25 BAB III
METODE PENELITIAN
A. Jenis Penelitian
Jenis penelitian ini merupakan penelitian eksploratif. Objek penelitian ini adalah nematoda pada rizosfer Chromolaena odorata. Adapun metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode observasi.
B. Tempat dan Waktu Penelitian 1. Tempat Penelitian
Pengambilan sampel tanah dan akar Chromolaena odorata dilakukan di tiga lokasi yang berbeda berdasarkan perbedaan bentuk lahan. Lokasi tersebut adalah :
a. Lahan pantai berpasir, di Depok, Kretek, Bantul, Yogyakarta b. Lahan karst, di Kalidadap, Imogiri, Bantul, Yogyakarta c. Lahan vulkanik, di Cangkringan, Sleman, Yogyakarta
Analisis kandungan tanah dilakukan di Laboratorium Balai Penelitian Teknologi Pertanian (BPTP) Maguwoharjo. Ekstraksi nematoda dilakukan di Sub-Laboratorium Nematologi, Fakultas Pertanian Universitas Gadjah Mada (UGM). Pengamatan sampel hasil ekstraksi dilakukan di Laboratorium Riset, Jurusan Pendidikan Biologi, FMIPA UNY.
26 2. Waktu penelitian :
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Juni – Desember 2016 dengan rincian sebagai berikut :
a. Pada lahan karst pengambilan sampel dilaksanakan pada bulan Juni, sedangkan proses ekstraksi serta pengamatan dilaksanakan pada akhir bulan Juni.
b. Pada lahan vulkanik dan pantai berpasir pengambilan sampel dilaksanakan pada akhir bulan Juli, sedangkan proses ekstraksi serta pengamatan dilaksanakan pada awal bulan Agustus.
C. Objek Penelitian
Objek penelitian adalah semua jenis nematoda. Meliputi nematoda parasistik dan non parasitik yang terdapat pada lingkungan rhizosfer dan sistem perakaran gulma siam (Cromolaena odorata).
D. Populasi dan Sampel Penelitian
1. Populasi penelitian yaitu seluruh individu dan jenis nematoda yang terdapat dalam lingkungan rhizosfer dan sistem perakaran gulma siam (Cromolaena odorata).
2. Sampel penelitian yaitu jenis nematoda yang diambil pada rhizosfer gulma siam (Chromolaena odorata) dengan luas pengambilan sampel 15 cm x 15 cm dengan kedalaman 15 cm serta pada tiga gram akar gulma siam pada masing-masing bentuk lahan yang berbeda.
27 E. Alat dan Bahan
Adapun instrumen penelitian yang dibutuhkan dalam penelitian ini adalah : 1. Penetuan lokasi sampling dan pengambilan data di lapangan
GPS Android (Altimeter offline), kantong plastik ukuran 7 kg, sekop kecil, kertas label, penggaris, thermometer dan soil tester,
2. Ekstraksi dan isolasi nematoda a. Alat
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah satu set penyaring dengan ukuran 35 dan 25 µm, gelas beaker, screen nillon¸ nampan penyangga, nampan plastik, waskom, pipet, tissue, gunting tanaman, timbangan saku digital CHQ PS 200 A, alat pengkabutan akar, mikroskop binokular, optilab, sadgewick rafter cell 1 ml, lampu spritus, gelas preparat dan cover glass.
b. Bahan
Bahan-bahan yang dibutuhkan yaitu 100 cc sampel tanah yang diambil pada tiap-tiap rizosfer gulma siam (Chromolaena odorata) di berbagai bentuk lahan. Akar gulma siam (Chromolaena odorata) sebanyak masing-masing 3 gram, air dan FAA.
3. Identifikasi
Mikroskop binokular nikon YS 100, optilab advance, penggaris mikro ukuran 1 DIV = 0,1 mm dan petunjuk identifikasi nematoda tanah (Interactive Diagnostic Key to Plant Parasitic, Freeliving and Predaceous
28
Nematodes By UNL Nematology Lab http://nematode.unl.edu/ key/nemakey.htm An Illustrated Key to Nematodes Found in Fresh Water).
F. Tahapan Penelitian
Pada penelitian ini, pengambilan data terbagi atas beberapa tahapan sebagai berikut :
1. Penetuan lokasi
Pemilihan dan penentuan lokasi penelitian menggunakan teknik purposive sampling pada lokasi dengan bentuk lahan karst, vulkanik, dan pantai berpasir. Aspek yang dipertimbangkan yaitu lokasi pengambilan sampel ditemukan banyak gulma siam.
2. Pemilihan tanaman
Gulma siam yang dipilih adalah gulma siam yang pada bagian pangkal sudah berkayu dan tanaman sudah berbunga.
3. Pengukuran parameter edafik tanah
Pengukuran sampel edafik tanah meliputi pH, kelembaban, dan suhu tanah. Pengukuran pH dan kelembaban tanah dilakukan dengan menggunakan soil tester, sedangkan untuk parameter suhu dengan menggunakan thermometer. Pengukuran parameter edfik dilakukan sebelum melakukan pengambilan sampel tanah.
4. Pengambilan sampel tanah
Pengambilan sampel tanah dilakukan pada lima titik di lokasi pengambilan sampel. Pengambilan sampel tanah dilakukan dengan
29
mengambil cuplikan tanah utuh berbentuk persegi pada area sekitar perakaran guma siam. Panjang sisi cuplikan tanah adalah 15 cm dengan kedalaman pengambilan cuplikan 15 cm. Sampel tanah kemudian dimasukkan ke dalam plastik yang sudah diberi label. Untuk keperluan analisis kimia tanah, sampel tanah diambil dari masing-masing sampel (lima sampel) sebanyak ±100 cc kemudian dikompositkan untuk selanjutnya siap dipreparasi untuk analisis kimia sampel tanah di BPTP Maguwoharjo. 5. Pengambilan Sampel Akar
Pengambilan sampel akar dilakukan dengan mencabut akar gulma siam, pencabutan dilakukan secara perlahan supaya akar tidak terpotong. Selanjutnya akar disimpan didalam plastik yang sudah diberi label bersama-sama dengan sampel tanah.
6. Ekstraksi Nematoda a. Sampel akar
Ekstraksi nematoda dari sampel akar dilakukan dengan metode pengkabutan (funnel spray). Sampel akar yang sudah dicuci, ditiriskan, dan dikeringanginkan. Sampel akar yang sudah dicuci selanjutnya dipotong-potong (0,5 cm) sedangkan akar dengan diameter besar dibelah. Setelah pemotongan akar selesai, sampel akar diambil lalu ditimbang masing-masing 3 gram. Kemudian sampel akar dimasukkan dan diatur merata di atas kertas saring di dalam saringan. Kemudian mangkok metode pengkabutan beserta contoh jaringan akar diletakkan ke dalam rak pengkabutan, kemudian rak pengkabutan ditutup.
30
Selanjutnya kran air pada rak pengkabutan dibuka selama 48 jam. Setelah 48 jam suspensi nematoda dalam corong gelas atau mangkok plastik dipanen. Suspensi nematoda hasil panen tersebut kemudian dipindahkan ke dalam gelas beker untuk selanjutnya dituangkan ke dalam botol penyimpanan utuk selanjutnya disimpan di dalam kulkas untuk diamati dihari selanjutnya.
b. Dari sampel tanah
Ekstraksi nematoda dari sampel tanah dilakukan dengan metode Whitehead Tray. Metode ini dilakukan dengan memasang screen nilon di atas nampan penyangga (dasar nampan berlubang) dan di atasnya diletakkan kertas saring (tissue tanpa parfum) hingga permukaan nampan penyangga tertutup. Kemudian sampel tanah dimasukkan ke dalam waskom untuk kemudian diaduk sampai merata. Sampel tanah yang sudah diaduk merata lalu diambil 100 ml dengan menggunakan cup 100 ml dan diratakan pada permukaan kertas saring. Sampel tanah yang sudah diratakan tadi kemudian diletakkan dalam nampan plastik. Selanjutnya nampan plastik diisi air sampai menyentuh permukaan sampel tanah, lalu didiamkan dalam waktu 24 jam pada suhu kamar. Setelah 24 jam nampan penyangga dan kelengkapannya serta contoh tanah diangkat dan disingkirkan. Nampan plastik yang berisi air dan nematoda (suspensi nematoda) dituang ke dalam gelas beaker. Air yang sudah tercampur dengan suspensi nematoda kemudian disaring dengan saringan 35 dan 25 µm untuk mengurangi volumenya. Hasil saringan
31
lalu dituang ke dalam gelas beaker untuk kemudian dipindah ke dalam botol penyimpanan. Botol penyimpanan kemudian disimpan di dalam kulkas untuk diamati dihari selanjutnya.
7. Pengamatan dan perhitungan nematoda
Perhitungan nematoda dilakukan secara langsung (direct counting). Suspensi nematoda diambil dan dituangkan ke dalam counting dish (Sedgewick rafter cell volume 1 ml). Lalu dihitung jumlah masing-masing jenis nematoda yang terlihat dan kemudaian dikembalikan suspensi nematoda tersebut ke dalam tempat suspensi nematoda yang tadi diambil. Langkah tersebut diulangi sebanyak tiga kali sebagai ulangan pengamatan. Setalah selesai pengulangan, rata-rata populasi masing-masing jenis nematoda pada semua metode ekstraksi nematoda yang telah dipakai (meliputi ekstraksi tanah dan akar).
8. Identifikasi
Identifikasi dilakukan dengan mengambil sampel nematoda dengan menggunakan pipet untuk dipindahkan ke gelas preparat. Setelah itu difiksasi dengan FAA sebelum diamati. Nematoda yang selesai difiksasi, kemudian ditutup dengan cover glass kemudian diamati di bawah mikroskop. Nematoda yang ditemukan kemudian difoto menggunakan optilab dengan perbesaran mulai perbesaran 40x sampai 400x. Hasil foto optilab kemudian dijadikan acuan untuk identifikasi nematoda dengan
32
berdasarkan pada karakteristik morfologi menggunakan petunjuk identifikasi nematoda tanah dari website http://nematode.unl.edu/nemaID.htm
G. Teknik Pengumpulan Data
Data populasi diperoleh dengan menghitung jumlah individu tiap jenis dengan menggunakan mikroskop dengan ulangan sebanyak 3x untuk tiap-tiap sampelnya yang selanjutnya disebut sebagai data populasi. Nematoda yang memiliki ciri utama (tipe mulut, ekor dan karakteristik morfologi yang lain) yang berbeda kemudian disebut sebagai jenis yang berbeda. Selanjutnya jenis tersebut difoto di bawah mikroskop dengan perbesaran 400x sehingga terlihat jelas perbedaan tiap jenis untuk selanjutnya diidentifikasi. Hasil identifikasi dijadikan sebagai data jenis.
H. Analisis Data
Adapun teknik analisis data yang digunakan pada penelitian ini meliputi beberapa parameter ekologi sebagai berikut :
1. Analisis keragaman nematoda
Ditentukan dengan menggunakan teori informasi Shannon-Wiener (H’). Tujuan utama teori ini adalah untuk mengukur tingkat keteraturan dan ketidakteraturan dalam suatu sistem. Adapun indeks tersebut adalah sebagai berikut (Koesoebiono, 1987 dalam Fachrul, 2007) :
33 Dengan :
pi = jumlah individu masing-masing jenis (i = 1, 2, 3, . .) s = jumlah jenis
H = penduga keragaman populasi
Indeks Shanon-Wiener memiliki indikator sebagai berikut : H’ < 1,5 = tingkat keanekaragaman rendah
1,5 ≥ H’≤ 3,5 = tingkat keanekaragaman sedang H’ > 3,5 = tingkat keanekaragaman tinggi (Santosa. dkk, 2008).
2. Analisis kemerataan jenis nematoda
Nilai indeks kemerataan penyebaran dapat dihitung menggunakan indeks kemerataan jenis (evenness) (Magurran, 2004).
E = , Hmax = ln S Keterangan :
H’: indeks Shannon-Wiener S : jumlah jenis
e : indeks kemerataan jenis (nilai 0 – 1)
Kemerataan jenis memiliki nilai indikator E = 1. Apabila nilai E = 1 berarti pada habitat tersebut tidak ada jenis yang mendominasi (Santosa. dkk, 2008).
34
3. Analisis berdasarkan indeks maturitas nematoda
Maturitas nematoda dihitung berdasarkan indeks maturitas untuk nematoda free-living (MI) dan indeks maturitas untuk nematoda parasit tumbuhan (PII).
MI = ∑vi x fi Keterangan :
vi = nilai colonizer-presister (c-p) dari 1-5 untuk genus ke i fi = frekuensi relatif genus ke i
Nematoda tertentu bersifat colonizer yaitu pertumbuhannya berstrategi r (dalam arti luas) memiliki nilai c-p = 1. Nematoda yang bersifat presister yaitu yang memiliki pertumbuhan berstrategi K (dalam arti luas) bernilai c-p = 5, sedangkan nematoda lainnya bersifat diantaranya sehingga bernilai c-p 2, 3, atau 4 (Bongers, 1990). Nilai MI mengindikasi adanya gangguan, nilai rendah mengindikasikan ekosistem yang lebih tergangu sedangkan nilai lebih tinggi menunjukkan ekosistem yang kurang terganggu. PPI dihitung menggunakan formula yang sama dengan perhitungan MI tetapi mengabaikan nematoda free-living, nilai colonizer-persister (c-p) genus-genus parasit tumbuhan berkisar antara 2-5, dan tidak ada genus nematoda parasit tumbuhan yang bersifat colonizer dengan nilai 1. Peningkatan PPI mengindikasikan produktivitas lahan (terutama biomassa akar tumbuhan) yang meningkat (Freakman dan Ettema, 1993).
35 4. Analisis Kluster (Cluster Analyze)
Analisis kluster atau cluster analysis digunakan untuk melihat kemiripan substasiun. Data yang digunakan sebagai variabel adalah komposisi marga di masing-masing substasiun. Komposisi marga dimulai berdasarkan keberadaan marga-marga tersebut dengan nilai (ada = 1) dan (tidak ada = 0). Perbandingan antar substasiun dilakukan menggunakan piranti lunak atau software MVSP 3.1A (Multi Variate Stastitical Package) dengan koefisien sorensen. Hasil analisis kluster berupa dendogram kemiripan antar substasiun yang kemudian dipaparkan kemiripan dan perbedaannya.
I. Teknik Analisis Data
Selanjutnya hasil perhitungan dianalisis secara diskriptif berdasarkan pada standar nilai tiap-tiap indeks.
