Termasuk ke dalam family fabaceae sub family Caesalpiniaceae, tumbuhan asli Afrika tropis yang sekarang tersebar luas di daerah panas, merupakan pohon yang tinggi dan indah, ketinggiannya mencapai 25 m dan memiliki bentuk tajuk bulat, daunnya merupakan daun majemuk kecil-kecil berwarna hijau, bunga berwarna kemerahan dan akan berubah menjadi kuning kemudian putih jika telah dewasa. Buah asam adalah buah polong berwarna
coklat, pohonnya banyak ditanam sebagai pohon peneduh pinggir jalan. Pohon asam dapat tumbuh dengan baik di tempat yang terbuka, baik dataran rendah maupun dataran tinggi hingga mencapai ketinggian 800 m dpl. Tanaman ini banyak digunakan sebagai tanaman pinggir jalan, selain karakter pohonnya yang kuat, juga mempunyai bentuk tajuk yang rindang, sehingga sangat baik sebagai pohon peneduh
5. Gamal (Gliricidia sepium)
Gamal adalah nama sejenis perdu dari kerabat polong-polongan (suku
fabaceae alias leguminosae). Sering digunakan sebagai pagar hidup atau peneduh, perdu atau pohon kecil ini merupakan salah satu jenis leguminosa
multiguna yang terpenting setelah lamtoro (Leucaena leucocephala). Perdu atau pohon kecil, biasanya bercabang banyak, tinggi 2–15m dan gemang (besar batang) 15-30 cm, kadang kala beralur dalam pada batang yang tua, menggugurkan daun di musim kemarau. Daun majemuk menyirip ganjil, panjang 15-30 cm, ketika muda dengan rambut-rambut halus seperti beledu. Anak daun 7–17 pasang yang terletak berhadapan atau hampir berhadapan, bentuk jorong atau lanset, 3-6 cm × 1,5-3 cm, dengan ujung runcing dan pangkal membulat. Helaian anak daun gundul, tipis, hijau di atas dan keputih-putihan di sisi bawahnya.
Karangan bunga, muncul ketika daun berguguran. Karangan bunga berupa malai berisi 25-50 kuntum, 5-12 cm panjangnya. Bunga berkelopak 5, hijau terang, dengan mahkota bunga putih ungu dan 10 helai benangsari yang berwarna putih, umumnya bunga muncul di akhir musim kemarau. Buah polong berbiji 3-8 butir, pipih memanjang, dengan ukuran 10-15 cm × 1.5-2 cm, hijau kuning dan akhirnya coklat kehitaman, memecah ketika masak dan kering, melontarkan biji-bijinya hingga sejauh 25 m dari pohon induknya. Habitat asli gamal adalah hutan gugur daun tropika, di lembah dan lereng-lereng bukit, sering di daerah bekas tebangan dan belukar. Pada elevasi 0-1600 m dpl. Pohon gamal banyak digunakan sebagai pohon untuk penghijauan lahan dan pohon pinggir jalan.
6. Lamtoro (Leucaena leucephala)
Lamtoro adalah sejenis perdu dari suku Fabaceae (Leguminosae, polong-polongan), yang kerap digunakan dalam penghijauan lahan atau pencegahan erosi. Berasal dari Amerika tropis, tumbuhan ini sudah ratusan tahun dimasukkan ke Jawa untuk kepentingan pertanian dan kehutanan, dan kemudian menyebar ke pulau-pulau yang lain di Indonesia. Oleh sebab itu, tanaman ini di Malaysia dinamai petai jawa. Pohon atau perdu, tinggi hingga 20 m, meski kebanyakan hanya sekitar 10 m. Percabangan rendah dan banyak, dengan pepagan kecoklatan atau keabu-abuan, berbintil-bintil dan berlentisel. Ranting-ranting bulat torak, dengan ujung yang berambut rapat. Daun majemuk menyirip rangkap, sirip 3-10 pasang, kebanyakan dengan kelenjar pada poros daun tepat sebelum pangkal sirip terbawah, daun penumpu kecil, segitiga. Anak daun tiap sirip 5-20 pasang, berhadapan, bentuk garis memanjang, 6-16 mm × 1-2 mm, dengan ujung runcing dan pangkal miring (tidak sama), permukaannya berambut halus dan tepinya berjumbai. Bunga majemuk berupa bongkol bertangkai panjang yang berkumpul dalam malai berisi 2-6 bongkol; tiap-tiap bongkol tersusun dari 100-180 kuntum bunga, membentuk bola berwarna putih atau kekuningan berdiameter 12-21 mm, di atas tangkai sepanjang 2-5 cm.
Lamtoro menyukai iklim tropis yang hangat (suhu harian 25 - 30°C), ketinggian di atas 1000 m dpl dapat menghambat pertumbuhannya. Tanaman ini cukup tahan kekeringan, tumbuh baik di wilayah dengan kisaran curah hujan antara 650-3.000 mm (optimal 800-1.500 mm) pertahun, akan tetapi termasuk tidak tahan penggenangan. Tanaman ini sering
digunakan sebagai tanaman penghijauan lahan, karena tingkat
pertumbuhannya yang sangat cepat sehingga bisa mengembalikan kualitas lahan yang sudah kurus akan unsur hara.
7. Flamboyan (Delonix regia)
Flamboyan adalah tanaman hias berbentuk pohon dengan perilaku unik dan penuh warna. Tingginya bervariasi dan paling tinggi mencapai 12 m. Ia
menyukai tempat terbuka dan cukup sinar matahari. Batangnya licin, berwarna cokelat kelabu dengan teras sangat keras, berat, dan tahan air atau serangga. Akarnya cukup kuat sehingga jika ditanam di trotoar bisa mengangkat permukaan trotoar atau jalan. Bentuk pohonnya yang bercabang banyak dan melebar seolah membentuk payung raksasa. Bentuk daun majemuk dan rapat, menciptakan kerimbunan yang khas dan memberikan kerindangan, serta kenyamanan bagi siapa pun yang berteduh di bawahnya. Daun-daunnya akan terus menghijau sepanjang musim hujan hingga awal musim kemarau. Barulah ketika memasuki pertengahan kemarau, daun-daun flamboyan berguguran. Bahkan beberapa batang dan rantingnya mengering, meranggas, lalu patah. Saat itu, flamboyan tampak seperti pohon yang kurus dan gundul. Tampaknya, inilah cara alami flamboyan beradaptasi dengan perubahan lingkungannya. Flamboyan adalah pohon yang sangat cepat pertumbuhannya hingga mencapai 15 m per tahun dan toleran terhadap lahan-lahan asam sampai lahan basa, seperti tanah liat sampai tanah yang porositasnya cukup tinggi. Memerlukan sinar matahari penuh sepanjang hari. Flamboyan sangat toleran terhadap musim kering, tetapi sangat baik dengan air yang teratur di dalam masa pertumbuhannya. Flamboyan banyak dijadikan sebagai tanaman pinggir jalan, disamping pohonnya yang kuat dan besar sebagai peneduh, juga menampilkan visualitas yang bagus dengan warna dan bentuk bunganya yang menarik.
8. Sengon (Paraseriathes falcataria)
Sengon (jeunjing) adalah nama sejenis pohon penghasil kayu anggota suku Fabaceae. Pohon yang diklaim memiliki pertumbuhan tercepat di dunia ini, dapat mencapai tinggi 7 m dalam waktu setahun, nama ilmiahnya adalah
Paraserianthes falcataria. Pohon, berukuran sedang sampai agak besar, mencapai tinggi 40 m dan gemang hingga 100 cm atau lebih. Batang utama umumnya lurus dan silindris, dengan tinggi batang bebas cabang (clear bole) mencapai 20 m. Pepagan berwarna kelabu atau keputih-putihan, licin atau agak berkutil, dengan jajaran lentisel. Bertajuk rindang dan renggang. Ranting yang muda bersegi, berambut. Daun majemuk menyirip ganda,
dengan satu kelenjar atau lebih pada tangkai atau porosnya, 23-30 cm. Sirip-sirip daun berjumlah 6-20 pasang, masing-masing berisi 6-26 pasang anak daun yang berbentuk elips sampai memanjang, dengan ujung yang sangat miring, runcing.
Bunga berkelamin dua, terkumpul dalam bulir yang bercabang, 10-25 cm, terletak di ketiak daun. Berbilangan 5, kelopak bunga bergigi setinggi lk. 2 mm. Tabung mahkota bentuk corong, putih dan lalu menjadi kekuningan, berambut, tinggi lk. 6 mm. Benangsari berjumlah banyak, putih, muncul keluar mahkota, pada pangkalnya bersatu menjadi tabung. Buah polong tipis serupa pita, lurus, 6-12 × 2 cm, dengan tangkai sepanjang 0,5-1 cm. Polong memecah sepanjang kampuhnya. Biji 16 atau kurang
Habitat asli P. falcataria adalah hutan-hutan primer, namun kemudian sering ditemui di hutan sekunder dan dataran banjir di tepian sungai, serta kadang-kadang di hutan pantai. Jeungjing cocok di tempat yang beriklim basah hingga agak kering, mulai dari dataran rendah hingga ke pegunungan pada ketinggian 1.500 m dpl. Pohon ini dapat tumbuh pada tanah yang tidak subur, tanah becek maupun yang agak asin, sehingga pohon ini banyak digunakan sebagai tanaman untuk reboisasi lahan, karena ketahanan tumbuhnya pada berbagai kondisi lahan. Tetapi tidak jarang pohon ini juga dijadikan sebagai tanaman pinggir jalan sebagai pohon peneduh.
METODOLOGI
Tempat dan Waktu
Penelitian dilakukan dalam tiga tahap. Tahap pertama adalah pengadaan bahan tanaman yang dilakukan di Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Pertanian Cianjur. Tahap kedua adalah perlakuan percobaan pemaparan (exposure) 15N, yang dilakukan di Pusat Antar Universitas Hayati (PAU Hayati), IPB. Tahap ketiga analisis jumlah 15N yang diserap oleh tanaman yang dilakukan di Kantor Nuklear Malaysia dan analisis faktor tanaman (pengukuran luas stomata dan pengukuran laju respirasi) dilakukan di Laboratorium Bioteknologi P4TK Pertanian Cianjur dan di Balai Tanaman Obat dan Aromatik (BALITRO) Bogor. Penelitian dilaksanakan ± selama 6 bulan.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini berupa bahan tanaman jenis
leguminosae/fabaceae sebanyak 8 jenis tanaman, gas 15NO2 (99% atom 15N). Alat untuk analisis ukuran stomata dan laju respirasi adalah, mikroskop digital, gunting, kutek bening, isolatif bening, kaca obyek, Portable Photosyntesis System type LI-6400 dan Cup leaf chamber.
Alat yang digunakan untuk mengetahui serapan polutan 15NO2 oleh tanaman adalah environmental testing chamber (Ogawa Seiki 6328), gas chamber
(bilik gas), lampu pijar, kompor listrik untuk pemanas, thermometer, higrometer, lux meter, pompa vakum, tabung gas 15NO2, sampling line, timbangan digital, small cup, oven, peralatan analisis N total, leaf area meter dan spektrometer emisi (NOI-6PC Analyzer).
Batasan Penelitian
Penelitian dibatasi dengan studi terhadap faktor-faktor yang mempengaruhi penyerapan gas NO2 oleh daun pada tanaman jenis leguminosae
yang meliputi faktor tanaman (ukuran stomata dan laju respirasi) dan faktor lingkungan yang meliputi, suhu udara.
Tahapan Penelitian
Penelitian dimulai dengan pangadaan bahan tanam melalui stek atau biji, sampai tanaman mencapai tinggi 70-80 cm. Setelah tanaman mencapai ketinggian yang sudah ditentukan, kemudian dilakukan perlakuan percobaan terhadap tanaman dalam bilik gas yang meliputi perlakuan pemaparan gas NO2 bertanda 15
N dan analisa kandungan 15N dalam jaringan.
Metode pemaparan digunakan untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi penyerapan gas 15N oleh tanaman. Metode pemaparan gas 15N dilakukan dalam bilik gas kedap udara dengan menggunakan gas NO2 berlabel 15
N (99% atom 15N). Pengaturan suhu dan kelembaban dalam bilik gas dilakukan secara manual, sehingga dapat dicapai kondisi lingkungan yang diinginkan.
Pemilihan dan Pemeliharaan Tanaman
Pemilihan bahan tanam untuk mencari tanaman yang berpotensi pada jalur hijau jalan didasarkan pada jenis tanaman atau pohon yang mempunyai kemampuan tinggi dalam mengikat nitrogen dari udara bebas (family
leguminoceae/fabaceae) dan mempunyai tingkat pertumbuhan yang cepat. Dari hasil pemilihan ini diperoleh 8 spesies tanaman yang akan dikelompokkan berdasarkan klasifikasi ukuran stomata dan laju respirasi, dari ke 8 tanaman tadi diambil 4 tanaman yang mewakili masing-masing klasifikasi tersebut, kemudian diperlakukan dengan gas 15N (Tabel 2). Persiapan bahan tanam sampai pemeliharaan tanaman dilakukan di Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Pertanian (VEDCA) Cianjur.
Gambar 1. Alur Pikir Penelitian
Pengadaan bahan tanaman sampai tanaman mencapai tinggi
75-85 cm
Perlakuan pemaparan gas
15
NO2 dalam bilik gas pada kondisi suhu yang
sudah ditentukan (30°C dan 20°C)
Penyiapan sampel untuk analisis N total
Faktor-faktor yang mempengaruhi penyerapan
Gas NO2
Analisis jumlah 15N yang diserap oleh tanaman
(metode Kjeldahl)
Penyiapan sampel untuk analisis 15N
Analisis kandungan 15N (spektrometer emisi)
Perhitungan jumlah serapan
15
N per bobot daun µg/g Pengelompokan tanaman menurut klasifikasi ukuran
stomata dan laju respirasi
Analisis faktor tanaman (ukuran stomata)
Penyiapan sampel
Analisis faktor tanaman (laju respirasi) dengan
portable photosyntesis system type LI-6400
Mengukur luas stomata di bawah mikroskop digital
Tanaman yang digunakan diperbanyak dengan cara stek batang atau biji. Tanaman di tanam di dalam pot yang diisi dengan media tanam yang terdiri dari campuran tanah dan pupuk kandang dengan perbandingan (v/v) = 4 : 1. Tanaman dipelihara dengan kondisi lingkungan yang seragam di dalam tempat pesemaian sampai umur 3-4 bulan dengan ketinggian tanaman mencapai ± 75-85 cm. Setelah tanaman mencapai ketinggian yang diinginkan, maka dilakukan pemaparan gas 15
N dalam bilik gas sesuai dengan tahapan pemaparan gas 15N. Tabel 2. Jenis tanaman yang dianalisis
No Nama Lokal Nama Latin Family
1. Flamboyan Delonix regia (Bojer ex Hook) Rafin Leguminosae
2. Gamal Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp Leguminosae
3. Asam Jawa Tamarindus indica L Leguminosae
4. Saga pohon Adenantera povonina L Leguminosae
5. Lamtoro Leucaena leucephala (Lamk.) de Wit Leguminosae
6. Petai Parkia speciosa Hassk Leguminosae
7. Sengon Paraseriathes falcataria L Leguminosae
8. Kaliandra Calliandra surinamensis Leguminosae
Gambar 2. Jenis Tanaman yang Dianalisis
Analisis Faktor Tanaman
Faktor tanaman yang dianalisis meliputi ukuran stomata dan laju respirasi. Sampel daun yang akan dianalisa stomatanya diolesi dengan kuteks bening di
bagian permukaan bawah daun hingga benar-benar kering, setelah kering tutup dengan isolatip bening, kemudian tarik isolatip tersebut secara hati-hati sampai kuteks yang menempel pada permukaan daun terbawa/terangkat menempel pada isolatip. Hasil olesan kuteks yang menempel pada isolatip diletakkan pada kaca obyek sebagai preparat. Kemudian preparat diamati di bawah mikroskop digital dengan pembesaran 400 kali. Pengamatan stomata pada setiap jenis tanaman dilakukan sebanyak 3 kali pada bidang pandang yang berbeda (3 ulangan), dengan tujuan untuk mendapatkan nilai rata-rata luas stomata.
Pengukuran laju respirasi tanaman diukur dengan menggunakan Portable Photosyntesis System type LI-6400. Daun tanaman yang akan dianalisis dimasukkan ke dalam cup (leaf chamber) atau dijepit sebagian daunnya yang dihubungkan dengan monitor recording data untuk membaca nilai pengukuran. Parameter yang akan diukur diatur melalui keypad LI-6400, sedangkan suhu udara dan suhu daun dapat diukur dan dapat dilihat secara langsung pada monitor
recording data. (Gambar 3)
Gambar 3. Cup/ leaf chamber (kiri), dan monitor Recording data (kanan)
Perlakuan Gas 15N dalam Bilik Gas
Perlakuan gas 15NO2 dilakukan dengan pemaparan gas 15NO2 pada tanaman dalam bilik gas untuk meneliti pengaruh tanaman, yaitu ukuran stomata, laju respirasi dan pengaruh lingkungan, yaitu suhu terhadap serapan gas 15NO2.
Lingkungan Dalam Bilik Gas
Untuk mengetahui pengaruh serapan gas 15N oleh tanaman, perlakuan percobaan dilakukan dalam 2 Gas Chamber (bilik gas) yang ditempatkan dalam
Environmental Testing Chamber (Ogawa Seiki 6328). Bilik gas 1 sebagai ulangan 1 dan bilik gas 2 sebagai ulangan 2. Bilik gas yang digunakan dalam penelitian ini terbuat dari flexy glass dengan ketebalan 4 mm dan volume 1000 liter, dengan ukuran lebar 0,6 m, panjang 1,30 m dan tinggi 1,30 m. Pada setiap bilik gas ditempatkan 4 kipas angin kecil (diameter 8 cm) dan satu kipas angin besar (diameter 20 cm). Kipas angin besar dijalankan selama 5 (lima) menit pertama untuk mengaduk dan meratakan penyebaran gas 15N, sedangkan kipas angin kecil dijalankan selama masa percobaan.
Selama percobaan, intensitas cahaya yang digunakan adalah 1000 lux (kondisi terang) yang dapat diatur secara manual melalui pengurangan dan penambahan lampu pijar yang digunakan dan diukur pada ketinggian 100 cm di atas lantai ruang bilik gas. Suhu diatur dan disesuaikan dengan tingkat perlakuan suhu yang akan dilakukan, yaitu 30°C dan 20°C, dan kelembaban relatif udara pada awal perlakuan 60% yang diatur secara manual. Environmental Testing Chamber digunakan untuk mengontrol suhu dan kelembaban awal dalam bilik gas. Sedangkan untuk mengatur suhu digunakan kompor listrik dan lampu pijar. Konsentrasi gas 15N sebesar 3 ppm (v/v). Gas Chamber (bilik gas) ditunjukkan pada gambar 4.
Perlakuan Percobaan
Perlakuan percobaan meliputi faktor tanaman dan faktor lingkungan yang diukur pada semua tanaman jenis leguminosae/fabaceae, yaitu :
1. Faktor Tanaman, meliputi : • Ukuran stomata
• Laju respirasi
2. Faktor Lingkungan (suhu)
Kondisi suhu tinggi (30°C) dan suhu rendah (20°C)
Pada setiap perlakuan pemaparan, 4 macam tanaman yang berbeda dimasukkan ke dalam bilik gas 1 dan bilik gas 2, sehingga dalam sekali pemaparan berjumlah 8 tanaman. Setiap tanaman yang akan dipaparkan dengan gas 15N dibungkus/ditutup bagian media tanamnya (permukaan media dan pot tanaman) untuk menghindari penyerapan gas 15N oleh tanah. Kemudian kedua pintu bilik gas ditutup rapat dengan menggunakan isolatif hingga kondisi dalam bilik gas kedap udara, dan kondisinya diatur disesuaikan dengan kondisi yang diinginkan. Setelah itu dilakukan pemaparan gas 15N pada tanaman.
Pemaparan Gas 15NO2
Gas 15NO2 (99 % atom 15N) diambil dari tabung melalui sampling line
dengan menggunakan syringe 5 cc (Hamilton gastight syringe). Pengambilan gas 15
N dari sampling line melalui selang plastik yang dihubungkan dengan pompa vacum dan tabung gas 15N. (Gambar 6).
Tahapan pengambilan gas 15N adalah sebagai berikut : 1. Buka kran sampling line
2. Jalankan pompa vacum sampai tekanan menunjukkan -76 mmHg untuk mengosongkan sampling line dari udara
3. Tutup kran sampling line
4. Buka kran gas 15N untuk mengalirkan gas ke sampling line, sampai tekanan menunjukkan 0 mmHg
5. Tutup kran tabung gas
6. Ambil gas dengan menggunakan syringe 5 cc (Hamilton gastight syringe), melalui sumbat karet yang terdapat pada sampling line, kemudian disuntikkan ke dalam bilik gas dengan konsentrasi perlakukan 15N sebesar 3 ppm dan dipaparkan selama 60 menit.
Dalam penelitian ini, untuk mengukur kemampuan tanaman menyerap gas N02 digunakan konsentrasi gas N02yang tinggi yaitu 3 ppm dan dilakukan dalam periode perlakuan yang singkat yaitu 60 menit. Nilai baku mutu lingkungan di negara kita untuk gas Nitrogen Oksida (NOx) yang diperkenankan adalah 0,05 ppm. Dengan demikian konsentrasi gas yang digunakan dalam penelitian ini lebih tinggi dari kondisi yang diperkenankan di lapangan.
Keterangan : 1. Pressure gauge 2. Sampling line 3. Sumbat karet 4. Syringe
5. Kran sampling line 6. Selang pompa vacum 7. Tabung gas 15NO2
8. Kran gas
Gambar 6. Tabung gas 15NO2 dan sampling line
Analisis Kandungan 15N Dalam Jaringan
Tanaman yang telah di perlakukan dengan gas 15N selama 60 menit, dikeluarkan dari bilik gas dan dipisahkan bagian batang, daun dan akar untuk di analisis kadar nitrogennya. Sebelum daun tanaman dikeringkan, terlebih dahulu dihitung luas daunnya, kemudian sampel daun, batang dan akar dikeringkan dalam oven 80°C selama 48 jam. Berat kering bagian-bagian tanaman tersebut diukur beratnya dengan menggunakan timbangan digital, kemudian dihaluskan.
Gambar 7. Leaf Area Meter (pengukuran luas daun) 1 2 3 4 5 6 7 8
Kadar N-total dianalisis dengan metode Kjeldahl. Persen kelimpahan atom 15
N sampel dianalisis dengan menggunakan spektrometer emisi NOI-6PC Analyzer. (Gambar 8). Jumlah Nitrogen yang berasal dari gas 15NO2 dihitung menurut rumus sebagai berikut :
% kelimpahan atom 15Nsampel
N dari 15NO2 = x N total
% kelimpahan atom 15Ndari gas 15NO2
% kelimpahan atom 15Nsampel = % atom 15Nsampel - % atom 15Nblanko % kelimpahan atom 15Nblanko yang digunakan adalah nilai atom 15N di alam yang bernilai 0,367 % atom, nilai serapan 15N adalah jumlah kandungan 15N pada daun, batang dan akar dibagi dengan bobot kering daun. Setelah di dapat kandungan atom 15N (mg), dilakukan perhitungan jumlah serapan 15N (µg) per bobot daun, sehingga di dapat jumlah serapan 15N (µg/g).
Untuk mengetahui besarnya nilai indeks serapan pada setiap spesies tanaman dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :
Nilai serapan
Nilai Indeks serapan =
Luas stomata x jumlah stomata
Gambar 8. Spektrometer Emisi NOI-6PC Analyzer
Pengaturan Faktor Lingkungan (suhu)
Environmental Testing Chamber (Ogawa Seiki 6328) mempunyai unit pengatur suhu dan kelembaban udara, sehingga pengaturan suhu perlakuan dapat dilakukan dengan mengatur suhu pada Environmental Testing Chamber tersebut.
HASIL DAN PEMBAHASAN