Pengaruh Kepadatan Tanah Terhadap Sifat Fisik

BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Bahan tanah untuk penelitian berupa tanah podsolik yang diambil dari
Jasinga, Kabupaten Bogor. Pengambilan bahan tanah podsolik dilakukan pada
minggu ke-3 bulan Maret 2009.
Pengukuran sifat fisik tanah dilakukan di
Laboratorium Fisika dan Konservasi Tanah, Departermen Ilmu Tanah dan
Sumberdaya Lahan Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor dan penanaman
dilaksanakan di Rumah Kaca Pusat Penelitian Sumberdaya Hayati dan
Bioteknologi, Lembaga Penelitian Pengabdian Kepada Masyarakat, Institut
Pertanian Bogor. Penelitian berlangsung mulai bulan Maret hingga November
2009.
Alat dan Bahan
Alat
Peralatan yang digunakan di lapangan untuk pengambilan contoh tanah
terganggu, diantaranya adalah ring sampel, cangkul, tali rapia, karung, dan spidol.
Peralatan laboratorium yang digunakan terdiri dari alat pemadat tanah, cawan
timbang, oven, timbangan, pressure dan membrane plate apparatus, gelas piala,
pengaduk batang gelas, gelas ukur, pipet, ayakan, gelas ukur, tabung sedimentasi,
termometer, permeameter, pnetrometer, alat tulis, dan kertas label. Parameter
yang diukur dan alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini tersaji pada Tabel
1.
Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah bahan tanah
(tanah podsolik), benih kacang tanah, benih kedelai, air, H2O2 30%, HCl, NaHexametafospat ((NaPO3)6).
Tabel 1. Parameter yang diukur dan alat yang digunakan
No
Parameter
Alat
1
Bobot isi
ring sampel
2
Tekstur
pipet, cawan timbang, oven, timbangan,
gelas piala, pengaduk batang gelas, cawan
porselin, pipet, termometer
3
Kurva pf
4
Kadar air
cawan timbang, oven, timbangan, pressure
dan membrane plate apparatus
cawan timbang, oven, timbangan
5
C-organik
erlenmeyer, pipet, buret
6
pH
pH meter
7
Permeabilitas
permeameter
8
Resistensi tanah
pnetrometer
9
Sifat agronomi tanaman
- tinggi tanaman
- diameter batang
- jumlah daun
- panjang akar
- biomassa
jangka sorong, penggaris
Metode Penelitian
Perlakuan Penelitian
Tingkat kepadatan tanah dalam penelitian ini direpresentasikan oleh nilai
bobot isi. Perlakuan bobot isi yang digunakan 0,80; 0,90; 1,00; 1,10; 1,20; dan
1,25 g/cm3. Masing - masing perlakuan ditanami benih kacang tanah dan kedelai
di rumah kaca.
Setiap perlakuan diulang
3 kali dengan penempatan setiap
perlakuan secara acak. Jadi jumlah total satuan percobaan yang diamati adalah 18
untuk kacang tanah, dan 18 untuk kedelai. Desain tata letak satuan percobaan
dapat dilihat pada Gambar 1.
Kedelai
Kacang Tanah
1,00
U1
1,20
U2
0,80
U3
1,25
U2
1,25
U1
0,80
U1
1,00
U2
0,80
U3
0,90
U1
1,25
U2
0,90
U3
1,00
U2
0,80
U1
1,00
U3
0,90
U2
1,20
U3
0,90
U2
1,20
U1
0,80
U2
1,25
U3
0,80
U2
1,10
U3
0,90
U1
1,10
U2
1,20
U3
1,10
U2
1.25
U1
1,00
U1
1,10
U3
1,10
U1
1,10
U1
1.25
U3
0,90
U3
1,00
U3
1,20
U2
1,20
U1
Keterangan:
U1
= ulangan 1
U2
= ulangan 2
U3
= ulangan 3
Gambar 1. Desain tata letak perlakuan penelitian
Pengambilan Bahan Tanah
Bahan tanah yang diambil adalah bahan tanah terganggu (posolik Jasinga)
dikering udarakan selama kurang lebih 2 minggu dan diukur kadar airnya. Bahan
tanah terganggu tersebut diayak menggunakan ayakan 2 mm yang selanjutnya
dibuat simulasi contoh tanah utuh untuk penetapan perlakuan bobot isi, kurva pF,
permeabilitas dan resistensi tanah pada kondisi kadar air pada kapasitas lapang.
Perlakuan-perlakuan untuk menetapkan kepadatan tanah didasarkan pada
pengukuran
bobot
isi
dan ketahanan
mekanik/resistensi
tanah dengan
menggunakan pnetrometer.
Analisis Tanah Awal
Analisis tanah awal meliputi penetapan bobot isi, kadar air, tekstur, Corganik, dan pH tanah dan dilakukan sebelum dilakukan pemadatan tanah.
Parameter yang diamati dan metode yang digunakan tersaji dalam Tabel 2.
Tabel 2. Parameter yang diamati dan metode yang digunakan
No
1.
2.
3.
4.
5.
Parameter
Bobot isi
Kadar air
Tekstur
C – organik
pH
Metode
Perhitungan
Gravimetrik
Pipet
Walkley dan Black
pH meter
Simulasi Kepadatan Tanah
Kepadatan tanah dalam penelitian ini disimulasikan dengan menggunakan
bobot isi 0,80; 0,90; 1,00; 1,10; 1,20 dan 1,25 g/cm3. Untuk menetapkan bobot isi
tersebut dilakukan dengan cara sebagai berikut: Bahan tanah terganggu yang
telah dikering udarakan ditimbang beratnya sesuai dengan berat tanah yang
diperlukan dari persamaan bobot isi. Selanjutnya tanah tersebut di masukan ke
dalam ring sampel dan dipadatkan. Tanah yang telah dipadatkan digunakan untuk
analisi fisik yang meliputi kurva pF, permeabilitas, dan resistensi tanah, serta
digunakan juga untuk penanaman benih tanaman kacang tanah dan kedelai dengan
ulangan masing-masing tiga kali.
Analisis Tanah Setelah Pemadatan
Kadar Air. Penetapan kadar air dari contoh tanah yang dikering udarakan
dilakukan secara gravimetrik yaitu dilakukan dengan cara menimbang sejumlah
contoh tanah kedalam cawan timbang dengan berat tertentu, lalu dikeringkan
dalam oven pada suhu 1050 C sampai beratnya tetap. Kemudian contoh tanah
ditimbang kembali.
% bobot KA = {bobot air / bobot tanah kering 1050 C} x 100%
% volume KA = % bobot KA x BI
Keterangan:
KA
= kadar air
BI
= bobot isi
Kurva pF. Penetapan kurva pF dilakukan dengan menggunakan contoh
tanah utuh dari masing-masing perlakuan bobot isi. Letakan contoh tanah pada
piring berpori dan jenuhi contoh tanah tersebut dengan air berlebih, kemudian
biarkan selama 48 jam. Masukan contoh tanah ke dalam pressure plate apparatus
dan atur pada tekanan pF 1,00, tunggu hingga tetesan air terhenti, kemudian
timbang contoh tanah, serta masukan kembali ke dalam alat dan beri tekanan pF
2,00, tunggu hingga tetesan air terhenti. Lakukan secara berulang pada tekanan
pF 2,54 dan 4,20. Setelah selesai buatlah kurva hubungan kadar air dengan
tekanan (pF). pF 0,00 menunjukkan porositas total, pF 0,00-1,00 menunjukkan
pori drainase sangat cepat, pF 1,00-2,00 menunjukkan pori drainase cepat, pF
2,00-2,54 menunjukkan pori drainase lambat dan pF 2,54 - 4,20 menunjukkan
pori air tersedia.
Permeabilitas Tanah. Penetapan permeabilitas tanah dilakukan dalam
keadaan jenuh pada semua perlakuan bobot isi. Contoh tanah diambil dengan
tabung dan dipasang pada set permeabilitas, kemudian direndam pada bak
perendaman sampai setinggi 3 cm dari dasar bak dan biarkan selama 24 jam.
Pindahkan ke alat penetapan permeabilitas, kemudian air dari kran dialirkan ke
alat. Jika penetapan permeabilitas dilakukan pada pukul 9 pagi, maka pengukuran
pertama dilakukan pukul 11-12 siang dan selanjutnya pengukuran kedua
dilakukan pada pukul 4-5 sore. Untuk pengukuran ketiga dilakukan pada pukul 9-
10 pada hari kedua, pengukuran keempat dilakukan pada pukul 9-10 pada hari
ketiga, pengukuran kelima dilakukan pukul 9-10 pada hari keempat.
Pada
pengamatan ini yang diukur adalah volume air yang keluar per periode waktu
tersebut di atas. Permeabilitas tanah dihitung dengan persamaan berikut:
K=
Q L
x
T H
x1
A
Keterangan:
K = pemeabilitas (cm/jam)
Q = banyaknya air yang mengalir setiap pengukuran (ml)
T = waktu pengukuran (jam)
L = tebal contoh tanah (cm)
H = tinggi permukaan air dari permukaan contoh tanah (cm)
A = luas permukaan contoh tanah (cm2)
Resistensi Tanah. Pengukuran ketahanan mekanik dilakukan dua kali
yaitu sebelum tanam dan setelah panen pada semua perlakuan bobot isi.
Pengukuran ini dilakukan dengan menggunakan pnetrometer saku. Pnetrometer
tersebut ditusukkan ke dalam tanah sebanyak 3 kali.
Selanjutnya ketahanan
mekanik dapat terbaca dari nilai pada pnetrometer. Ketahanan mekanik tanah
didapatkan dari nilai rata-rata pengukuran ketiga tusukan tersebut dengan dilihat
pula simpangannya.
Penanaman
Setelah tanah dalam ring sampel ditentukan nilai bobot isinya, barulah
setiap ring sampel tersebut ditanami benih kacang tanah dan kedelai pada kadar
air kapasitas lapang. Dalamnya lubang tanam 1,5 cm untuk kacang tanah dan 1
cm untuk kedelai. Kadar air dipertahankan pada kondisi kapasitas lapang melalui
penambahan air setiap kali penyiraman.
Parameter Pertumbuhan Tanaman
Pada penelitian ini yang diamati adalah kecepatan munculnya kecambah
dan pertumbuhan kecambah yang meliputi tinggi tanaman, diameter rataan
batang, dan jumlah daun dari setiap perlakuan yang diberikan yaitu pada tanah
yang mempunya bobot isi 0,80; 0,90; 1,00; 1,10; 1,20; dan 1,25 grm/cm3. Setelah
tanaman dipanen dihitung total biomassa dari kecambah pada tiap-tiap perlakuan
tersebut. Biomassa yang dihitung adalah biomassa basah dan kering untuk bagian
tanaman yang berada di atas permukaan tanah (tajuk). Selanjutnya dihitung pula
biomassa dan panjang akar dari masing-masing perlakuan. Pengamatan dilakukan
setiap hari selama 14 hari atau selama fase perkecambahan yaitu sekitar pukul
09.00, sedangkan penyiraman tanaman dilakukan 3 kali sehari yaitu sekitar pukul
09.00, 13.00 dan 16.00. Hal ini dilakukan untuk menjaga kondisi tanah agar tetap
pada keadaan kapasitas lapang. Pemanenan dilakukan setelah 14 hari tanam atau
pada saat akhir masa perkecambahan. Secara singkat tahapan penelitian dapat
terlihat dalam Gambar 2.
Gambar 2. Diagram alir tahapan penelitian
Analisis Data
Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap
(RAL) dengan perlakuan bobot isi tanah sebagai indikator kepadatan tanah.
Persamaan aditif liniernya dapat diGambarkan sebagai berikut (Mattjik, 2002):
Yij =
+ Ti + Eij
Keterangan:
Yij
= respon perlakuan
= nilai tengah
Ti
= jenis perlakuan ke i
Eij
= galat percobaan
Analisis sidik ragam digunakan untuk mengidentifikasi pengaruh
perlakuan. Jika hasil uji sidik ragam diperoleh pengaruh nyata atau sangat nyata,
selanjutnya dilakukan uji lanjut Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf
5 %. Jika hasil uji sidik ragam menunjukkan nilai koefisien keragaman lebih
besar dari 50, maka data ditransformasikan untuk memperkecil koefisien
keragaman. Dari hasil analisis data ini untuk perlakuan yang nyata dan sangat
nyata pada sifat fisik tanah, dilanjutkan pula pengujian dalam bentuk persamaan –
persamaan regresi.