untuk menghitung efisiensi penggunaan N pupuk N Recovery oleh tanaman padi. Efisensi pemanfaatan N pupuk oleh tanaman dapat dihitung dengan menggunaka n
metode pengenceran isotop
15
N oleh tanaman isotope dilution method dan difference method :
Difference Method: Serapan N
perlakuan
– Serapan N
kontrol
Efisiensi N pupuk = x 100
Jumlah N yang diberikan ke dalam tanah Isotope Dilution Method :
15
N a.e. dalam tanaman
15
N yang diperoleh dari pupuk = x 100
15
N a .e. dalam pupuk Contoh cara penghitungan serapan
15
N dan serapan N yang berasal dari N-tanah, N-bahan organik dan atau urea N-pupuk disajikan pada Lampiran 1.
3.3.4. Pengambilan Contoh Tanah dan Gas serta Analisis
Pengambilan contoh tanah dari percobaan pot di rumah kaca dilakukan selama masa inkubasi bahan organik, dan pada setiap stadia pertumbuhan tanaman
padi, yaitu saat tanam, 26 hari setelah tanam HST atau pada stadia pembentukan anakan, 49 HST stadia awal pembentukan malai, 75 HST stadia pengisian bulir
padi, dan 99 HST panen. Karena kegiatan pencampuran bahan organik ke dalam tanah memerlukan waktu, maka pengambilan contoh tanah dan gas pada
awal inkubasi bahan organik dilakukan keesokan harinya -20 HST setelah dilakukan pemberian air dan pelumpuran tanah. Pengambilan contoh tanah untuk
penetapan N mineral dan pH tanah dilakukan setelah tanaman padi diambil dari pot percobaan, dan air genangan dikeluarkan dari pot percobaan. Contoh tanah
ini selanjutnya disimpan di kotak pendingin freezer untuk analisis N mineral. 3.3.4.1. Penetapan N -NH
4 +
dan N -NO
3 -
Tanah Contoh tanah lembab sebanyak 10 g dari setiap pot juga diambil secara
berkala dan diekstrak dengan 50 ml larutan 2 M KCl. Konsentrasi N-NH
4 +
dan N- NO
3 -
dalam tanah ditentukan dengan FIA Star Analyzer 5000.
3.3.4.2. Penetapan Fluks Gas N
2
O Hasil Denitrifikasi Pengukuran besarnya fluks gas N
2
O dari semua pot percobaan dilakukan dengan menggunakan suatu alat sungkup chamber yang terbuat dari flexiglass
dengan ukuran 25 cm x 25 cm x 75 cm Gambar 7, yang dilengkapi dengan termometer, kipas angin dan septum untuk pengambilan contoh pada bagian atas
dari alat sungkup Bronson dan Fillery, 1998. Fungsi kipas angin adalah untuk menghomogenkan sirkulasi udara dan meminimumkan peningkatan suhu udara
dalam sungkup tersebut pada saat pengambilan contoh udara, sedangkan termometer digunakan untuk mengukur suhu udara dalam sungkup. Pada
Termometer Kipas angin
pot
Gambar 7. Pengukuran Gas N
2
O dengan Alat Sungkup pengambilan contoh udara, kipas angin diaktifkan dan suhu udara dalam sungkup
dicatat. Alat sungkup dimasukkan kira-kira 2-3 cm ke dalam tanah untuk mencegah kebocoran gas ke atmosfer dari sisi bawah alat sungkup. Segera setelah
alat sungkup diletakkan pada pot, dilakukan pengambilan contoh ga s dari alat sungkup tersebut, dan ini merupakan contoh gas pada waktu nol T
. Pengambilan contoh udara untuk pengukuran gas N
2
O dilakukan pada setiap stadia pertumbuhan tanaman padi seperti dijelaskan di atas. Empat contoh
udara diambil dari setiap sungkup pada tiap satuan percobaan dengan memasukkan syringe ke dalam septum dengan selang waktu pengambilan contoh
udara setiap 30 menit selama 1,5 jam pada menit ke-0, 30, 60, dan 90. Agar udara dalam alat sungkup lebih homogen, maka setelah syringe dimasukkan ke
dalam septum, alat penyedot plunger dari syringe ditarik dan ditekan beberapa kali Murdiyarso, 1999. Sebanyak 30 ml contoh udara disedot ke dalam syringe,
selanjutnya syringe dipindahkan ke dalam tabung vakum venojet. Untuk menghindari kebocoran udara, bekas suntikan pada tutup tabung diberi lem silicon
dan untuk mencegah peningkatan suhu dalam tabung contoh, semua tabung contoh disimpan dalam lemari di ruangan yang sejuk dengan pendingin ruangan.
Konsentrasi gas N
2
O dari contoh gas diukur dengan gas khromatografi yang dilengkapi dengan electron capture detector ECD. Fluks gas N
2
O dihitung dari persamaan:
ϕ
g
= [ δ
c δ
t x h
u
x M x 273,2 x 6022,4] mg.m
-2
jam
-1
t
u
+ 273,2 dimana,
ϕ
g
adalah laju emisi gas N
2
O mg.m
-2
.jam
-1
, δ
c δ
t adalah perubahan konsentrasi gas N
2
O dalam sungkup setelah t menit, h
u
adalah tinggi kolom udara dalam sungkup volumeluas dasar alat sungkup, t
u
adalah rata-rata suhu udara dalam sungkup selama pengukuran
o
K, M adalah bobot molekul gas N
2
O = 44,0128, volume 1 mol gas pada keadaan standar 0
o
C dan 1 atm = 22,4 liter, dan nilai 60 adalah jumlah menit per jam.
3.3.4.3. Penetapan Aktivitas Enzim Nitrogenase Fiksasi N
2
Banyak senyawa yang mengandung ikatan rangkap tiga yang da pat direduksi oleh enzim nitrogenase. Asetilen merupakan substrat ikatan rangkap tiga yang
sangat berguna untuk mengukur aktivitas enzim nitrogenase dengan menghasilkan etilen ikatan rangkap dua sebagai hasil reduksinya Dilworth, 1966 dalam Giller
dan Wilson, 1991, dan gas etilen tersebut dapat segera diukur dengan gas chromatograph.
N ≡
N + 8H
+
+ 8e
-
2NH
3
+ H
2
HC ≡
CH + 2H
+
+ 2e
-
H
2
C = CH
2
Asetilen etilen
Fiksasi N
2
oleh nitrogenase selalu menghasilkan pembentukan hidrogen, tetapi hal ini tidak terjadi selama reduksi asetilen menjadi etilen. Secara teori, karena untuk
mereduksi 1 mol N
2
diperlukan 8 elektron, sedangkan reduksi 1 mol C
2
H
2
diperlukan 2 elektron, maka nisbah konversi untuk asetilen yang direduksi terhadap N
2
yang difiksasi adalah 4 mol C
2
H
2
yang direduksi : 1 mol N
2
yang difiksasi Giller dan Wilson, 1991.
Aktivitas nitrogenase atau acetylene reduction activity ARA biasanya dinyatakan langsung sebagai
µ M C
2
H
4
yang dihasilkan per bobot kering tanaman per jam. Jumlah N
2
yang difiksasi karena reduksi asetilen selalu menghalangi reduksi N
2
oleh nitrogenase dihitung dengan menggunakan nisbah konversi 4:1. Acetylene reduction activity ARA akar tanaman padi. Contoh tanaman
diambil dari pot dengan cara dicabut dan gumpalan tanah yang menempel pada batang dan akar dibersihkan sehingga tersisa butiran tanah yang menempel pada
akar tanaman padi. Batang tanaman padi dipotong sehingga tersisa 4 cm bagian atas tanaman yang terendam air, selanjutnya contoh tanah-akar tersebut
dimasukkan ke dalam botol dengan penutup dari karet. Sebanyak 10 volume gas asetilen C
2
H
2
dimasukkan ke dalam botol tersebut dengan cara diinjeksi dan diinkubasi pada suhu ruang di tempat gelap selama 20 jam. Gas etilen C
2
H
4
sebagai hasil reduksi gas asetilen oleh enzim nitrogenase dalam rhizosfer tanaman padi selama inkubasi diukur dengan gas chromatograph yang dilengkapi dengan
Flame Ionization Detector FID. Bobot kering akar dan bagian atas tanaman yang terendam contoh tanaman yang digunakan dalam pengukuran ARA
ditetapkan.
3.4. Rancangan Percobaan dan Analisis Statistik
