bab iii metodologi penelitian 3.1 waktu dan...

18
30 BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Desember 2018 sampai Juni 2019. Lokasi penelitian dilaksanakan di Ciparanje dan Laboratorim Sumber Daya Air Fakultas Teknologi Industri Pertanian Universitas Padjadjaran sedangkan pengujian kandungan unsur hara pupuk organik cair dilakukan di Laboratorium Kimia Tanah dan Nutrisi Tanaman Fakultas Pertanian Universitas Padjadjaran. 3.2 Alat dan Bahan Penelitian Alat dan bahan pada penelitian ini adalah sebagai berikut: 3.2.1 Alat Penelitian a. Alat konstruksi Alat kontruksi adalah adalah alat yang digunakan untuk mendukung pelaksanan penelitian. Alat kontruksi yang digunakan pada penelitian ini yaitu: 1) Drum plastik sebagai tempat atau wadah untuk proses fermentasi pupuk cair organik; 2) Ember sebagai tempat untuk mencampurkan semua bahan penelitian; 3) Pisau sebagai alat untuk mencacah dan memotong sayuran yang berukuran besar; 4) Plastik hitam sebagai penutup drum selama proses fermentasi dilakukan;

Upload: others

Post on 15-Jan-2020

13 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

30

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Desember 2018 sampai Juni 2019.

Lokasi penelitian dilaksanakan di Ciparanje dan Laboratorim Sumber Daya Air

Fakultas Teknologi Industri Pertanian Universitas Padjadjaran sedangkan

pengujian kandungan unsur hara pupuk organik cair dilakukan di Laboratorium

Kimia Tanah dan Nutrisi Tanaman Fakultas Pertanian Universitas Padjadjaran.

3.2 Alat dan Bahan Penelitian

Alat dan bahan pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

3.2.1 Alat Penelitian

a. Alat konstruksi

Alat kontruksi adalah adalah alat yang digunakan untuk mendukung

pelaksanan penelitian. Alat kontruksi yang digunakan pada penelitian ini yaitu:

1) Drum plastik sebagai tempat atau wadah untuk proses fermentasi pupuk cair

organik;

2) Ember sebagai tempat untuk mencampurkan semua bahan penelitian;

3) Pisau sebagai alat untuk mencacah dan memotong sayuran yang berukuran

besar;

4) Plastik hitam sebagai penutup drum selama proses fermentasi dilakukan;

31

5) Batang pengaduk sebagai alat untuk menganduk larutan dan bahan;

6) Tali sebagai pengikat antara plastik hitam dengan drum;

7) Gelas ukur 1L untuk menakar konsentrasi larutan yang akan digunakan pada

saat pembuatan pupuk cair organik;

8) Rangka besi sebagai tempat untuk meletakkan pipa PVC pada instalasi

hidroponik;

9) Siku besi penyangga sebagai penyangga rangka besi sehingga rangka besi

dapat menahan beban;

10) Knee untuk menyambungkan antara pipa PVC dengan pipa PVC lain yang

membutuhkan belokan;

11) Sambungan selang untuk menyambungkan antara pipa dengan pipa yang

lainnya;

12) Pompa air sebagai alat untuk mendistribusikan nutrisi yang terdapat di dalam

wadah nutrisi sampai ke pipa PVC dan kembali lagi ke dalam wadah nutrisi;

13) Kran air sebagai alat untuk mengatur debit nutrisi yang masuk dan mengalir

dalam pipa PVC;

14) Pipa PVC sebagai tempat netpot dan aliran nutrisi selama pertumbuhan

tanaman hidroponik;

15) Wadah nutrisi sebagai tempat untuk menyimpan larutan nutrisi;

16) UV Protect sebagai naungan atau penutup instalasi hidroponik sehingga

tanaman tidak terkena cahaya matahari langsung; dan

17) Netpot sebagai wadah tanaman hidroponik.

32

b. Alat Ukur

Alat ukur adalah alat yang digunakan untuk mengukur parameter-parameter

penelitian. Alat ukur yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

1) Thermogun untuk mengukur suhu bahan;

2) pH meter untuk mengukur derajat keasaman suatu larutan;

3) Timbangan digital untuk mengukur berat atau massa suatu bahan;

4) TDS meter untuk mengukur nilai ppm suatu larutan nutrisi;

5) EC meter untuk mengukur nilai EC suatu larutan;

6) Gelas ukur untuk mengukur dan menakar volume larutan yang akan

digunakan; dan

7) Mistar untuk mengukur karakteristik fisik suatu benda atau bahan.

3.2.2 Bahan Penelitian

Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Limbah sayuran sebanyak 10 kg ;

2. Feses ayam sebanyak sebanyak 3 kg;

3. Larutan MG1;

4. Air;

5. Dedak sebanyak 100 gr;

6. Gula sebanyak 1 sendok makan;

7. Benih tanaman pakcoy; dan

8. Rockwool.

33

3.3 Metode Penelitian

Metode penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah metode

eksperimen dengan rancangan percobaan yaitu Rancangan Acak Lengkap (RAL).

Metode eksperimen adalah metode yang digunakan metode yang digunakan untuk

mencari pengaruh akibat perlakuan yang diberikan oleh objek tertentu terhadap

objek lain dalam kondisi terkendali. Metode eksperimen bertujuan untuk

mengetahui sebab–akibat yang ditimbulkan oleh suatu perlakuan terhadap objek

lain.

Rancangan Acak Lengkap (RAL) adalah rancangan percobaan yang

digunakan pada perlakuan yang homogen dan faktor lain tidak mempengaruhi

penelitian yang dilakukan. Penelitian ini terdiri dari 3 perlakuan. Adapun perlakuan

pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

Pupuk Organik Cair (P)

P1 = Pupuk organik cair penambahan 50 mL MG1

P2 = Pupuk organik cair penambahan 100 mL MG1

P3 = Pupuk organik cair penambahan 200 mL MG1

Setiap metode eskperimen membutuhkan pengulangan pada setiap

perlakuan. Pengulangan dilakukan untuk menunjang data agar data menjadi lebih

akurat. Jumlah ulangan pada setiap perlakuan dapat dihitung dengan menggunakan

rumus sebagai berikut (Gomez dan Gomez, 1995):

t(r – 1) ≥ 12 …(1)

Keterangan :

t = Jumlah perlakuan

34

r = Jumlah ulangan

Jumlah perlakuan pada penelitian ini sebanyak 3 maka jumlah ulangan

adalah sebagai berikut:

t (r – 1) ≥ 12

3 (r – 1) ≥ 12

3r – 3 ≥ 12

r ≥ 5

Jumlah ulangan yang digunakan pada penelitian ini yaitu lima kali untuk

setiap perlakuan. Bentuk umum model linier dari Rancangan Acak Lengkap (RAL)

adalah sebagai berikut:

Xij = µ + Ti + εij …(2)

Keterangan :

Xij = Nilai pengamatan dari perlakuan ke-i dalam kelompok ke-j

µ = Nilai tengah populasi

Ti = Pengaruh aditif dari perlakuan ke-i

Εij = Pengaruh galat percobaan dari perlakuan ke-i pada kelompok ke-j

Tabel 3. Tata Letak Percobaan

Perlakuan Ulangan

Total Rata - Rata 1 2 3 4 5

P1 Y11 Y12 Y13 Y14 Y15 ∑Y1 ∑Y1/n

P2 Y21 Y22 Y23 Y24 Y25 ∑Y2 ∑Y2/n

P3 Y31 Y32 Y33 Y34 Y35 ∑Y3 ∑Y3/n

Total

Perlakuan

∑Y1 ∑Y2 ∑Y3 ∑Y4 ∑Y5 ∑Y… ∑Y…/(t.n)

(Sumber : Hasil Pengamatan, 2019)

35

Sistem instalasi hidroponik yang digunakan pada penelitian ini adalah sistem

hidroponik DFT. Instalasi hidroponik pada penelitian ini menggunakan plastik UV

sebagai naungan untuk tanaman dan rangka instalasi dibentuk dari rangka besi.

Instalasi hidroponik pada penelitian ini terdiri dari 5 unit instalasi. Satu unit terdiri

dari dua pipa dan satu box container yang digunakan sebagai wadah nutrisi. Setiap

pipa terdiri dari 16 lubang netpot sehingga satu unit instalasi terdiri dari 32 lubang

netpot. Satu unit instalasi hidroponik digunakan untuk satu perlakuan sehingga unit

yang digunakan pada penelitian ini berjumlah 3 unit.

Gambar 4. Instalasi Hidroponik DFT (Sumber : Hasil Pengamatan, 2019)

Pada Penelitian ini, jumlah lubang netpot yang digunakan pada satu unit

instalasi yaitu 16 lubang netpot. Satu unit instalasi terdiri dari dari lima kali

pengulangan dengan dua sampel tanaman untuk satu pengulangan sehingga jumlah

sampel tanaman yang diukur untuk setiap perlakuan yaitu 10 sampel tanaman.

36

3.4 Tahapan Penelitian

Mulai

Studi Pustaka

Pembuatan pupuk organik cair

Pengujian unsur hara di laboratorium

Penanaman

Pemberian Nutrisi

Pengukuran dan Pengamatan

Analisis data dan Pembahasan

Kesimpulan dan Saran

Selesai

Persemaian

Panen

Gambar 5. Tahapan Penelitian (Sumber: Hasil Pengamatan, 2019)

37

3.5 Tahapan Penelitian

3.5.1. Pembuaan Pupuk Organik Cair

Adapun tahapan pembuatan pupuk organik cair pada penelitian ini adalah

sebagai berikut :

1) Pengambilan Limbah Sayur dan Feses ayam

Pengambilan sampel limbah sayuran dilakukan di pasar tradisional Cileunyi

sebanyak 10 kg yang terdiri dari berbagai macam jenis sayuran. Limbah sayur yang

digunakan sebaiknya sayuran yang belum terlalu rusak atau busuk karena dapat

mempengaruhi proses pengomposan dan kandungan unsur hara yang akan

dihasilkan. Limbah feses ayam diambil dari peternakan ayam di Cileunyi Wetan

sebanyak 3 kg yang terdapat pada lampiran 14. Limbah feses ayam dapat

dimanfaatkan sebaiknya pada kondisi kering.

Gambar 6. Pengambilan Limbah Sayuran (Sumber: Hasil Pengamatan, 2019)

2) Pembuatan pupuk cair organik

Pembuatan pupuk organik cair dapat dilakukan dengan cara fermentasi

anaerob. Fermentasi anaerob adalah fermentasi yang dilakukan pada kondisi

38

tertutup dan tidak membutuhkan oksigen selama proses fermentasi berlangsung.

Konsentrasi mikroorganisme yang digunakan pada setiap perlakuan penelitian ini

50 mL MG1, 100 mL MG1, dan 200 mL MG1 dalam satu liter air. Pemberian

konsentrasi mikroorganisme yang berbeda dilakukan untuk mengetahui kandungan

unsur hara tertinggi pada perlakuan dengan konsentrasi mikroorganisme. Setiap

perlakuan membutuhkan 2 kg limbah sayuran dan 600 gr limbah kotoran ayam.

Fermentasi dilakukan selama 42 hari.

Gambar 7. Proses Pencampuran Limbah Organik (Sumber: Hasil Pengamatan, 2019)

3) Uji Laboratorium

Uji laboratorium dilakukan untuk menguji kandungan unsur hara makro yang

terkandung di dalam pupuk organik cair. Unsur hara befungsi untuk meningkatkan

pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Kandungan unsur hara yang diuji pada

penelitian ini terdiri dari Nitrogen, Fosfor dan Kalium.

39

Pengambilan limbah sayuran 2kg,

Feses ayam 600gr, Dedak 100 gr

Semua bahan dicampurkan

Diaduk sampai merata

Semua bahan dimasukkan ke

dalam ember lalu ditutup

menggunakan plastik hitam

Pengukuran pH dan suhu

Uji Laboratorium

Selesai

Bahan dicampurkan dengan

masing-masing perlakuan

Mulai

Gambar 8. Proses Pembuatan Pupuk Organik Cair (Sumber: Hasil Pengamatan, 2019)

- Campurkan 50mL MG1+1L

air+1 sendok gula

- Campurkan 100mL MG1+1L

air+1 sendok gula

- Campurkan 200mL MG1+1L

air+1 sendok gula

40

3.5.2. Proses Penanaman Tanaman Pakcoy

1. Penyemaian Benih

Penyemaian benih tanaman pakcoy dilakukan dengan menggunakan media

tanam rockwool. Benih pakcoy dimasukkan ke dalam rockwool yang sudah

diberikan air. Proses penyemaian membutuhkan air sebagai sumber oksigen dan

nutrisi untuk benih tanaman. Rockwool yang sudah berisi dengan benih pakcoy

ditutup menggunakan plastik hitam atau ditempatkan pada ruang gelap selama 2

hari. Bibit pakcoy yang sudah berumur 2 hari dipindahkan ke lingkungan terbuka

yang bertujuan untuk proses fotosintesis. Penyemaian benih dilakukan kurang lebih

selama 14 hari.

Gambar 9. Persemaian Benih Pakcoy (Sumber : Hasil Pengamatan, 2019)

2. Pemindahan Bibit

Bibit pakcoy yang sudah disemai dapat dipindahkan ke dalam wadah

hidroponik atau netpot. Akar bibit pakcoy harus berada di luar netpot sehingga akar

dapat dengan mudah mendapatkan nutrisi untuk pertumbuhan tanaman. Netpot

yang sudah berisi dengan bibit pakcoy dipindahkan ke dalam pipa PVC yang

terdapat pada instalasi hidroponik.

41

3. Pemberian Nutrisi

Nutrisi yang digunakan yaitu pupuk organik cair. Pupuk organik cair

penambahan 50 mL MG1, pupuk organik cair penambahan 100 mL MG1, dan pupuk

organik cair penambahan 200 mL MG1. Wadah nutrisi diisi dengan 20 L air dan

larutan nutrisi pupuk organik cair dimasukkan ke dalam wadah nutrisi sampai

memenuhi kebutuhan nutrisi tanaman pakcoy. Kebutuhan nutrisi tanaman pakcoy

berkisar antara 1050 sampai 1400 ppm dengan nilai EC berkisar antara 1,5 sampai

2 mS/cm. Nutrisi pupuk organik cair dapat dilihat pada lampiran 15.

4. Panen

Panen dilakukan setelah tanaman pakcoy berumur 26 hari setelah tanam.

Pemanenan dapat dilakukan dengan cara netpot dengan pipa PVC pada instalasi

hidroponik.

3.5.3. Parameter Pengamatan

Parameter pengamatan yang dilakukan pada penelitian ini terdiri dari :

1. Pengamatan Utama

Pengamatan Utama terdiri dari :

a. Tinggi Tanaman

Pengukuran tinggi tanaman pakcoy dilakukan secara manual dengan

menggunakan penggaris dari ujung batang sampai daun tertinggi.

Pengukuran tinggi tanaman dilakukan setiap hari.

b. Jumlah Daun

Pengukuran jumlah daun dilakukan dengan cara menghitung jumlah helai

daun yang tumbuh pada setiap tanaman. Pengamatan dilakukan setiap hari.

42

c. Panjang Akar

Pengukuran panjang akar dilakukan secara manual menggunakan

penggaris. Pengukuran panjang akar dilakukan setelah panen.

d. Berat Basah

Pengukuran berat basah dilakukan dengan cara menimbang seluruh bagian

tanaman dalam keadaan segar. Pengukuran berat basah tanaman dilakukan

setelah panen.

2. Parameter Penunjang

Parameter penunjang terdiri dari :

a. Nilai TDS dan EC

Pengukuran TDS (Total Disolved Suspend) dan EC (Electical

Conductivity) dilakukan untuk mengetahui tingkat kepekatan dan padatan

yang terkandung dalam suatu larutan nutrisi. Pengukuran TDS dan EC

menggunakan alat ukur TDS meter dan EC meter dan dilakukan setiap hari

pada pukul 07.00;12.00; dan 17.00.

b. pH Larutan Nutrisi

Derajat keasamaan atau pH suatu larutan nutrisi diukur menggunakan alat

ukur pH meter. pH meter dicelupkan ke dalam pipa pvc yang sudah berisi

dengan larutan nutrisi hingga pH meter menunjukkan angka yang sudah

stabil.

43

c. Suhu larutan

Suhu larutan nutrisi dapat dilakukan dengan menggunakan alat ukur

termometer. Alat ukur termometer dicelupkan ke dalam larutan nutrisi

setiap perlakuan untuk mengetahui suhu larutan.

3.6 Analisis Data

Hasil pengukuran pada parameter-parameter pengukuran selanjutnya akan

diolah dan data dibuat dalam bentuk tabel maupun grafik. Kemudian, data diolah

dan dianalisis menggunakan analisis sidik ragam (ANOVA), apabila hasil analisis

data menggunakan ANOVA menunjukkan hasil yang signifikan (Fhitung > Ftabel)

maka dilakukan uji lanjutan menggunakan Uji Lanjutan Jarak Berganda Duncan

pada taraf 5%. Data yang dianalisis pada penelitian ini terdiri dari tinggi tanaman,

jumlah daun, panjang akar, dan berat basah tanaman.

3.6.1 Analisist of Variance (ANOVA)

ANOVA adalah analisis data dalam statistika yang digunakan untuk

membandingkan hasil perlakuan pada sebuah populasi dengan populasi lain dengan

metode uji hipotesis yang ada (Wibirama, 2015). Uji statistik ANOVA adalah uji

sidik ragam pada sebuah penelitian yang bertujuan untuk melihat seberapa besar

pengaruh penggunaan pupuk organik cair terhadap pertumbuhan dan produkctivitas

tanaman pakcoy pada sistem hidroponik. Hasil dari ANOVA juga menentukan uji

lanjutan statistik.

44

Tabel 4. Sidik Ragam ANOVA

Sumber Derajat

Bebas (DB)

Jumlah

Kuadrat (JK)

Kuadrat

Tengah(KT) Fhitung F

Perlakuan t-1 JKP KTP KTP/KTG

Fα(t-1,t(r-

1))

Galat t(r-1) JKG KTG

Total rt-1 JKT (Sumber : Hasil Pengamatan, 2019)

Bentuk umum model linier dari Rancangan Acak Lengkap (RAL) adalah

sebagai berikut :

Yij = 𝜇i + 𝜏i + 𝜀ij atau Yij = 𝜇i + 𝜀ij --------------------------------------------- (2)

Keterangan :

i = 1,2, …, t dan j = 1,2,…,r

Yij = Pengamatan pada perlakuan ke–i dan ulangan ke-j

𝜇 = Rataan umum

𝜏 = Pengaruh perlakuan ke - i

𝜀ij = Pengaruh acak pada perlakuan ke – i dan ulangan ke – j

Penentuan dan Analisis Data Rancangan Acak Lengkap:

FK = (Tij)

2

(r×t) ------------------------------------------------------------------------- (3)

JKT= T(Yij2) – FK -------------------------------------------------------------- (4)

JKP = (Ts)2

r – FK ----------------------------------------------------------------- (5)

JKG = JKT – JKP -------------------------------------------------------------- (6)

KTP = 𝐽𝐾𝑃

𝑡−1 ------------------------------------------------------------------------ (7)

KTG = JKG

t(r-1) ---------------------------------------------------------------------- (8)

45

F = KTP

KTG ---------------------------------------------------------------------------- (9)

Keterangan :

FK : Faktor koreksi

Tij : Jumlah total data

r : Jumlah pengulangan

t : Jumlah perlakukan

JKT : Jumlah kuadrat total

Yij : data untuk setiap perlakuan pada setiap ulangan

JKP : Jumlah Kuadrat Perlakuan

Ts : Jumlah daya untuk setiap perlakuan

JKG : Jumlah kuadrat galat

F : F hitung

Dalam sidik ragam digunakan nilai F hitung untuk menentukan tingkat berbeda

nyata dengan ketentutan sebagai berikut :

Jika FHitung < F5%, tidak berbeda nyata (non-significant different; H0 diterima pada

taraf uji 5%.

Jika FHitung > F5%, berbeda nyata (significant different; H0 ditolak pada taraf uji

5%.)

H0 : 𝜇 = 200 mL

H1 : 𝜇 = 200 mL

46

Hipotesis Statistik :

H0 : Penggunaan pupuk organik cair penambahan 200 mL MG1 sebagai nutrisi

tanaman pakcoy tidak berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan dan hasil

tanaman pakcoy (Brassica rapa L.) pada sistem hidroponik DFT (Deep Float

Technique).

H1 : Penggunaan pupuk organik cair penambahan 200 mL MG1 sebagai nutrisi

tanaman pakcoy berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan dan hasil tanaman

pakcoy (Brassica rapa L.) pada sistem hidroponik DFT (Deep Float

Technique)

3.6.2 Duncan Multiple Range Test (DMRT)

Uji lanjutan Duncan Multiple Rangest Test (DMRT) adalah uji lanjutan

yang digunakan untuk mengetahui klasifikasi atau kelas berdasarkan parameter

pertumbuhan dan produktivitas tanaman pakcoy yang dihasilkan pada setiap

perlakuan sehingga dapat menentukan perlakuan terbaik diantara perlakuan

lainnya. Uji DMRT dilakukan jika uji ANOVA menunjukkan perbedaan yang

signifikan pada parameter tertentu atau nilai Fhitung lebih besar dibandingkan

dengan nilai F tabel.

Uji Duncan didasarkan pada jumlah data galat. Penelitian ini memiliki data

galat yaitu 15 dengan perlakuan yaitu 3. Data yang diperlukan pada analisis Duncan

yaitu nilai Kuadrat Tengah (KT) yang dibagi dengan jumlah pengulangan pada

penelitian. Tahapan selanjutnya adalah pembuatan batasan kelas berdasarkan

parameter pengukuran seperti tinggi tanaman, jumlah daun, panjang akar, dan berat

47

basah sehingga dapat diklasifikasikan rata-rata tinggi tanaman, jumlah duan,

panjang akar dan berat basah tanaman pakcoy pada setiap perlakuan.

Pembuatan kelas bertujuan untuk mengklasifikasikan data pengukuran dan

untuk mengetahui perlakuan yang memberikan pengaruh yang signifikan atau tidak

signifikan terhadap pertumbuhan dan produktivitas tanaman pakcoy. Perlakuan

yang memiliki kelas yang sama menunjukkan bahwa setiap perlakuan tidak berbeda

nyata sedangkan perlakuan yang memiliki kelas yang berbeda menunjukkan bahwa

setiap perlakuan berbeda nyata.