4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.1. Pertumbuhan beberapa tanaman air
Pertumbuhan adalah perubahan dimensi (panjang, berat, volume, jumlah, dan ukuran) dalam satuan waktu baik individu maupun komunitas. Pertumbuhan individu merupakan kemampuan untuk meningkatkan ukuran seperti peningkatan jumlah sel mencapai ukuran yang maksimal. Pertumbuhan beberapa tanaman air dapat dilihat dari perkembangan biomassa dan produktivitas.
a. Biomassa
Pertumbuhan biomassa beberapa tanaman air dipengaruhi oleh kandungan nutrien dalam air pada media percobaan. Pertumbuhan biomassa ini dilihat dari jumlah bobot basah ditiap waktu pengamatan. Hasil rataan biomassa beberapa tanaman air pada tiap pengamatan dapat dilihat pada Gambar 12 (Lampiran 3).
Waktu pengamatan (hari)
0 3 6 9 12 15 18
Bobot basah (gram)
7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0 10,5 11,0
Gambar 12. Rataan pertumbuhan bobot basah beberapa tanaman air
Pada awal penumbuhan, masing-masing tanaman air perlakuan (C.
caroliniana, E. densa, dan M. fluviatilis) dimasukkan sebesar 9 gram berat basah kedalam akuarium berkanal sebagai inokulan. Pada Gambar 12 dapat dilihat rataan biomassa tanaman air pada berbagai perlakuan tiap waktu pengamatan. Tiap
perlakuan mempunyai pertumbuhan biomasa yang berbeda. Pada awal penumbuhan, C. caroliniana dan E. densa mengalami penurunan biomassa pada hari ke-3. Hal ini diduga sebagai fase adaptasi dari tanaman air dalam massa pertumbuhannya. Biomassa kemudian mengalami peningkatan pertumbuhan pada hari ke-12 dan diperkirakan akan terus tumbuh. Hal ini diduga sebagai fase awal pertumbuhan logaritmik dari tanaman air.
Pertumbuhan biomassa masing-masing tanaman air perlakuan mengalami peningkatan dengan nilai yang berbeda. Pertumbuhan M. fluviatilis menunjukan laju pertumbuhan yang paling besar. Nilai bobot basah tertinggi terjadi pada hari ke-18 sebesar 10,47 gram. Pada perlakuan C. caroliniana juga menunjukan peningkatan grafik pertumbuhan. Nilai bobot basah tertinggi terjadi pada hari ke-18 sebesar 9,63 gram, tetapi sempat menurun pada hari ke-6 dan ke-12 masing-masing sebesar 7,84 gram dan 7,87 gram. Demikian pula halnya pada perlakuan E. densa.
Pada perlakuan ini, nilai bobot basah terbesar terdapat pada hari ke-18 sebesar 10,36 gram, dan terendah pada hari ke-3 sebesar 8,61 gram.
Berdasarkan hasil pengujian statistik (Lampiran 5), dapat disimpulkan bahwa sedikitnya ada satu jenis tanaman air yang memiliki laju pertumbuhan biomassa yang berbeda berkaitan dengan pemanfaatan nutrien N dan P dari sedimen Waduk Cirata (P<0,05).
b. Produktivitas tanaman air
Produktivitas merupakan jumlah bahan organik yang dihasilkan per satuan luas per unit waktu (Odum 1993). Beberapa jenis tanaman air memiliki tingkat produktivitas yang berbeda. Berdasarkan hasil penelitian, diketahui produktivitas C.
caroliniana 0,0300 g/m2/hari, E. densa 0,0624 g/m2/hari, dan M. fluviatilis 0,0672 g/m2/hari. Produktivitas tanaman air juga dapat dilihat dari tingkat pertumbuhan tanaman itu sendiri. Tingkat pertumbuhan dapat diketahui dari laju pertumbuhan relatif (RGR) dan waktu penggandaan (doubling time).
b.1. Laju pertumbuhan relatif (relative growth rate/ RGR)
Laju pertumbuhan relatif (RGR) didefinisikan sebagai peningkatan materi per unit materi per unit waktu (Mitchell 1974). Laju pertumbuhan relatif ini dapat menunjukan besarnya peningkatan pertumbuhan tanaman air per hari. Nilai RGR didapat dari selisih bobot basah pada awal penumbuhan dengan bobot basah akhir
penumbuhan. Laju pertumbuhan relatif beberapa tanaman air uji disajikan pada Tabel 6.
b.2. Waktu penggandaan (doubling time)
Waktu penggandaan atau doubling time adalah waktu yang dibutuhkan oleh tanaman air untuk menggandakan biomassanya menjadi dua kali lipat dari biomassa awalnya. Penentuan waktu penggandaan ini dapat dilakukan dengan pendekatan laju pertumbuhan relatif (RGR) (Mitchell 1974). Laju pertumbuhan dan waktu penggandaan beberapa tanaman air dapat dilihat pada Tabel 6 (Lampiran 3).
Tabel 6. Laju pertumbuhan relatif (RGR) dan waktu penggandaan (doubling time) Perlakuan W0 (gram) Wt (gram) RGR (gram/hari) DT (Hari)
C. caroliniana 9,0000 9,6293 0,00451 154
E. densa 9,0000 10,3568 0,00936 74
M. fluviatilis 9,0000 10,4680 0,01007 69
Pada Tabel 6 dapat dilihat bahwa ketiga jenis tanaman air uji memiliki tingkat pertumbuhan yang berbeda. Hal ini diketahui dari laju pertumbuhan relatif (RGR) dan waktu penggandaan (doubling time) yang berbeda. Nilai RGR tertinggi terdapat pada perlakuan M. fluviatilis sebesar 0,01007 gram/hari, dan terendah pada perlakuan C. caroliniana sebesar 0,0045 gram/hari. Waktu penggandaan M.
fluviatilis memiliki nilai yang paling kecil dibandingkan dengan C. caroliniana dan E. densa.
Berdasarkan laju pertumbuhan relatif (RGR) dan waktu penggandaan, maka diketahui bahwa M. fluviatilis menunjukkan pertumbuhan yang lebih baik dibandingkan dengan C. caroliniana dan E. densa. Dengan kata lain, M. fluviatilis lebih efektif dalam memanfaatkan nutrien N dan P dari sedimen Waduk Cirata.
Oleh karena itu, tanaman air yang memiliki produktivitas tertinggi adalah tanaman air dari jenis M. fluviatilis dengan pertumbuhan yang lebih baik, sedangkan produktivitas terendah terjadi pada jenis C. caroliniana.
4.1.2. Kualitas air a. Parameter fisika
Parameter fisika yang diukur adalah suhu air. Pada ketiga perlakuan, suhu yang diukur tidak memiliki perbedaan nilai yang berarti. Hal ini ditunjukkan
dengan kisaran suhu air setiap perlakuan (C. caroliniana, E. densa dan M. fluviatilis) masing-masing sebesar 23,9-25,5 °C, 23,1-25,5 °C, dan 23,5-25,5 °C.
b. Parameter kimia
Pengukuran oksigen terlarut (dissolved oxygen/DO) dan pH air selama penelitian dilakukan setiap 3 hari. Kisaran DO dan pH pada media penelitian tidak menunjukkan perbedaan yang berarti. Berikut adalah besar kisaran nilai hasil pengukuran DO dan pH (Tabel 7) (Lampiran 4).
Tabel 7. Kisaran hasil pengukuran suhu DO dan pH
Parameter Unit Perlakuan
C. caroliniana E. densa M. fluviatilis
DO mg/L 8,10-8,70 8,03-8,73 8,10-8,40
pH 7,23-7,86 7,23-7,92 7,27-7,99
Pada Tabel 7 dapat dilihat kisaran kondisi DO dan pH air selama penelitian.
Oksigen terlarut (DO) dan pH juga memiliki nilai yang relatif seragam. Berturut-turut besar kisaran nilai DO dan pH air selama penelitian adalah 8,0-8,7 mg/L dan 7,23-7,99.
4.1.3. Nutrien
Nutrien yang dibutuhkan oleh tanaman air untuk pertumbuhannya berasal dari nitrat, amonium, dan ortofosfat. Nutrien ini dapat langsung dimanfaatkan oleh tanaman air untuk pertumbuhannya. Besarnya kisaran nilai kandungan nutrien pada ketiga perlakuan disajikan pada Tabel 8 (Lampiran 4).
Tabel 8. Kisaran hasil pengukuran kandungan nutrien
Parameter Unit Perlakuan
C. caroliniana E. densa M. fluviatilis Nitrat mg/L 0,6053-0,8033 0,4769-0,7866 0,4340-0,8002 Ortofosfat mg/L 0,0058-0,0941 0,0055-0,0941 0,0020-0,0941 Amonium mg/L 0,2877-2,6642 0,4255-3,0699 1,4595-7,3973
Nitrit mg/L 0,0231-1,1145 0,0111-0,5241 0,0231-0,2687
Pada Tabel 8 dapat dilihat kisaran kondisi perubahan nutrien yang beragam antar perlakuan. Kandungan nutrien ini mengalami perubahan karena adanya
pemanfaatan oleh tanaman air untuk pertumbuhannya. Besar kandungan nutrien mengalami perubahan yang berfluktuasi dari waktu ke waktu.
a. Nitrat (NO3-)
Nitrat merupakan bentuk nitrogen yang banyak ditemukan di perairan alami dan merupakan nutrien utama yang dibutuhkan tanaman dan alga bagi pertumbuhannya (Goldman and Hore 1983). Besarnya nilai konsentrasi nitrat selama pengamatan dapat dilihat pada Gambar 13 (Lampiran 4).
Waktu pengamatan (hari)
-3 0 3 6 9 12 15
Nitrat (mg/L)
0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
Gambar 13. Konsentrasi nitrat terhadap waktu (hari)
Pada Gambar 13 dapat dilihat perubahan konsentrasi nitrat pada tiap perlakuan tanaman air yang memiliki nilai yang berbeda-beda. Kandungan nitrat pada ketiga perlakuan (C. caroliniana, E. densa dan M. fluviatilis) mengalami penurunan pada hari ke-6 masing-masing sebesar 0,6053 mg/L, 0,4769 mg/L, dan 0,4988 mg/L.
Nilai nitrat terendah terdapat pada perlakuan M. fluviatilis dengan konsentrasi sebesar 0,4340 mg/L pada hari ke-9, dan tertinggi terdapat pada perlakuan C.
caroliniana pada hari ke-12 sebesar 0,8033 mg/L.
b. Ortofosfat (PO43-)
Ortofosfat merupakan merupakan salah satu betuk fosfor yang langsung dapat dimanfaatkan oleh tanaman, terutama oleh tanaman akuatik (Dugan 1972).
Keberadaan fosfor di perairan alami biasanya relatif kecil, dengan kadar yang lebih
sedikit dibandingkan dengan kadar nitrogen. Besarnya konsentrasi ortofosfat selama penelitian disajikan pada Gambar 14 (Lampiran 4).
Waktu pengamatan (hari)
-3 0 3 6 9 12 15
Ortofosfat (mg/L)
0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10
Gambar 14. Konsentrasi ortofosfat terhadap waktu (hari)
Pada Gambar 14 dapat dilihat perubahan konsentrasi ortofosfat pada tiap perlakuan tanaman air yang memiliki nilai yang berbeda-beda. Kandungan ortofosfat pada ketiga perlakuan (C. caroliniana, E. densa dan M. fluviatilis) mengalami penurunan pada hari ke-6 masing-masing sebesar 0,0058 mg/L, 0,0055 mg/L, dan 0,0020 mg/L. Nilai ortofosfat terendah terdapat pada perlakuan M.
fluviatilis dengan konsentrasi ortofosfat sebesar 0,0020 mg/L pada hari ke-6, dan ortofosfat tertinggi terdapat pada awal penelitian sebelum dimasukan tanaman air sebesar 0,0941 mg/L.
c. Amonium (NH4+
)
Amonia bersifat toksik dan tidak dimanfaatkan oleh plankton tetapi amonia dapat dimanfaatkan oleh plankton apabila mengalami perubahan bentuk transisi dari amonia yaitu menjadi ion amonium. Kandungan amonium merupakan salah satu sumber nitrogen yang dapat diserap dan dimanfaatkan dengan cepat oleh fitoplankton dan tanaman air (Toetz 1971 in Goldman and Horne 1983). Amonium merupakan ion yang tidak beracun bagi tanaman (Goldman and Horne 1983).
Namun, menurut Horne & Kaufman 1974 in Goldman and Horne 1983 amonium dapat menjadi racun pada tingkat konsentrasi yang tinggi yang dipengaruhi oleh besarnya nilai pH. Besarnya konsentrasi amonium selama penelitian dapat dilihat pada Gambar 15.
Waktu pengamatan (hari)
-3 0 3 6 9 12 15
Ammonium (mg/L)
0 2 4 6 8
Gambar 15. Konsentrasi amonium terhadap waktu (hari)
Pada Gambar 15 dapat dilihat perubahan konsentrasi amonium pada tiap perlakuan tanaman air yang memiliki nilai yang berfluktuasi. Kandungan amonium pada ketiga perlakuan (C. caroliniana, E. densa dan M. fluviatilis) mengalami peningkatan pada hari ke-6 masing-masing sebesar 2,3649 mg/L, 2,4350 mg/L, dan 7,3973 mg/L. Nilai amonium terendah terdapat pada perlakuan C. caroliniana dengan konsentrasi sebesar 0,2877 mg/L pada hari ke-12, dan amonium tertinggi terdapat pada perlakuan M. fluviatilis dengan konsentrasi sebesar 7,3973 mg/L pada hari ke-6.
d. Nitrit (NO2
-)
Kadar nitrit diperairan jarang melebihi 1 mg/L (Sawyer et al. 2003). Nitrit di perairan bersifat tidak stabil dan biasanya nilainya sangat kecil bahkan tidak ada.
Konsentrasi nitrit pada tiap perlakuan dan waktu pengamatan dapat dilihat pada Gambar 16.
Waktu pengamatan (hari)
-3 0 3 6 9 12 15
Nitrit (mg/L)
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
Gambar 16. Konsentrasi nitrit terhadap waktu (hari)
Pada Gambar 16 terlihat bahwa konsentrasi nitrit memiliki nilai yang berbeda-beda pada tiap perlakuan. Besarnya konsentrasi menunjukkan nilai yang berfluktuasi dari waktu ke waktu. Konsentrasi nitrit terendah terjadi pada perlakuan E. densa pada hari ke-15 sebesar 0,0111 mg/L, dan konsentrasi tertinggi pada perlakuan C. caroliniana pada hari ke-12 sebesar 0,8626 mg/L.