bab iii metodologi penelitian 3.1 waktu dan...
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.