bab iii metode penelitian 3.1 3.1 -...
Post on 08-Mar-2019
216 Views
Preview:
TRANSCRIPT
27
27
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian
3.1.1 Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan dalam dua tahap. Tahap pertama, yaitu
opservasi lapangan untuk pengumpulan data pengukuran besarnya erosi
permukaan, dilaksanakan pada beberapa lokasi lahan pertanian jagung di Desa
Ulanta Kecamatan Suwawa yang termasuk ke dalam Wilayah Kabupaten Bone
Bolango, Provinsi Gorontalo.
Lokasi penelitian untuk pengukuran besarnya erosi permukaan pada Desa
Ulanta Kecamatan Suwawa Kabupaten Bone Bolango Provinsi Gorontalo
disajikan pada (Gambar 1) peta berikut:
Gambar 1: Peta Lokasi Penelitian Desa Ulanta Kecamatan Suwawa Kabupaten Bone Bolango Provinsi Gorontalo.
28
28
Tahap kedua, yaitu analisis uji sampel kandungan Unsur Hara N, P, K
Tanah yang ikut terbawa oleh erosi permukaan, lokasi pengelolahan bertempat
pada Laboratorium Kimia Tanah PT. PG. Gorontalo Unit Pabrik Gula.
Tolangohula.
3.1.2 Waktu Penelitian
Waktu penelitian yang diperlukan yaitu selama 3 Bulan (April 2013-Juni
2013) mulai dari persiapan sampai dengan penyusunan laporan hasil penelitian.
Tahap pertama yaitu survey pengukuran terhadap besarnya erosi permukaan
dilakukan selama kurang lebih 2 bulan di lokasi titik-titik sampel yang telah
ditentukan (mulai dari tahap persiapan alat dan bahan sampai tahap pengukuran
erosi permukaan), kemudian tahap akhir analisis laboratorium terhadap
kandungan unsur hara N, P, K tanah yang tererosi dilakukan selama kurang lebih
satu bulan dilanjutkan dengan pengelolahan analisis data pengaruh erosi
permukaan terhadap kandungan unsur hara N, P, K tanah.
3.2 Alat dan Bahan
3.2.1 Alat
Alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu :
Alat pengukur curah hujan sederhana.
Klinometer untuk mengukur kemiringan lereng titik-titik plot erosi.
Golok dan cangkul dalam hal untuk mempersiapkan letak posisi drum
serta dalam hal pembuatan plot erosi.
Meteran untuk mengukur luas plot pengamatan, dan dasar pengukuran
volume air pada drum yang disatukan dengan tongkat pengukur.
29
29
Alat-alat lain seperti gergaji besi, lem, gunting seng dan lain-lain untuk
pembuatan alat penguku curah hujan manual dan alat-alat sederhana
lainnya.
Alat untuk penetapan Nitrogen meliputi: Timbangan, alat destruksi,
alat destilasi kjeldahl/ alat penyuling, Erlenmeyer 250 ml, automatic
buret.
Alat untuk penetapan Phospor meliputi: Mesin kocok horizontal, botol
film, spectrometer, labu ukur, pipet, kertas saring + corong.
Alat untuk penetapan Kalium meliputi: Neraca analitik, mesin kocok,
botol kocok, corong kertas saring/ centrifuge, pipet, labu ukur, tabung
reaksi, flame photometer.
Alat untuk penetapan Tekstur meliputi: Mesin pengaduk khusus
dengan piala logam (mixer blender), gelas ukur 500 ml, pengaduk
khusus untuk suspensi (pengaduk kayu), alat hydrometer tanah tipe
152 H, Stopwatch (timer).
Alat untuk penetapan C-Organik meliputi: Timbangan, Erlenmeyer
100 ml, pipet 5 ml, dispenser, buret.
3.2.2 Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu :
Peta Penggunaan Lahan Desa Ulanta Kecamatan Suwawa Kabupaten
Bone Bolango Skala 1:3.500
Peta Lereng Desa Ulanta Kecamatan Suwawa Kabupaten Bone
Bolango Skala 1:3.500.
30
30
Peta Administrasi Kabupaten Bone Bolango Skala 1:250.000
diterbitkan oleh Pemerintah Kabupaten Bone Bolango.
Citra Satelit LANDSAT TM Tahun 2009.
Enam buah drum sebagai wadah penampung aliran permukaan dan
material erosi dengan diameter 45 cm dan tinggi 95 cm (drum utama
dan drum luapan).
Jergen sebanyak 45 buah ukuran 2 liter sebagai wadah penampung
sampel air dari dalam drum.
Bahan-bahan lainnya seperti kertas saring, kantung plastik, kertas
label, ember, loyang, oven, penggaris, timbangan, dan alat tulis
menulis.
3.3 Subjek Penelitian (Populasi dan Sampel)
3.3.1 Populasi Penelitian
Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh wilayah pengamatan yang
meliputi seluruh wilayah pada Desa Ulanta Kecamatan Suwawa yang termasuk ke
dalam Wilayah Kabupaten Bone Bolango, Provinsi Gorontalo. Secara Geografis
Desa Ulanta terletak antara 00 34’ 1,90” – 00 33’ 39,52” Lintang Utara dan 1230 8’
44,86” – 1230 9’ 0,45” Bujur Timur dengan luas daerah sebesar 900 ha. Desa
Ulanta ini dibatasi oleh wilayah-wilayah lain, yaitu di sebelah utara berbatasan
dengan Hutan Lindung, sebelah selatan berbatasan dengan Desa Huluduotamo,
sebelah barat berbatasan dengan Desa Butu dan Desa Mautong, dan sebelah timur
berbatasan dengan Desa Huluduotamo.
31
31
3.3.2 Sampel Penelitian
Teknik yang digunakan untuk pengambilan sampel dalam hal penentuan
lokasi sampel pada pengukuran erosi permukaan dalam penelitian ini yaitu
Proportionate Stratifiet Random Sampling, dalam arti populasi mempunyai
anggota yang tidak homogen dan berstrata secara proposional. Dalam mengkaji
tingkat erosi permukaan digunakan pendekatan unit lahan, yang mana unit lahan
yang dimaksud yaitu unit terkecil dari suatu kajian bentang lahan yang meliputi
parameter fisik lereng, tanah, air, dan vegetasi.
Dasar klasifikasi unit lahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah
kelas lereng dan penggunaan lahan yang lebih difokuskan pada lahan pertanian
jagung sebagai tanaman pokok di Desa Ulanta Kecamatan Suwawa, Kabupaten
Bone Bolango, Provinsi Gorontalo, sehingga penetapan titik-titik lokasi sampel
dalam penelitian ini yaitu, untuk erosi permukaan yang terjadi adalah unit lahan
yang memiliki peluang terhadap terjadinya erosi permukaan di Desa Ulanta
Kecamatan Suwawa Kabupaten Bone Bolango, Provinsi Gorontalo dengan
penetapan kriteria titik-titik lokasi sampel plot erosi permukaan yaitu memiliki
karakteristik lereng landai 8-15%, agak curam 15-25%, dan lereng curam 25-40%
digunakan sebagai kontrol dan penggunaan lahannya adalah lahan pertanian
jagung sebagai tanaman pokok.
Adapun Lokasi titik-titik sampel plot erosi permukaan dapat dilihat pada
peta unit lahan titik sampel pengukuran erosi permukaan wilayah Desa Ulanta
Kecamatan Suwawa, Kabupaten Bone Bolango (Lampiran 10).
32
32
3.4 Desain Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan dalam dua tahap, yaitu tahap awal melalui
observasi partisipan pengukuran erosi permukaan dan analisis laboratorium
analisisi kandungan unsur hara N, P, K tanah yang ikut terbawa oleh erosi
peristiwa erosi dalam aliran permukaan dan limpasan permukaan.
1. Observasi Partisipan Pengukuran Erosi Permukaan
Tahap pertama, yaitu pengukuran erosi permukaan tanah. Penelitian ini
merupakan penelitian kuantitatif. Metode penelitian yang digunakan adalah
metode eksperimen melalui observasi lapangan (survey langsung terhadap
pengukuran erosi permukaan atau besarnya tanah tererosi pada tiga klasifikasi
kemiringan lereng yang berbeda). Adapun rancangan desain yang digunakan
dalam penelitian ini yaitu mengacu pada pengukuran langsung di lapangan yang
meliputi pengukuran besarnya tanah tererosi dan hilangnya unsur hara tanah yang
terbawa oleh aliran permukaan dan limpasan permukaan melalui erosi yang terjadi
pada permukaan tanah. Pengukuran erosi permukaan mengacu pada lima macam
indikator yang sama terhadap tiga plot petak pengamatan erosi permukaan yang
berbeda karakteristik tingkat kemiringan lerengnya yaitu pada plot lahan pertanian
jagung dengan karakteristik lereng landai 8-15%, agak curam 15-25%, dan lereng
curam 25-40% yang digunakan sebagai kontrol dan penggunaan lahannya adalah
lahan pertanian jagung sebagai tanaman pokok. Adapun pengukuran tingkat
kemiringan lereng dilakukan secara langsung pada tiap-tiap outlet yang mengacu
pada lahan pertanian jagung sebagai tanaman pokok.
33
33
Dalam hal untuk melihat perbedaan besar kecilnya erosi permukaan yang
terjadi pada tiga klasifikasi kemiringan lereng yang berbeda, maka dilakukan
analisis presentasi kandungan Tekstur dan C-Organik tanah sebelum terjadinya
erosi permukaan pada masing-masing plot pengamatan dengan tingkat kemiringan
lereng yang berbeda. Indikator tahap eksperimen melalui observasi lapangan
pengukuran erosi permukaan tanah ditunjukan sebagai berikut :
a. Mengukur jumlah volume aliran permukaan pada karakteristik lereng landai
8-15%, agak curam 15-25%, dan lereng curam 25-40%. Sebagai kontrol dan
penggunaan lahannya adalah lahan pertanian jagung sebagai tanaman pokok.
b. Mengukur konsentrasi muatan material sedimen pada karakteristik lereng
landai 8-15%, agak curam 15-25%, dan lereng curam 25-40%. Sebagai
kontrol dan penggunaan lahannya adalah lahan pertanian jagung sebagai
tanaman pokok.
c. Mengukur luas petak pengamatan pada karakteristik lereng landai 8-15%,
agak curam 15-25%, dan lereng curam 25-40%. Sebagai kontrol dan
penggunaan lahannya adalah lahan pertanian jagung sebagai tanaman pokok.
d. Mengukur jumlah erosi permukaan yang disebabkan oleh aliran permukaan
dan limpasan permukaan pada lereng landai 8-15%, agak curam 15-25%, dan
lereng curam 25-40%. Sebagai kontrol dan penggunaan lahannya adalah lahan
pertanian jagung sebagai tanaman pokok.
2. Analisis Laboratorium Kandungan Unsur Hara N, P, K Tanah
Tahap kedua, yaitu analisis laboratorium terhadap kandungan unsur hara
tanah yang ikut terbawa oleh pristiwa erosi dalam aliran permukaan dan limpasan
34
34
permukaan. Penelitian ini merupakan penelitian kuantitatif. Metode penelitian
yang digunakan adalah metode eksperimen, serta rancangan desain yang
digunakan pada penelitian ini mengacu pada indikator pengukuran besarnya
kandungan unsur hara tanah yang hilang melalui proses erosi permukaan pada tiga
sampel material tanah dan air dengan berbagai karakteristik lereng, yaitu sampel
plot erosi pada karakteristik lereng landai 8-15%, agak curam 15-25%, dan lereng
curam 25-40%. Sebagai kontrol dan penggunaan lahannya adalah lahan pertanian
jagung sebagai tanaman pokok. Adapun indikator yang dimaksud dalam
penelitian experimen analisis kandungan unsur hara tanah tererosi ini yaitu:
a. Menganalisis besarnya kandungan unsur hara Nitrogen (N) yang terbawa
oleh proses erosi dalam aliran permukaan pada karakteristik lereng landai
8-15%, agak curam 15-25%, dan lereng curam 25-40%. Sebagai kontrol
dan penggunaan lahannya adalah lahan pertanian jagung sebagai tanaman
pokok.
b. Menganalisis besarnya kandungan unsur hara Phospor (P) yang terbawa
oleh proses erosi dalam aliran permukaan pada karakteristik lereng landai
8-15%, agak curam 15-25%, dan lereng curam 25-40%. Sebagai kontrol
dan penggunaan lahannya adalah lahan pertanian jagung sebagai tanaman
pokok.
c. Menganalisis besarnya kandungan unsur hara Kalium (K) yang terbawa
oleh proses erosi dalam aliran permukaan pada karakteristik lereng landai
8-15%, agak curam 15-25%, dan lereng curam 25-40%. Sebagai kontrol
35
35
dan penggunaan lahannya adalah lahan pertanian jagung sebagai tanaman
pokok.
3.5 Variabel Penelitian
Variabel yang diamati atau diukur dalam penelitian ini yaitu:
a. Variabel Independen (Bebas)/ (X): Erosi Permukaan pada lahan pertanian
jagung.
b. Variabel Dependen (Terikat)/ (Y): Kandungan Unsur Hara N, P, K Tanah
yang ikut terbawa oleh erosi permukaan melalui aliran permukaan dan
limpasan permukaan.
3.6 Teknik Pengumpulan Data
Tahap pengukuran erosi permukaan yang terjadi pada masing-masing plot
pengamatan, teknik pengumpulan data yang digunakan dalam penelitian ini yaitu
eksperimen melaui observasi partisipan (mengamati langsung/ terlibat langsung
dalam kegiatan yang diamati) terhadap tingkat erosi permukaan, serta dilanjutkan
dengan experimen uji laboratorium terhadap kandungan unsur hara N, P, K tanah
yang ikut terbawa oleh erosi permukaan.
a. Berdasarkan atas sifatnya data yang diperoleh yaitu data kuantitatif
b. Berdasarkan atas sumbernya data yang diperoleh yaitu data primer.
c. Instumen Penelitian: Instrumen penelitian atau alat yang digunakan untuk
mengumpulkan data yaitu Lembar Observasi Rating Scale.
d. Skala Penelitian: Skala Penelitian yang digunakan yaitu Rating Scale,
berupa data mentah dalam bentuk angka yang ditafsirkan dalam pengertian
Kualitatif (tidak dalam angka).
36
36
e. Definisi Oprasional: Erosi permukaan yaitu jumlah hilangnya partikel tanah
per satuan luas lahan (gram/ m2) dan hilangnya kandungan unsur hara N, P,
K tanah pada lahan pertanian jagung yang disebabkan oleh aliran
permukaan yang mengakibatkan terjadinya limpasan permukaan tanah
dengan berbagai variasi kemiringan lereng.
f. Definisi Oprasional: Erosi permukaan yaitu jumlah hilangnya partikel tanah
per satuan luas lahan (gram/ m2) dan hilangnya kandungan unsur hara N, P,
K tanah pada lahan pertanian jagung yang disebabkan oleh aliran
permukaan yang mengakibatkan terjadinnya limpasan permukaan tanah
dengan berbagai variasi kemiringan lereng, yang diukur melalui lembar
observasi, dan pengukurun dengan menggunakan sistem plot pendekatan
unit lahan serta melakukan analisis laboratorium terhadap kandungan unsur
hara N, P, K tanah yang ikut terbawa oleh erosi dalam aliran permukaan.
g. Indikator
Adapun indikator yang akan diukur dalam penelitian ini yaitu ;
(a) Mengukur jumlah volume aliran permukaan pada lahan pertanian
jagung
(b) Mengukur konsentrasi muatan material sedimen pada lahan pertanian
jagung
(c) Mengukur luas petak pengamatan pada lahan pertanian jagung
(d) Mengukur jumlah erosi permukaan yang disebabkan oleh aliran
permukaan dan limpasan permukaan pada lahan pertanian jagung
37
37
(e) Mengukur jumlah kandungan unsur hara N, P, K tanah yang ikut
terbawa oleh proses erosi dalam aliran permukaan pada lahan pertanian
jagung yang meliputi :
Menganalisis besarnya kandungan unsur hara Nitrogen (N)
yang terbawa oleh proses erosi dalam aliran permukaan pada
lahan pertanian jagung
Menganalisis besarnya kandungan unsur hara Phospor (P) yang
terbawa oleh proses erosi dalam aliran permukaan pada lahan
pertanian jagung
Menganalisis besarnya kandungan unsur hara Kalium (K) yang
terbawa oleh proses erosi dalam aliran permukaan pada lahan
pertanian jagung
3.6.1 Penelitian Lapangan
Dalam kegiatan lapangan dilakukan pengambilan sampel air, pengamatan
dan pengambilan contoh tanah. Pengambilan sampel air dimaksudkan untuk
menentukan kandungan sedimen yang terlarut dalam air melalui aliran permukaan
dan limpasan permukaan serta beberapa parameter kualitas air. Parameter kualitas
air yang ditentukan adalah beberapa parameter yang merupakan unsur hara tanah
di antaranya: Nitrogen (N), Phospor (P), dan Kalium (K) yang merupakan unsur
hara yang dibutuhkan oleh tanaman. Dalam penelitian ini dicari pola penggunaan
lahan yang relatif homogen yaitu pada lahan pertanian jagung untuk pengambilan
sampel air dan tanah di setiap outlet.
38
38
Pengambilan sampel air dan tanah dilakukan pada titik tertentu (outlet)
pada suatu daerah lahan pertanian jagung di Desa Ulanta Kecamatan Suwawa
Kabupaten Bone Bolang Provinsi Gorontalo. Outlet yang diambil tergantung pada
sampling unit elemen hasil overlay dari kelas lereng terhadap pengguunaan lahan
pada beberapa wilayah di Desa Ulanta, Kabupaten Bone Bolango Provinsi
Gorontalo yang diolah dengan menggunakan pendekatan SIG, sehingga setiap
outlet mempunyai satu penggunaan lahan dan beberapa karakteristik lereng yang
terdapat pada wilayah Desa Ulanta. Waktu pengambilan sampel dilakukan pada
saat sesudah kejadian hujan. Pengambilan sampel tanah sesudah kejadian hujan
dimaksudkan untuk menganalisis kandungan unsur hara tanah Nitrogen (N),
Phospor (P), dan Kalium (K) sesudah tanah tererosi oleh aliran permukaan dan
limpasan permukaan dari air hujan. Pengambilan sampel tanah ini dilakukan di
setiap titik outlet plot erosi permukaan yang telah ditentukan. Endapan diperoleh
melalui pengukuran awal terhadap erosi yang terjadi pada setiap titik-titik outlet
plot erosi permukaan.
Pengukuran erosi permukaan yang terjadi pada setiap outlet meliputi
parameter pengukuran yang mengacu pada besarnya erosi permukaan yang
disebakan oleh air hujan pada lahan pertanian jagung dengan tingkat kemiringan
lereng yang berbeda. Parameter pengukuran yang dimaksud yaitu meliputi
pengukuran jumlah volume aliran permukaan, pengukuran konsentrasi muatan
material sedimen, dan pengukuran luas petak pengamatan, sehingga menghasilkan
jumlah erosi permukaan yang disebabkan oleh aliran permukaan dan limpasan
permukaan dari air hujan yang jatuh pada permukaan tanah. Endapan yang
39
39
dihasilkan oleh peristiwa erosi permukaan ini diambil dari material air dan tanah
yang sudah tertampung pada drum penampung. Proses pengambilan endapan yang
dihasilkan oleh peristiwa erosi dari dalam drum yaitu dengan cara membuat
lubang pembuangan air yang ditutupi oleh penutup pipa pada ketinggian drum
dengan volume tertentu, diumpamakan 40 liter. Apabila limpasan permukaan
yang masuk pada dalam drum melebihi 40 liter, maka pengambilan sampel
dilakukan dengan dua cara yaitu sebagai berikut:
1. Pengambilan sampel dengan menggunakan jerigen berukuran 2 liter
melalui penutup pipa pada ketinggian drum 40 liter. Setelah jerigen
penuh penutup pipa masih tetap dibuka untuk mengalirkan air pada
drum sampai pada ketinggian 40 liter (aliran berkurang sampai ukuran
40 liter) kemudian penutup pipa ditutup kembali. (Pengambilan sampel
pertama material air dan tanah pada drum tidak diaduk).
2. Proses pengambilan sampel yang kedua dilakukan setelah volume air
pada drum tinggal 40 liter. Pengambilan sampel dilakukan dengan jalan
mengaduk-aduk sampel air dan tanah pada drum untuk mencapurkan
material tanah dan air pada dasar drum, kemudian mengambil sampel
air dan tanah dengan jerigen ukuran 2 liter.
3.6.2 Persiapan Penentuan Petak Penelitian
Pengukuran pengambilan data erosi dilakukan dengan menggunakan
sistem plot dengan langkah awal dalam pengamatan dilakukan dengan membuat 3
petak pengamatan erosi permukaan yang memiliki karakteristik lereng berbeda,
dimana masing-masing petak pengamatan seluas 10 m2 (5 m x 2 m), berbentuk
40
40
persegi panjang) dan ketinggian 20 cm di atas permukaan tanah dengan
karakteristik lereng landai 8-15%, agak curam 15-25%, dan lereng curam 25-40%
sebagai kontrol dan penggunaan lahannya adalah lahan pertanian jagung sebagai
tanaman pokok, hal ini dilakukan agar tidak terjadi masuknya partikel-partikel
tanah dari wilayah lain (diluar plot erosi) keluar masuk pada petak pengamatan.
3.6.3 Pengukuran Erosi Permukaan
Plot Petak pengamatan untuk erosi permukaan dibuat dengan desain
memanjang searah kemiringan lereng, kemudian diujung bawah petak
pengamatan dibuat alur tersendiri dari pembatas petak pengamatan sebagai alur
air dan material tanah tererosi yang akan masuk pada drum penampung.
Pembuatan alur air dan material tanah tererosi ini berfungsi agar air dan material
tanah tererosi yang berada dalam petak tidak terganggu keberadaannya dan tepat
jatuh pada drum penampung.
Drum penampung erosi terdapat satu pasang yang terdiri dari drum utama
dan drum luapan. Drum utama diberi 4 lubang sebagai keluaran dengan jarak
ketinggian dan ukuran diameter yang sama, salah satu lubang keluaran
dihubungkan pada drum kedua sebagai drum luapan dengan menggunakan pipa,
hal ini bertujuan agar air yang tidak tertampung pada drum utama akan mengalir
pada drum luapan. Kemudian kedua drum penampung ditutup pada bagian atas
agar air hujan dan percikan tanah langsung dari luar petak tidak ikut jatuh pada
dalam drum. Drum inilah yang akan digunakan sebagai penampung erosi
permukaan dengan posisi ditempatkan pada bagian bawah lereng petak
pengamatan.
41
41
Pengambilan data sampel material erosi yaitu dengan cara mengambil air
yang berada pada drum penampung yang telah diketahui volumenya (telah diukur
volumenya sebelum pengambilan sampel) yaitu drum utama dan drum luapan.
Proses pengambilan endapan yang dihasilkan oleh peristiwa erosi dari dalam
drum yaitu dengan cara membuat lubang pembuangan air yang ditutupi oleh
penutup pipa pada ketinggian drum dengan volume tertentu, diumpamakan 40
liter. Apabila limpasa permukaan yang masuk pada dalam drum melebihi 40 liter,
maka pengambilan sampel dilakukan dengan dua cara yaitu sebagai berikut:
1. Pengambilan sampel dengan menggunakan jerigen berukuran 2 liter
melalui penutup pipa pada ketinggian drum 40 liter. Setelah jerigen
penuh penutup pipa masih tetap dibuka untuk mengalirkan air pada
drum sampai pada ketinggian 40 liter (aliran berkurang sampai ukuran
40 liter) kemudian penutup pipa ditutup kembali. (Pengambilan sampel
pertama material air dan tanah pada drum tidak perlu diaduk).
2. Proses pengambilan sampel yang kedua dilakukan setelah volume air
pada drum tinggal 40 liter. Pengambilan sampel dilakukan dengan jalan
mengaduk-aduk sampel air dan tanah pada drum untuk mencapurkan
material tanah dan air pada dasar drum, kemudian mengambil sampel air
dan tanah dengan jerigen ukuran 2 liter.
Pengambilan sampel material erosi ini dilakukan setelah hujan dan aliran
permukaan berhenti, dimana pengambilan sampel serta pengukuran dilakukan
selama lima kali periode hujan. Pengambilan sebanyak 5 kali periode hujan
42
42
dilakukan karena melihat intensitas hujan pada daerah pengamatan sangat tinggi
pada bulan april sampai mei.
Selanjutnya sampel air disaring dalam kertas saring dan dikeringkan dalam
open dengan suhu 1050 C selama 24 jam.
Volume aliran pada permukaan tanah diukur dari besarnya volume air
yang tertampung pada kedua drum penampung (drum utama dan drum luapan)
yaitu mencatat tinggi muka air pada kedua drum dan mengalikan dengan volume
drum kemudian dibagi dengan angka 1000 untuk mendapatkan jumlah air yang
tertampung dengan satuan liter, dimana pencatatan dilakukan sebelum
pengambilan sampel air pada drum. Adapun persamaan untuk mengukur volume
aliran permukaan yaitu sebagai berikut (Lihawa 2012: 5).
Vap = Vair U + 4 Vair L ............................. (1.1)
Keterangan :
Vap = Total volume air permukaan (liter)
Vair U = Volume air pada drum utama (liter)
Vair L = Volume air pada drum luapan (liter)
Adapun besarnya erosi pada permukaan dihitung dengan persamaan
seperti berikut (Utomo, dalam Ariesca, 2004) :
ܧ = ௫
.................................. (1.2)
Keterangan :
E = Tanah tererosi
Cap = Konsentrasi muatan sedimen (gram/ liter)
43
43
Vap = Volume aliran permukaan (liter/ m2)
A = Luas petak pengamatan (m2)
Tabel 4. Kalasifikasi Tingkat Erosi Permukaan Berdasarkan Tingkat Besarnya Kehilangan Tanah
Kelas Besarnya Kehilangan Tanah
(ton/ ha/ tahun)
Kriteria
1 < 15 Sangat Rendah
2 15 –60 Rendah
3 60 - > 180 Sedang
4 180 – 480 Tinggi
5 > 480 Sangat Tinggi
Sumber: Depertemen Kehutanan, BP DAS Bone Bolango, dalam Lihawa 2012: 5.
Pengumpulan data curah hujan yang jatuh pada permukaan tanah khususnya
pada masing-masing plot pengamatan erosi permukaan pada lahan pertanian
jagung setiap kali periode hujan digunakan alat pengukur curah hujan sederhana
yang terbuat dari seng alumunium. Proses pengukuran yaitu dengan cara
mengukur jumlah air hujan yang tertampung pada alat pengukur curah hujan
sederhana per periode hujan pada gelas ukur dengan satuan milimeter.
Berikut adalah desain plot pengukuran erosi permukaan dan desain drum
penampung, serta alat pengukur curah hujan plot erosi permukaan yang akan di
buat.
44
44
Petak Pengamatan Erosi 4 Meter
20 Cm
8 Meter
Drum 1 Drum 2
Saluran pembagi
Drum 1 : Drum utama Drum 2 : Drum luapan
Gambar 2: Desain Plot Pengukuran Erosi Permukaan
45
45
1 11
2 200 L Drum
65 cm
3 Penutup Pipa
4
5 40 cm
40 L
6 15 cm
Keterangan:
1. Corong penangkar (luas 100 m2)
2. Tempat penampungan air hujan
3. Kran air
4. Kaki kayu yang disanggahkan ke dalam penakar
5. Pondasi/ kaki kayu
6. Pondasi beton
Gambar 3: Desain Drum Penampung, serta Alat Pengukur Curah Hujan Sederhana Plot Erosi Permukaan
46
46
Berikut adalah diagram alir teknik pengumpulan data pengukuran erosi
permukaan dapat dilihat pada (Gambar 4) yang merupakan bagian dari kerangka
kerja penelitian.
Gambar 4. Diagram Alir Teknik Pengumpulan Data Pengukuran Erosi Permukaan (Bagian Dari Kerangka Kerja)
Mulai
Persiapan Penentuan Petak Penelitian
Plot 1 (Lereng 12%)
Plot 3 (Lereng 40%)
Plot 2 (Lereng 25%)
Pengukuran Erosi Permukaan
Mengambil Sampel Material Air dan Tanah Pada Drum
Penampung
Mengukur Volume Air Yang Tertampung Pada Drum
Pengambilan Data Sampel Material Erosi
Drum Utama
Drum Luapan
Mengaduk Secara Mereta Material Air dan Tanah Yang Sudah Tertampung
Material Dimasukkan Kedalam 3 Jergen Ukuran 2
Liter
Menyaring Sampel Air dan Tanah Dalam Kertas Saring
Sampel Dikeringkan Dalam Oven (Suhu 1050 C) Selama
24 Jam
Drum Utama
Drum Luapan
2 Botol Untuk Analisis Beban
Endapannya
1 Botol Untuk Analisis
Kandungan Unsur Hara
Mengukur Besarnya Erosi
Permukaan Tanah
Mengukur Berat Konsistensi Muatan
Sedimen
Mengukur Intensitas Hujan Per Periode
Hujan
47
47
3.7 Analisis Kandungan Unsur Hara Tanah
Dalam hal menganalisis kandungan unsur hara tanah yang ikut terbawa
oleh aliran permukaan pada lahan pertanian jagung yaitu dengan menganalisis
sampel air dan tanah yang ada pada drum penampung pada Laboratorium Kimia
Tanah PT. PG. Gorontalo Unit Pabrik Gula. Tolangohula. Unsur hara yang
dianalisis yaitu Nitrogen (N), Phospor (P), dan Kalium (K), dengan metode
analisis pada (Tabel 5) berikut ini.
Tabel 5. Metode Analisis Unsur Hara Dalam Aliran Permukaan
No Unsur Hara Tanah Metode Analisa
1 Nitrogen Kjedahl
2 Phospor Olsen, NaHCO3 0,5 M pH 8,5
3 Kalium NNH4Oac pH7,0
Sumber: Report Of Analysis PT. PG. Gorontalo. Unit PG. Tolangohula, 2013.
Adapun metode analisis unsur hara N, P, K tanah dalam aliran permukaan
diuraikan sebagai berikut:
1. Penetapan Nitrogen
a. Pereaksi
Asam sulfat pekat
Asam sulfat 0,1 N (± 1 ml)
Tetapkan normalitas dengan menimbang 0,05 gram garam boraks
(Na2B4O7. 10 H2O), masukkan ke dalam Erlenmeyer tambah 25 ml air.
48
48
Berikan beberapa tetes MM (indikatot) dan titas dengan H2SO4 yang
akan ditetapkan normal.
Mg boraks
N H2SO4 = ....................................... ............................ (1.3)
Bst boraks x vol. titrasi
Asam borat 4%
Timbang 40 gram Boric acid, larutkan ke dalam labu 1000 ml.
Campuran Selen
Campur 100 gram CuSO4 dengan 200 gram Na2SO4 dan 100 gram
selenium, adauk hingga tercampur rata.
Indikator Conway
Timbang 0,5 gram Bromo Cresol Green dan 0,1 gram Methyl Irot
(MM). Larutkan dengan 100 ml Ethanol 96%.
b. Cara Kerja
Timbang 0,5 gram contoh tanah diameter 0,5 mm kering udara
Masukkan kedalam labu kjeldhal 100 ml. Tambahkan ± 0,3 gram
campuran selen dan 5 ml H2SO4 pekat.
Destruksi di atas pemanas listrik pada suhu 4500 selama 3 jam atau
sampai destruksi sempurna (larutan jernih).
Dinginkan dan encerkan dengan air suling lalu pindahkan ke dalam
labu penyuling hingga volume menjadi ± 100 ml.
49
49
Tambahkan 3 sendok hablur NaOH atau 30 ml NaOH 50% dan
beberapa butir batu didih (3 butir), kemudian segera tutup rapat dan
sulingkan.
Sulingan ditampung di dalam erlenmeyer yang berisi asam borat 4%
sebanyak 25 ml dan beberapa tetes indikator Conway. Penyulingan
dilakukan sampai warna penampung menjadi biru dan volumenya ± 50
ml.
Titar hingga titik akhir dengan H2SO4 0,1 N (perubahan warna: biru
menjadi merah).
(A – B) x N x 14 x 100
% N = ........................................ x fk ............................ (1.4)
mg contoh
Keterangan:
A = Volume titrasi contoh
B = Volume titrasi blanko
N = Normalitas H2SO4
Fk = Faktor koreksi kadar air
14 = Bobot setara Nitrogen
2. Penetapan Phospor
a. Pereaksi
Natrium bicarbonat 0,5 M pH 8,5
50
50
Dilarutkan 44,4 gram NaHCO3 dengan air murni sampai 1000 ml.
Tepatkan pH-nya menjadi 8,5 dengan penambahan NaOH (bila
diperlukan).
Larutkan campuran molibdat – kalium antimonitartrat (pereaksi
Pospat).
Larutkan 12 gram ammonium heptamolibdat dengan 150 ml air panas
dan 0,275 gram kalium antimonitartrat dengan air. Tuangkan perlahan-
lahan ke dalam 140 ml H2SO4 pekat yang telah diencerkan dengan 500
ml air. Kemudian kocok dan encerkan dengan air hingga 1000 ml.
Pereaksi campuran biru molibdat
Untuk 500 ml, timbang 0,53 gr ascorbic acid. Tambahkan 50 ml
campuran molibdat – kalium antimonitartrat yang telah diencerkan
dengan 440 ml air dan 10 ml larutan H2SO4 5 N.
Larutkan standar P2O5 1000 ppm
Larutkan 1,9155 gr KH2PO4 dengan air murni ke dalam labu ukur
1000 ml, tambah beberapa tetes chloroform kemudian impitkan sampai
tanda garis.
Deret standar 0, 1, 2, 3 , 4, 5 ppm P2O5
Pipet 5 ml larutan standar 1000 ppm P2O5 ke dalam labu 50 ml
kemudian impitkan (larutan mengandung 100 ppm P2O5). Pipet
masing-masing 0, 1, 2, 3, 4, 5 ml larutan satandar 100 ppm P2O5 ke
dalam labu ukur 100 ml, impitkan sampai tanda garis.
51
51
b. Cara Kerja
Timbang 1 gram tanag 2 mm yang telah diaduk rata.
Tambahkan pengekstrak NaHCO3 0,5 M pH 8,5 sebanyak 20 ml.
Kocok selama 60 menit dengan mesin kocok 180 goyangan/ menit.
Saring atau centrifuge untuk mendapatkan ekstrak jernih.
Pipet 2 ml ekstrak jernih dan larutan standar ke dalam tabung reaksi.
Untuk larutan blanko, pipet 2 ml pengekstrak NaHCO3 0,5 M pH 8,5.
Tambahkan 10 ml pereaksi campuran biru molibdat (larutan pewarna),
lalu kocok.
Biarkan selama 30 menit.
Ukur dengan alat Spectrometer setelah dihidupkan selama ± 15 menit
pada panjang gelombang 650 nm (yang sesuai).
Catat pembacaan absorbance atau transmitannya.
Ac
Ppm P2O5 = 20 x ............... x ppm standar x fp x fk ........... (1.5)
As
Keterangan:
fp = faktor pengenceran
fk = faktor koreksi kelembaban
Ac = Absorbance contoh
As = Absorbance standar
52
52
3. Penetapan Kalium
a. Pereaksi
Larutan ammonium acetat 1 N pH 7,0
Timbang 77,08 gram ammonium acetate larutan dalam 1 liter air
murni. Atur pH-nya sampai 7 dengan menambahkan asam acetate jika
pH > 7 atau ammonium hidroksida jika pH < 7.
Larutan standar 1000 ppm K.
Larutan standar 1000 ppm Na.
b. Cara Kerja
Timbang 1 gram contoh tanah 2 mm kering udara ke dalam botol
kocok / botol film.
Tambahkan 20 ml larutan pengestrak ammonium acetate 1 N pH 7.
Kocok dengan mesin pengocok selama 30 menit (180 goyangan per
menit).
Saring dengan kertas saring atau centrifuge hingga diperoleh larutan
jernih.
Ukur dengan Flame Photometer
Jika larutan pekat encerkan dengan memipet 1 ml larutan pekat ke
dalam tabung reaksi lalu tambahkan 10 ml aqaudest (pengenceran 11
kali).
Pembacaan C
Ppm K2O = 1,2 x 20 x ............................. x ppm S x fk ........ (1.6)
Pembacaan S
53
53
Berikut adalah diagram alir analisis kandungan unsur hara tanah yang
tererosi dapat dilihat pada (Gambar 5) yang merupakan bagian dari kerangka kerja
penelitian.
Gambar 5. Digram Alir Analisis Kandungan Unsur Hara Tanah Yang Tererosi (Bagian Dari Kerangka Kerja). 3.8 Teknik Analisis Data
Teknik analisis data untuk penelitian ini dalam hal pengujian hipotesis yaitu
dilakukan dengan teknik Analisis Regresi Linier Sederhana, untuk mengetahui
hubungan antara erosi permukaan dengan kandungan unsur hara tanah. Dimana
peubah bebas (X) yaitu erosi permukaan, dan peubah tidak bebasnya (Y) yaitu
kandungan unsur hara tanah.
Model regresi liniernya yaitu sebagai berikut :
Y = a + b X ............................. (1.7)
Dimana :
Y = Kandungan unsur hara tanah
X = Erosi permukaan
A = Nilai intersep
B = Koefisien regresi
Analisis Kandungan Unsur Hara Tanah
Menganalisis Sampel Air Dan Tanah Yang Ada
Pada Drum Penampung Di Laboratorium
Nitrogen (N)
Phospor (P)
Kalsium (K)
Metode Analisis
Kjedahl
Olsen, NaHCO3 0,5 M pH 8,5
NNH4OacpH7,0
54
54
Adapun model yang dipilih yaitu yang memiliki nlai koefisien determinasi
(R2) paling besar. Pendugaan model dengan menggunakan minitab, dan sebelum
penentuan model dilakukan analisis sidik ragam (ANOVA) terlebih dahulu
(Mattjik dan Sumertawijaya, dalam Ariesca, 2004). Berikut adalah diagram alir
teknik analisis data dapat dilihat pada (Gambar 6) yang merupakan bagian dari
kerangka kerja penelitian.
Gambar 6. Digram Alir Teknik Analisis Data (Bagian Dari Kerangka Kerja)
Teknik Analisis Regresi (Y = a + bX)
Peubah Bebas (X) Peubah Tidak Bebas (Y)
Erosi Permukaan Kandungan Unsur Hara Tanah
top related