Contoh Usulan Penelitian Mikrobiologi

Latar Belakang Usulan Penelitian

Tanah sawah merupakan salah satu sumber antropogenik utama gas dinitrogen oksida yang memberikan kontribusi terhadap pemanasan global (IPCC 2006). Kosentrasi N2O di atmosfer dilaporkan mengalami peningkatan dengan laju 0,25% setiap tahun  (Hansen & Bakken 1993, Snyder et al. 2009). Sistem sawah tadah hujan dengan kondisi
basah-kering berpengaruh terhadap pola atau dinamika emisi gas dinitrogen oksida. Kondisi tergenang merupakan kondisi ideal bagi pembentukan gas metana (source) dan rosot (sink) bagi gas dinitrogen oksida, sedangkan kondisi kering berfungsi sebagai rosot metana, dan sumber bagi gas dinitrogen oksida (Xiong et al. 2007).

Gas N2O secara alami dihasilkan dalam tanah melalui proses mikrobiologis, denitrifikasi dan nitrifikasi. Proses tersebut dipengaruhi oleh bahan organic tersedia, pasokan nitrat, ketersediaan oksigen, kandungan air tanah, reaksi tanah (pH), suhu tanah dan kehadiran tanaman (Byrnes cit Hansen & Bakken 1993, Snyder et al. 2009).

Tanah pertanian  memberikan kontribusi terhadap emisi N2O sebesar 0,2-2,1 Tg N2O (Hansen & Bakken 1993). Gas N2O di atmosfer relatif lebih lama berada dibandingkan gas CO2 dan metana (Prinn et al. 1990), dengan sifat berpotensi pemanasan global 250-310 kali lebih tinggi daripada CO2 (Watson et al. 1992, Abao et al. 2000, Meiviana et al. 2004).

Bakteri nitrifikasi (Nitrosomonas dan Nitrobacter) yang merupakan bakteri kemoautotrofik berperan dalam proses
nitrifikasidenitrifikasi yang bertanggung jawab terhadap hilangnya N dari lahan sawah (Minami & Fukushi, 1984). Pada kondisi tanah reduktif, bakteri anaerobik fakultatif denitrifikasi mengubah nitrat menjadi molekul nitrogen
(N2O, N2) (Yoshida 1978). Menurut Klemedtson et al. (1988), beberapa mikroorganisme tanah yang mampu menghasilkan gas N2O yaitu bakteri nitrifikasi, bakteri denitrifikasi, bakteri nondenitrifikasi pereduksi nitrat, jamur
pereduksi nitrat atau jamur lain. Peran bakteri nitrifikasi adalah mengoksidasi amonia menjadi nitrit atau nitrat, sedangkan bakteri denitrifikasi akan mereduksi nitrat atau nitrit menjadi dinitrogen oksida (N20) atau gas
nitrogen (Nz).

Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas maka dapat dirumuskan masalah sebagai berikut:

1. Apakah dekomposisi jerami padi mampu menekan pelepasan N2O ke atmosfer pada area sawah tadah hujan ?

2. Bagaimana hubungan N2O dengan populasi mikroba di area sawah tadah huan?

3. Bagaimanakah potensi dekomposisi jerami padi dalam menekan pelepasan N2O ke atmosfer di area sawah
tadah hujan?

Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah:

1. Dekomposisi jerami padi mampu menekan pelepasan N2O ke atmosfer pada area sawah tadah hujan

2. Mengetahuai hubungan  antara N2O dengan populasi mikroba di dalamnya.

3. Mengetahui potensi dekomposisi jerami padi dalam menekan pelepasan N2O ke atmosfer di area sawah
tadah hujan.

Hipotesis

Dekomposisi jerami padi dapat menekan pelepasan N2O ke atmosfer pada area sawah tadah hujan. Ada hubungan antara populasi mikroba dengan jumlah gas N2O yang dihasilkan. Ada potensi dekomposisi jerami padi dalam menekan pelepasan N2O ke atmosfer di area sawah tadah hujan.

Metodologi Penelitian

Kegiatan penelitian dilaksanakan di sawah tadah hujan intensif. Percobaan disusun menggunakan rancangan  faktorial acak lengkap (RAL) dengan empat ulangan. Faktor berupa jerami padi terdiri empat perlakuan (tanpa jerami, jerami segar 5 t ha-1, jerami melapuk 5 t ha-1), (jerami lapuk 5 t ha-1). Data yang diamati meliputi fluks gas dinitrogen oksida, populasi bakteri denitrifikasi (metode Most Probable Number), respirasi tanah (metode jar), dan kandungan nitrat dan C organik. Populasi bakteri denitrifikasi dan respirasi tanah diamati saat tanaman pada fase
pertumbuhan anakan maksimum. Bahan pembenah organik (perlakuan jerami) diberikan bersamaan dengan pengolahan tanah dengan cara dibenamkan, dan lahan dibiarkan dua minggu sebelum dilakukan penanaman.

Penelitian ini menggunakan metode Rancangan Acak Lengkap (RAL)

Aa1

Cb2

Dd3

Ab3

Bc2

Bb1

Da2

Dd4

Ab4

Ad2

Cc1

Ca3

Cc4

Ba4

Bc3

Dd1

 

PERLAKUAN
1
2
3
4
A
√√
_
B
√√
_
C
_
D
_
√√
√√

Analisis Data

Data terkumpul akan dianalisis menggunakan sidik ragam untuk mengetahui pengaruh perlakuan, dan dilanjutkan dengan uji beda nyata terkecil (BNT) taraf 5% yang digunakan untuk membandingkan nilai tengah perlakuan.

Hubungan fluks N2O dengan ketersediaan substrat dan populasi mikroba saat fase pertumbuhan primordia bunga ditunjukkan dengan persamaan regresi berganda Yi = âo + â1X1i + â2X2i +â3X3i +â4X4i dimana Yi = fluk N2O dan peubah bebas X1= kandungan nitrat, X2 = kandungan C organik, X3 = populasi mikroba total, X4 = respirasi tanah, âo = intercept dan â = koefisien regresi. Koefisiensi deterimnasi dihitung menggunakan formula dalam Piegorsch & Bailer (2005).

Tabel 1. Pengaruh pemberian jerami padi dan bahan penghambat nitrifikasi terhadap

Pengelolaan jerami
padi

Fluks N2O

(ug m-2

menit-1)

Kandungan

nitrat (ppm)

Respirasi

tanah (mg

CO2_C g-1

tanah hari-1)

Populasi bakteri

denitrifikasi

Tanpa jerami

1,50

110

5,9

120

Jerami baru

0,76

97

5,3

153

Jerami melapuk

0,43

78

6,2

198

Jerami lapuk

0,64

97

5,1

176

Berkomentarlah dengan bijak,,No Spam !