buah C odollam. konsentrasi 20% 1 : ulangan ke-1
2 : ulangan ke-2 3 : ulangan ke-3 4 : ulangan ke-4
Berdasarkan permasalahannya, menurut Sugiyono (2012), rancangan penelitian yang digunakan yaitu The Posttest-Only Control Group Design yang hanya terdiri dari 1 faktor yaitu faktor B (berbagai konsentrasi ekstrak C. odollam), yang terdiri dari B01 (aquades), B02 (dimetoat), B1 (1%), B2
(5%), B3 (10%), B4 (15%), dan B5 (20%).
3.5.3 Pelaksanaan dan Alur Penelitian
1. Pembuatan Ekstrak Daun C.nardus
Pembuatan ekstrak C.nardus dengan menggunakan metode maserasi dengan pelarut metanol 69%. Adapun prosesnya sebagai berikut:
a. Mengambil daun C.nardus sebanyak 2 Kg b. Momotong daun C.nardus
c. Mengeringkan daun dengan oven pada suhu 500C selama 1 hari.
d. Menghancurkan daun C.nardus dengan blender sebanyak 200 gram
e. Merendam C.nardus yang sudah hancur dengan larutan metanol 96% sebanyak 400 ml dengan perbandingan 1:2 kemudian menutup dengan alumunium foil
f. Melakukan maserasi selama 24 jam
g. Hasil maserasi kemudian disaring sampai menghasilkan filtrat menggunakan Vacuum pumps and Compressor, filtrat yang diperoleh akan melalukan evaporasi dengan evaporator selama ±1 Jam.
h. Diperoleh ekstrak untuk menghilangkan hama T.citricidus. 2. Pembuatan Ekstrak Buah C.odollam
a. Mengambil daging buah C.odollam sebanyak 5 Kg b. Mengiris tipis daging buah C.odollam
c. Mengeringkan buah yang sudah diiris dengan oven pada suhu 500C selama 3 hari.
d. Menghancurkan buah C.odollam dengan blender sebanyak 350 gram e. Merendam C.odollam yang sudah hancur dengan larutan metanol 96%
sebanyak 700 ml dengan perbandingan 1:2 kemudian menutup dengan alumunium foil.
g. Hasil maserasi kemudian disaring sampai menghasilkan filtrat menggunakan Vacuum pumps and Compressor, filtrat yang diperoleh akan melalukan evaporasi dengan evaporator selama ±1 Jam.
3. Pembuatan Konsentrasi
Konsentrasi C. nardus yang akan digunakan dalam penelitian adalah 1%, 5%, 10%, 20%, 25% sedangkan konsentrasi C. odollam yang digunakan adalah 1%, 5%, 10%, 15%, dan 20%. Pembuatan masing-masing konsentrasi dilakukan dengan cara pengenceran dengan rumus:
M1 × V1 = M2 × V2 Keterangan: M1: konsentrasi awal
M2: konsentrasi yang ingin dibuat V1: volume yang diperlukan V2: volume yang akan dibuat
4. Pelaksanaan Uji Ekstrak C. nardus pada T.citricidus
Adapun prosedur kerja untuk pengaplikasian ekstrak C. nardus pada T.citricidus sebagai berikut:
a. Menyiapkan sangkar yang terbuat dari mika plastik dan diberi 3 fentilasi yaitu bagian atas sangkar, sebelah kiri dan kanan untuk tempat T.citricidus. b. Menaruh imago T.citricidus dibiarkan hingga beranak. Kemudian
memindahkan imago dan membiarkan nimfa hingga menjadi nimfa instar 2. c. Menyiapkan ekstrak C. nardus sebanyak 25 ml disetiap konsentrasinya ke
dalam botol semprot.
d. Menyemprotkan ekstrak C. nardus secara merata pada T.citricidus Mengamati mortalitas T.citricidus selama 3×24 jam.
5. Pelaksanaan Uji Ekstrak C. odollam pada T.citricidus
a. Menyiapkan sangkar yang terbuat dari mika plastik dan diberi 3 fentilasi yaitu bagian atas sangkar, sebelah kiri dan kanan untuk tempat T.citricidus. b. Menaruh imago T.citricidus dibiarkan hingga beranak. Kemudian
memindahkan imago dan membiarkan nimfa hingga menjadi nimfa instar 2. c. Menyiapkan ekstrak C. odollam sebanyak 25 ml disetiap konsentrasinya ke
dalam botol semprot.
d. Menyemprotkan ekstrak C. odollam secara merata pada T.citricidus Mengamati mortalitas T.citricidus selama 3×24 jam.
3.6 Metode Pengumpulan Data 3.6.1 Teknik Pengumpulan Data
Metode yang digunakan untuk pengambilan data dalam penelitian ini adalah observasi eksperimen. Observasi eksperimen yang dilakukan dalam penelitian ini yaitu variabel terikat yang sebelumnya telah diberi perlakuan, baik perlakuan kontrol, maupun perlakuan konsentrasi ekstrak daun C. nardus (1%, 5%, 10%, 20% dan 25%) dan C.odollam (1%, 5%, 10%, 15% dan 20%). Kemudian data yang diperoleh diaplikasikan ke dalam bentuk tabel. Tabel tersebut akan mencakup data jumlah dan rerata mortalitas dari masing-masing perlakuan dan pengulangannya.
3.6.2 Instrumen Pengumpulan Data
Setelah data berhasil dikumpulkan, kemudian data dimasukkan ke dalam tabel data berikut:
Tabel 0.1 data hasil keseluruhan mortalitas T.citricidus setelah 24, 48, dan 72 jam pengamatan C.nardus
No Perlakuan Ulangan ke- Jumlah Rata-
rata 1 2 3 4 1. A01 2. A02 3. A1 4. A2 5. A3 6. A4 7. A5
Tabel 0.1 data hasil keseluruhan mortalitas T.citricidus setelah 24, 48, dan 72 jam pengamatan C.odollam
No Perlakuan Ulangan ke- Jumlah Rata-
rata 1 2 3 4 1. B01 2. B02 3. B1 4. B2 5. B3 6. B4 7. B5
3.7 Teknik Analisis Data
Data yang diperoleh dari penelitian ini dianalisis secara statistik menggunakan Statistical Product and Service Solutions 22 (SPSS 25) dengan beberapa uji antara lain:
1. Uji normalitas untuk mengetahui data berdistribusi normal atau tidak. 2. Uji homogenitas untuk mengetahui varian data homogen atau tidak.
3. Analisis varians (one way anova), dilakukan pengujian untuk mengetahui apakah ada pengaruh jumlah mortalitas T.citricidus antar kelompok uji. 4. Menggunakan alternatif uji Kruskal Wallis jika diketahui data tidak normal
atau tidak homogen.
5. Analisis Uji Probit ini untuk mengetahui seberapa besar potensi senyawa ekstrak daun C.nardus dan ekstrak daging buah C.odollam terhadap mortalitas Toxoptera citricidus yang dinyatakan dalam LC (Lethal Concentration) yaitu LC50-24,48,72jam.
3.8 Studi Pengembangan
Studi pengembangan yang dilakukan pada penelitian ini disusun berdasarkan teori Learning Cycle 5E teori Bybee, (2006) yang kemudian teori tersebut dimodifikasi menjadi Learning Cycle 3E yang terdiri dari Eksplorasi, Exsplanation, dan Elaboration.
