BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Jenis dan Rancangan ... · Penentuan kadar nitrogen pada penelitian...
Transcript of BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Jenis dan Rancangan ... · Penentuan kadar nitrogen pada penelitian...
33
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Jenis dan Rancangan Penelitian
3.1.1 Jenis Penelitian
Jenis penelitian yang digunakan dalam adalah eksperimen sebenarnya (True
Experimental Research). Menurut Sugiono (2010) dikatakan true experimental atau
experiment yang sesungguhnya apabila peneliti dapat mengontrol semua variable luar
yang mempengaruhi jalannya eksperimen, dengan demikian validitas penelitian
menjadi tinggi. Ciri utama dari penelitian true experiment adalah bahwa, sampel yang
digunkanan untuk eksperimen maupun sebagai kelompok control diambil secara
random daro populasi tertentu. Jadi, cirinya adalah kelompok control dan sampel
dipilih secara random.
3.1.2 Rancangan Penelitian
Rancangan yang digunakan dalam penelitian ini berdasarkan sifat masalahnya
adalah penelitian The Postest Only Control Design yaitu karakteristik antar unit
populasi adalah sama, maka pengukuran awal tidak dilakukan karena tiap unit
populasi adalah homogeny. Perlakuakn dilakukan pada penelitian karena tiap unit
populasi adalah homogeny. Perlakuan dilakukan pada penelitian ini adalah 5
perlakuan dan 1 perlakuan control. Perlakuan ini yaitu dengan volume cairan hasil
fermentasi bonggol pisang 0 ml (tanpa cairan fermentasi bonggol pisang/kontrol), 50
34
ml, 75 ml, 100 ml, 125 ml dan 150 ml dengan 4 kali ulangan dan sampel dipilih
secara random.
Secara skematis rancangan penelitian dapat digambarkan sebagai berikut:
Gambar 3.1 Skema Rancangan Penelitian
Keterangan:
R : Randomisasi
R1F1-R1F4 : Perlakuan eksperimen campuran daun paitan dengan Trichoderma sp
ditambahkan dengan cairan fermentasi bonggol pisang (volume 50 ml,
75 ml, 100 ml, 125 ml dan 150 ml).
X0 : Perlakuan kontrol positif (+), campuran daun paitan dengan
Trichoderma sp tanpa cairan fermentasi bonggol pisang.
R
R1F1
R1F2
R1F3
R1F4
X0
OR1F1
OR1F2
OR1F3
OR1F4
OX0
R1F5 OR1F5
35
OR1F1-R1F4 : Observasi setelah perlakuan campuran daun paitan dengan
Trichoderma sp ditambahkan dengan fermentasi bonggol pisang
(volume 50 ml, 75 ml, 100 ml, 125 ml dan 150 ml).
Ciri-ciri rancangan RAL dimana dilakukan di laboratorium dan lingkungan
laboratorium tersebut dianggap homogeny. Cara penentuan rancangan ini dengan
melkukan pengundian. Kode perlakuan yang jatuh pada pertama kali saat pengundian
ditempatkan ke dalam kotak nomor 1 dan begitu seterusnya sampai dengan ke 24
kotak.
R1F2-U1 R1F1-U2 R1F5-U2 R1F5-U4
X0-U2 R1F2-U4 X0-U1 R1F1-U4
R1F2-U2 R1F5-U3 R1F1-U3 R1F4-U2
R1F2-U3 R1F1-U1 R1F3-U4 X0-U4
R1F5-U1 R1F3-U1 R1F3-U2 R1F4-U1
R1F4-U3 X0-U3 R1F4-U4 R1F3-U3
Gambar 3.2 Denah Rancangan Acak Lengkap
Keterangan:
U1 : Ulangan 1
U2 : Ulangan 2
U3 : Ulangan 3
U4 : Ulangan 4
36
3.2 Tempat dan Waktu Penelitian
3.2.1 Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Perumahan Sengkaling Indah I kavling 72,
Kecamatan Dau – Kabupaten Malang dan diujikan di Balai Penelitian kacang dan
Umbi Malang.
3.2.2 Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada tanggal 1-15 September 2016. Kemudian
diujikan pada tanggal 20 Semptember – 17 Oktober 2016.
3.3. Populasi dan Sampel
3.3.1 Populasi
Populasi adalah wilayah generalisasi yang terdiri atas obyek/subyek yang
mempunyai kualitas dan karakterisitik tertentu yang ditetapkan oleh peneliti untuk
dipelajari dan kemudian dapat ditarik kesimpulannya (Rofieq, 2012). Populasi dapat
terdiri dari manusia, hewan, tumbuhan, benda-benda ataupun peristiwa yang dapat
dijadikan sebagai sumber dan penelitian. Populasi dalam penelitian ini adalah
tumbuhan paitan dan jamur Trichoderma sp.
Teknik sampling yang digunakan dalam penelitian ini adalah simple random
sampling, yaitu pengambilan sampel yang dilakukansecra acak tanpa memperhatikan
yang ada dalam populasi itu. Cara demikian dilakukan apabila populasi dianggap
homogeny. Untuk lebih jelasnya dapat pada gambar 3.3 dibawah ini:
37
Gambar 3.3. Teknik Simple Random Sampling
3.3.2 Sample Size
Banyaknya ulangan pada penelitian ini ditentukan dengan persamaan sebagai
berikut:
Keterangan:
n= Unit penelitian
t= Treatment (Jumlah perlakuan)
r= Replikasi (Jumlah ulangan)
(t– 1) (r – 1) 15
(6 – 1) (r – 1) 15
6(r – 1) 15
6r–6 15
6r 21
r 21/6
r 3.5 (dibulatkan menjadi 4)
N= t x r
= 6 x 4
= 24
Unit Populasi Homogen
+++++++++++
Unit Sample
++++++++
Randomisasi (diambil secara
acak dari poulasi)
n= (t-1) (r-1) ≥ 15
38
Berdasarakan hasil perhtiungan diatas, didapatkan sampel sebanyak 24
keranjang untuk 6 perlakukan dan 4 kali pengulangan.
3.4 Jenis Variabel Penelitian
3.4.1 Variabel Bebas
Menurut Sugiono (2010), variabel bebas merupakan variabel yang
mempengaruhi atau yang menjadi sebab perubahannya atau timbulnya variabel
dependen/terikat. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah cairan fermentasi
bonggol pisang (50 ml, 75 ml, 100 ml, 125 ml dan 150 ml).
3.4.2 Variabel Terikat
Menurut Sugiono (2010), variabel terikat merupakan variabel yang dipengaruhi
atau yang menjadi akibat, karena adanya variabel bebas. Variabel terikat dalam
penelitian ini adalah kualitas pupuk organik hayati meliputi suhu, warna, pH,
nitrogen, phospor, dan rasio C/N.
3.4.3 Variabel Kontrol
Menurut Sugiono (2010), variabel kontrol merupakan variabel yang
dikendalikan atau dibuat konstan sehingga hubungan variabel independen (bebas)
terhadap dependen (terikat) tidak dipengaruhi oleh factor luar yang tidak diteliti.
Variabel kontrol dalam penelitian ini adalah jenis bonggol pisang dan komposisi daun
paitan dengan Trichoderma sp.
39
3.5 Definisi Operasional
Definisi operasional dimaksudkan agar tidak terjadi kesalahan makna, maka perlu
didefinisikan tiap variabel yang digunakan dalam penelitian ini. Adapaun operasioanl
variabel tersebut, yaitu;
1. Volume cairan fermentasi bonggol pisang yang digunakan dalam penelitian ini
sebanyak 50 ml, 75 ml, 100 ml, 125 ml dan 150 ml penggunaan volume tersebut
didasarkan pada penelitian terdahulu. Semakin besar konsentrasi yang digunakan
makan akan semakin baik hasil kompos dan suhu yang akan dihasilkan.
2. Parameter fisik yang diuji adalah suhu, PH, dan warna.Warna kompos yang baik
dengan ciri-ciri berwarna kecoklatan menyerupai tanah dan akan berebntuk
butiran kecil, kemudian PH yang baik menurut SNI (2004) 6.80 s/d 7.49.
sedangkan suhu pengomposan yaitu 30-500C.
3. Parameter kimia berupa N, P dan rasio C/N. Nilai N menurut SNI (2004)
minimum 0.40%, phosphor minimum 0.10% dan rasio C/N 10-20.
4. Tinggi rendahnya kualitas fisik diakibatkan oleh jumlah bahan organic yang
dikandung oleh bahan pembuat kompos serta peran yang difungsikan oleh
mikroba dalam mendegradasi bahan organic.
5. Bonggol pisang merupakan bagian bawah batang pisang yang mengembung
seperti umbi yang mengandung gizi cukup tinggi dengan komposisi yang cukup
lengkap, sehingga mikrobia yang berperan sebagai decomposer bahan organik
dapat berkembang biak dengan baik.
40
3.6 Alat dan Bahan Penelitian
3.6.1 Alat
- Toples 24 buah
- Timbangan kue 1 buah
- Kain saring 1 buah
- Termometer tanah 4 buah
- Solasi 1 buah
- Gelas ukur 1 buah
- Soil Tester 1 buah
- Pisau 1 buah
- Kamera digital 1 buah
3.6.2 Bahan
- Bonggol pisang @ 5 kg
- Gula merah @ 1 kg
- Air cucian beras @ 5 liter
- Tumbuhan paitan @ 24 kg
- Cendawan Trichoderma sp (media jagung) @ 5 kg
- Tanah @ 24 kg
41
3.7 Prosedur Penelitian
a. Prosedur Pembuatan Bioaktivator dari Bonggol Pisang menurut Maspary
(2012)
1. Menumbuk atau mencacah bonggol pisang sebanyak 5 kg hingga halus,
kemudian dimasukkan ke dalam baskom.
2. Memasukkan gula merah sebanyak 1 kg ke dalam baskom yang berisi
bonggol pisang.
3. Memasukkan air cucian beras sebanyak 5 liter ke dalam baskom yang berisi
bonggol pisang.
4. Mengaduk campuran bahan sampai homogen kemudian menutup baskom dan
biarkan selama 15 hari (proses fermentasi).
5. Setalah 15 hari, cairan hasil fermentasi bonggol pisang siap digunakan
sebagai bioaktivator.
b. Prosedur Pembuatan Pupuk Organik Hayati Campuran Tumbuhan Paitan
dengan Trichoderma sp secara Anaerob
1. Menyiapkan tumbuhan paitan sebagai bahan organik sebanyak 24 kg
2. Menyiapkan biakan Trichoderma sebagai agen hayati sebanyak 6 kg
3. Menimbang tumbuhan paitan yang sudah dicacah dengan berat 1 kg.
4. Menimbang biakan Trichoderma sp sebanyak 200 gr.
5. Menimbang tanah sebanyak 1 kg.
6. Mencampurkan tumbuhan paitan, Trichoderma sp dan tanah.
42
7. Menuangkan cairan bioaktivator hasil fermentasi bonggol pisang (volume
pencampuran masing-masing 50ml, 75ml, 100ml, 125ml dan 150ml).
kemudian diaduk hingga sedikit menggumpal.
8. Memasukkan semua bahan yang tercampur kedalam toples label sesuai
perlakuan dan kemudian ditutup rapat selama 15 hari (proses dekomposisi).
9. Melakukan pengukuran suhu, pH, warna, nitogen, phosphor, dan rasio C/N.
10. Sumber belajar yang dihasilkan dari penelitian ini berupa poster.
3.8 Tahap Pelaksanaan
3.8.1 Persiapan Sampel
Sebagai bahan baku pembuatan kompos digunakan bahan organik
berupa tanaman paitan (Tithonia diversifolia) dan mikroorganisme yang
berperan sebagai agen hayati (biologi aktif) berupa cendawan Trichoderma
sp. Tanaman paitan (Tithonia diversifolia) diambil dari habitatnya dan
dijemur selama kurang lebih 1 hari untuk mengurangi kadar air. Tanaman
yang diambil berada di kawasan perkebunan kota batu. Sedangkan, cendawan
Trichoderma sp diambil dari hasil pembiakan pada media jagung.
3.8.2. Pemberian Cairan Fermentasi Bonggol Pisang
Menyiapkan 24 buah toples dan memberikan lebel pada masing-
masing toples (R1F1-R1F5). Kemudian mencampurkan tanaman paitan
(Tithonia diversifolia), cendawan Trichoderma sp dan tanah, selanjutnya
43
memasukkan cairan fermentasi bonggol pisang terhadap masing-masing
perlakuan.
1. Toples X0 : Perlakuan kontrol
2. Toples R1F1 : 50 ml cairan fermentasi bonggol pisang
3. Toples R1F2 : 75 ml cairan fermentasi bonggol pisang
4. Toples R1F3 : 100 ml cairan fermentasi bonggol pisang
5. Toples R1F4 : 125 ml cairan fermentasi bonggol pisang
6. Toples R1F5 : 150 ml cairan fermentasi bonggol pisang
Toples ditutup dengan rapat dan diletakkan di ruangan gelap dan
dibiarkan agar terjadi proses pengomposan selama 15 hari. Parameter yang
diamati setelah proses pengomposan adalah warna, PH dan temparatur.
Sedangkan, unsur makro berupa N, P dan rasio C/N, dianalisis ke
laboratoirum pengujian Balai Penbelitian Kacang dan Umbi.
3.9 Penentuan Parameter Kualitas Pupuk
Parameter kualitas hasil pengomposan yang ditentukan pada penelitian
ini meliputi:
a. Warna
Pengukuran data fisik warna kompos dilakukan pada saat proses
pengomposan terjadi, untuk proses pembentukan warna kompos yang
menunjukkan waran seperti tanah, dan berwarna hitam kecoklatan.
44
b. Temperatur
Pengukuran suhu dilakukan (tiga kali sehari) mulai hari pertama
hingga proses pengomposan selasai. Pengukuran ini dimaksudkan untuk
mengontrol dan menjaga agar suhu tetap stabil. Namun data yang diambil
ialah suhu saat pupuk sudah matang (hari terakhir pengomposan).
c. pH
Pengukuran pH dilakukan setelah proses pengomposan selama 1 hari
(24 jam) pada hari terakhir pengomposan dengan menggunakan pH meter.
d. N (Nitrogen)
Nitrogen merupakan unsur hara utama bagi tumbuhan yang pada
umumnya sangat diperlukan untuk pembentukan atau pertumbuhan bagia-
bagian vegetatif tanaman, seperti daun batang dan akar tetapi kalau telalu
banyak dapat menghambat pembuangan dan pembuahan pada tanaman.
Penentuan kadar nitrogen pada penelitian ini menggunakan metode Kjeldahl.
Metode kjeldahl merupakan metode yang sederhana untuk penetapan nitrogen
total pada asam amino, protein dan senyawa yang mengandung
nitrogen.Metode kjeldahl meliputi tiga tahap yaitu destruksi, destilasi dan
titrasi (Mulyaningsi, 2013).
e. P (Phosfor)
Kadar Phosfor total sebagai P2O5, kadar P2O5 ditentukan secara
kolorimetri, ortofosfat yang terlarut direaksikan dengan ammonium
molibdatvanadat membentuk senyawa kompleks molibdovanadat asam fosfat
yang berwarna kuning (SNI, 2010).
45
f. Rasio (Imbangan) C/N
Pengukuran rasio C/N dimaksudkan untuk mengetahui kualitas kompos yang
dihasilkan, kompos yang baik mengandung C/N tanah sekitar <20.
Pengukuran rasio C/N dengan penetapan nitrogen total dan penetapan bahan
organic, sedangkan pengukuran perbandingan rasio C/N ditentukan dengan
rumus sebagai berikut;
3.10 Metode dan Instrumen Pengumpulan Data
Instrumen pengumpulan data adalah alat bantu yang dipilih dan digunakan
oleh peneliti dalam kegiatannya mengumpulkan data agar kegiatan tersebut
menjadi sistematis (Rowland, 2012). Jenis data pada penelitian ini adalah data
bersifat kuantitatif, dimana datanya dinyatakan dalam bentuk angka atau
jumlah dan dapat diukur serta bersifat obyektif. Setelah pengamatan
dilakukan, maka hasil penelitian dapat ditabulasikan dalam tabel sebagai
berikut:
Perbandingan C/N = 𝑝𝑒𝑛𝑒𝑡𝑎𝑝𝑎𝑛 𝐶−𝑜𝑟𝑔𝑎𝑛𝑖𝑘 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑝𝑒𝑛𝑒𝑡𝑎𝑝𝑎𝑛 𝑛−𝑜𝑟𝑔𝑎𝑛𝑖𝑘 𝑡𝑜𝑡𝑎
46
Tabel 3.1 Instrumen Pengambilan Data Warna Pupuk Organik Hayati
Campuran Daun Paitan (Tithonia diversifolia) dengan Trichoderma sp
No Perlakuan Hari ke-
1 4 7 10 13 16
1 X0-U1
2 X0-U2
3 X0-U3
4 X0-U4
5 R1F1-U1
6 R1F1-U2
7 R1F1-U3
8 R1F1-U4
9 R1F2-U1
10 R1F2-U2
11 R1F2-U3
12 R1F2-U4
13 R1F3-U1
14 R1F3-U2
15 R1F3-U3
16 R1F3-U4
17 R1F4-U1
18 R1F4-U2
19 R1F4-U3
20 R1F4-U4
21 R1F5-U1
22 R1F5-U2
23 R1F5-U3
24 R1F5-U4
47
Tabel 3.2 Instrumen Pengambilan Data Suhu Pupuk Organik Hayati
Campuran Daun Paitan dengan Trichoderma sp
No Perlakuan
Ulangan ke-
I
ºC
II
ºC
III
ºC
VI
ºC
1 X0 (Kontrol)
2 R1F1 (50 ml)
3 R1F2 (75 ml)
4 R1F3 (100 ml)
5 R1F4 (125 ml)
6 R1F5 ( 150 ml)
Tabel 3.3 Instrumen Pengambilan Data pH (keasaman) Pupuk Organik
Hayati Campuran Daun Paitan (Tithonia diversifolia) dengan Trichoderma
sp
No Perlakuan
Ulangan ke-
I
%
II
%
III
%
VI
%
1 X0 (Kontrol)
2 R1F1 (50 ml)
3 R1F2 (75 ml)
4 R1F3 (100 ml)
5 R1F4 (125 ml)
6 R1F5 ( 150 ml)
Total Rerata
Total Rerata
48
Tabel 3.4 Instrumen Pengumpulan Data Kadar Nitrogen (N) Pupuk Organik
Hayati Campuran Daun Paitan dengan Trichoderma sp
No Perlakuan
Ulangan ke-
I
%
II
%
III
%
VI
%
1 X0 (Kontrol)
2 R1F1 (50 ml)
3 R1F2 (75 ml)
4 R1F3 (100 ml)
5 R1F4 (125 ml)
6 R1F5 ( 150 ml)
Tabel 3.5 Instrumen Pengambilan Data Kadar Phospor Pupuk Organik
Hayati Campuran Daun Paitan (Tithonia diversifolia) dengan Trichoderma
sp
No Perlakuan
Ulangan ke-
I
%
II
%
III
%
VI
%
1 X0 (Kontrol)
2 R1F1 (50 ml)
3 R1F2 (75 ml)
4 R1F3 (100 ml)
5 R1F4 (125 ml)
6 R1F5 ( 150 ml)
Total Rerata
Total Rerata
49
Tabel 3.6 Instrumen Pengambilan Data Rasio C/N Pupuk Organik Hayati
Campuran Daun Paitan (Tithonia diversifolia) dengan Trichoderma sp
No Perlakuan
Ulangan ke-
I
II
III
VI
1 X0 (Kontrol)
2 R1F1 (50 ml)
3 R1F2 (75 ml)
4 R1F3 (100 ml)
5 R1F4 (125 ml)
6 R1F5 ( 150 ml)
3.11 Teknik Analisis Data
Analisa data yang digunakan dalam penelitian ini adalah varian klasifikasi
tunggal (Anava-one way). Data yang diperoleh kemudian diolah terlebih
dahulu dengan uji normalitas dan uji homogenitas untuk mengetahui apakah
varian populasinya berdistribusi normal dan homogen. Kemudian dilanjutkan
dengan uji anava satu arah. Untuk mengetahui pengaruh yang terbaik maka
dilanjutkan dengan uji Duncan’s taraf 5%.
3.11.1 Uji Normalitas (Liliefors)
Uji Normalitas (Liliefors) digunakan untuk mengetahui varians
populasinya normal atau tidak.
Total Rerata
50
3.11.2 Uji Homogenitas (Bartlet)
Uji Homogenitas (Bartlet) merupakan asumsi peting di dalam perhitungan
analisis varians. Uji ini dilakukan untuk memastikan apakah asumsi masing-
masing data sudah terpenuhi atau belum. .
3.11.3 Uji Anava Satu Arah
Uji Anava satu arah, yaitu teknik statistika parametrik yang digunakan
untuk menguji perbedaan antara 3 atau lebih kelompok data beskala interval
atau rasio yang berasal dari 1 variabel bebas.
3.11.4 Uji Beda Jarak Nyata Duncan’s (BJNB)
Uji Beda Jarak Nyata Duncan’s (BJNB) dilakukan untuk menentukan atau
memilih perlakuan yang terbaik atau paling efektif dari jumlah sampel n
perlakuan dengan berdasarkan pada nilai rerata.
3.12 Penyusunan Sumber Belajar berupa Poster
Poster disusun untuk menunjang kegiatan belajar agar pendidik dapat
mencapai tujuan pada silabus SMA kelas XII kurikulum 2013 materi
bioteknologi KD (kompetensi dasar) 4.10 yaitu merencanakan dan melakukan
percobaan dalam penerapan prinsip-prinsip bioteknologi konvensional untuk
menghasilkan produk dan mengevaluasi produk yang dihasilkan serta
prosedur yang dilaksanakan. Konsep berisi tentang informasi, namun berupa
ajakan, renungan, persuasi agar siswa memiliki dorongan yang tinggi untuk
melakukan sesuatu diantaranya belajar, mengerjakan tugas, menjaga
kebersihan, bekerja sama, dan lain-lain.