III. METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini akan dilaksanakan pada bulan Juni 2015 sampai November 2015. Penelitian dilaksanakan di beberapa titik sampel di lahan sawah Kabupaten Wonogiri, Jawa Tengah. Analisis Indikator Kualitas tanah dilaksanakan di Laboratorium Fisika dan Konservasi Tanah, Laboratorium Biologi dan Kesehatan Tanah serta Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tananh Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.
B. Bahan dan Alat Penelitian
Alat yang digunakan untuk mengidentifikasi kualitas tanah untuk produktivitas biomassa Padi di lapang meliputi GPS, lup, peta, ring sampel, klinometer, pisau/ belati, linggis,toples, cooling box, plastik, flakon, dan alat yang digunakan pada saat analisis Laboratorium antara lain desikator, oven, erlenmeyer, botol timbang, gelas ukur, termometer, cawan pemanas, cawan berlubang, gelas arloji, timbangan analitik, lampu bunsen, eksikator, botol semprong, gelas piala, spektrofotometer, Flamefotometer,ayakan basah, saringan, petridish, kertas whatman, corong, tabung Kjeldhal, buret, labu destilasi, gelas arloji, statif dan pipet ukur.
Bahan yang digunakan untuk mengidentifikasi kualitas tanah di lapangan antara lain adalah data biomassa tanaman Padi (Oryza sativa) pada 3 tahun terakhir yang didapat dari Badan Pusat Statistik (BPS), sampel tanah dari beberapa titik, H2O, KOH, BaCl2, Indikator PP, indikator MO, HCl, Garam Fisiologis, Media Nutrient Agar (NA), Potato
Dextrosa Agar (PDA), spirtus, aquadest, Cetakan Tanah Kering Angin
(Ctka) beberapa ukuran, serta bahan kimia lainnya yang digunakan untuk analisis laboratorium misalnya H2SO4 pekat, K2Cr2O7 1N, H3PO4, FeSO4 0,5N, Indikator DPA, Butir Zn, NaOH 0,1 N, HCl 0,1 N, Indikator
Methyl red, H2SO4 0,1 N, H2BO3 10%, Amonium molibdat, larutan Standar P, Larutan Bray I, dan Amonium Asetat.
C. Rancangan Penelitian
Metode yang dilakukan dalam penelitian ini adalah deskriptif eksploratif yaitu mendeskripsikan keadaan dan menggali informasi di tempat penelitian. Informasi yang didapatkan diperoleh dari survey di lapang dan di dukung dengan analisis laboratorium. Data analisis laboratorium tersebut kemudian di analisis menggunakan software Ms.Excel dan Minitab 13.0.
D. Teknik Penentuan Sampel
Penentuan titik sampel tanah dilakukan secara purposive sampling yaitu titik sampel dipilih secara sengaja dengan memperhatikan luasan (>10ha) dan hasil dari hasil overlay peta kemiringan lereng, peta jenis tanah, peta penggunaan lahan, peta curah hujan dan kemudian membentuk satuan peta lahan (SPL). Titik pengamatan, pengukuran dan pengambilan sampel ditentukan dengan metode stratified random sampling yang artinya titik pengamatan lahan sawah di ambil secara acak namun tetap memperhatikan titik luasan yang dihasilkan dari overlay peta tersebut.
Titik sampel yang diperoleh dari overlay beberapa peta tersebut diupayakan dapat mewakili daerah yang akan disurvey dengan perbandingan skala di peta 1:300.000 dengan total titik sampel sebanyak 11 sampel, adapun titik sampel yang diperoleh tersebar hampir di seluruh kecamatan yang ada di Wonogiri antara lain:
1. Desa Garon, Kecamatan Selogiri 2. Desa alas ketu, Kecamatan Selogiri
3. Desa Ngadirojo Kidul Kecamatan Ngadirojo 4. Desa tanjungrejo, Kecamatan Wonogiri 5. Desa tambak merang, Kecamatan Girimarto 6. Desa Nyanggan, Kecamatan Jatiroto
7. Desa Mandean, Kecamatan Eromoko 8. Desa Kamplang, Kecamatan Nguntoronadi
9. Desa Seruni, Kecamatan Nguntoronadi 10. Desa Sukoharjo, Kecamatan Nguntoronadi 11. Desa Krapyak, Kecamatan Nguntoronadi
Penelitian yang akan dilakukan terkait dengan penentuan nilai indeks suatu tanah tentunya memiliki tujuan dalam hal pengawasan dan perbaikan terhadap praktik pengolahan tanah yang dilakukan. Alur penelitian yang akan dilakukan adalah sebagai berikut :
E. Jenis dan Sumber Data
Jenis data yang digunakan pada penelitian ini meliputi data primer dan data sekunder.
1. Data Primer : pengamatan sifat fisika, kimia, dan biologi tanah lahan sawah
2. Data sekunder : kondisi wilayah dan aspek pengelolaan tanah yang meliputi:
a. Peta Curah hujan b. Peta Kemiringan lereng c. Peta Jenis tanah
d. Peta Penggunaan lahan
e. Data produktivitas padi kabupaten Wonogiri
tanah sebagai media tumbuh tanaman padi dugaan adanya penurunan kulaitas tanah akibat intensifikasi lahan
survei tanah untuk menginventarisasi
data tanah
data pengamatan dilapangan didukung
dengan data analisis di laboratorium penentuan indeks
kualitas tanah sawah pengawasan dan
upaya perbaikan pengolahan tanah
F. Teknik Pengumpulan Data 1. Data primer
Analisis sifat fisika, kimia dan biologi tanah di lakukan di laboratorium dengan parameter yang di amati meliputi:
Tabel 2. Variabel Pengamatan Sifat Fisik, Kimia dan Biologi Tanah Variabel Pengamatan Peubah Metode Sifat fisika tanah Struktur Tekstur Permeabilitas tanah Kemantapan agregat tanah
Kedalaman efektif akar
Metode tinggi air konstan (balai besar litbang sumber daya lahan pertanian 2006)
Metode pengayaan ganda (balai besar litbang sumber daya lahan pertanian 2006)
Pengukuran langsung dilapang Sifat kimia tanah PH tanah N-total Tanah P-tersedia Tanah K-Tersedia Tanah KTK
Bahan Organik Tanah
Elektrometrik Kjeldal Metode Brayl
Metode Flamefotometri
Metode Penjenuhan Ammonium asetat
Walkey dan Black Sifat biologi
tanah
Evolusi CO2 Makrofauna tanah
Soil Quality Institute (2004) Pengamatan langsung di lapang 2. Data sekunder
Data sekunder diperlukan pada penelitian ini berupa kondisi wilayah tersebut serta aspek budidaya padi di wilayah tersebut. Teknik pengumpulan data sekunder dengan mengumpulkan data dari beberapa instansi terkait serta wawancara dengan petani sebagai data pendukung. Hasil wawancara dengan petani tersebut selanjutnya akan di skoring dan hasil dari skoring tersebut dapat digunakan sebagi informasi pendukung mengenai produktivitas padi di kabupaten Wonogiri tersebut.
G. Metode Analisis Data
Metode analisis data yang digunakan dalam menentukan indikator kualitas tanah ditetapkan berdasarkan sifat minmal yang paling berpengaruh dalam menentukan kualitas tanah tersebut (MDS) menggunakan software
minitab 13.0. Minimum Data Set yang didapat berasal dari perhitungan Principal Component Analysis (PCA). Perhitungan kualitas tanah dilakukan dengan mengkalikan bobot MDS dan skor hasil analisis tanah kemudian menjumlahkan skor yang diperoleh pada setiap penggunaan lahan. Skor analisis data yaitu 1-5. Secara sistematik penilaian kualitas tanah dapat dihitung dengan rumus Soil Quality Index (SQi) sebagai berikut;
SQI = ∑ ( )
Keterangan : SQi = soil quality index (indeks kualitas tanah) Wi = Berat faktor (Weighting Factor) dalam PC Si = score index (skor indikator kualitas tanah).
Apabila telah diperoleh nilai indeks dan untuk memudahkan pengkelasan kualitas tanah maka dapat dilakukan pengkelasan seperti di tabel 1.
Tabel 1. Kelas kualitas tanah
Kualitas Tanah Skala Kelas
Sangat Baik (SB) Baik (B) Sedang (S) Rendah (R) Sangat Rendah (SR) 0.8 – 1 0.6 – 0.79 0.35 – 0.59 0.20 – 0.34 0 – 0.19 1 2 3 4 5 (Modifikasi Cantu et al 2007)
Nilai SQi tersebut selanjutnya di normalisasi dengan membagi nilai Sqi masing-masing sample dengan nilai Sqi yang paling tinggi sehingga didapatkan kisaran antara 0-1. Dan untuk mengetahui prosentase dari pengaruh indikator MDS terhadap nilai suatu Sqi maka bisa dihitung dengan cara membagi nilai indikator MDS di PCA dengan jumlah nilai seluruh MDS tersebut kemudian dikalikan dengan Sqi yang telah di normalisasi, dapat dilihat dari rumus berikut
∑
Metode untuk menampilkan layout peta dengan menggunakan
software Arc View 3.3. Analisis data juga meliputi uji korelasi data
kulaitas tanah tersebut dengan menggunkan Software minitab 14.0, sehingga nantinya dapat dilihat pengaruh produktivitas padi terhadap kualitas tanah sawah di kabupaten Wonogiri. Tahap pengumpulan data penelitian meliputi tiga hal antara lain yaitu:
1. Pra survey : yaitu pengumpulan data, refrensi dan bahan lain sebagai pendukung informasi. Dengan kegiatan sebagai berikut:
a. Melakukan perijinan survei b. Overview daerah survei
c. Memeriksa batasn daerah landform d. Menyiapakn basecamp (bila diperlukan) e. Penentuan titik pengamatan
2. Pelaksanaan Survey : merupakan tahap analisis di lapangan dengan pengambilan sampel. Biasanya dilakukan dalam tiga bentuk kegiatan yaitu pengamatn identifikasi dengan cara mengambil sampel tanah menggunakan bor tanah dan mencatat keterangan-keterangan serta pengamatan yang mendetail dengan identifikasi profil tanah.
3. Pasca survey atau penyelesaian : pada tahap ini dilakukan beberapa kegiatan antara lain:
a. Analisis di laboratorium ( analisis fisika, kimia,biologi) b. Klasifikasi tanah
c. Penggambaran peta tanah secara manual d. Pengolahan data dan penyusunan laporan
