Pertumbuhan dan Kualitas Nutrisi Tanaman Iris (Neomarica longifolia) yang Ditanam pada Air Limbah Kantin Kampus IPB

PERTUMBUHAN DAN KUALITAS NUTRISI TANAMAN IRIS

(

Neomarica longifolia

) YANG DITANAM PADA AIR LIMBAH

KANTIN KAMPUS IPB

RISCHA WULANDARI

DEPARTEMEN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pertumbuhan dan Kualitas Nutrisi Tanaman Iris (Neomarica longifolia) yang Ditanam pada Air Limbah Kantin Kampus IPB adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.

Bogor, Agustus 2014

Rischa Wulandari

ABSTRAK

RISCHA WULANDARI. Pertumbuhan dan Kualitas Nutrisi Tanaman Iris (Neomarica longifolia) yang ditanam pada Air Limbah Kantin Kampus IPB. Dibimbing oleh TRIADIATI dan DEWI APRI ASTUTI

Salah satu sumber air limbah berasal dari kantin dan bila air limbah tidak dikelola dengan baik dapat menyebabkan pencemaran lingkungan. Salah satu cara penanggulangan pencemaran di perairan dapat menggunakan tanaman air. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pertumbuhan tanaman iris (Neomarica longifolia) pada air limbah kantin kampus IPB serta mengukur kualitas nutrisinya. Tanaman iris ditanam pada tiga media (tanah, air limbah, dan air bersih). Analisis pertumbuhan tanaman iris dilakukan dengan mengukur panjang akar, panjang daun, dan jumlah daun tanaman iris pada ketiga media selama empat minggu. Uji kualitas air limbah dilakukan dengan mengukur suhu, pH, DO, BOD5, kesadahan, deterjen,

ammonia, dan total N. Analisis kualitas nutrisi tanaman iris dilakukan dengan analisis nutrisi. Panjang akar, panjang daun, dan jumlah daun tanaman iris yang ditanam di air limbah kantin mengalami pertumbuhan yang lebih cepat dibandingkan dengan tanaman iris pada media tanah dan air bersih. Air limbah yang ditanami iris mengalami penurunan suhu, BOD5, kesadahan, ammonia, deterjen,

dan total N, serta peningkatan DO dan pH sesuai dengan baku mutu limbah. Protein kasar dan serat kasar tanaman iris yang ditanam di air limbah kantin (8,88% dan 21,18%) lebih tinggi dibandingkan dengan tanaman iris yang ditanam di tanah (7,83 % dan 19,73%) dan air bersih (8,26% dan 20,65%).

Kata kunci : Limbah kantin, oksigen terlarut, tanaman iris (Neomarica longifolia), deterjen, ammonia

ABSTRACT

RISCHA WULANDARI. Growth and Nutrient Quality of Iris (Neomarica longifolia) in Wastewater Canteen Campus of IPB. Supervised by TRIADIATI and DEWI APRI ASTUTI.

One of wastewater sources comes from canteen and if it is not managed well may cause an environmental polution. One of the methods of controlling water pollution may use aquatic plants. The research aimed to analyse the growth of iris (Neomarica longifolia) where planted in IPB canteen wastewater and to analyse nutrient quality. Iris plants were planted into three media (soil, waste water, and water). Iris was analysed with measuring length of root, leaf, and the number of leaf. Quality of wastewater was analysed by measuring the temperature, pH, DO, BOD5, hardness, detergent, ammonia and N content. Nutrient quality of iris was

analysed by using nutrient analysis. Length of root, leaf, and the number of leaf iris were planted in wastewater canteen higher than the other treatments. Iris which was planted in wastewater decreased the temperature, BOD5, hardness, ammonia,

vi vi

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains

pada

Departemen Biologi

PERTUMBUHAN DAN KUALITAS NUTRISI TANAMAN IRIS

(

Neomarica longifolia

) YANG DITANAM PADA AIR LIMBAH

KANTIN KAMPUS IPB

RISCHA WULANDARI

DEPARTEMEN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR

Judul Skripsi : Pertumbuhan dan Kualitas Nutrisi Tanaman Iris (Neomarica longifolia) yang Ditanam pada Air Limbah Kantin Kampus IPB Nama : Rischa Wulandari

NIM : G34100019

Disetujui oleh

Dr Triadiati, MSi Pembimbing I

Prof Dr Ir Dewi Apri Astuti, MS Pembimbing II

Diketahui oleh

Dr Ir Iman Rusmana, MSi Ketua Departemen

PRAKATA

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan pelaksanaan dan penyusunan penelitian dengan judul “Pertumbuhan dan Kualitas Nutrisi Tanaman Iris (Neomarica longifolia) yang Ditanam pada Air Limbah Kantin Kampus IPB”.

Selama pelaksanaan dan penyusunan laporan penelitian ini, penulis banyak mendapatkan bimbingan, bantuan, dan dukungan dari berbagai pihak baik secara langsung maupun tidak langsung. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada ibu Dr. Triadiati, M.Si sebagai pembimbing I dan ibu Prof.Dr.Ir. Dewi Apri Astuti, MS. sebagai pembimbing II. Penulis juga menyampaikan terima kasih kepada laboran laboratorium fisiologi tumbuhan, laboratorium anatomi tumbuhan departemen Biologi IPB, laboratorium proling FPIK IPB, dan Labolatorium Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan FAPET IPB. Tidak lupa pula ucapan terima kasih atas dukungan kedua orang tua, teman-teman biologi 47, serta beasiswa Bidikmisi.

Penulis menyadari bahwa dalam tulisan ini masih banyak kekurangan, oleh sebab itu kritik dan saran dari pembaca sangat penulis harapkan untuk memperbaiki kekurangan laporan penelitian ini. Semoga karya tulis ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca.

Bogor, Agustus 2014

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL xiv

DAFTARGAMBAR xiv

DAFTAR LAMPIRAN xiv

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Tujuan 2

METODE 2

Waktu dan Tempat 2

Alat dan Bahan 2

Metode 2

HASIL 4

Pertumbuhan Tanaman 4

Produktivitas Tanaman 4

Kualitas Air 5

Analisis Kualitas Nutrisi 8

PEMBAHASAN 9

Pertumbuhan Tanaman Iris dan Kualitas Air Limbah Kantin 9 Analisis Kualitas Nutrisi untuk Pakan Ternak 12

SIMPULAN 13

xiv xiv

DAFTAR TABEL

1 Panjang akar, jumlah daun, panjang daun, pertambahan panjang akar, pertambahan jumlah daun, dan pertambahan panjang daun tanaman iris yang ditanam pada berbagai media

2 Berat basah, berat kering akar, berat kering daun, dan persentase akar mati tanaman iris yang di tanam pada berbagai media selama empat minggu

3 Kualitas limbah cair kantin kampus sebelum dan sesudah pengelolaan menggunakan tanaman iris selama empat minggu

4 Analisis kualitas nutrisi tanaman iris yang ditanam di tanah, air limbah, dan air bersih selama empat minggu dibandingkan dengan eceng gondok 5 Produktivitas nutrisi daun per tanaman tanaman iris

DAFTAR GAMBAR

1 Perubahan pH air limbah kantin kampus dibandingkan dengan panjang akar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat minggu

2 Perubahan suhu air limbah kantin kampus dibandingkan dengan rata-rata panjang akar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat minggu

3 Perubahan DO air limbah kantin kampus dibandingkan dengan rata-rata panjang akar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat minggu

4 Perubahan BOD5 air limbah kantin kampus dibandingkan dengan

rata-rata panjang akar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat minggu

5 Perubahan kesadahan air limbah kantin kampus dibandingkan dengan rata-rata panjang akar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat minggu

6 Perubahan kandungan deterjen air limbah kantin kampus dibandingkan dengan rata-rata panjang akar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat minggu

7 Perubahan kandungan ammonia pada air limbah kantin kampus dibandingkan dengan rata-rata panjang daun tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat minggu

8 Perubahan kandungan total N air limbah kantin kampus dibandingkan dengan rata-rata panjang daun tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat minggu

DAFTAR LAMPIRAN

1 ANOVA uji Duncan analisis pertumbuhan tanaman, analisis produktivitas nutrisi tanaman iris, dan nutrisi tanaman iris pada ketiga perlakuan selama empat minggu

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Limbah kantin kampus merupakan salah satu jenis limbah domestik. Menurut Mangkoedihardjo dan Ganjar (2010) limbah domestik berasal dari limbah rumah tangga, limbah pasar tradisional, limbah rumah makan, dan limbah-limbah buangan dari kantin. Limbah yang telah dihasilkan menjadi masalah yang sangat sulit diselesaikan. Limbah kantin yang diproduksi oleh kegiatan manusia seringkali dibuang ke perairan sehingga dapat mengganggu ekosistem yang ada di perairan tersebut.

Senyawa pencemar yang dominan pada suatu perairan berupa protein yang berasal dari sisa-sisa makanan dan deterjen yang berasal dari proses pencucian (Juswardi et al. 2009). Senyawa ammonia yang terbentuk dari penguraian bahan pencemar tersebut dapat menyebabkan racun bagi hewan air, sedangkan deterjen dengan kandungan fosfat yang tinggi akan menyebabkan proses eutrofikasi (penyuburan) di perairan sehingga terjadi blooming alga yang menyebabkan kematian hewan air (Said 2006). Senyawa ammonia yang berada di perairan dapat digunakan sebagai sumber nitrogen bagi tumbuhan (Indradewa et al. 2004). Deterjen yang mengandung fosfat dapat dipergunakan sebagai sumber fosfat bagi tumbuhan (Haiming et al. 2011).

Salah satu cara penanggulangan limbah pada suatu perairan dapat menggunakan bioremediasi. Bioremediasi merupakan suatu proses pemulihan (remediasi) lahan atau perairan yang tercemar limbah organik maupun limbah anorganik dengan memanfaatkan organisme. Pengelolaan dengan menggunakan organisme merupakan alternatif pemulihan lingkungan yang murah, efektif, dan ramah lingkungan (Mangkoedihardjo dan Ganjar 2010). Pemanfaatan tumbuhan sebagai agen bioremediasi disebut sebagai fitoremediasi (Mangkoedihardjo dan Ganjar 2010). Pemanfaatan tumbuhan sebagai agen bioremediasi dikarenakan terdapat beberapa tumbuhan yang dapat memanfaatkan senyawa pencemar di perairan sebagai sumber nutrisi bagi pertumbuhan. Tidak semua jenis tumbuhan mampu hidup pada air limbah. Salah satu tumbuhan yang dipilih dalam penelitian ini adalah tanaman iris (Neomarica longifolia). Tanaman iris merupakan tumbuhan yang dapat hidup pada genangan air, tahan terhadap penyakit dan mudah dikembangbiakkan (Irma 2012). Salah satu syarat tumbuhan yang dapat dijadikan agen bioremediasi adalah tumbuhan yang bersifat hipertoleran dan tahan terhadap penyakit (Yusuf 2008).

2 2

mempunyai kandungan protein kasar serta serat kasar yang tinggi sehingga dapat digunakan sebagai bahan pakan alternatif (Agustono et al. 2010). Menurut Zahmi

et al. (2012) kelebihan dari pemanfaatan eceng gondok sebagai pakan yaitu eceng gondok yang difermentasi sebagai pakan ternak non ruminansia mampu meningkatkan kandungan protein kasar yang dibutuhkan bagi ternak dan dengan proses amoniasi dapat meningkatkan tingkat kecernaan pada ternak ruminansia.

Tujuan

Tujuan dari penelitian ini untuk menganalisis pertumbuhan dan kualitas nutrisi tanaman iris (Neomarica longifolia) pada air limbah kantin kampus IPB.

METODE

Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan November 2013 - Februari 2014 di rumah kaca Departemen Biologi, laboratorium Fisiologi Tumbuhan Biologi IPB, laboratorium Proling FPIK IPB, laboratorium Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan FAPET, IPB.

Alat dan Bahan

Alat yang digunakan pada penelitian ini diantaranya pH meter. Bahan yang digunakan yaitu air sampel limbah kantin, tumbuhan iris, indikator EBT (Eriochromeblack T), larutan EDTA, MnSO4, NaOHKI, H2SO4, Na2S2O3, dan

buffer pH 10.

Metode

Metode Sampling Air Limbah

Metode sampling air limbah menggunakan metode purposive sampling. Sampel air limbah diambil dari kolam pematangan yang berasal dari kantin blue corner IPB.

Rancangan Percobaan

3 Analisis Kualitas Air Limbah

Pengukuran kualitas air limbah menggunakan parameter fisik dan kimia yang meliputi pengukuran pH, suhu, Dissolved Oxigen (DO), Biochemical Oxigen Demand (BOD5), kesadahan, ammonia, total N, dan deterjen. Pengukuran ini

dilakukan tiap minggu sebanyak tiga kali ulangan.

Parameter yang dianalisis pada air limbah selama penelitian sebagai berikut : 1. Pengukuran pH

Air limbah pada kolam pematangan diambil sebanyak 3 ml selanjutnya diukur dengan pH meter.

2. Pengukuran suhu dengan menggunakan termometer

3. Oksigen terlarut (Dissolved Oxigen/DO) diukur dengan menggunakan metode titrasi winkler.

4. Biochemical Oxigen Demand (BOD5) diukur dengan menggunakan metode

titrasi winkler. Nilai BOD5 (mg/l) dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

BOD5 (mg/l) = 5 x (DOawal– DOakhir).

5. Kesadahan

Kesadahan air limbah diukur dengan metode titrasi. Nilai kesadahan dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

Kesadahan total (mg/l) = EDTA (ml) x N EDTA x BM CaCO3 x 1000

sampel (ml)

6. Pengukuran kandungan deterjen menggunakan metode APHA, ed. 22, 2005, 5520-B yang dilakukan di Laboratorium Proling Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB.

7. Pengukuran kandungan ammonia menggunakan metode APHA, ed. 22, 2005, 5540-C yang dilakukan di Laboratorium Proling Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB.

8. Pengukuran total N menggunakan metode APHA, ed. 22, 2005, 4500-N-C yang dilakukan di Laboratorium Proling Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB.

Analisis Pertumbuhan Tanaman

Analisis pertumbuhan tanaman iris dilakukan dengan menggunakan parameter bobot basah dan bobot kering dari akar dan daun. Pengukuran tersebut dilakukan empat minggu setelah tanam pada setiap tanaman. Parameter pertambahan tinggi tanaman, panjang akar, dan jumlah daun diamati tiap minggu selama 4 minggu. Pertumbuhan rata-rata panjang akar, panjang daun, dan jumlah daun dihitung dengan menggunakan rumus : GR (Growth rate) = (Nt-No)/(t-0) (Mangkoedihardjo dan Ganjar 2010). Analisis data menggunakan sidik ragam dengan program SPSS GLM univariet diikuti uji lanjut Duncan dengan taraf nyata 95%.

Analisis Nutrisi pada Tanaman Iris (AOAC, 2005)

4 4

HASIL

Pertumbuhan Tanaman

Panjang akar, jumlah daun, pertambahan panjang akar, pertambahan jumlah daun tidak berbeda nyata pada semua perlakuan.Tanaman iris yang ditanam pada media air limbah kantin mempunyai panjang daun berbeda nyata (p<0,05) dengan tanaman iris yang ditanam pada media air bersih dan tidak berbeda nyata pada media tanah. Pertambahan panjang daun tanaman iris pada media tanah dan air limbah tidak berbeda nyata tetapi keduanya berbeda nyata dengan tanaman iris yang ditanam pada media air bersih (Tabel 1).

Tabel 1 Panjang akar, jumlah daun, panjang daun, pertambahan panjang akar, pertambahan jumlah daun, dan pertambahan panjang daun tanaman iris yang ditanam pada berbagai media.

Parameter menunjukkan perbedaan nyata berdasarkan uji Duncan pada α=5%.

Produktivitas Tanaman

5 Tabel 2 Berat basah tanaman, berat kering akar, berat kering daun, dan persentase

akar mati tanaman iris yang di tanam pada berbagai media selama empat minggu Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak

menunjukkan perbedaan nyata berdasarkan uji Duncan pada α=5%.

Kualitas Air

Parameter suhu, BOD5, kesadahan, kandungan deterjen, kandungan

ammonia, dan kandungan total N setelah pengelolaan air limbah menggunakan tanaman iris mengalami penurunan selama empat minggu serta nilai pH dan DO (oksigen terlarut) pada air limbah mengalami peningkatan (Tabel 3). Perubahan parameter yang diamati selama empat minggu menunjukkan bahwa kualitas air limbah mengalami perubahan hingga sesuai dengan baku mutu air limbah yang telah ditetapkan kecuali parameter ammonia.

Tabel 3 Kualitas limbah cair kantin kampus sebelum dan sesudah pengelolaan air menggunakan tanaman iris selama empat minggu

Parameter Sebelum Sesudah BML

(Baku Mutu Limbah)

6 6

Dissolved Oxygen (DO) air limbah kantin kampus mengalami peningkatan dari 0,54 mg/l pada minggu awal menjadi 3,34 mg/l pada minggu ke empat setelah air limbah kantin kampus dijadikan sebagai media tanam tanaman iris. Peningkatan rata-rata panjang akar diikuti oleh peningkatan DO (Gambar 3). Kadar BOD5 air

limbah kantin mengalami penurunan dari 2,81 mg/l menjadi 1,38 mg/l selama empat minggu. Peningkatan rata-rata panjang akar diikuti oleh penurunan BOD5

pada air limbah (Gambar 4).

Gambar 1 Perubahan pH air limbah kantin kampus dibandingkan dengan panjang akar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat minggu

Gambar 2 Perubahan suhu air limbah kantin kampus dibandingkan dengan rata-rata panjang akar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat minggu

Gambar 3 Perubahan DO air limbah kantin kampus dibandingkan dengan rata-rata panjang akar tanaman iris yang ditanam pada media air

Suhu (°C) Rata-rata panjang akar (cm)

0

7

Deterjen (mg/l) Rata-rata panjang akar (cm)

0 minggu awal menjadi 90,67 mg/l pada minggu ke empat setelah air limbah kantin dijadikan sebagai media tanam tanaman iris. Peningkatan rata-rata panjang akar diikuti oleh penurunan kesadahan air limbah (Gambar 5). Kandungan deterjen mengalami penurunan dari 0,10 mg/l pada minggu awal menjadi 0,07 mg/l pada minggu ke empat setelah air limbah kantin kampus dijadikan sebagai media tanam tanaman iris. Peningkatan rata-rata panjang akar diikuti oleh penurunan kandungan deterjen pada air limbah (Gambar 6).

Gambar 4 Perubahan BOD5 air limbah kantin kampus

dibandingkan dengan rata-rata panjang akar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat minggu

Gambar 5 Perubahan kesadahan air limbah kantin kampus dibandingkan dengan rata-rata panjang akar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat minggu

Gambar 6 Perubahan kandungan deterjen air limbah kantin kampus dibandingkan dengan rata-rata panjang akar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat minggu

BOD5 (mg/l) Rata-rata panjang akar (cm)

0

8 8

Kandungan ammonia pada air limbah kantin selama empat minggu mengalami penurunan. Peningkatan rata-rata panjang daun diikuti oleh penurunan ammonia dari 9,74 mg/l pada minggu awal menjadi 2,32 mg/l pada minggu ke empat (Gambar 7). Kandungan total N pada air limbah menurun dari 10,48 mg/l pada minggu awal dan 2,73 mg/l pada minggu ke empat. Pada minggu ke dua kandungan total N pada air limbah kantin mengalami kenaikan. Rata-rata panjang daun mengalami peningkatan dan diikuti oleh penurunan kandungan total N pada air limbah selama empat minggu (Gambar 8).

Analisis Kualitas Nutrisi

Persentase berat kering, abu, protein kasar, dan serat kasar berbeda nyata pada ketiga perlakuan. Tanaman iris yang ditanam di tanah, air limbah, dan air bersih menunjukkan bahwa protein kasar dan serat kasar tanaman iris yang ditanam di air limbah kantin mempunyai kandungan lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan tanah dan air bersih (Tabel 4). Persentase berat kering dan abu tanaman iris menunjukkan ketiganya berbeda nyata (p<0,05). Persentase berat kering dan abu tanaman iris yang ditanam pada media air limbah lebih besar dibandingkan dengan eceng gondok. Persentase protein kasar dan serat kasar tanaman iris yang ditanam pada air limbah lebih kecil dibandingkan dengan eceng gondok.

Gambar 7 Perubahan kandungan ammonia pada air limbah kantin kampus dibandingkan dengan rata-rata panjang daun tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat minggu

Gambar 8 Perubahan kandungan total N air limbah kantin kampus dibandingkan dengan rata-rata panjang daun tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat minggu

0

Ammonia (mg/l) Rata-rata panjang daun (cm)

0

9 Produktivitas abu dan berat kering tanaman iris yang ditanam pada media tanah mempunyai produktivitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan tanaman iris yang ditanam pada media air limbah dan air bersih. Produktivitas Protein kasar dan serat kasar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah mempunyai produktivitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan tanaman iris yang ditanam pada media tanah dan air bersih. Produktivitas berat kering dan protein kasar daun tanaman iris pada ketiga media berbeda nyata (p<0,05). Produktivitas abu tanaman iris yang ditanam pada media air limbah tidak berbeda nyata dengan tanaman iris yang ditanam pada media air bersih tetapi berbeda nyata dengan tanaman iris yang ditanam pada media tanah. Produktivitas serat kasar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah tidak berbeda nyata dengan tanaman iris yang ditanam pada media tanah dan berbeda nyata pada tanaman iris yang ditanam pada media air bersih (Tabel 5).

Tabel 4 Analisis kualitas nutrisi daun tanaman iris yang ditanam di tanah, air limbah, dan air bersih selama empat minggu dibandingkan dengan eceng gondok

Parameter Perlakuan Eceng gondok

menunjukkan perbedaan nyata berdasarkan uji Duncan pada α=5%. Sumber : * Istina et al. (2003)

** Soewardi dan Utomo (1975)

Tabel 5 Produktivitas nutrisi daun per tanaman iris

Parameter Perlakuan

menunjukkan perbedaan nyata berdasarkan uji Duncan pada α=5%.

PEMBAHASAN

Pertumbuhan Tanaman Iris dan Kualitas Air Limbah Kantin

10 10

perlakuan media tanah dan air bersih. Akan tetapi akar mati pada tanaman iris yang ditanam pada media air limbah lebih besar dibandingkan dengan persentase akar mati tanaman iris yang ditanam pada media air bersih dan tanah. Tanaman iris yang ditanam pada media air limbah mengalami cekaman yang lebih besar dibandingkan dengan tanaman iris yang ditanam pada media tanah dan air bersih. Hal tersebut terjadi karena adanya pH yang rendah sehingga menyebabkan tumbuhan menyerap sumber nitrogen dalam bentuk ammonium. Penyerapan nitrogen dalam bentuk ammonium oleh tumbuhan dapat mengganggu proses respirasi yaitu pada proses transfer elektron dan fosforilasi oksidatif. Ion ammonium dapat penghambat fosforilasi oksidatif, yaitu menghambat pembentukan ATP oleh ATPase. Komarawidjaja (2003) menyatakan bahwa konsentrasi ammonia yang tinggi pada perairan akan menyebabkan kematian pada makhluk hidup yang terdapat di perairan. Tanaman iris mampu bertahan hidup dikarenakan pada suhu air yang semakin menurun dan oksigen terlarut semakin meningkat menyebabkan ammonia terdegradasi menjadi nitrat dan nitrit. Nitrat yang dihasilkan dimanfaatkan oleh tanaman tersebut.

Pertambahan panjang akar tanaman iris pada media air limbah memberikan pengaruh terhadap penurunan suhu dan BOD5 serta kenaikan DO dan pH.

Pertambahan panjang akar berpengaruh terhadap pertambahan jumlah daun dan panjang daun. Panjang akar berpengaruh terhadap kemampuan tumbuhan untuk mencapai hara mineral. Akar yang panjang dengan percabangan yang banyak mempunyai kemampuan untuk menyerap hara yang lebih besar dibandingkan dengan akar yang tidak mempunyai percabangan (Pracaya 2008). Salah satu unsur hara yang diperlukan untuk pembelahan sel dan perkembangan jaringan tanaman adalah fosfor dan nitrogen (Pracaya 2008).

Pertambahan panjang daun tanaman iris pada air limbah mempengaruhi penurunan suhu. Hal tersebut dikarenakan daun tanaman iris melakukan fotosintesis yang menghasilkan oksigen. Oksigen akan berdifusi ke dalam air sehingga oksigen terlarut pada air limbah akan meningkat (Aeni et al. 2011). Peningkatan oksigen terlarut pada air limbah mengakibatkan penurunan suhu air limbah (Mangunwardoyo et al. 2013). Suhu optimal pada air limbah untuk terjadinya penguraian bahan organik yang terdapat pada air limbah yaitu 22°-25°C (Zaman dan Endro 2006). Penurunan BOD5 disebabkan adanya ketersediaan

oksigen untuk proses biologis. Jika oksigen terlarut pada air limbah tercukupi maka mikrob yang berperan untuk menguraikan bahan organik pada air limbah juga akan semakin besar sehingga penguraian bahan organik pada air limbah akan cepat terjadi (Hidayah dan Wahyu 2010). BOD5 menunjukkan jumlah oksigen yang

dikonsumsi untuk respirasi mikrob. Reaksi penguraian senyawa organik oleh mikrob akan menghasilkan ammonia dan karbondioksida yang dapat meningkatkan pH (Fardiaz 1992). pH pada air limbah selama empat minggu pengamatan mengalami peningkatan yang menandakan terjadi penguraian senyawa organik.

Proses degradasi senyawa-senyawa yang berada di perairan yang sebagian besar berupa deterjen dan ammonia dapat terjadi jika oksigen terlarut tercukupi. Ammonia diurai oleh mikrob menjadi nitrit dan nitrat pada kondisi aerob. Nitrat yang dihasilkan dapat digunakan oleh tumbuhan sebagai sumber nitrogen (Hutagaol

et al. 2013). Menurut Helingga et al. (2006) jika pada suatu perairan terdapat O2

maka akan menjadi NO3, bila O2 minim akan menjadi NH4.

11 tanam tanaman iris. Pada minggu kedua total N pada air limbah mengalami kenaikan, hal tersebut kemungkinan diakibatkan adanya akar tanaman iris yang mati. Akar tanaman iris yang mati terurai menjadi bahan organik yang menyebabkan total N pada air limbah mengalami peningkatan. Total N adalah gambaran nitrogen dalam bentuk organik dan ammonia pada air limbah. Total N merupakan penjumlahan dari nitrogen anorganik yang berupa N-NO3, N-NO2, dan

N-NH3, yang bersifat larut dan nitrogen organik yang berupa partikulat yang tidak

larut dalam air (Widiyat et al. 2010). Pengukuran kandungan ammonia pada limbah kantin kampus selama empat minggu menunjukkan adanya penurunan akan tetapi penurunan ammonia yang terjadi belum sesuai dengan baku mutu air limbah selama empat minggu. Penurunan ammonia terjadi karena adanya penguraian ammonia menjadi nitrat dan nitrit (Sitompul et al. 2013). Nitrat dimanfaatkan oleh tumbuhan sebagai sumber N sehingga akan menyebabkan total N pada air limbah menurun. Selama pengamatan empat minggu penurunan total N pada air limbah diikuti oleh peningkatan panjang daun tanaman iris. Hal tersebut menandakan bahwa nitrat yang dihasilkan dari penguraian ammonia dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan.

Tanaman iris yang ditanam pada media air limbah kantin dapat menurunkan kesadahan. Kesadahan merupakan indikator keberadaan ion Ca2+ _{dan Mg}2+_{. Ca dan}

Mg merupakan salah satu unsur hara mikro yang dibutuhkan oleh tumbuhan (Salisbury dan Cleon 1995). Pertambahan panjang akar tanaman iris selama empat minggu mempengaruhi penurunan kesadahan air limbah. Ca dan Mg yang berada di air limbah dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk pertumbuhannya sehingga selama empat minggu kesadahan air limbah mengalami penurunan. Ca dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk pembentukan dinding sel tumbuhan. Mg dimanfaatkan tumbuhan untuk pembentukan klorofil (Salisbury dan Cleon 1995).

Deterjen merupakan salah satu senyawa utama yang berada di air limbah. Deterjen merupakan sumber utama fosfor karbonat pada air limbah (Komarawidjaja 2004). Pada pengelolaan air limbah dengan menggunakan tanaman iris sebagai agen bioremediasi menunjukkan bahwa kandungan deterjen pada air limbah mengalami penurunan. Hal tersebut dikarenakan adanya mekanisme yang terjadi pada akar-akar dari tanaman iris menyerap total P dalam bentuk fosfat anorganik. Di dalam jaringan akar, fosfat anorganik dibawa menuju daun dan kemudian diubah menjadi bentuk fosfat organik. Anorganik fosfat yang ada pada tanaman dimanfaatkan untuk pembentukan ATP (Gizawi et al. 2014). Menurut Pracaya (2007) fosfor diperlukan tumbuhan untuk pembelahan sel dan perkembangan jaringan tanaman yang membentuk titik tumbuh. Oleh karena itu, penurunan kandungan deterjen pada air limbah diikuti oleh peningkatan panjang akar dan daun tanaman iris.

Proses bioremediasi air limbah sangat tergantung dengan adanya hubungan antara tumbuhan, bahan organik di air limbah, dan mikrob. Tumbuhan menyediakan oksigen dan mengeluarkan eksudat dari akar tanaman untuk mempermudah proses degradasi senyawa organik dan sebagai tempat tumbuh mikrob pengurai senyawa organik yang berada di air limbah (Mangkoedihardjo dan Ganjar 2010). Oksigen yang dihasilkan tumbuhan akan berdifusi ke dalam air limbah dimana oksigen tersebut digunakan untuk proses pemecahan senyawa deterjen dan ammonia. Pemecahan senyawa deterjen dan ammonia yang menghasilkan fosfat (PO4-) dan nitrat (NO3) dapat digunakan tumbuhan sebagai

12 12

mampu menurunkan suhu, BOD5, deterjen, dan total N air limbah di bawah baku

mutu air limbah yang telah ditetapkan serta menaikkan pH dan DO air limbah diatas baku mutu air limbah yang telah ditetapkan. Ammonia pada air limbah mengalami penurunan akan tetapi penurunan yang terjadi belum sesuai baku mutu air limbah yang telah ditetapkan. Parameter kesadahan dan total N pada air limbah kantin sebelum dilakukan pengelolaan mempunyai kandungan yang sudah sesuai dengan baku mutu air limbah. Pengujian parameter tersebut bertujuan untuk mengetahui kemampuan tanaman iris menurunkan kesadahan dan total N pada air limbah kantin.

Salah satu tanaman air yang sering dimanfaatkan sebagai agen bioremediasi adalah eceng gondok. Menurut Rovita et al. (2012) eceng gondok mampu menurunkan parameter BOD, suhu, NO3-N dan PO4-P serta menormalkan pH dan menaikkan OD. Kelemahan pemanfaatan eceng gondok sebagai agen bioremediasi yaitu sulit menangani pertumbuhan eceng gondok yang cepat dan jika pertumbuhan eceng gondok tidak dikontrol akan menyebabkan terjadinya penutupan permukaan perairan sehingga oksigen terlarut yang berada diperairan rendah (Aeni et al. 2011).

Analisis Kualitas Nutrisi untuk Pakan Ternak

Dibandingkan dengan eceng gondok hasil analisis nutrisi dari tanaman iris yang ditanam di air limbah menunjukkan persentase protein kasar dan serat kasar tanaman iris yang ditanam pada air limbah mendekati persentase protein kasar dan serat kasar eceng gondok. Kandungan protein kasar serta serat kasar eceng gondok yang tinggi dapat digunakan sebagai bahan pakan alternatif (Agustono et al. 2010). Persentase abu tanaman iris lebih besar dibandingkan dengan persentase abu eceng gondok. Persentase abu menunjukkan total mineral yang terdapat pada suatu bahan pangan atau pakan (Anggorodi 1994), sehingga tanaman iris mempunyai total mineral yang lebih tinggi dibandingkan dengan eceng gondok.

Produktivitas protein kasar dan serat kasar tanaman iris yang ditanam di media air limbah lebih tinggi dibandingkan dengan produktivitas protein dan serat kasar yang ditanam di media air bersih dan tanah. Menurut Hutagaol et al. (2013) hal tersebut terjadi karena tanaman mampu memanfaatkan nitrat hasil pemecahan senyawa nitrogen organik yang terdapat di air limbah. Tanaman iris yang ditanam pada air limbah mempunyai potensi sebagai pakan ternak sumber energi karena mempunyai kandungan serat kasar 21,18%. Menurut Hartadi et al. (1990) pakan sumber energi adalah bahan-bahan dengan protein kasar kurang dari 20%, serat kasar lebih dari 18%. Pakan sumber protein merupakan bahan yang mengandung protein kasar lebih dari 20%.

Hasil analisis nutrisi dari tanaman iris yang ditanam pada media tanah, air bersih, dan limbah menunjukkan bahwa produktivitas abu tanaman iris yang ditanam pada media air bersih lebih tinggi dibandingkan dengan produktivitas abu tanaman iris yang ditanam pada media tanah dan air limbah. Kadar abu merupakan campuran dari komponen anorganik atau mineral yang terdapat pada suatu bahan pangan atau pakan. Mineral yang terdapat pada bahan pakan ternak dibagi kedalam dua kelompok yaitu mineral makro (Ca, Na, Cl, K, P, S, Mg) dan mineral mikro (Cu, I, Fe, Zn,Co, Se, Mn) (Anggorodi 1994).

13 media air mempunyai produktivitas bahan kering yang lebih tinggi dibandingkan dengan tanaman iris yang ditanam pada media tanah dan air bersih.

SIMPULAN

Tanaman iris yang ditanam pada air limbah kantin kampus mengalami pertumbuhan yang lebih cepat dibandingkan dengan tanaman iris yang ditanam pada air bersih dan tanah. Limbah yang ditanami tanaman iris dapat mengalami penurunan suhu, BOD5, kesadahan, ammonia, deterjen, dan total N serta

peningkatan parameter DO dan pH air limbah. Protein kasar dan serat kasar tanaman iris yang ditanam di media air limbah kantin mempunyai kadar lebih tinggi dibandingkan dengan tanaman iris yang ditanam di tanah dan air bersih. Tanaman iris yang ditanam pada media air limbah mempunyai potensi sebagai pakan sumber energi.

DAFTAR PUSTAKA

Aeni RN, Prabang S, Listiatie BU. 2011. Pengaruh limbah lumpur minyak mentah terhadap pertumbuhan eceng gondok (Eichornia crassipes (Mart.) Solm.). J Ekosains. 3 (2) : 88-104

Agustono, Salim H, Widya P. 2010. Pengaruh penggunaan kombucha terhadap kandungan protein kasar dan serat kasar pada fermentasi eceng gondok (Eichornia crassipes). J ilm per kel. 2(2) : 179-183

Andiese VW. 2011. Pengolahan limbah cair rumah tangga dengan metode kolam oksidasi. Infrastruktur. 1(2) : 102-110.

Anggorodi R. 1994. Ilmu Pakan Ternak. Jakarta (ID) : Gramedia Pustaka Utama. [AOAC] Association of Official Analitical Chemists. 2005. Official Methode of

Analysis of Association of Official Analytical Chemist. Whasington (US) : Benyamin Franklin Station.

[APHA] American Public Health Association. 2005. Standard methods for the examination of water & wastewater. 21st edition. Washington (US) : APHA AWWA WEF.

Gizawi AS, Hertien KS, Wahyu S. 2014. Perbandingan potensi tanaman air

Echinodorus palaefolius, Pontederia lanceolata dan Zantedeschia aethiopica

sebagai agen fitoremediasi limbah rumah tangga. Formica. 1(1) : 1-7. Hadi RF, Kustantinah, Hari H. 2011. Kecernaan in sacco hijauan leguminosa dan

hijauan non leguminosa dalam rumen sapi peranakan ongole. Bul Pet. 35 (2) : 79-85

Haiming W, Jian Z, Peizh L, Jinyong Z. 2011. Nutrient removal in constructed microcosm wetland for treating polluted river water in northern China. Ecol Engg J. 37(4) : 560-568.

Hartadi H, Kustantinah RE, Indarto ND, Dono, Zuprisal. 2008. Nutrisi Ternak Dasar. Yogyakarta (ID) : Universitas Gadjah Mada.

14 14

Hellinga C, Schellen, Mulder JW. 1998. The SHARON process : An innovative method for removing nitrogen from ammonium rich waste water. Water Sci tech. 37(9) : 135-142.

Hidayah EN, Wahyu A. 2010. Potensi dan pengaruh tanaman pada pengolahan air limbah domestik dengan sistem constructed wetland. J Ilm Tek Ling. 2(2) : 11-18.

Hutagaol HP, Jonatan G, Sabar G. 2013. Studi pertumbuhan dan produksi padi varietas Situ Bagendit dengan pemeberian limbah sludge dan jumlah per lubang tanam. J Online Agro Ekotek. 1(3) : 467-478.

Indradewa D, Soemartono S, Notohadosuwarno, Hari P. 2004. Metabolisme nitrogen pada tanaman kedelai yang mendapat genangan dalam parit. Ilmu Pert. 11(2) : 148-158.

Irma D. 2012. Keragaman jenis dan persen penutupan tumbuhan air di ekosistem danau air tawar, Takengon, Provinsi Aceh. DEPIK 1(2): 125-130.

Istina M, Maulana HN, Sri S. 2003. Evaluasi nutrisi eceng gondok terfermentasi

Aspergillus niger Sebagai alternatif pakan. Laporan Hasil Penelitian. Pusat penelitian dan Pengembangan teknologi. Universitas Diponegoro. Semarang. Juswardi, Effendi PS, LilianFA. 2010. Pertumbuhan Neptunia oloeraceae Lour.

pada limbah cair ammonia dari industry pupuk urea sebagai upaya pengembangan fitoremediasi. J Pen Sains. 13 (1) : 16-20

[Kemenkes] Kementerian Kesehatan. 1990. Syarat Dan Baku Mutu Air Limbah. Jakarta (ID) : Kementerian Kesehatan.

[KLH] Kementerian Lingkungan Hidup. 1995. Syarat Kualitas Air Limbah. Jakarta (ID) : Kementerian Lingkungan Hidup.

[KLH] Kementerian Lingkungan Hidup. 2001. Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 Tahun 2001tentang Pengelolaan Kualitas Air Dan Pengendalian Pencemaran Air. Jakarta (ID) : Kementerian Lingkungan Hidup.

Komarawidjaja W. 2003. Pengaruh aplikasi konsorsium mikroba penetrifikasi terhadap konsentrasi ammonia (NH3) pada air tambak. J Tek Ling. 4 (2) :

62-67.

Komarawidjaja W. 2004. Konstribusi limbah diterjen terhadap status kehidupan perairan di DAS citarum hulu. J Tek Ling. 5(3) :193:197

Mangkoedihardjo S, Ganjar S. 2010. Fitoteknologi Terapan. Yogyakarta (ID) : Graha Ilmu.

Mangunwardoyo W, Tony S, Mufti PP. 2013. Bioremediation of influent wastewater treatment Bojongsoang Bandung Indonesia using consorsium aquatic plants and animal. IJRRAS. 14(1) : 150-160

Nadhifah A, Sri K, Nimas MSS. 2011. Pembuatan pakan kosentrat berbasis limbah filtasi pengolahan maltodekstrin (kajian prosentase penambahan ampas tahu dan pollard). J Indus. 1 (3) : 172-179

[PPRI] Peraturan Pemerintah Republik Indonesia. 2001. Pengelolaan Kualitas Dan Pengendalian Pencemaran Air. Jakarta (ID) : Kementerian Lingkungan Hidup.

Pracaya. 2008. Hama dan Penyakit Tanaman. Jakarta (ID) : Penebar Swadaya. Rovita DR, Pujiono WP, Prijadi S. 2012. Stratifikasi vertikal NO3-N dan PO4-P

15 Said NI. 2006. Penghilangan deterjen dan senyawa organik dalam air baku air

minum dengan proses biofilter unggun tetap tercelup. J Tek Ling. (1) : 97-108.

Salisbury FB, Cleon WR. 1995. Fisiologi Tumbuhan. Bandung (ID) : ITB Bandung. Sitompul DF, Mumu S, Kancitra P. 2013. Pengolahan air limbah cair hotel aston braga city walk dengan fitoremediasi menggunakan tumbuhan eceng gondok.

Rek Ling. 1 (2) : 1-10

Soewardi B, Utomo LH. 1975. Kemungkinan Pemanfaatan Tumbuhan Pengganggu Air Rawa Pening. Bogor (ID) : Ispection Report Biotrop

Widiyat W, Suprihatin, Herlambang A. 2010. Penyisihan amonia dalam upaya meningkatkan kualitas air baku PDAM-IPA Bojong Renged dengan pross biofiltrasi menggunakan plastik tipe sarang tawon. JAI. 6(1) : 64-67.

Yusuf G. 2008. Bioremediasi limbah rumah tangga dengan simulasi tanaman air. J Bumi Les. 2 (8) : 136-144

Zahmi HRHA, Sumarsono, Anwar S. 2012. Pertumbuhan dan produksi bahan kering eceng gondok sebagai sumber daya pakan di perairan yang mendapatkan kotoran itik. Animal Agric J. 1(1) : 307-318.

17 Lampiran 1 ANOVA uji Duncan analisis pertumbuhan tanaman, analisis

produktivitas nutrisi tanaman iris, dan nutrisi tanaman iris pada ketiga perlakuan selama empat minggu

Analisis Pertumbuhan Tanaman

Intercept 7128152.926 1 7128152.926 2.042E3 .000 .988

perlakuan 54772.519 2 27386.259 7.844 .002 .395

Error 83797.556 24 3491.565

Total 7266723.000 27

Corrected Total 138570.074 26

27

RIWAYAT HIDUP

Penulis bernama Rischa Wulandari, dilahirkan pada 02 September 1991 di Sidoarjo, Jawa Timur. Penulis merupakan anak pertama dari 2 bersaudara pasangan bapak Santoso dan ibu Suwarlik. Penulis menyelesaikan pendidikan menengah atas di SMA Negeri 1 Mojosari, Mojokerto pada tahun 2010. Penulis melanjutkan studi di Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) pada tahun 2010 dan diterima di Departemen Biologi. Selama menjadi mahasiswa penulis mendapat beasiswa Bidikmisi.

Selama kuliah penulis aktif dalam organisasi seperti Paskibraka IPB pada periode 2010-2011, pelatih paskibraka IPB pada periode 2011-2014, dan Inovator Muda pada periode 2013-2014. Penulis juga berpartisipasi dalam kepanitiaan beberapa acara seperti Pesta Sains Nasional, BIONIC, dan Pelatihan Pembuatan Proposal PKM (P4).

Pada tahun 2013 penulis menjadi finalis Youth Environmental Science di IPB dan pernah menjadi pemakalah dalam Seminar Nasional Biologi, sains, lingkungan, dan pembelajarannya di UNS Solo, Jawa Tengah. Selain itu pada tahun 2013 penulis mendapat dana hibah PKM-Penelitian dan PKM-Pengembangan Masyarakat serta pada tahun 2014 penulis mendapat dana hibah PKM-Penelitian.