III BAHAN DAN METODE PENELITIAN 2.1 Bahan dan...

17

III

BAHAN DAN METODE PENELITIAN

2.1 Bahan dan Alat Penelitian

2.1.1 Bahan Penelitian

Bahan yang digunakan dalam penelitian pengomposan adalah sebagai berikut:

1. Feses sapi perah sebanyak 25 kg

2. Jerami padi segar sebanyak 120 kg

3. Air bersih dengan penggunaan secukupnya untuk menjaga kadar air media

4. Cacing tanah jenis Eisenia fetida berumur 1 bulan sebanyak 2 kg

Bahan yang digunakan dalam penelitian analisis N, P, dan K adalah sebagai

berikut:

1. Analisis N Tersedia (NH4 dan NO3)

a. 1 mL larutan sampel vermicompost

b. H2SO4 0,050 N

c. Aquades

d. Asam borat 1%

e. NaOH 40%

f. HCl 25%

g. Indikator Conway

h. Logam Devarda

i. Batu didih

18

2. Analisis P2O5

a. 0,5 mL sampel vermicompost

b. Aquades

c. Reagent P

3. Analisis K2O

a. 1 mL sampel vermicompost

b. Aquades

c. HNO3 5 mL

d. HClO4 0,5 mL

2.1.2 Alat Penelitian

Peralatan yang digunakan dalam penelitian proses pengomposan adalah

sebagai berikut:

1. Timbangan kapasitas 10 kg dengan ketelitian 100 g untuk menimbang

bahan komposan.

2. Karung plastik sebanyak 18 buah sebagai tempat pengomposan bahan.

3. Termometer alkohol untuk mengukur suhu pengomposan.

Peralatan yang digunakan dalam penelitian proses vermicomposting adalah

sebagai berikut:

1. Bak plastik sebanyak 18 buah sebagai tempat vermicomposting dengan

ukuran panjang 40 cm; lebar 30 cm; dan tinggi 14 cm.

2. Penutup bak plastik sebanyak 18 buah untuk menutup bak dari cahaya

3. Bambu pengaduk 2 buah untuk membantu proses pembalikan

vermicomposting

19

4. Timbangan analitik untuk menimbang cacing tanah dan analisis kadar air.

5. Termometer untuk mengukur suhu vermicomposting.

Peralatan yang digunakan dalam penelitian uji N, P, dan K ini adalah sebagai

berikut:

1. Labu Kjehdahl

2. Kjehdahltherm

3. Bunsen

4. Pipet ukur volume 5 mL

5. Labu Erlenmeyer

6. Timbangan analitik kapasitas 300 g dengan ketelitian 0,005 g

7. Labu ukur 25 mL

8. Spektrofotometer tipe Genesys 20

9. Atomic Absorption Spectrometer AA240FS

2.2 Metode Penelitian

Penelitian ini dilakukan secara eksperimental dengan Rancangan Acak

Lengkap (RAL) dengan 3 macam perlakuan dan masing-masing pengulangan

sebanyak 6 kali, sehingga diperoleh 18 unit percobaan. Tata letak percobaan dapat

dilihat pada ilustrasi 1.

Masing-masing perlakuan tersebut terdiri dari :

- P1 = campuran feses sapi perah dan jerami padi dengan nisbah C/N 25



20

1 P1 2 P2 3 P3

4 P2 5 P1 6 P3

7 P3 8 P2 9 P1

10 P2 11 P1 12 P3

13 P1 14 P3 15 P2

16 P2 17 P3 18 P1

Ilustrasi 1. Tataletak Percobaan

Keterangan:

P1: Perlakuan nisbah C/N 25 antara feses sapi perah dan jerami padi (r; 1,2,3,4,5,6)



Dengan model linier yang digunakan sebagai berikut:

Yij= µ + i + ij

dimana:

Yij : Variabel yang diamati

µ : Rataan Umum

I : Pengaruh perlakuan (i= 1,2,3)

ij : Pengaruh pengacakan pada perlakuan ke i ulangan ke j (j= 1,2,3,4,5,6)

Asumsi:

1. Komponen-komponen µ, i, dan ij bersifat aditif.

2. Nilai-nilai i (i=1,2,3) tetap.

3. ij timbul secara acak, artinya ij menyebar secara normal dengan nilai tengah nol

dan ragam sebesar o2.

4. ij menyebar normal dan bebas satu sama lain.

21

Hipotesis yang diamati adalah sebagai berikut:

: P1 = P2 = P3; perlakuan tidak berpengaruh nyata terhadap respon yang diamati.

: P1 ≠ P2 ≠ P3; perlakuan berpengaruh nyata terhadap respon yang diamati. Hasil

pengaruh antar perlakuan dapat dilihat dalam table sidik ragam.

Tabel 2. Sidik Ragam

Sumber

Keragaman DB JK KT Fhit Ftabel0,05

Perlakuan (P) (t-1) = 2 JKP KTP KTP/KTG

Galat (G) t(r-1) = 15 JKG KTG

Total (tr-1) = 17 JKT

Keterangan : DB = Derajat bebas

JK = Jumlah kuadrat

KT = Kuadrat tetap

Kaidah keputusan:

1. Apabila ≤ Ftab 0,05, maka perlakuan tidak berpengaruh nyata (non

signifikan), terima tolak H1

2. Apabila > Ftab 0,05, maka perlakuan berpengaruh nyata (signifikan), tolak

Uji lanjut dilakukan dengan menggunakan Uji Tukey apabila terdapat pengaruh pada

perlakuan

: P2 ≠ P1 P3

22

Uji Tukey dilakukan untuk mengetahui perbedaan antar perlakuan dengan rumus

sebagai berikut:

⁄

⁄

Keterangan:

= Galat baku nilai tengah

KTG = Kuadrat Tengah Galat

W = Nilai Honestly Significant Difference (HSD)

= Nilai table pada α 0,05

r = Jumlah ulangan

p = Jumlah perlakuan

fe = Derajat bebas galat

Kaidah keputusan:

1. Bila d ≤ HSD: tidak berbeda nyata.

2. Bila d > HSD: berbeda nyata.

d = Selisih rata-rata antar perlakuan.

2.3 Prosedur Penelitian

2.3.1 Persiapan Penelitian

Persiapan penelitian adalah sebagai berikut:

1. Mengumpulkan feses sapi perah dan jerami padi

2. Menyiapkan alat dan bahan

3. Menganalisis kandungan nisbah C/N feses sapi perah dan jerami padi

a. Analisis C total dengan metode Walkley and Black.

23

- Menimbang 0,5 g feses sapi perah dan jerami padi yang dipotong halus

0,5 mm, kemudian masukkan ke dalam tabung reaksi/labu ukur 100ml.

- Memasukkan 7,5 ml pekat, kemudian menambahakan 5 ml

IN.

- Memanaskan campuran tersebut dengan penangas air mendidih selama

1,5 jam atau dapat juga dengan menggunakan stirrer magnetic.

- Mendinginkan dan mengencerkan dengan air suling menjadi 100 ml atau

sampai tanda batas kemudian kocok.

- Membiarkan sampai jernih lalu menyaring dengan menggunakan kertas

saring.

- Mengukur dengan alat kalorimetri dengan panjang gelombang 561 mm,

sebagai pembanding gunakan deret standar dengan kepekatan antara 0-

250 ppm C.

- Mencatat hasil pembacaan trasmittance (T) pada alat lembaran data,

kemudian mengkonversikan kembali absorbance (A). Membuat kurva

baku berdasarkan kepekaan C glukosa baku dari 0-250 ppm C.

- Menghitung kadar C – organic, contoh:

%C + (X-kurva) / (gam contoh)x 100% =

Dimana A = -log% T/100

% bahan organic (KU) = 1,72 x C-organik (KU)

% bahan organic (KM) = % BO (KU) x F KA

Keterangan: x kurva (mg) dicari dengan menggunakan persamaan

regesi.

24

b. Analisis kandungan N tersedia dengan metode kjeldahl (Titrasi).

- Menimbang 0,5 g sampel yang telah dihaluskan dan memasukkan

sampel ke dalam labu kjeldahl 100 ml.

- Menambahkan 1 g katalis, 4 ml lalu dikocok.

- Kemudian memanaskan dengan api kecil selama ± 2 menit (timbul

warna hitam), pemanas dilanjutkan dengan memperbesar api sedikit

demi sedikit, dan mendestruksi sampai jernih.

- Mendinginkan labu kjeldahl, menambahkan 15 ml aquades setelah labu

kjehldahl dingin.

- Pipet 5 ml asam borat 2% yang telah mengandung indikator ke dalam

labu Erlenmeyer 100 ml kemudian menempatkannya untuk menampung

hasil destruksi.

- Memasang Labu Kjeldahl yang berisi hasil destruksi pada alat destilasi.

- Menambahkan 20 ml NaOH 40% pada labu kjeldahl secara hati-hati

kemudian menghubungkan dengan alat destilasi.

- Destilasi sampai habis (memeriksa dengan kertas lakmus)

- Membilas alat destilasi kemudian membilas larutan di dalam labu

Erlenmeyer.

- Menitrasi dengan 0,0479 N sampai berubah warna menjadi

kemerahan.

4. Menghitung perbandingan feses sapi perah dan jerami padi dengan nisbah

C/N perlakuan yang diinginkan (25, 30, 35)

25

a. Perhitungan C/N

Untuk menentukan komposisi cairan yang dibutuhkan, maka dilakukan

dengan rumus sebagai berikut:

) Jerami x erami J N % () Feses x Feses N % (

) Jerami x Jerami C % () Feses x Feses C % (

N

C

Keterangan:

C/N = Nisbah C/N bahan campuran yang diinginkan (25, 30, 35)

C feses = % kandungan C feses sapi perah

C jerami = % kandungan jerami padi

N Feses = % kandungan N total feses sapi perah

N Jerami = % kandungan N total jerami padi

Feses = Jumlah feses

Jerami = Jumlah jerami

Tabel 3. Komposisi C dan N Feses Sapi Perah dan Jerami Padi

Bahan Organik C Organik

(%)

N Total

(%)

Kadar Air

(%)

Feses sapi perah 23,14 1,42 85

Jerami padi 33,82 0,76 15

Contoh perhitungan nisbah C/N 25:

1)

) Jerami x erami J N % () Feses x Feses N % (

) Jerami x Jerami C % () Feses x Feses C % (

N

C

2) J) x % (0,76 F) x % (1,42

J) x % 33,82(F) x % (23,1425

3) 25(1,42SF+ 0,76J) = (23,14F + 33,82J)

4) 35,5F + 19J = 23,14F + 33,82J

26

5) 35,5F - 23,14F = 33,82J – 19J

6) 12,36F =14,82J

7) Jika F = 1 kg, maka: 12,36(1) = 14,82J

12,36 = 14,82J

14,82

12,36J

J = 0,82 kg

Pada perhitungan nisbah C/N 25 menunjukkan setiap 1 kg feses sapi

perah dibutuhkan 0,82 kg jerami padi sebagai campuran. Total campuran

bahan komposan adalah sebagai berikut :

1 kg feses sapi perah + 0,82 kg jerami padi = 1,82 kg

b. Perhitungan Kadar Air

Kadar air yang diperlukan pada proses pengomposan sebanyak 60 %.

Contoh perhitungan penambahan air pada nisbah C/N 25 adalah sebagai

berikut :

100

60

xJ)(F

xKAC

Keterangan:

x : Air yang harus ditambahkan

KAC : Campuran kadar air feses sapi perah dan jerami padi

F : Jumlah feses sapi perah yang dibutuhkan

J : Jumlah jerami padi yang dibutuhkan

10060 : Kadar air yang diharapkan

- Kadar air :

Feses sapi perah : 85 % x 1 kg = 0,85 kg

Jerami padi : 15 % x 0,82 kg = 0,12 kg

27

Kandungan air campuran : 0,85 + 0,12 = 0,97 kg

- Persentase kandungan air : 53,3%100%kg 1,82

kg 0,97

- Penambahan air : 100

60

xkg 1,82

xkg 0,97

100(0,97 + x) = 60(1,82 + x)

97 + 100x = 109,2 + 60x

100x – 60x = 109,2 – 97

40x = 12,2

x = kg 0,340

12,2

Dari perhitungan menunjukkan bahwa dari 1,82 kg bahan komposan,

maka massa air yang harus ditambahkan untuk memenuhi kadar air 60%

adalah sebanyak 0,3 kg. Jadi, total berat bahan komposan adalah

sebagai berikut:

1,82 kg + 0,3 kg = 2,12 kg

5. Menghitung jumlah komposan dan cacing yang akan ditebar untuk

vermicomposting.

Kebutuhan komposan untuk vermicomposting sebanyak 8 liter/sampel.

a. Padat tebar yang ideal untuk cacing tanah adalah 2 kg/m2

dengan

kedalaman sekitar 15 cm (Catalan, 1981).

Keterangan :

-Jumlah cacing tanah per sampel untuk volume 8 liter :

28

(2000 / 150) x 8 liter = 106,6 g / 8 liter

-Jumlah kebutuhan cacing tanah untuk 18 sampel :

106,6 gr x 18 sampel : 1.918,8 g

2.3.2 Pelaksanaan Penelitian

1. Menimbang feses sapi perah dan jerami padi sesuai dengan hasil

perhitungan perbandingan bahan sesuai nisbah C/N perlakuan.

2. Mencampurkan kedua bahan, kemudian menambahkan air sesuai hasil

perhitungan dan mengaduk sampai rata.

3. Menyusun hasil campuran bahan ke dalam karung.

4. Menginkubasi padat bahan secara aerob selama 14 hari.

5. Menyiapkan cacing tanah Eisenia fetida.

6. Menimbang komposisi bahan kompos dan cacing

7. Menebar cacing dalam bahan kompos

8. Pemeliharaan cacing tanah (proses vermicomposting)

9. Mengumpulkan vermicompost setelah selesai proses vermicomposting

(panen) dengan metode piramida

10. Menganalisis kandungan N, P, dan K dari vermicompost.

a. Analisis kandungan N tersedia dengan metode Kjeldahl (Titrasi) (NO3

dan NH4)

1. Menimbang 0,25 gr sampel vermicompost yang telah dihaluskan ke

dalam labu takar 100 ml

29

2. Menambahkan 50 ml air bebas ion. Tutup rapat kemudian dikocok

menggunakan mesin kocok selama 30 menit dengan kecepatan 200

goyangan/menit.

3. Menambahkan air bebas ion sampai tanda tera 100 ml dan kocok

bolak-balik dengan tangan sampai homogen.

4. Masukkan 10 ml ekstrak ke dalam labu didih, tambahkan sedikit

serbut batu didih dan 100 ml air bebas ion.

5. Menyiapkan penampung destilat, yaitu 10 ml asam borat 1% yang

telah diberi tiga tetes indikator Conway dalam erlenmeyer (larutan

berwarna merah)

6. Destilasi ekstrak dengan menambahkan 10 ml NaOH 40% ke dalam

labu didih. Destilasi hingga penampung sudah mencapai volume

50-75 ml (larutan berwarna hijau).

7. Destilat dititrasi dengan larutan asam baku H2SO4 0,050 N sampai

titik akhir titrasi (perubahan warna dari hijau menjadi merah jambu

muda)

8. Ekstrak bekas penetapan N-NH4 dalam labu didih ditambah 50 ml

air bebas ion dan dibiarkan dingin.

9. Menyiapkan penampung destilat yang lain.

10. Destilasikan dengan menambah 2 g logam Devarda hingga

mendidih (timbul buih).

11. Pemanas destilator dihidupkan bila buih dalam labu didih sudah

habis dan pemanasan dilakukan secara bertahap, hal ini untuk

30

menghindari pembuihan kembali yang dapat masuk ke dalam

penampung destilat.

12. Destilasi diakhiri dengan tanda volume destilat pada penampung

mencapai 50-75 ml

13. Destilat dititrasi dengan asam standar H2SO4 0,050N seperti

penetapan N-NH4

b. Analisis kandungan P2O5 dengan menggunakan metode

Spektrofotometri.

1. Memasukkan 0,5 ml sampel ke dalam labu ukur 25 ml, kemudian

mengencerkannya sampai tanda batas dan mengocok sampai

homogen.

2. Mengambil 5 ml larutan dari labu erlenmeyer dan memasukkan ke

dalam tabung reaksi, menambahkan 5 ml reagent P (asam vanadate

molibdat), mengocok sebentar dan diamkan selama 15 menit.

3. Membaca intensitasnya pada panjang gelombang 600 nm (%T)

dengan spektrofotometer tipe Genesys 20. 0,5; 1; 2; 4; 6; 8 ppm

P2O5 ke dalam tabung reaksi. Mencatat hasil pengukurannya.

4. Perhitungan P:

P2O5 potensial dalam tanah (mg/10 gam) (KU) = 100/3 x 12,5/1000

x ppm dalam larutan P2O5 potensial dalam tanah (mg/100 gam)

(KM) = P2O5 potensial (KU) x KFA

c. Analisis kandungan K2O dengan menggunakan metode

Spektrofotometri.

31

1. Memasukkan 1 ml sampel ke dalam labu Kjehdahl, menambahkan

asam nitrat (HNO3) 5 ml dan asam perklorat (HClO4) 0,5 ml.

2. Melakukan proses destruksi dengan Kjehdahltherm suhu 700oC

sampai uap putih hilang.

3. Mengencerkan sampel yang telah didestruksi dengan volume

pengenceran 100 ml dan homogenkan.

4. Menganalisis kandungan K menggunakan Automatic Absorption

Spectrometer tipe AA240FS, dengan deret standar 0 – 10 ppm K, 0

– 20 ppm K, 0 – 40 ppm K, 0 – 80 ppm K, dan 0 – 100 ppm K,

sebagai pembanding.

5. Perhitungan K:

Mg K2O potensial per 100 gam tanah (KU) = 100/5 x 25/1 x

12,5/1000 x ppm K2O potensial (mg/100 g) (KM) = K2O potensial

(KU).

Secara ringkas, prosedur penelitian dapat dilihat pada Ilustrasi 2.

32

Vermicompost

Ilustrasi 2. Diagam Alir Proses Vermicomposting

Pengumpulan feses sapi perah dan jerami padi

Analisisi C/N serta kadar air feses sapi perah dan jerami padi

Pengeringan dan pemotongan jerami padi

Analisis kadar air bahan dan perhitungan campuran bahan

(nisbah C/N 25,30,35)

Penimbangan bahan sesuai perhitungan

Pencampuran bahan dan penambahan air

Inkubasi (14 hari)

Penyimpanan dalam karung (dekomposisi awal)

Panen

Analisis kandungan N, P, dan K

Vermicomposting (14 hari)

Penambahan cacing pada bahan komposan

33

2.4 Peubah yang Diamati

1. Kandungan N pada vermicompost

2. Kandungan P pada vermicompost

3. Kandungan K pada vermicompost

III BAHAN DAN METODE PENELITIAN 2.1 Bahan dan...

Documents

Transcript of III BAHAN DAN METODE PENELITIAN 2.1 Bahan dan...