4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.4. Hubungan antara nutrien dengan tanaman air
Peningkatan biomassa tanaman air dapat terjadi dengan adanya pemanfaatan nutrien sebagai sumber nutrisi untuk menambah biomassa. Pada penelitian digunakan nilai amonium, nitrat, nitrit, dan ortofosfat sebagai wakil dari sumber nutrien tanaman air. Berdasarkan analisis regresi berganda terhadap produktivitas tanaman air (C. caroliniana, E. densa, dan M. fluviatilis) diperoleh persamaan sebagai berikut (Lampiran 6).
C. caroliniana = - 29,76 + 3,41 amonium + 56,59 nitrat – 5,43 nitrit – 137,32 ortofosfat
Berdasarkan persamaan regresi berganda tersebut, dapat dilihat bahwa C.
caroliniana lebih dipengaruhi oleh nilai nitrat dengan r=0,76 (p>0,05). Pada awal penumbuhannya, sebagian C. caroliniana mati pada fase adaptasi, sehingga nilai koefisien pertumbuhannya menunjukkan nilai yang negatif.
E. densa = 9,16 + 0,46 Amonium + 1,02 Nitrat - 2,60 Nitrit - 22,56 Ortofosfat
Berdasarkan persamaan regresi berganda tersebut, dapat diketahui bahwa E.
densa lebih dipengaruhi oleh nitrat dengan r=0,82 (p>0,05).
M. fluviatilis = 9,91 + 0,01 Amonium + 4,98 Nitrat- 1,21 Nitrit - 1,28 Ortofosfat
Berdasarkan persamaan regresi berganda tersebut, dapat diketahui bahwa M.
fluviatilis lebih dipengaruhi oleh nitrat dengan r=0,92 (p>0,05).
Berdasarkan persamaan regresi berganda dari ketiga tanaman air tersebut, dapat disimpulkan bahwa nitrat merupakan nutrien yang memberikan pengaruh terhadap produktivitas dari tanaman air karena berkontrribusi positif terhadap tanaman air.
4.2. Pembahasan
Tanaman air tenggelam didefinisikan sebagai tanaman yang seluruh bagian tubuh serta daunnya tenggelam dan akarnya menancap pada substrat (Jacobs and Sainty 1988). Tanaman air berperan penting dalam siklus karbon, nutrisi, dan menyerap bahan kimia berbahaya di lahan basah kedalam bentuk biomassanya (Asaeda et al. 2008).
Ketiga jenis tanaman air yang diujikan memiliki laju pertumbuhan yang berbeda-beda. Pada awal penumbuhan tanaman air perlakuan (C. caroliniana, E.
densa, dan M. fluviatilis) ditumbuhkan dengan bobot basah yang sama sebesar 9 gram dengan sedimen Waduk Cirata sebagai sumber nutrien sebesar 300 gram.
Bobot basah masing-masing tanaman air mengalami perubahan dari waktu ke waktu. Pada awal pemeliharaan, bobot basah C. caroliniana dan E. densa mengalami penurunan. Fase penurunan bobot basah ini diduga sebagai fase adaptasi dari tanaman air pada lingkungan yang baru. Masing-masing tanaman memiliki lama fase adaptasi yang berbeda-beda. C. caroliniana mengalami dua kali penurunan bobot basah pada hari ke-6 dengan bobot sebesar 7,83 gram dan hari ke12 dengan bobot basah sebesar 7,87 gram, kemudian mengalami peningkatan bobot basah hingga akhir pengamatan. E. densa juga mengalami dua kali penurunan bobot basah pada hari ke-3 sebesar 8,61 gram dan pada hari ke-12 sebesar 9,13 gram, sedangkan M. fluviatilis tidak mengalami penurunan bobot basah.
Laju pertumbuhan relatif (RGR) dan waktu penggandaan (doubling time) dapat menentukan tingkat produktivitas dari tanaman air. Laju pertumbuhan relatif (RGR) dapat menentukan waktu penggandaan (doubling time). Laju pertumbuhan relatif (RGR) yang besar dapat menunjukkan waktu penggandaan (doubling time) yang kecil sehingga tingkat produktivitas tanaman air tinggi. Sebaliknya, laju pertumbuhan relatif (RGR) yang kecil, menunjukkan waktu penggandaan (doubling time) yang besar sehingga tingkat produktivitasnya rendah. Produktivitas tanaman air tertinggi terdapat pada jenis M. fluviatilis sebesar 0,0672 g/m2/hari dengan laju pertumbuhan relatif sebesar 0,01007 gram/hari serta waktu penggandaan (doubling time) 69 hari. Selanjutnya, produktivitas tanaman air terendah terjadi pada jenis C.
caroliniana sebesar 0,0300 g/m2/hari dengan laju pertumbuhan relatif sebesar 0,00451 gram/hari dan waktu penggandaan (doubling time) 154 hari.
Kondisi lingkungan perairan, baik suhu, pH, atau pun DO dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman air. Suhu merupakan salah satu faktor utama yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman air (Woodward 1987 in Burnett et al.
2007). Suhu perairan yang terjadi selama penelitian berkisar antara 23-25 °C. Hal ini sesuai dengan suhu yang dibutuhkan oleh tanaman air untuk tumbuh dengan baik pada kisaran suhu 20-30 °C (DEEDI 2010). Perairan yang ideal bagi pertumbuhan organisme akuatik termasuk tanaman air berkisar antara 6,8-8,5. Pada penelitian ini, pH perairan berkisar antara 7,2-7,9 yang sesuai dengan kondisi yang ideal untuk pertumbuhan tanaman air.
Thorp (2000) dan Washington Department of Ecology (2011) menyatakan bahwa C. caroliniana merupakan tanaman air yang biasa tumbuh di perairan yang berarus kecil hingga stagnan, namun bisa hidup di sungai yang berarus. Tanaman ini tumbuh baik di perairan yang kaya akan nutrien, dengan pH 4-6 dan suhu 13-27
°C sebagai pH dan suhu optimal untuk pertumbuhannya. Namun, tanaman ini dapat mentoleransi pH asam dan basa. E. densa juga merupakan tanaman air yang memiliki toleransi yang luas terhadap suhu dan pH (King County 2010). M.
fluviatilis dapat hidup pada perairan dengan pH yang rendah serta kondisi fosfor dan nitrogen yang rendah. Selanjutnya disebutkan bahwa habitat dari tanaman ini berada pada perairan dengan bahan organik yang tinggi (Philipps 2010).
Tanaman air memerlukan nutrien untuk pertumbuhannya. Nutrien yang dapat dimanfaatkan oleh tanaman air untuk pertumbuhannya di antaranya adalah nitrat (NO3
-), amonium (NH4+
), dan fosfor. Besarnya kandungan nutrien-nutrien ini mengalami perubahan yang berfluktuasi dari waktu ke waktu. Penurunan besarnya kandungan nutrien diiringi dengan peningkatan bobot basah dari tanaman air. Pada hari ke-6, rata-rata tanaman air mengalami penurunan kandungan nutrien. Hal ini diduga bahwa pada hari ke-6 nutrien dimanfaatkan oleh tanaman air untuk pertumbuhannya yang diiringi dengan terjadinya peningkatan bobot basah pada masing-masing tanaman air pada hari ke-9. Nutrien yang dimanfaatkan oleh tanaman air tidak langsung diubah kedalam bentuk bobot basah, namun diubah kedalam bobot basah tanaman pada hari berikutnya.
Penambahan sedimen Waduk Cirata pada tiap media percobaan dapat menyediakan nutrien yang dibutuhkan oleh tanaman air. Sebelum tanaman air dimasukan ke dalam media percobaan, sedimen Waduk Cirata diendapkan selama 3 hari. Hal ini dimaksudkan agar sedimen tersebut mengalami proses dekomposisi dari senyawa organik menjadi senyawa-senyawa anorganik sehingga terbentuk nitrogen anorganik dan fosfor anorganik yang kemudian dapat dimanfaatkan oleh tanaman air untuk pertumbuhan yang optimal. Menurut Gunawan dan Zahidah (2010), sedimen Waduk Cirata memiliki bahan organik yang tinggi terutama N dan P karena adanya pemupukan sisa pakan dan sisa metabolisme di dasar perairan hasil budidaya dengan sistem keramba jaring apung (KJA).
Menurut Goldman and Horne (1983) nitrat merupakan nutrien utama bagi pertumbuhan tanaman dan alga dan juga merupakan bentuk akhir nitrogen yang paling banyak ditemukan di perairan alami. Dugan (1972) dan Goldman and Horne (1983) menyatakan bahwa ortofosfat juga merupakan bentuk fosfor yang dapat dimanfaatkan oleh tumbuh-tumbuhan. Fosfor juga merupakan unsur yang esensial bagi tumbuhan tingkat tinggi dan alga, sehingga unsur ini menjadi faktor pembatas bagi pertumbuhan tumbuhan dan alga serta sangat berpengaruh terhadap tingkat produktivitas perairan (Goldman and Horne 1983). Amonium merupakan salah satu komponen utama yang dihasilkan dari air limbah dan limpasan limbah pertanian.
Namun, pengayaan amonium secara langsung dapat menyebabkan stress pada
tanaman air, sehingga dapat menyebabkan populasi tanaman air di perairan alami menurun (Ni 2001; Brun et al. 2002; Cao et al. 2007 in M. Zhang et al. 2011).
Konsentrasi nutrien (nitrat, ortofosfat, amonium, dan nitrit) berfluktuasi seiring dengan waktu. Grafik konsentrasi nutrien (nitrat, ortofosfat, amonium, dan nitrit) berbanding terbalik dengan grafik pertambahan bobot basah. Pada hari ke-9 masing-masing tanaman air mengalami penurunan konsentrasi nutrien (nitrat, ortofosfat, amonium, dan nitrit) dan mengalami peningkatan bobot basah. Hal ini diduga bahwa nutrien dimanfaatkan oleh tanaman air yang kemudian diubah menjadi bobot tanaman air.
Melalui hubungan antara tanaman air dengan nutrien dapat dilihat jenis nutrien yang dibutuhkan. Berdasarkan persamaan regresi berganda, dapat dilihat bahwa nitrat dan amonium memiliki kontribusi yang positif bagi pertumbuhan tanaman air.
Hal ini sesuai dengan Goldman and Horne (1983) yang menyatakan bahwa nitrat merupakan nutrien utama bagi pertumbuhan tanaman air.
Berdasarkan hasil penelitian yang telah diperoleh, secara umum menunjukkan bahwa sedimen Waduk Cirata dapat dijadikan sebagai salah satu sumber nutrien alternatif untuk penumbuhan tanaman air. Penumbuhan tanaman air ini (C.
caroliniana, E. densa, dan M. fluviatilis) menunjukkan perbedaan capaian biomassa yang berbeda (p<0,005). Biomassa tertinggi terjadi pada perlakuan M. fluviatilis, sedangkan biomassa terendah terjadi pada perlakuan E. densa. Beberapa tanaman air memiliki produktivitas yang berbeda. Produktivitas tanaman air tertinggi terjadi pada M. fluviatilis sebesar 0,0672 g/m2/hari dengan laju pertumbuhan relatif (RGR) sebesar 0,01007 gram/hari dan doubling time (DT) 69 hari, sedangkan produktivitas terendah pada C. caroliniana sebesar 0,0300 g/m2/hari (RGR=0,00451 gram/hari dan DT 154 hari).
Hasil pengukuran suhu air, pH, dan oksigen terlarut (dissolved oxygen/DO) pada saat percobaan sesuai untuk pertumbuhan tanaman air. Kandungan nutrien (nitrat, ortofosfat, nitrit dan amonia) menunjukkan nilai yang berfluktuasi dari waktu ke waktu selama penelitian. Produktivitas masing-masing tanaman air dipengaruhi oleh kandungan nutrien. Produktivitas C. caroliniana, E. densa,dan M. fluviatilis dipengaruhi oleh konsentrasi nitrat dengan koefisien korelasi masing-masing 0,76;
0,82; dan 0,92.
5. KESIMPULAN
5.1. Kesimpulan
Penumbuhan beberapa tanaman air menunjukkan perbedaan capaian biomassa signifikan (p≤0,05). Produktivitas tanaman air tertinggi terjadi pada M. fluviatilis sebesar 0,0672 g/m2/hari dengan laju pertumbuhan relatif (RGR) sebesar 0,01007 gram/hari dan doubling time (DT) 69 hari, sedangkan terendah pada C. caroliniana sebesar 0,0300 g/m2/hari (RGR=0,00451 gram/hari dan DT 154 hari). Produktivitas C. caroliniana, E. densa, dan M. fluviatilis dipengaruhi konsentarsi nitrat dengan koefisien korelasi masing-masing 0,76; 0,82; dan 0,92.