III. METODE PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu
Penelitian dilaksanakan pada beberapa lokasi yaitu: (1) rumah kaca Program Studi Analisis Lingkungan, FMIPA, IPB, (2) Kebun Percobaan Sindangbarang, (3) Median Jalan Tol Jagorawi km 43.3-43.5, dan (4) Tepi Jalan Tol Jagorawi km 12.8 dan 10.4.
Analisis beberapa sifat fisiologi dan anatomi tanaman dilaksanakan di Laboratorium Unit Jasa Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, IPB; Laboratorium Taksonomi, serta Laboratorium Fisiologi Tanaman Departemen Biologi, IPB. Analisis serapan NO2 dilaksanakan di Puslitbang Teknologi Isotop
dan Radiasi, Badan Tenaga Atom Nasional (BATAN). Preparasi alat dan bahan untuk pengukuran beberapa parameter kualitas udara serta analisis kimia dilakukan di laboratorium Sistem dan Manajemen Lingkungan, FMIPA, IPB. Waktu penelitian 14 bulan dari bulan Januari 2006 sampai dengan bulan Februari 2007.
3.2. Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan adalah berbagai jenis tanaman yang banyak digunakan sebagai tanaman jalur hijau jalan dan diseleksi berdasarkan penelitian pendahuluan yaitu P. indicus, L. speciosa, C. sumatrana, D. regia, G.arborea, C. burmanii, S. macrophylla, dan M. elengi. Selain itu bahan yang digunakan adalah bahan kimia untuk paparan dan pengukuran serapan NO2 dan N total daun; bahan
kimia untuk pengukuran NO2, NH3, SO2, H2S, dan Pb udara ambien; bahan kimia
untuk pengukuran kandungan asam askorbat, total klorofil, dan pH daun.
Alat yang digunakan untuk mengukur pertumbuhan tanaman antara lain adalah meteran, mikrometer, dan leaf area meter. Alat yang digunakan untuk pengukuran kerapatan stomata antara lain adalah gelas objek dan kaca penutup, mikroskop, mikrometer garis, dan mikrometer pentas. Alat untuk pengambilan contoh dan analisis udara ambien antara lain adalah empinger, labu ukur 50 ml, pipet mohr 1, 5, dan 10 ml, buret 50 ml, kertas saring grade GF, aspirometer model kymko, spektrofotometer UV-Vis (sinar tampak), dan spektrofotometer
serapan atom. Alat untuk analisis asam askorbat, klorofil, pH, dan kadar air daun antara lain adalah tabung reaksi, labu ukur 50 ml, blender, timbangan, oven, penangas air, pH meter (Hanna 211), dan spektrofotemeter UV-Vis. Alat untuk pemaparan dan analisis kandungan 15N dan N total daun environmental testing (Ogawa Seiki 6328) gas chamber, lampu pijar, termometer, lux meter, pompa vakum, leaf area meter, spektrometer emisi (Yasco-N151).
3. 3. Rancangan Penelitian
Sebelum dilaksanakan penelitian terlebih dahulu dilakukan survei jenis-jenis tanaman jalur hijau di jalan tol Jagorawi. Beberapa kriteria umum yang digunakan untuk tanaman jalur hijau jalan yaitu mudah tumbuh, tajuk rindang, percabangan tidak mudah patah, dan mampu menyerap pencemar. Selain itu pemilihan jenis tanaman juga mempertimbangkan keragaman famili. Beberapa data dari hasil penelitian sebelumnya digunakan untuk melihat kemampuan tanaman dalam menyerap NO2. Dari jenis tanaman yang terpilih kemudian
dilakukan penelitian pendahuluan berupa analisis kandungan asam askorbat. Selanjutnya dipilih 8 jenis tanaman dengan kandungan asam askorbat dari kisaran rendah, sedang, dan tinggi untuk digunakan sebagai tanaman uji.
Penelitian ini terbagi atas tiga percobaan yaitu : (1) percobaan untuk mengkaji kemampuan serapan dan distribusi nitrogen yang berasal dari NO2
(kondisi terkontrol dan semilapang); (2) percobaan untuk mengkaji toleransi jenis tanaman terhadap pencemar udara; (3) percobaan untuk mengkaji keefektifan vegetasi mengurangi konsentrasi NO2 akibat aktivitas transportasi.
3.3.1. Percobaan Kemampuan Serapan NO2
Tujuan dari percobaan ini adalah mengetahui kemampuan tanaman dalam menyerap NO2 dan mengetahui distribusi nitrogen yang berasal dari NO2. Faktor
yang dilihat pengaruhnya adalah kerapatan stomata. Percobaan dilakukan dalam kondisi terkontrol dan semi lapang.
3.3.1.1. Percobaan dalam Kondisi Terkontrol
Tanaman yang digunakan berasal dari biji atau stek batang dari induk yang sama yang merupakan koleksi Unit Pengembangan Kebun Raya Bogor. Tanaman ditempatkan dalam pot berdiameter 30 cm yang berisi campuran tanah dan kompos dengan perbandingan 3:1(v/v). Pemeliharaan tanaman berupa penyiraman secara teratur dan pemupukan awal dengan NPK (15:15:15) dosis 1 gram/polybag. Tanaman dipelihara dalam rumah kaca kurang lebih selama empat bulan hingga mencapai tinggi 60-70 cm.
Tanaman yang mendapat perlakuan exposure gas NO2 dipilih berdasarkan
kondisi morfologi yang relatif seragam. Selanjutnya pada tanaman uji dilakukan proses exposure dengan menggunakan gas NO2 berlabel (99% atom 15N) dalam
gas chamber sesuai dengan metode Nasrullah et al., 1997 (Gambar 11).
Tahapan Exposure Gas NO2
Tanaman yang memperoleh perlakuan exposure gas NO2 ditempatkan di
dalam gas chamber kedap udara yang terbuat dari bahan flexy glass dengan tebal 4 mm dengan volume 1000 liter. Dalam gas chamber ditempatkan 4 kipas angin kecil (diameter kipas 7.5 cm) dan satu kipas angin besar (diameter kipas 20 cm). Selama proses exposure, kipas angin kecil dijalankan sedangkan kipas angin besar hanya dijalankan selama 5 menit pertama untuk mengaduk dan meratakan penyebaran gas NO2 dalam gas chamber .
Gas chamber ditempatkan di dalam environmental testing chamber (Ogawa Seiki 6328) yang berukuran 4.0 x 1.7 x 2.4 m dengan pintu berukuran 0.1 x 1.8 m. Suhu dan dalam gas chamber diatur melalui pengaturan suhu dan kelembaban pada environmental testing chamber yaitu 30ºC dan kelembaban udara pada awal perlakuan adalah 60%. Intensitas cahaya di dalam gas chamber sebesar 1000 lux diatur dengan penggunaan lampu yang sesuai.
Exposure gas NO2 dilakukan dengan cara menyuntikkan gas ke dalam gas
chamber. Gas NO2 diambil dari tabung melalui sampling line dengan
menggunakan syringe 5 cc (hamilton gastight syringe) dan disuntikkan ke dalam gas chamber sebesar 3 ppm (ml per 1000 l) .
Gambar 11. Gas chamber untuk exposure gas NO2 (kondisi terkontrol)
Pada setiap perlakuan, ke dalam gas chamber 1 dan 2 masing-masing dimasukkan tiga jenis tanaman dan dipapar selama 60 menit. Selama proses exposure bagian media tanam ditutup plastik menghindari penyerapan gas NO2
oleh tanah. Setelah proses exposure, pintu chamber dibuka dan kipas angin dinyalakan untuk mengeluarkan gas NO2 yang masih tersisa.
Analisis Serapan dandistribusi 15N
Kemampuan tanaman menyerap NO2 ditunjukkan dengan bobot 15N pada
tanaman. Analisis serapan dan distribusi 15N dilakukan sesuai metode Nasrullah (1997). Tanaman yang telah diperlakukan dengan 15NO2 dikeluarkan dari gas
chamber dan dipisahkan antara bagian batang, daun, dan akar. Luas daun dari seluruh daun tanaman diukur dengan menggunakan leaf area meter. Selanjutnya bagian batang, daun, dan akar dioven dengan suhu 70ºC selama 2 x 24 jam (bobot kering konstan) dan ditimbang bobot keringnya, kemudian dihaluskan untuk penentuan kadar nitrogen. Analisis kandungan N total pada tiap bagian tanaman ditentukan dengan metode kjeldahl dan kadar 15N diukur dengan spektrometer emisi (yasco, N-151).
Analisis Kerapatan Stomata Daun
Sampel daun segar yang akan dianalisis dioles dengan menggunakan kuteks bening pada bagian permukaan yang menghadap ke atas (abaksial), permukaan yang menghadap ke bawah (adaksial), dan dibiarkan mengering. Setelah kering lapisan kuteks dikelupas dengan menggunakan pinset runcing. Lapisan kuteks diletakkan pada kaca objek secara terbalik, kemudian diteteskan air dan ditutup dengan kaca penutup (cover glass). Selanjutnya preparat diamati di bawah mikroskop binokuler pada perbesaran 40 x 10. Nilai kerapatan stomata tiap jenis tanaman dihitung berdasarkan rata-rata kerapatan 9 preparat (3 ulangan daun dengan 3 ulangan pengamatan).
Pengukuran panjang dan lebar stomata dilakukan dengan menggunakan mikrometer garis pada lensa okuler, sedangkan peneraan ukurannya digunakan mikrometer Pentas pada lensa objektif. Pengukuran stomata pada tiap preparat dilakukan sebanyak 3 kali. Pengukuran stomata dilakukan terhadap bagian yang paling panjang dan paling lebar dari sel penjaganya. Stomata yang diukur pada tiap preparat adalah stomata terbesar, terkecil, dan yang paling banyak dijumpai.
3.3.1.2. Percobaan Semi Lapang
Pada percobaan semi lapang digunakan gas chamber dengan volume 1000 dm3, berukuran 150 x 110.2 x 60.5 cm. Gas chamber dilengkapi dengan 4 kipas angin kecil dan satu kipas angin besar yang terus dinyalakan selama proses exposure sehingga udara tercampur merata (Gambar 12). Semua jenis tanaman yang digunakan mempunyai tinggi berkisar antara 120-135 cm.
Gas chamber ditempatkan pada ruang terbuka dengan mendapatkan kondisi penyinaran sesuai dengan kondisi alami. Suhu dan kelembaban relatif di dalam gas chamber pada awal proses exposure diatur sesuai dengan kondisi alami yaitu 30 C dan 60%. Untuk mendapatkan faktor lingkungan awal yang relatif seragam, maka perlakuan exposure dilakukan mulai pukul 09.00 sampai pukul 10.00.
Gambar 12. Gas chamber untuk exposure gas NO2 (semilapang)
Metode Pengumpulan Data
Tanaman yang diuji dimasukkan dalam gas chamber. Sebanyak tiga jenis tanaman ditempatkan di dalam gas chamber pada tiap proses exposure. Exposure gas NO2 dilakukan dengan cara menyuntikkan gas 15NO2 ke dalam gas chamber.
Gas 15NO2 diambil dari tabung melalui sampling line dengan menggunakan
syringe 5 cc (hamilton gastight syringe) dan disuntikkan ke dalam gas chamber sebesar 3 ppm. Exposure dilakukan selama 60 menit sesuai metode Nasrullah (1997). Selanjutnya tanaman dikeluarkan dari gas chamber dan dipisahkan bagian batang, daun, dan akar, kemudian dilakukan pengukuran luas daun dengan menggunakan leaf area meter.
Selanjutnya bagian tanaman yang sudah dipisahkan dioven dengan suhu 70ºC selama 2 x 24 jam, ditimbang bobot keringnya, dan kemudian dihaluskan untuk selanjutnya dilakukan analisis kandungan nitrogen. Analisis kandungan N total dilaukan dengan metode kjeldahl dan serapan NO2 diukur dengan
spektrometer emisi (yasco, N-151).
Bobot nitrogen yang berasal dari gas 15NO2 dihitung menurut rumus :
% kelimpahan atom 15N sampel
N yang berasal dari 15NO2 = x N total
% kelimpahan atom 15N dari NO2
Untuk 15N blanko digunakan % atom 15N di alam yaitu 0.367%. Nilai serapan NO2 adalah kadar 15N pada daun, batang, akar dibagi dengan bobot kering
daun. Data lingkungan yang diukur adalah suhu udara dan suhu dalam bilik gas, kelembaban udara, dan intensitas cahaya selama proses exposure.
Metode Analisis Data
Rancangan percobaan yang digunakan dalam percobaan serapan NO2 dan
distribusi 15N adalah rancangan petak terbagi (split-plot design) dengan dua faktor (A dan B). Model linear yang digunakan adalah:
Yijk = µ + i + ik + ßj+ (ß)ij + εijk
Keterangan:
Yij = nilai pengamatan pada taraf faktor A taraf ke-i faktor B taraf ke-
j dan ulangan ke k µ = rataan
i = pengaruh utama faktor A (kondisi percobaan, terdiri dari
terkontrol dan semilapang)
ßj = pengaruh utama faktor B (8 jenis tanaman, terdiri dari:
1 = P. indicus, 2 = L. speciosa, 3 = C. sumatrana, 4 = D. regia, 5 = G. arborea, 6 = C. burmanii, 7 = S. macrophylla,
dan 8 = M. elengi)
(ß)ij = interaksi faktor A dan faktor B
εijk = pengaruh acak dari anak petak
Data serapan dan distribusi 15N diolah dengan menggunakan ANOVA dan jika terdapat beda nyata dilakukan uji Duncan pada taraf =5%.
3.3.2. Percobaan Toleransi Jenis Tanaman terhadap Pencemar Udara
Tujuan dari percobaan ini adalah menentukan toleransi jenis tanaman terhadap bahan pencemar udara. Tanaman yang digunakan ditanam dalam pot berdiameter 30 cm yang berisi campuran tanah dan kompos dengan perbandingan (3:1 v/v). Pada saat aplikasi di lokasi percobaan (Sindangbarang dan Jagorawi) tanaman sudah mempunyai tinggi sekitar 1-1.5 m. Sebanyak 48 pot tanaman ditempatkan di median jalan tol km 43.3-43.5 dan dibiarkan terpapar oleh bahan pencemar yang berasal dari aktivitas transportasi selama 4 bulan (Gambar 13a). Sebanyak 24 pot tanaman yang terdiri dari 8 jenis tanaman masing-masing 3
ulangan ditempatkan di daerah yang relatif tidak tercemar (kebun percobaan Sindangbarang IPB, Gambar 13b).
Pemeliharaan tanaman di lapang dilakukan dengan cara menyiram secara teratur dua kali sehari pada pagi dan sore hari. Setiap pot tanaman dibungkus plastik transparan untuk mempertahankan kelembaban tanah.
a) b)
Gambar 13. Penempatan tanaman uji di median jalan tol Jagorawi (a) dan kebun percobaan Sindangbarang (b)
Metode Pengumpulan Data
Untuk melihat toleransi jenis tanaman terhadap pencemar udara maka dilakukan pengamatan dan pengukuran beberapa parameter pertumbuhan yaitu:
1. Tinggi tanaman, diukur setiap minggu 2. Jumlah daun total, diukur setiap minggu
3. Pertambahan luas daun tiap tanaman, diukur setiap 4 minggu hingga akhir pengamatan (minggu ke 14). Luas daun diperoleh dengan cara menjiplak sampel daun, masing-masing sebanyak 30 daun pada tiap jenis tanaman, pada awal pengukuran (4 minggu), kecuali pada C. sumatrana tidak dilakukan pengukuran.. Pengukuran selanjutnya dilakukan pada sampel daun yang sama ditambah dengan daun yang baru terbentuk.
4. Kandungan asam askorbat total, khlorofil total, pH, dan kadar air daun dari tiap jenis tanaman diukur pada akhir pengamatan (minggu ke 14)
Sebagai data pendukung dilakukan pengukuran suhu, kelembaban udara harian, kecepatan dan arah angin, konsentrasi NO2, NH3, SO2 , H2S, O3, CO, Pb
udara ambien, total debu, serta kepadatan kendaraan harian. Metode pengukuran kondisi fisiologi tanaman serta data lingkungan ditampilkan pada Tabel 4.
Tabel 4. Metode pengukuran kondisi fisiologi tanaman dan data lingkungan
Parameter Metode
Asam askorbat Spektrofotometri (sinar tampak, 540 nm) Klorofil total Spektrofotometri (sinar tampak, 652 nm) PH ekstrak daun pH meter
Kadar air Oven
NO2 Griess-Saltzman
NH3 Indofenol
SO2 Pararosanilin
H2S Metilen Blue
Debu Gravimetri
O3 Neutral Buffer Potassium
CO Aspirometer
Pb AAS (Spektofotrometri serapan atom)
Parameter Pertumbuhan Tanaman.
Pertumbuhan tanaman yang diamati adalah pertambahan tinggi tanaman dan pertambahan luas daun total.
a. Pertambahan Tinggi Relatif
Pertambahan tinggi relatif (PTR) dihitung berdasarkan pertambahan tinggi tanaman dengan menggunakan rumus:
ln T(i)ta – lnT (i)to
PTR =
t Keterangan:
Tta = tinggi tanaman jenis ke-i pada akhir pengamatan
Tto = tinggi tanaman jenis ke-i pada awal pengamatan
t = waktu pengamatan (14 minggu)
b. Laju Pertumbuhan Relatif (RGR)
Laju pertumbuhan relatif (RGR) dihitung berdasarkan pertambahan luas daun tiap jenis tanaman dengan menggunakan rumus:
ln Ld(i)ta – lnLd (i)to
RGR =
t Keterangan:
Ld (i)ta = luas daun jenis ke-i pada akhir pengamatan
Ld (i)to = luas daun jenis ke-i pada awal pengamatan
t = selang waktu pengukuran (4 minggu)
Parameter Fisiologi Tanaman
Pengamatan fisiologi daun berupa analisis kandungan asam askorbat, klorofil total, pH daun, dan kadar air. Pengambilan sampel daun segar dilakukan pada akhir minggu ke-14, dilakukan pada pagi hari di antara pukul 07.00-08.00.
a. Asam askorbat. Kandungan asam askorbat ditentukan dengan metode spektrofotometri sinar tampak (Apriyantono et al., 1989). Sampel daun segar sebanyak 5 g dihaluskan di dalam blender dengan menggunakan larutan metafosfat asam asetat. Hancuran disaring dan ke dalam 15 ml filtrat ditambahkan 0.75 g arang aktif. Setelah dikocok rata dan disaring, sebanyak 4 ml hasil saringan ditempatkan dalam tabung reaksi kemudian ditambahkan 1 tetes thiourea 10% dan 1 ml dinitrofenilhidrazin. Tabung reaksi dimasukkan ke dalam penangas air 37C selama 3 jam. Tabung didinginkan dalam es dan ditambahkan H2SO4 85%, kemudian dikocok
merata. Setelah dibiarkan selama 30 menit, absorban larutan dibaca dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 540 nm.
b. Klorofil. Klorofil total daun (mg g-1) ditetapkan dengan metode spektrofotometri sinar tampak (Arnon, 1949). Sampel daun segar sebanyak 1g dihaluskan dan ditambah aceton 80% hingga jaringan menjadi homogen. Ekstrak dipindahkan ke labu ukur 50 ml melalui kertas saring. Prosedur ekstrasi pada sisa jaringan diulangi sehingga volume dalam labu ukur mencapai 50 ml. Selanjutnya 2.5 ml larutan dimasukkan kedalam labu ukur 25 ml dan diencerkan hingga volume 25 ml hingga diperoleh supernatan. Selanjutnya supernatan diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 652 nm.
c. pH ekstrak daun. Derajat keasaman (pH) ekstrak daun diukur dengan pH meter (Apriyantono et al.,1989). Sampel daun segar yang telah dihaluskan sebanyak 5 g ditambah air bebas ion sebanyak 50 ml dan pH suspensi diukur dengan pH meter.
d. Kadar air. Kadar air daun ditetapkan dengan metode oven (Apriyantono et al., 1989). Sampel daun sebanyak 5 g dioven pada suhu 80º C selama 2 x 24 jam dan bobot keringnya konstan.
Parameter Kualitas Udara
Pengukuran konsentrasi udara ambien meliputi gas NO2, NH3, H2S, SO2,
CO, Pb, dan debu sesuai dengan Lodge (1988). Metode dan prinsip pengukuran ketujuh parameter tersebut ditetapkan sebagai berikut :
a) Nitrogen dioksida (Metode Griess-saltzman). Nitrogen dioksida di udara ambien diserap dalam larutan penyerap yang mengandung asam sulfanilat dan N-(1-naphtyl)-ethylene diamin dihydro chloride membentuk senyawa berwarna merah muda. Intensitas warna yang terjadi diukur pada panjang gelombang 550 nm.
b) Amonia (Metode Indofenol). Amonia di udara diserap dengan larutan penyerap H2SO4 0.1 N. Amonia akan bereaksi dengan asam sulfat
membentuk garan amonium. Garam amonium yang terbentuk bereaksi dengan fenol dan hipoklorit membentuk senyawa indofenol yang berwarna biru. Intensitas warna yang terjadi diukur dengan spektro fotometer pada panjang gelombang 640 nm.
c) Sulfur dioksida (Metode Pararosanilin). Sulfur dioksida di udara diserap oleh kalium tetrachloro mercurate (TCM) akan membentuk senyawa kompleks dichlorosulfito mercurate. Selanjutnya senyawa yang terbentuk direaksikan dengan pararosanilin dan formaldehide yang akan membentuk senyawa kompleks pararosanilin methylsulfonat yang berwarna merah ungu. Intensitas warna yang terjadi diukur dengan spektro fotometer pada panjang gelombang 548 nm.
d) Hidrogen sulfida (Metode Metilen blue). Hidrogen sulfida di udara diserap oleh Zn-asetat 5%. Reaksi dengan larutan diamin (0.15
%(N,N-dimethyl-1,4-phenylen diamonium diklorida) memben-tuk metilen blue yang berwarna biru. Intensitas warna yang terjadi diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 670 nm.
e) Debu (Metode Gravimetri). Kertas fiber filter yang akan digunakan dioven terlebih dahulu, kemudian dalam keadaan kosong ditimbang. Selanjutnya kertas fiber diletakkan di lapangan terbuka selama satu jam. Kertas filter dioven kembali. Selanjutnya kertas fiber filter yang telah berisi debu ditimbang untuk mendapatkan bobot akhir filter.
Kandungan partikel debu dihitung dengan rumus: (Wf – Wi) x 10 6 Partikel debu = Vt Keterangan: Partikel debu (μg m-3 ) Wf = bobot akhir filter (g) Wi = bobot awal filter (g)
Vt = volume udara sampel total (m3)
f). Ozon. Contoh udara diserap larutan Neutral Buffer Potasium (NBKI) dan absorbansi diukur dengsn spektrofotometer pada panjang gelombang 352 nm. g). CO (Aspirator). Karbon monoksida ditentukan dengan menggunakan
Aspirator model kymko. Aspirator diaktifkan dengan mengatur tekanan udara sebesar 1 atm. Selanjutnya aspirator dibiarkan selama 5 menit. Pada skala terbaca kandungan CO yang terserap.
h). Pb ( AAS ). Senyawa Pb di udara dianalisis dengan metode AAS. Sampel diambil dengan menggunakan pompa vakum udara, bersamaan dengan kandungan debu di udara. Kertas saring milipore diameter 5.5 cm per filter dimasukkan ke dalam sel holder yang terhubung dengan selang ke flow meter dan pompa vakum. Sampling dilakukan selama 2 jam pada laju alir sekitar 25 l/menit. Kertas saring ditimbang dan ditambahkan 20 ml larutan pengekstrak (campuran 182 ml HCL dan 65 ml HNO3 pekat dalam 1 L air). Kemudian
dipanaskan sampai larut pada suhu 100 ºC selama 50 menit. Larutan dimasukkan ke dalam labu ukur 50 ml dan ditera dengan air bebas ion.
Selanjutnya disaring dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer dan diukur absorbannya dengan AAS pada panjang gelombang 217.0 nm.
Metode Analisis Data
Rancangan percobaan yang digunakan dalam percobaan serapan NO2 dan
distribusi 15N adalah rancangan petak terbagi (split-plot design) dengan dua faktor (A dan B). Model linear yang digunakan adalah:
Yijk = µ + i + ik + ßj+ (ß)ij + εijk
Keterangan:
Yij = nilai pengamatan pada taraf faktor A taraf ke-i faktor B taraf ke-
j dan ulangan ke k µ = rataan
i = pengaruh utama faktor A (kondisi percobaan, terdiri dari
kontrol (tidak terpolusi) dan (terpolusi)
ßj = pengaruh utama faktor B (8 jenis tanaman, terdiri dari:
1 = P. indicus, 2 = L. speciosa, 3 = C. sumatrana, 4 = D. regia, 5 = G. arborea, 6 = C. burmanii, 7 = S. macrophylla,
dan 8 = M. elengi)
(ß)ij = interaksi faktor A dan faktor B
εijk = pengaruh acak dari anak petak
Semua data parameter pertumbuhan dan parameter fisiologi tanaman diolah dengan ANOVA dan jika terdapat beda nyata dilakukan uji Duncan pada taraf = 5%. Selain itu data kandungan asam askorbat, khlorofil, pH, dan kadar air daun dihitung berdasarkan formula APTI (air pollution tolerance index) (Singh et al., 1991) :
A (T + P) + R
APTI =
10 Keterangan:
A = asam askorbat total (mg g-1) T = klorofil total (mg g-1) P = pH daun
Pengukuran Toleransi Tanaman terhadap Pencemar Udara
Toleransi tanaman diukur berdasarkan laju pertambahan luas daun (RGR) yang diolah dengan ANOVA, dan jika terdapat beda nyata dilakukan uji Duncan pada taraf = 5%. Selanjutnya dilakukan pemberian skor berdasarkan hasil uji Duncan tersebut (modifikasi Dahlan, 1995). Skor 1 jika terdapat beda nyata dan rerata tanaman terpolusi lebih rendah dari kontrol/ tidak terpolusi. Skor 2 diberikan jika rerata tanaman kontrol dan terpolusi tidak berbeda nyata; skor 3 jika terdapat beda nyata dan rerata tanaman terpolusi lebih tinggi dari kontrol; Penggolongan toleransi tanaman ditentukan berdasarkan skor RGR yaitu termasuk toleran jika skor 3; toleransi sedang jika skor = 2; tidak toleran jika skor =1.
Sebagai pembanding, dilakukan juga penentuan toleransi tanaman berdasarkan metode APTI. Nilai APTI tiap jenis tanaman dalam kondisi terpolusi dibandingkan dengan tabel kriteria Sensitifitas dan Toleransi Tanaman (Singh et al., 1991) (Tabel 5). Untuk memperoleh informasi mengenai mekanisme fisiologi yang mempengaruhi toleransi tanaman, maka dilakukan pembandingan tingkat toleransi dan perubahan kondisi fisiologi.
Pendugaan Kemampuan Tanaman Menyerap NO2.
Nilai kemampuan tanaman menyerap NO2 di lapang dihitung berdasarkan
luas daun tanaman kondisi terpolusi pada akhir pengamatan (minggu ke-14) dikalikan dengan kemampuan jenis tanaman menyerap 15N per luasan daun.
Tabel 5. Kriteria sensitivitas dan toleransi tanaman menurut Singh et al., 1991
Kriteria Deciduous Evergreen
Sensitif <14 <12
Sedang 15-19 13-16
Cukup Toleran 20-24 17-20
Toleran >24 >20
3.3.3. Percobaan Pengurangan Gas NO2 oleh Vegetasi
Percobaan ini terdiri dari dua unit percobaan yang berbeda. Percobaan pertama mengkaji sebaran gas NO2 pada tiga ketinggian dan tiga jarak dari sumber
sumber emisi terhadap pengurangan konsentrasi gas NO2 akibat aktivitas
transportasi. Pengukuran k di dan 10.4.
Metode Pengumpulan Data
Pengukuran konsentrasi NO2 udara ambien dilakukan di tempat terbuka
(tepi Jalan Tol Jagorawi km 10.4) dan bervegetasi (tepi jalan tol Jagorawi pada km 12.8). Pada percobaan pertama, pengukuran konsentrasi NO2 dilakukan pada
tiga jarak yang berbeda yaitu 5, 15, dan 25 m dari sumber emisi serta ketinggian yang berbeda yaitu 1.5, 3, dan 10 m di atas permukaan tanah. Titik pengambilan sampel NO2 udara ambien di tempat terbuka dan bervegetasi serta profil vegetasi
dari masing-masing lokasi dapat dilihat pada Gambar 14 dan Lampiran 1.
Pada percobaan ke dua, dilakukan pengukuran konsentrasi gas NO2 udara
ambien pada tempat terbuka dan bervegetasi pada tiga jarak dan tiga waktu pengukuran yang berbeda yaitu 5, 15, serta 25 m dari sumber emisi pada pagi, siang, dan sore hari. Pengukuran pada tempat terbuka dan bervegetasi dilakukan pada saat yang bersamaan, pagi (pukul 9.00-10.00), siang (pukul 12.00-13.00), dan sore hari (pukul 15.00-16.00) dengan 3 kali ulangan. Sebagai pelengkap dilakukan juga pengukuran suhu udara, kelembaban udara, kecepatan dan arah angin, serta kepadatan kendaraan pada saat pengukuran konsentrasi gas NO2.
km10.4____________Cibubur_km12.8__________________________Bogor Jalan tol Jagorawi
Arah ke Jakarta _______________________________________________________________ 5m 5m Vegetasi G. arborea 10 m 10 m Tempat terbuka 10m Kebun singkong 10m Kebun penduduk
Gambar 14. Titik pengambilan sampel NO2 udara ambien di tempat terbuka dan
Metode Analisis Data
Rancangan percobaan yang digunakan dalam percobaan sebaran konsentrasi gas NO2 pada berbagai ketinggian dan jarak dari sumber emisi adalah rancangan
faktorial acak lengkap.
Model linier yang digunakan adalah : Yij = + αi + βj + (αβ)ij + εijk
Keterangan:
Yij = nilai pengamatan
µ = rataan
αi = pengaruh faktor ketinggian taraf ke-i (tiga ketinggian di atas
permukaan tanah) yaitu 1.5, 3, dan 10 m
βj = pengaruh faktor jarak taraf ke-j (tiga jarak dari sumber emisi),
yaitu jarak 5, 15, dan 25 m dari bahu jalan
(αβ)ij = pengaruh interaksi faktor ketinggian dari permukaan tanah dan
jarak dari sumber emisi εijk = galat percobaan
Rancangan percobaan yang digunakan dalam percobaan pengurangan konsentrasi gas NO2 oleh vegetasi adalah rancangan faktorial acak kelompok
dengan perlakuan adalah lokasi, jarak dari sumber pencemar yaitu 5, 15, dan 25 m, dan waktu pengukuran (pagi, siang, sore hari), dengan 3 ulangan. Model linier yang digunakan adalah:
Yij = + αi + βj + k +(αβ)ij + (β)jk + (α)ik +( αβ)ijk + εijkl
Keterangan:
Yij = nilai pengamatan
= rataan
αi = pengaruh faktor lokasi ke-i (dua lokasi)
βj = pengaruhfaktor jarak emisi taraf ke-j (tiga jarak dari sumber
emisi) yaitu jarak 5, 10, dan 15 m dari bahu jalan
k = pengaruh faktor waktu ke-k (tiga waktu pengukuran), yaitu pagi,
siang, dan sore hari
(αβ)ij = pengaruh interaksi lokasi ke-i dan jarak ke-j
(β)jk = pengaruh interaksi lokasi ke-i dan waktu pengukuran ke-k
( αβ)ijk=pengaruh interaksi lokasi ke-i, jarak ke-j, dan waktu ke-k
εijkl = galat percobaan
Selanjutnya data konsentrasi gas NO2 dan pengurangan gas NO2 oleh
vegetasi diolah dengan ANOVA dan jika terdapat beda nyata dilakukan uji selang berganda Duncan pada taraf =5%.
