Waktu dan Tempat Penelitian Bahan dan Alat Prosedur Penelitian

24

III. METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan selama 16 bulan, terhitung dari bulan Desember 2010 sd Mei 2012. Penelitian dilakukan di Laboratorium Silvikultur, SEAMEO-BIOTROP dan di lokasi peternakan Ciampea, Bogor, seluas 1500 m 2 .

3.2 Bahan dan Alat

Bahan Bahan utama dalam penelitian ini yaitu biji sorgum Sorghum bicolor dan bibit sentang A. excelsa. Sorgum yang digunakan ada dua varietas yaitu varietas NUMBU sebagai sweet sorghum dan ZH-30 pahat sebagai grain sorghum. NUMBU diproduksi oleh Balitserealia – Kementrian Pertanian di Maros, Sulawesi Selatan sebagai varietas hasil pemuliaan konvensional, sedangkan ZH- 30 diproduksi oleh BATAN sebagai varietas yang diperoleh melalui teknologi mutasi. Kedua varietas tersebut kemudian dikembangkan oleh SEAMEO BIOTROP. Sentang A. excelsa diperoleh dari Kebun Percobaan Dramaga, Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan, Kementrian Kehutanan RI. Bibit cabutan tersebut tinggi rata-rata 15 cm merupakan hasil regenerasi alam di bawah tegakan sentang yang disapih dan dibesarkan di rumah kaca Laboratorium Silvikultur, SEAMEO BIOTROP selama 7 bulan. Semai yang akan ditanam di lapangan rerata diameternya 0,7 cm dengan rerata tinggi 7,8,63 cm Alat Untuk pekerjaan penelitian di lapangan, peralatan yang digunakan antara lain parang, meteran tanah, tali tambang, cangkul, garpu, caliper digital, meteran bangunan, kompas, busur, galah, tugal, kamera, dan alat tulis, sedangkan peralatan yang digunakan di rumah kaca dan laboratorium antara lain alat sieveing, timbangan triple beam, beaker glass, mikroskop, object glass, cover glass, pinset, pisau scalpel, cawan petri, hot plate magnetic stirrer, dll. 25

3.3 Prosedur Penelitian

Untuk mempermudah dalam pelaksanaan penelitian maka dibuat alur kerja Gambar 6 dan rancangan percobaan yaitu tata letak plot percobaan Gambar 7 sehingga diperoleh data yang mencerminkan proses penelitian. Rancangan perc Tahapan Orientasi lapangan dan Pembagian Blok Tanaman sesuai Persiapan lahan: - Pembersihan lahan - Analisis tanah awal - Penerapan rancangan percobaan dan Pengadaan bibit sentang; Analisis potensi mikoriza pada semai sentang di pembibitan Persiapan biji sorgum: - Pengadaan biji Rancangan percobaan Tahapan Orientasi lapangan dan pembagian blok tanaman sesuai dengan rancangan Persiapan lahan: - Pembersihan lahan - Analisis tanah awal - Penerapan rancangan percobaan dan pemasangan ajir - Pengolahan lahan - Pembuatan lubang tanam sentang dan pemupukan - Pembuatan guludan untuk sorgum Penanaman: - Percobaan Pendahuluan - Percobaan Agroforestri Analisis DataPenulisan Laporan Koleksi Data: Parameter pertumbuhan: Data lokasi percobaan: iklim,sifat tanah Data sentang: tinggidiameter, lebartinggi tajuk, perakaran Data sorgum: persentase hidup, diametertinggi, produksi panen, biomassa, nira dan kadar gula Analisis data dan penulisan Gambar 6. Pola alur prosedur kerja penelitian 26 Rancangan Percobaan Rancangan percobaan dalam penelitian ini adalah rancangan acak kelompok pola faktorial dengan ulangan 3 kali. Jarak tanam = A1 2,5x2,5 m dan A2 2,5x5 m. Jenis sorgum = S0 tanpa sorgum, S1 Numbu, dan S2 ZH-30. Model umum yang digunakan sebagai berikut Gomez Gomez 1995: dua faktor: jarak tanam dan jenis sorgum Y ijk = µ + α i + j + α ij + ρ k + ε ijk Tata letak plot percobaan sentang dan sorgum disajikan pada Gambar 7. Blok 1 Blok 2 Blok 3 2,5 x 2,5 m 2,5 x 5 m 2,5 x 2,5 m 2,5 x 5 m 2,5 x 2,5 m 2,5 x 5 m S0 S0 S0 S2 S2 S1 S2 S1 S2 S0 S0 S2 S1 S2 S1 S1 S1 S0 Gambar 7. Tata letak plot percobaan sentang dan sorgum Untuk mengukur parameter produksi biomasa, nira dan kadar gula menggunakan faktor umur panen: 1 60 HST, 2 70 HST, 3 80 HST dan 4 90 HST. Sehingga rancangannya percobaan yang digunakan adalah: RAK Pola faktorial dengan 3 faktor, yaitu jarak tanam, jenis sorgum dan umur panen. Model umum yang digunakan Gomez dan Gomez, 1995: Y ijk = µ + α i + j + k + α ij + α ik + jk + α ijk + ρ k + ε ijk Po disajikan p Gamba Tahapan p Da orientasi l sentang, p penerapan pembuatan pemelihar a. Orient Tu memenuhi dengan su adalah pe antara lain tanah. b. Pengad Tu jumlah ya ola penanam pada Gamb ar 8. Pola pe persiapan alam tahap lapangan, pe pengadaan n rancangan n lubang ta raan dan pem tasi lapanga ujuan dari i persyarata umber air, engurusan ij n berupa da daan bibit ujuan penga ang mema man senta ar 8. enanaman se pan persiap engadaan b benih sor n percobaan anam sorgum manenan so an orientasi la an untuk pen akses , da ijin dan pe ata letak, lu Sentang adaan bibit dai dan te 27 ang dan so entang dan pan peneli bibit sentang rgum, pemb dan pemas m dan sent orgum. apangan ad nelitian anta an ketersed rsiapan tek uas, kepem t sentang a epat waktu orgum ber sorgum dal itian ini m g, analisis p bersihan la sangan ajir t tang, penan dalah untuk ara lain data diaan tenaga knis lainnya milikan laha adalah mem u. Bibit be rdasarkan j lam satu plo meliputi ta potensi miko ahan, anali tanaman, pe naman senta k mendapat ar, luasan m a kerja. Ta a. Hasil ori an, vegetasi mperoleh b erkualitas h jarak tana ot pengamat ahapan keg oriza pada s isis tanah engolahan l ang dan sor tkan lahan mencukupi, ahap selanju ientasi lapa i awal, dan bibit berkua harus mem mnya tan giatan semai awal, lahan, rgum, yang dekat utnya angan jenis alitas, enuhi 28 persyaratan genetik jelas asal-usulnya, fisik sehat, seragam, kekar dan fisiologis daya tumbuh tinggi, dan adaptif terhadap lingkungan baru. Cabutan anakan Sentang , tinggi 20-30 cm, dicabut dari lokasi di bawah tegakan pohon induk tahun tanam 1956 di kebun percobaan Dramaga, Bogor. Tinggi dan diameter rata-rata pohon induk sebesar 25 m dan 80 cm. Jumlah bibit cabutan yang dipersiapkan sebanyak 500 batang, kemudian ditanam pada polybag berisi media tumbuh dengan komposisi tanah, sekam, charcoal dan kompos 1:1:1:1, vvvv. c. Analisis potensi mikorhiza pada semai sentang di pembibitan Tujuan dari kegiatan ini adalah untuk mengetahui potensi mikoriza V- AM pada bibit yang mungkin terbawa dari bawah tegakan sentang, mengingat bibit yang digunakan berasal dari cabutan. Bibit tersebut dibagi menjadi tiga kategori tinggi kecil 30 cm, sedang 31-40 cm dan besar 41 cm. Potensi V- AM yang dihitung adalah jumlah spora dalam media tumbuh. Metode yang digunakan dalam mengekstrak spora V-AM mengikuti metode tuang-saring dari Brundrett et al. 1996. d. Pengadaan benih sorgum Tujuan pengadaan benih sorgum adalah mendapatkan benih sorgum berkualitas, jumlah memadai dan tepat waktu berupa varietas sweet sorghum sorgum manis dan grain sorghum sorgum penghasil tepung. Untuk benih sorgum varietas ZH-30 berasal dari hasil radiasi sinar gamma 200-350 Gy oleh BATAN dengan teknik mutasi dan telah diuji multi lokasi Supriyanto et al., 2011a. Untuk sorgum varietas Numbu merupakan varietas nasional breeder seeds yang dikeluarkan oleh Balai Penelitian Serialea Maros, Kementrian Pertanian dan juga dikembangkan oleh SEAMEO-BIOTROP. Dengan demikian kedua varietas tersebut sangat memenuhi persyaratan genetika, fisik dan fisiologis. e. Pembersihan Lahan Tujuan pembersihan lahan adalah untuk mendapatkan gambaran tentang luasan efektif untuk percoabaan. Pembersihan lahan dilakukan pada lahan seluas + 1500 m 2 setiap blok seluas 500 m 2 di areal peternakan Ciampea, Bogor yang 29 dimulai dari penyemprotan herbisida yang mengandung bahan aktif glyposate. Setelah vegetasi yang tumbuh kering 15 hari kemudian dilakukan pembabatan dengan menggunakan parang diikuti dengan pencangkulan. Hasil akhir dari kegiatan pembersihan lahan adalah diperolehnya lahan yang memenuhi persyaratan sebagai lokasi percobaan yang terbebas dari gulma dan tumbuhan perdu. f. Analisis tanah awal Analisis kondisi tanah awal bertujuan untuk mengetahui sifat kimia dan biologi tanah. Contoh tanah diambil secara acak pada kedalaman 0 – 20 cm. Parameter yang diukur dalam analisis tanah awal adalah unsur N, P, K, Ca, Mg, KTK dan pH dan potensi V-AM. g. Penerapan rancangan percobaan dan pemasangan ajir tanam Rancangan percobaan dengan Rancangan Acak Kelompok Pola Faktorial Gambar 3 dan 4 diterapkan di lapangan dengan mempertimbangkan bentuk bentang darat. Pemasangan ajir sebagai tanda tempat penanaman sentang dikerjakan sesuai jarak tanam yang dirancang, yaitu 2,5 m x 2,5 m dan 2,5 m x 5 m. h. Pengolahan lahan Pengolahan lahan dilakukan dengan tujuan untuk mempersiapkan lahan tanam yang sesuai dengan persyaratan tumbuh tanaman agar diperoleh pertumbuhan yang baik dan sesuai dengan rancangan percobaan. Pekerjaan pengolahan meliputi penggemburan tanah dan penataan sesuai lay out penanaman sehingga diperoleh lahan yang siap untuk ditanami sorgum. Ukuran setiap plot pengamatan adalah 50 m 2 untuk jarak tanam 2,5 m x 2,5 m sebanyak 3 plot dan 100 m 2 untuk jarak tanam 2,5 m x 5 m sebanyak 3 plot. Total jumlah plot pengamatan adalah 6 plot per blok, sehingga jumlah total plot sebanyak 18 plot pengamatan dalam 3 blok. Plot dengan luasan kecil yaitu 50 m 2 x 3 = 150 m 2 2,5 m x 2,5 m. Plot dengan luasan besar yaitu 100 m 2 x 3 = 300 m 2 2,5 m x 5 m = 450 m 2 per blok x 3 blok = 1350 m 2 . Kompos dan biocharcoal yang ditambahkan pada lahan sorgum sebanyak 25 kg untuk plot 50 m 2 dan 50 kg untuk plot 100 m 2 . 30 i. Pembuatan lubang tanam sorgum dan sentang Pembuatan lubang tanam untuk penanaman benih sorgum dalam guludan menggunakan tugal ganda dengan jarak 20 cm x 20 cm dalam guludan ukuran 70 cm x 500 cm . Setiap guludan ditanam 2 larik tanaman sorgum, 1 larik terdapat 25 lubang, Jadi setiap guludan ada 50 lubang tanam pada plot pengamatan di jarak tanam 2,5 m x 2,5 m, sehingga dalam 1 plot pengamatan membutuhkan lubang tanam sebanyak 50 x 10 guludan = 500 lubangplot, sedangkan untuk pembuatan lubang tanam di jarak 2,5 m x 5 m adalah 100 x 10 guludan = 1000 lubangplot, jadi ada 4500 lubangblok. Pembuatan lubang tanam untuk semai sentang berukuran 40 cm x 40 cm x 40 cm 3 pada jarak tanam 2,5 m x 2,5 m sebanyak 15 lubangplot x 3 plot yaitu 45 lubang dan pada jarak 2,5 m x 5 m sebanyak 15 lubangplot x 3 plot yaitu 45 lubang. Jadi ada 90 lubang tanaman per blok. Jadi jumlah kebutuhan semai sentang sebanyak 90 x 3 blok = 270 semai. j. Penanaman sentang dan sorgum Penanaman sentang sebanyak 1 bibitlubang tanam, sedangkan penanaman benih sorgum sebanyak 2-3 butirlubang tanam. Pemberian label pada tanaman sorgum sebagai sampling sebanyak 10 tanaman untuk pengukuran pertumbuhan tanaman, sehingga tanaman dapat tumbuh dengan baik dan optimal. k. Pemeliharaan Pemeliharaan dilakukan setiap satu minggu sekali selama enam bulan dengan cara membersihkan rumput, menyeleksi satu tanaman sorgumlubang setelah tanaman berumur 2 minggu setelah tanam, memberikan pupuk pada tanaman sorgum, dan memasang jalasungkup pada malai sorgum perlindungan terhadap hama burung. Prosedur pemupukan mengacu dari penelitian sorgum di SEAMEO-BIOTROP Supriyanto, 2011a. Pemupukan pertama sorgum dilakukan pada umur 3 minggu setelah penanaman dengan pupuk campuran sebanyak 270 kgha yang terdiri dari; urea: TSP: KCL 4: 3: 2, ggg, pemupukan kedua sorgum dilakukan pada umur 5 minggu setelah penanaman dengan pupuk campuran urea: TSP: KCL 3: 6: 2, ggg sebanyak 270 kgha, sedangkan pemupukan ke tiga sorgum dilakukan pada umur dua bulan setelah penanaman dengan pupuk campuran urea: TSP: KCL 4: 3: 2, ggg sebanyak 270 kgha. 31 l. Pemanenan sorgum Pemanenan sorgum dilakukan setelah malai sorgum matang, kemudian pengukuran produktivitas sorgum dengan parameter panjang malai cm, bobot malai sebelum dan sesudah dirontok serta bobot 1000 butir gram, volume perasan nira ml, kadar gula pada umur 60, 70, 80, dan 90 hari, kemudian dilakukan pengukuran biomassa sorgum gram, diambil 10 tanaman pada setiap plot. Penelitian Lapangan Penelitian lapangan yang dilakukan terdiri dari percobaan pendahuluan dan percobaan agroforestri pada sentang dan sorgum. Pengukuran di lapangan ini meliputi beberapa tahap kegiatan sebagai berikut: a. Pengukuran pertumbuhan sentang Pengukuran ini meliputi tinggi, diameter, tajuk dan perakaran yaitu sebagai berikut: 1 Pengukuran tinggi dan diameter - Memberikan tanda dengan spidol permanen di batang, diukur 5 cm dari permukaan tanah - Pengukuran pertumbuhan tinggi sentang dilakukan dari pangkal batang yang diberi tanda sampai pucuk atau titik paling ujung dengan menggunakan meteran dan galah ukur. Diameter batang diukur dengan caliper pada pangkal batang yang diberikan tanda. - Pengukuran dilakukan pada awal bulan selama 14 bulan. 2 Pengukuran tajuk crown projection and density - Panjang dan lebar tajuk diukur dengan menggunakan meteran dan galah ukur pada proyeksi tajuk yang diamati. Hasil data pengukuran tajuk pohon dianalisis menggunakan bantuan software SexI-FS version 2.1.0 Harja dan Vincent, 2008 - Waktu pengukuran tajuk adalah pada saat awal dimulainya penanaman sorgum yaitu 3 bulan setelah penanaman sentang, dan pada akhir penelitian. 32 3 Pengukuran perakaran Tujuan dari pengukuran ini adalah membandingkan diameter pohon dengan jumlah total diameter akar sehingga diperoleh dimensi penyebarannya. Pengukuran dilakukan terhadap jumlah akar sentang yang berada di kedalaman 0 – 20 cm dangan mengukur diameter setiap akar yang ditemukan menggunakan jangka sorong cm dan busur derajat sebagai penanda arah akar. Pengumpulan data dilakukan dengan menggali dan mengukur perakaran sentang pada umur 14 bulan. Untuk setiap plot diambil 1 individu pohon sebagai contoh jadi setiap blok penelitian ada 6 tanaman yang diukur. Total pohon yang diamati sebanyak 18 pohon tersebar dalam 3 blok. Pohon contoh yang diambil adalah pohon berada ditengah. Suatu akar diklasifikasikan sebagai akar horizontal H root apabila sudut antara akar dan bidang vertikal lebih besar atau sama dengan 45 ≥ 45 . Jika sudutnya lebih kecil dari 45 45 , akar tersebut diklasifikasikan sebagai akar vertikal V root . Fraksi akar horizontal adalah perbandingan antara luas permukaan akar-akar horizontal dengan total luas permukaan akar horizontal + vertikal. Shoot-root ratio dapat dikemukakan melalui perbandingan antara total luas penampang melintang akar dengan luas penampang melintang batang atau basal area. Diameter seluruh akar proksimal diukur pada jarak 20 cm dari dasar batang. Demikian pula besarnya sudut akar-akar tersebut terhadap bidang horizontal. Sudut ini kemudian dikonversi terhadap bidang vertikal, yang digunakan sebagai standar pada studi ini. Diameter diukur pada ketinggian 25 cm dari dasar akar ketika tanaman berumur 14 bulan. Untuk jangkauan akar diukur pada arah tegak lurus larikan sentang atau ke arah bidang olah sorgum sisi kanan dan kiri. 33 Rumus fraksi horizontal Van Noordwijk dan Purnomosidhi, 2005: Rumus Shoot-root ratio Van Noordwijk Purnomosidhi, 2005: b. Pengukuran parameter tanaman sorgum 1 Percobaan pendahuluan Mengingat percobaan sorgum yang dilakukan varietasnya hanya dua jenis yaitu S1 dan S2, maka diperlukan percobaan pendahuluan sebagai uji adaptasi terhadap sorgum dengan tujuan untuk memperoleh benih yang berkecukupan yang akan digunakan pada percobaan agroforestri. Pengukuran sorgum pada percobaan pendahuluan yaitu meliputi persentase hidup perkecambahan tanaman 14 HST dan produksi biji kg100 m 2 . Pengukuran produksi biji dilakukan setelah pemanenan, diambil 10 tanaman contoh pada tiap plot. - Pengukuran persentase hidup perkecambahan = jumlah yang berkecambahJumlah total x 100 - Pengukuran produksi sorgum yaitu dengan menimbang hasil panen per plot kg100 m 2 . 2 Percobaan agroforestri Benih sorgum yang digunakan pada percobaan agroforestri merupakan benih yang diperoleh dari percobaan pendahuluan dengan harapan mampu tumbuh lebih baik dan lebih produktif dari pada di percobaan pendahuluan. Pengukuran percobaan agroforestri yaitu meliputi persentase hidup perkecambahan di 34 lapangan 14 HST, tinggi, diameter, bobot biji 1000 butir dan produksi sesuai dengan pemanfaatannya adalah sebagai berikut: - Pengukuran persentase hidup perkecambahan = jumlah yang berkecambahJumlah total x 100 - Diameter dan tinggi sorgum diukur pada saat akan dipanen. Diameter diukur menggunakan caliper ditengah batang sorgum, dan tinggi diukur menggunakan meteran dari pangkal sampai daun bendera. - Pengukuran produksi sorgum yaitu sesuai dengan pemanfaatannya; ƒ Sebagai pangan food yaitu dengan cara mengukur panjang malai, bobot biji sebelum dan sesudah disosoh, dan bobot 1000 biji gram. Pengambilan sampel setiap plot sebanyak 10 tanaman, kemudian untuk mengetahui produksinya dalam setiap plot dikalikan dengan jumlah total tanaman yang hidup. ƒ Sebagai pakan feed yaitu dengan mengukur biomassa batang dan daun setiap sampel gram dan mengalikannya dengan jumlah total tanaman yang hidup dalam plot. ƒ Sebagai energi fuel yaitu dengan mengukur kadar nira kadar kemanisan batang menggunakan alat refraktometer Briks pada setiap sampel tanaman pada umur 60, 70, 80 dan 90 HST. Untuk mendapatkan produksi nira yaitu dengan menimbang rata-rata volume sampel ml, yaitu dengan mengepres batang sorgum kemudian dikalikan dengan jumlah total tanaman yang hidup dalam setiap plot perlakuan. Penelitian Laboratorium a. Analisis jaringan akar yang terkolonisasi V-AM Tujuan analisis jaringan akar ini adalah mengindentifikasi akar sentang, sorgum dan gulma terhadap infeksi V-AM dengan menggunakan teknik pewarnaan jaringan akar. Mekanisme pengambilan sampel akar di lapangan adalah sebagai berikut: 1 Pengambilan sempel akar pohon sentang yang berada di bagian tengah di setiap plot terdiri dari 3 pohon. Akar yang diambil merupakan akar 35 serabutrambut akar yang bersinggungan antara akar sentang dan juga akar tanaman sorgum dan atau tanaman lain seperti gulma atau rumput. 2 Selain sampel akar sentang, akar sorgum dan sebagian gulma pada setiap plot yang berinteraksi juga diambil sampel untuk dilakukan pengamatan dan pengukuran. 3 Pengamatan dan pengukuran ini dilakukan di Laboratorium Silvikultur SEAMEO BIOTROP. 4 Waktu pengamatan dan pengukuran yaitu pada akhir penelitian, sebelum sorgum dipanen sekitar bulan Januari 2012. b. Produktivitas sorgum Tanaman sorgum merupakan tanaman C4, sehingga perlu intensitas cahaya yang tinggi untuk meningkatkan produktivitasnya. Untuk mengetahui besarnya produktivitas sorgum tersebut diperlukan pengukuran terhadap hasil biji, nira, kadar gula, dan biomassanya. Pengambilan contoh dari rerata 10 tanaman sorgumplot. Produktivitas hasil biji diperoleh dengan bobot biji 1000 butir yaitu menggunakan timbangan triple beam. Nira diperoleh dengan melakukan pengepresan dari batang sorgum menggunakan alat press “sugar cane juice extractor” Model: QJH-160. Kadar gula sorgum diukur menggunakan “Refractometer”, dan untuk mengetahui biomassa sorgum pengukuran dilakukan dengan mengukur berat basah tanaman sorgum dengan timbangan kapasatitas 20 kg. Data Pendukung a. Sifat kimia dan biologi tanah Untuk mengetahui kesuburan tanah diperlukan analisis tanah, dalam penelitian ini sampel tanah diambil di masing-masing plot secara acak sesuai perlakukan dan nantinya dikompositkan. Sampel tanah di analisis di Services Laboratory SEAMEO BIOTROP. b. Gulma Dalam penelitian ini adanya perlakuan terhadap tanaman sentang yaitu plot yang tidak diolah tidak ditanam sorgum dengan pemberian kode “S0” atau 36 “Tanpa Sorgum”. Tentu saja dengan tidak dilakukan pengelolaan lahan maka akan muncul gulma di plot tersebut. Hal ini mengakibatkan adannya kompetisi di plot tersebut dan salah satunya berpengaruh terhadap penutupan. Untuk mengetahui pengaruh penutupan maka dilakukan pengukuran biomassa gulma dan mengindentifikasi jenis gulma pada setiap plot. c. Iklim Data iklim diperoleh dari BMG unit Dramaga dan melakukan pencatatan rutin terhadap intensitas hari hujan dalam kurun waktu penelitian.

3.4 Pengumpulan Data Sekunder