bio.unsoed.ac.id I]I{TUK KULTUR MIKROALGA di area pertanaman padi. Keberadaannya tidak diinginkan (hanya sebagai gulma),

BIOLOGI GULMA AIR

DAI\I POTENSIT{YA

SEBAGAI PUPUK

I]I{TUK

KULTUR

MIKROALGA

Oleh: Dra.

Hexa

Aprilitna

Hidayah' M$

PEF{I}AHULUAN

Penguasaan

teknik

kultur

mikroalga harus

didasari

pengetahuan

biologi

organisme yang akan dibudidayakan dan prinsip kuttur

murni

(monospesifik spesies) Setiap spesies mikroalga mempunyai sifat

biologi

yang berbeda untuk menyesuaikan dengan

lingkungan tempat

kultur.

Kultw

mikroalga dilakukan

secara bertingkat. Salah satu aspek terpenting pada pelaksanaan

kultur

adalah pemupukan. Pemupukan hendaknya dilakukan tanpa menimbulkan efek samping bagi pemangsa. Pupuk non

kimia

dipedukan untuk meningkatkan pertumbuhan tanpa membahayakan. Menurut Soelchan (1995), hara yang dibutuhkan untuk perfumbuhan berupa berbagai macam unsur anaorganik baik unsur hara makro mauprm unsur hara

miko.

Dinyatakan lebih

laqiut

oleh Parson (1997), batrwa unsur

N

dan P merupakan dua unsur

pokok

yang harus tersedia dalam media

kultur

mikroalga

biasanya tersedia dalam bentuk

nitrat

dan fosfat.

Unsur

N

dan

P

penting

untuk

pembentukan

protein. Unsur

K

berfungsi dalam metabolisme karbohidrat. Fe dan Na

krperan

dalam pembentukan

khlorofil.

Sid an Ca mentpakan bahan untuk pembentukan

dinding

sel.

Vitamin

(812)

untuk memacu perlumbuhan dengan merangsang proses

fotosintesis.

Selain

itu

kondisi lingkungan seperti cahay4 suhu, tekanan osmosis dan pH

juga

dapat memacu atau menghambat pertumbirhan. Faktor genetik merupakan

faktor internal

yang sangat penting, karena sifat-sifat pertumbutran yang ada pada organisme

itu

sendiri yang mun'cul tanpa terkendali.

BIOLOGI GULMA

AIR

Gulma air merupakan tumbuhan yang tumbuh dengan baik

di

perairan daerah tropis maupun subtropis, mempunyai tempat tumbuh

di

kolam, saluran

air,

maupun

di

area pertanaman

padi.

Keberadaannya

tidak

diinginkan

(hanya sebagai gulma), terutama

di

sawah-sawah.

Di

dalam beberapa tumbuhan gulma terkandung rmsrn

N

dan

K

yang cukup

tinggi.

Pemanfaatanya sebagai

pupuk organik

akan menghemat pengeluaran dibanding penggunaan pupuk anorganik

(Arifin,

1996).

Christiani

et

al,

(200U

menyatakan beberapa

tumbuhan

gulma

telah dimanfaatkan sebagai

pupuk organik

dalam bidang

pertanian,

seperti

eontohnya

Aralla

ptnnata. Gulma air

tunbuh di sawall

lahan-lahan

pertanian,

keberadaannya sering melimpah sehinggamengganggutanaman pertanian" Sslvinia, Pktta, A{arsilea

dan Eiehornfa

merupakan

gulma

air

yang melimpah pada

persawahan padi. Deskripsi gulma air sebagai berikut:

l"

Eichornia

ernsripes (eceng

gondok)

Tumbuhan terapung, tetapi

bila perairan

dangkal akan berakar dari buku batang.

Tangkai

daun

menggelembung

seperti gondok" Batang

dan

tangkai

daun berongga udara seperti selaput

tipis

warna

putih.

Bunga ungu-biru,

Hidup

subur

di

genangan

air,

pinggr

sungai

dan

sawatr. Kegrmaan

untuk

makanan babi, pupuk, anyaman dan gas bio (Gambar

l).

Gembar

l,

Eicharma

sp.

7.

Marsilea

crenata

(paku tapak

air,

semanggi)

Hidup

di

tempat basah, sawah, kolam. Pada air yang dalarn, ental dan jarak nras-ruas panjang, helaian daun mengambang sejajar permukaan

air.

Daun

di

ujung,

terbagi

4

sama besato anak darm bentuk segitiga-bundar

telor

sungsang,

tidak

4ertangkai (Carnbar 2).

Salvinie n&tans

(kiambang

mata tele)

Tumbuh mengarnbang/ terapung bebas

di pemk

air.

Batang hrnggal, mendatar.

Daundaun banyak

t

30

helai

seperti bentuk

sayap

kupu-kupu,

tersusuR

berpasangano 2 terapung

di

permukaan dan

I

_{{kuncup terakhir} menggantung ke} bawah dan terendam dalam

air,

berubah meqiadi benang-benang lembut seperti

akar

{daun

air

*

fungsi

sebagai

akar}. Daun

bertangkai pendek,

wama

hiiau muda, tulang daun atas menonjol penuh

bintil

dengan seberkas rarnbut hal6s agar

tidak

basah" Pemrukaan

bawah

bulu-bulu

pendek

_{dan kaku" .*?ma}

_eoklat. Rimpang

tidak

berakar.

Hidup

di

tepi

rawq

kolam

dan sawah,$. cucullata

*

kiambang galing, daun padat, melebar, berbtk corong, rebih

kecil

dan

tipis

dari kiapung. Sebagai pakan babi (Gambar 3).

v

.\

Gamber

3. .$clufiria cp.

4"

Pistie _{sfiatiotes {kapu-kapun}

_kiepung}

Hidup

di

daerah tropis.

Mirip

sayrran

kol,

ukuran

kecil. Trmbuh

di

sawah,

rawa

kolam. Kapu-kapu _{sekerabat dengan talas, karena bentuk bunga.}

_Akar

_tambahan banyak, dengan

bulu'bulu

halus, parUang

_{dan lebat. Bentuk dan ukuran}

_daun

+

*$."1

beraneka sep€rti sendoko lidah atau ujung melebar, benhrk roset. Warna hijau ke pangkal memutih. Batang sangat pendek (Gambar 4).

Paku

air

yang

bersimbiosis dengan alga

Anabnens. Daun

berdaging, ukuras

kecil,

<1

mm,

2

helai bertumpuk

(l

terapung, tebal, berongga-rongga

)

hidtp

alga

hijau,

dapat mengikat nitrogen bebas langsung

dari udara;

I

terendem

di

bawah permukaan,

tipis,

dengan kotak

spora),

atas daun dengan

kutil-kutil

agar tidak ba$ah.

Aksr

1-5 tidak bercabang. Hidup

di

dataran rendah hingga ketinggian 2200 m

di

atas

permukaan laut. Untuk pupuk, makanan

itik

dan babi (Gambar 5).

rtuhkan berbagar senyawa

Unsur hara

mikro yaitu:

Fe, Zn"

Mn,

Cu,

I\dg Mo,

Co,

B.

Berbagai pupuk kpndnng

dan limbatr organik

dimanfaatkan

sebagai

pupuk untuk

menghemat pengeluaran. Pemanfaatan

kembali limbah

pertanian atau tumbuhan yang

tidak

berguna (misal:

gulma) untuk pupuk

hijau,

dapat melestarikan siklus hara dan

juga

sebagai satu cam pemanfaatan sumber daya alam seefisien

mungkin untuk

menghemat energi tanpa mencemari lingkungan.

Menurut Jumin

(1989) pemanfaatan

limbah organik

untuk

pupuk

dapat menghemat penggunaan

pupuk

anorganik. Disampiag

itrl"

pemakaian

limbah

organik,

juga

dapat menjaga keseimbangan

siklus

hara dalam tanah

dan mengurangi pencemaran lingkungan karena bahan-bahan kimia.

Penelitian tentang pemanfaatan

gulma

air

sebagai

pupuk

komersiil

seperti urea, telah dicobakan

di

beberapa negaxa

Asi4

akan

tetapi

pemakaian kebanyakan pada tanaman

pe*anian,

seperti

padi

dan

jagung.

Tumbuhan

gulma

air

umumnya mengandung

un$r

N

dan P yang cukup

tinggi

dan

tidak

membahayakan pemangsa. Dinyatakan oleh Christiam et

sl.

(2001) keistimewaan gulma

air,

khususnya

Azolla

juga

mampu memfiksasi nitrogen

dari

udara kareoa asosiasinya dengan mikroalga Anabsena

azollae,

Cyanobakteria yang hidup

di

dalam rongga daunnya. Tumbuhan

ini

bisa membantu menyuburkan tempat dimana hidup.

Aplikasi

dengan

pupuk

M-Bio

akan urampu memfermentasi batran organik dalarn waktu yang

relatif

cepat, 1-2

minggu

saja.

Proses fermentasi

tidak

mangeluarkan bau busuk, tetapi aroma khas fermentasi. Proses fermentasi menghasilkan senyawa

organik (protein, gula,

asarr

laktat,

asan

amino, alkohol,

dan

vitamin)

sehingga mudah diserap langsung oleh tanaman (Suharto, I 998).

PEMBUATAN

PUPUK

GULMA

AIR

Gulma

ur

(Azolla, Salvinia, Pistia,

Marsilea,

dan

Eichornia)

segar masing-rnasing seberat

I

kg

dibersitrkan dan dibuang akarnya,

ditiriskan dan

dihaluskan dengen menggunakan

blernds.

Pupuk

M-Bio

sebanyak 3 cc dan 5

g

gula dicampur dengan 1

liter

air dibiarkan 2x24 jam. Larutan dicampurkan pada gulma air.

Ditutup

dengan lembaran plastik hitamo diletakkan pada tempat yang hangat dan tidak kena sinar

matahari.

Setelah 7 batt ekstrak disaring dengan menggunakan kain penyaring dan disimpan dalam

botol.

Ekstrak yang diperoleh dapat

dianalisis

kandungan

N

dan

P nya sebelum digunakan dalam pemupukan selanjuhya.

Penentuan

N-total carr Semi-Mikro Kjeldahl

10

ml

larutan

ekstak

guhna

_air

dimasukkan

ke

dalam labu

takar

100

ml

dan diencerkan dengan aquades sampai

tanda

10

ml

dari

larutan dimasukkan

ke

dalam

labu

Kjeldahl

500

ml

dan ditambatrkan

l0

ml

HzSO+ (93-98% bebas

N)

kemudian

ditambahkan

5

gr

campuran NazSOr.HgO

(20:1) untuk

katalisator.

Kemudian

dididihkan

sampai

jernih

dan

dilaqiutkan

pendidihan

30

menit

lagi.

Setelah dingtn

dinding

dalam

labu

(ieldahl

dicuci

dengan akuades dan

dididihkan

lagi

selama 30

menit.

Setelah

dingin

ditambahkan 140

ml

akuades dan ditambatrkan 35

ml

larutan NaOH-NaaSzO: dan beberapa butiran

zink.

Dilakukan distilasi dan

distilat

ditampung sebanyak 100

ml

dalam erlenmeyer yang

berisi

25

ml

larutan

jenuh

asam borat dan beberapa tetes indikator methil merah/ methylen blue.

Iarutan

yang diperoleh

dititrasi

dengan 0.02

N HCl.

Total

N

dapat dihitung dengan perhitungan sebagai berikut:

Jumlah total

N

=

ml

HCI

x

N

lICl

x

14.008

x

F me/ml

ml

larutan

contoh

Keterangan: F = faktor pengenceran, dalam contoh petunjuk

ini

besarnya =10

Penentuan

P-total

(kandungan

orthofosfat)

dengan metode Stenum

Chlorida

Air

sampel

sejumlah 100

ml

ditambah

I

tetes

indikator

Phenolphtalein. Seytelah warna berubah menjadi merah muda, ditambahka beberapa tetes H2SO4 pekat. Ditambah 4,0

ml

reagen

moliMate

dan 0,5

ml

reagen Sn

Cl2

sambil diaduk.

Dibuat

larutan

standar

posfat

sebagai

berikut

larutan baku

fosfat

kadar

5

ppm

diencerkan,

kemudian dibuat larutan

baku

pembanding

yang

masing-masing berkadar 0,025; 0,05;

0,1;

A,25| 0,75 dan

I

ppm P, setelah 10 menit, dibandingkan wama yg terjadi.

Dirftur

dengan Spektrofotometer pada panjang gelcmbang 625 nm.

PO4

₌

1000

per

contoh

air

x

P

.(

Keterangan: P = mg/?O4 dari pembacaan 625 nm.

PENUTUP

Teknik

kultur

harus didasari pengekhuan

biologi

organisme

yang

akan

dibudidayakan

dan

media

pertumbuhan.

Mmedia

kultur

seperti

kultw

skala

lahratorium

atau menggunakan pupuk dengan komposisi sebagai

berikut:

Urea 80 ppm, TSP

30

ppm,

ZA20

ppm,

FeCl} 2

ppm,

EDTA

5 ppm dan

Vitamin

Bl2

0,001

ppm.

Selain

itu

dapat menggunakan pupuk organik. Pemanfaatan gulma

air

sebagai pupuk

komersiil

seprti

ureq

telah disobakan

di

beberapa negaxa Asia" akan tetapi

pemakaian kebanyakan pada tanaman pertanian, seperti padi dan jagung. Tumbuhan

gulma

air

umumnya

mengandung

unsur

N

dan

P

yang

cukup

tinggi

dan

tidak pemangsa.

DAFTAR PUSTAKA

Abdulkadir,

S. 1996. Sekilas Uraian Mengenai Azolla. Buletin Kebun Raya Bogor. 5

{5}:171-176.

Arifino

Z.

1990.

Azolla.

Pembudidayaan

dan

Pemanfaatan Pada Tanaman Padi. Penebar Swaday4 Jakarta.

A;llyru"

I.

S.

2995.

Isolasi

Pigmen

Biri

Phycocyanin

dari Mikroalga

Spirulina

platensis. Oseaaologi dan

Limnologi di

Indonesia

iB

79-92.

Badan Penelitian

dan

Pengembangan Pertanian. 1990.

Pefimjuk Teknis

Budidays Pakan

Alami

Iksn dan Udang. Departemen Pertanian, Jakarta.

Bell, P.

R.

1992. Green Plants.

Their Origin

and

Diversity.

Dioscorides Press,

Portland, Oregon.

Bold,

H.c.

and

Michael

J.

wynne.

1985. Introduction

to

the Algae. sec.

Ed. Prestice

Hall

Inc., Englewood

Cliffs.

N.J. 07632.

Borowitzka,

M.

A.

dan

L.

J.

Borowitzka.

1988. Dunaliella.

Microalgal Biotechnology. Cambridge University Press, Cambridge.

campbell,

N.A.,

J.B.

Reece

and

L.G. Mitchell.

1999.

Biologi. Edisi

Kelima. Terjemahan Manalu" W. Penerbit Erlangg4 Jakarta.

Christiani,

A.

S. Piranti,

dan

N.

Andriyani.

1992.

Pengaruh

Salinitas

Terhadap Perkembangan

dan

Populasi

Monokultur Chlorella

sp.

Laporan Penelitian Fakultas

Biologi

Unsoed, Prnwokerto.

A.

S.

Siregar, dan

A.

S.

Piranti.

1999. Pengolahan

Air

Limbah

Bekas

Pemeliharaan

Gurami

Menggunakan

sistem Trickling

Filter

dan Penambahan

Kapur.

_{Laporan Penelitian Fakultas}

_Biologi

_Unsoed,

(

_Purwokerto.

--,

H. A.

Hidayah, dan

A.

s.

siregar. 2001. pengaruh

unsur

Hara Nitrogen

dan

Posfat

_{Terhadap Pertrunbuhan Kiyambang}

(salvinia

molista

D.S.Mitchell).

. Laporan Penelitian Fakultas

Biologi

Unsoed, Purwokerto. Darleyo

W.

M.

1992.

Algal

Biology:

a physiological approach.

Blackwell

Scientific

Publications, Oxford, London.

Dire*;torat

Bina

Pembenihan. 1998. Budidaya

Mikroalga

Skala Laboratorium dan Massal. Direktorat Jenderal Perikanan" Jakarta.

Isnansetyo,

A.

dan

E.

Kumiastuty. 1995. Teknik

kultur

phytoplanktoa

_dan

Zooplankton.

Pakan

Alami untuk

Pembenihan Organisme

Lagt.

Penerbit Kanisius, Yogyakarta.

Lee,

R.

E.

i989.

Phycology.

Sesond

Edition.

Cambridge

University

Press,

New

York.

Merchant,

R

E.

2006.

The Bsnodifits

of

Dietary

supplementation

with

Chlorella

pyrenoidosa

in

Patients

with

Braia

cancer

or

Suffering

from

certain

Common Chronic Illnesses.

http://ruskandi.tripod.conlidl

s.htnl.

Nurhidayati,

T.,

S.

B.

M.

Sambiring dan

M. Munir.

2005. Pengaruh Penambahan

IAA

Terhadap

Laju

Pertumbuhan

Populasi

Spirulina

sp. Dalam

Media

zarouk Modifikasi.

Jurnal

IPTEK

I

(3)

:

143-150.

OH-Hama"

T.

and

S.

Miyachi.

1988.

Chlorellu

Milroalgae

Biotechnology. Cambrisge, London.

Pandebesie,

E.

S.

Dan

Susi,

A. W.

2005. Green

Algae (Chloretla

sp.) Biosorption

forNitrat

and Phospat. Jumal Purifikasi 6

(1)

: 73-78.

Martosudamro,

B.

dan Sabarudin,

S.

1980. Makanan

Hidup

Larva Udang Paneid. Direktorat Jenderal Perikanan, Departemen Pefraniag Jakarta

Sze,

P.

1993.

A.

Biology of

The Algae. Second

Edition. Wm.

C. Brown Publishers, Oxford, England.

Sutomo. 2005.

Kultur

Tiga Jenis Mikroalga (Tetraselmis,

Chlorella

danChaetoceros

gracilis)

dan

Pengaruh

Kepadatan

Awal

Terhadap

Pertumbuhan

di

Laboratorium. Oseanologi dan

Limnologi di

Indonesia 37: 43-58.

Vashishta. 1979.

Botany

for

Degree Student,

Algae.

S. Chand and Company

Ltd.

Ram Nagar, New Delhi.