SKRIPSI. Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian Universitas Udayana.

(1)

i

MENINGKATKAN KUALITAS AIR IRIGASI DENGAN

MENGGUNAKAN TANAMAN KAYU APU (Pistia stratiotes L.)

DAN TANAMAN AZOLLA (Azolla sp.) DI SUBAK SEMBUNG,

PEGUYANGAN, DENPASAR

SKRIPSI

Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian Universitas Udayana

Oleh

Ni Wayan Maya Sari 1205105013

KONSENTRASI ILMU TANAH DAN LINGKUNGAN PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS UDAYANA

(2)

ii

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA SKRIPSI

Bersama ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Saya bersedia dikenakan sanksi sebagaimana diatur dalam aturan yang berlaku apabila terbukti bahwa skripsi ini bukan hasil karya saya sendiri atau mengandung tindakan

plagiarism.

Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya untuk dapat dipergunakan seperlunya.

Denpasar, 27 Juni 2016 Yang menyatakan,

Ni Wayan Maya Sari 1205105013

(3)

iii ABSTRACT

Ni Wayan Maya Sari. NIM 1205105013. Increasing Irrigation Water Quality Using Pistia Plant (Pistia stratiotes L.) and Azolla Plant (Azolla sp.) in Subak Sembung, Peguyangan, Denpasar. Advised by Dr. Ir. I Wayan Diara, M.S and Ir. Ni Made Trigunasih, M.P

The research aimed to determine the quality of Subak Sembung’s irrigation water, investigate the influence of Pistia and Azolla plant as well as identifying which of the plant is more effective in improving the quality of the irrigation water. The research consisted of several stages including; collecting secondary data followed by conducting water purification experiment using Pistia and Azolla plant. The sample of the water was analyzed in Analytic Laboratory and MIPA Faculty Laboratory of Udayana University.

The result of the study showed that before Subak Sembung’s irrigation water was given treatments has been contaminated by Cadmium (Cd) while two other parameters – Boron (B) and Arsen (As) cannot be found in the water. The increase was shown in the level of TSS, pH, BOD and COD while the decrease was shown in the level of TDS, Cadmium (Cd), Chromium (Cr) and total coli form. Pisita plant is more capable in reducing the level of Chromium metal (Cr) compared to Azolla plant while Azolla plant is better at reducing the level of Cadmium metal (Cd). However, a further research on heavy metal absorption using Pistia and Azolla plant is necessary.

(4)

iv ABSTRAK

Ni Wayan Maya Sari. NIM 1205105013. Meningkatkan Kualitas Air Irigasi dengan Menggunakan Tanaman Kayu Apu (Pistia stratiotes L.) dan Tanaman Azolla (Azolla sp.) di Subak Sembung, Peguyangan, Denpasar. Dibimbing oleh Dr. Ir. I Wayan Diara, M.S dan Ir. Ni Made Trigunasih, M.P.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kualitas air irigasi di Subak Sembung dan pengaruh tanaman kayu apu dan azolla serta tanaman manakah yang lebih efektif untuk memperbaiki kualitas air irigasi di Subak Sembung. Penelitian ini terdiri dari beberapa tahap yaitu : pengumpulan data sekunder selanjutnya melakukan percobaan langsung terhadap penjernihan air irigasi menggunakan tanaman kayu apu dan azolla. Sampel air dianalisis di Laboratorium Analitik Universitas Udayana dan Laboratorium Fakultas MIPA Universitas Udayana.

Hasil penelitian menunjukan bahwa air irigasi di Subak Sembung sudah tercemar logam Kadmium (Cd) sedangkan dua parameter yaitu Boron (B) dan Arsen (As) tidak ditemukan pada air irigasi Subak Sembung. Peningkatan terjadi pada nilai TSS, pH, BOD, dan COD dan penurunan terjadi pada nilai TDS, Kadmium (Cd), Kromium (Cr), dan total coliform. Tanaman kayu apu mempunyai kemampuan lebih tinggi, dalam menurunkan kandungan logam Kromium (Cr) dalam air irigasi di bandingkan tanaman azolla, sedangkan tanaman azolla mempunyai kemampuan lebih tinggi, dalam menurunkan kandungan logam Kadmium (Cd) dibandingkan tanaman kayu apu. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut terhadap penyerapan logam berat oleh tanaman kayu apu dan tanaman azolla

(5)

v RINGKASAN

Meningkatnya pertumbuhan penduduk dan banyaknya kegiatan ekonomi di Kota Denpasar akan menyebabkan terjadinya peningkatan pemanfaatan sumber daya air serta timbulnya pencemaran pada badan air. Salah satu badan air yang merupakan kekayaan sumberdaya air adalah sungai. Sungai berfungsi sebagai penampung dan penyimpan air irigasi. Salah satu subak di Kota Denpasar yang memanfaatkan air irigasi adalah Subak Sembung. Subak ini berada di tengah pemukiman yang masyarakatnya memiliki berbagai jenis mata pencaharian untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari. Kegiatan ini secara sengaja telah menambah jumlah bahan organik dan anorganik pada perairan dan diduga mencemari air irigasi. Air irigasi yang mengandung bahan pencemar seperti logam berat dapat mempengaruhi kualitas produksi hasil pertanian. Salah satu teknik untuk memperbaiki kualitas air adalah dengan fitoremediasi. Beberapa jenis tumbuhan yang mampu bekerja sebagai agen fitoremediasi adalah tanaman kayu apu dan azolla.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kualitas air irigasi di Subak Sembung dan pengaruh pemberian perlakuan tanaman kayu apu dan azolla serta manakah tanaman yang lebih efektif untuk memperbaiki kualitas air. Penelitian ini terdiri dari beberapa tahap yaitu : pengumpulan data sekunder (kajian pustaka) selanjutnya melakukan percobaan langsung terhadap penjernihan air irigasi menggunakan kayu apu dan azolla. Setelah dilakukan percobaan langsung maka dilakukan pengambilan sampel air, kemudian sampel air dianalisis di Laboratorium Analitik Universitas Udayana dan Laboratorium MIPA Universitas Udayana. Adapun parameter yang dianalisis terdiri dari kualitas fisik (TDS, TSS), kimia (pH, BOD COD, Boron (B), Kadmium (Cd), Kromium (Cr), Timbal (Pb), Arsen (As)) dan biologi (Total Coliform). Hasil analisis air kemudian dicocokan dengan Peraturan Gubernur Bali No.8 Tahun 2007, tentang baku mutu lingkungan hidup dan kriteria kerusakan lingkungan hidup.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa air irigasi di Subak Sembung sudah tercemar logam Kadmium (Cd) sedangkan dua parameter yaitu Boron (B) dan Arsen (As) tidak ditemukan pada air irigasi Subak Sembung. Perlakuaan kayu apu dan azolla mampu menurunkan nilai TDS, Kadmium (Cd), Kromium (Cr),

(6)

vi

dan total coliform serta dapat meningkatkan nilai TSS, pH, BOD, dan COD pada air irigasi. Peningkatan nilai terjadi pada parameter TSS, pH, BOD dan COD terjadi pada umur lima minggu setelah perlakuan, tetapi hanya parameter BOD yang melebihi batas maksimum namun parameter lainnya tidak melewati batas maksimum sesuai baku mutu lingkungan hidup menurut Peraturan Gubernur Bali No.8 Tahun 2007. Hal ini disebabkan banyak bagian tanaman yang mati sehingga terjadi proses penguraian bahan organik oleh mikroorganisme, aktivitas mikroorganisme tersebut dapat mempengaruhi nilai TSS, pH, BOD, dan COD.

Tanaman kayu apu mempunyai kemampuan lebih tinggi dalam menurunkan kandungan logam Kromium (Cr) dalam air irigasi dibandingkan tanaman azolla sedangkan tanaman azolla mempunyai kemampuan lebih tinggi dalam menurunkan logam Kadmium (Cd) dibandingkan tanaman kayu apu. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut terhadap penyerapan logam berat oleh tanaman kayu apu dan tanaman azolla. Selain itu, pemerintah perlu melakukan pembinaan dan penyuluhan kepada masyarakat yang memiliki usaha agar tidak membuang kotoran hewan, sisa-sisa pewarna, serta sisa-sisa minyak pelumas ke saluran irigasi karena dapat menurunkan kualitas air.

(7)

vii

MENINGKATKAN KUALITAS AIR IRIGASI DENGAN

MENGGUNAKAN TANAMAN KAYU APU (Pistia stratiotes L.)

DAN TANAMAN AZOLLA (Azolla sp.) DI SUBAK SEMBUNG,

PEGUYANGAN, DENPASAR

Ni Wayan Maya Sari NIM. 1205105013

Menyetujui,

Pembimbing I Pembimbing II

Dr. Ir. I Wayan Diara, M.S Ir. Ni Made Trigunasih, M.P

NIP. 19591231 198601 1 004 NIP. 19591204 198601 2 001

Mengesahkan, Dekan Fakultas Pertanian

Universitas Udayana

Prof.Dr. Ir. I Nyoman Rai, M.S. NIP. 19630515 198803 1 001

(8)

viii

MENINGKATKAN KUALITAS AIR IRIGASI DENGAN

MENGGUNAKAN TANAMAN KAYU APU (Pistia stratiotes L.)

DAN TANAMAN AZOLLA (Azolla sp.) DI SUBAK SEMBUNG,

PEGUYANGAN, DENPASAR

dipersiapkan dan diajukan oleh Ni Wayan Maya Sari

NIM. 1205105029

telah diuji dan dinilai oleh Tim Penguji pada tanggal 9 Juni 2016

Berdasarkan SK Dekan Fakultas Pertanian Universitas Udayana

No : 107 /UN14.1.23/DL/2016

Tanggal : 9 Juni 2016

Tim Penguji Skripsi adalah :

Ketua : Drs. R. Suyarto, M.Si.

Anggota :

1. Ir. I Nyoman Sunarta, M.P. 2. Ir. Tatiek Kusmawati, M.S.

(9)

ix

RIWAYAT HIDUP

Ni Wayan Maya Sari lahir di Rejobinangun, Kecamatan Raman Utara, Kabupaten Lampung Timur, pada tanggal 23 Januari 1995. Penulis adalah anak pertama dari dua bersaudara dari pasangan Made Arsa Negara dan Made Kastirah. Penulis menempuh pendidikan dasar di SDN 2 Rejobinangun pada tahun 2000-2006, pendidikan menengah pertama di SMP Negeri 1 Raman Utara 2006-2009, pendidikan menengah atas di SMA Negeri 1 Raman Utara pada tahun 2009-2012. Selanjutnya, penulis melanjutkan pendidikan ke jenjang perguruan tinggi di Universitas Udayana, Fakultas Pertanian, Program Studi Agroekoteknologi, Konsentrasi Ilmu Tanah dan Lingkungan pada tahun 2012 melalui jalur SNMPTN undangan.

Selama menjadi mahasiswa di kampus Fakultas Pertanian, penulis aktif dalam berbagai kegiatan kampus baik dalam lingkungan Jurusan dan Fakultas, diantaranya sebagai anggota bidang II Himpunan Mahasiswa Jurusan Agroekoteknologi (Himagrotek). Penulis menjadi panitia dalam kegiatan PKKMB dan Student Day Fakultas Pertanian pada tahun 2013, panitia HUT Himagrotek pada tahun 2014, dan panitia dalam kegiatan 5th_{ICBB “International Research}

Collaboration on Bioscience and Biotechnology For a Better Achievement and Sustainability” pada tahun 2014. Penulis juga menjadi panitia seminar nasional

Peranan Data Spasial dalam Menunjang Perencanaan Pembangunan Daerah pada Tahun 2015 dan 2016 serta sebagai peserta dalam pelatihan penggunaan software ArcGis pada tanggal 7-8 April 2016. Penulis juga menerima beasiswa Bidikmisi.

(10)

x

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan YME atas segala rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan proposal penelitian yang berjudul “Meningkatkan Kualitas Air Irigasi dengan Menggunakan Tanaman Kayu Apu (Pistia stratiotes L.) dan Tanaman Azolla (Azolla sp.) di Subak Sembung, Peguyangan, Denpasar”.

Pada kesempatan ini, penulis menyampaikan banyak terima kasih kepada: 1. Dekan Fakultas Pertanian Universitas Udayana

2. Ketua Jurusan/Program Studi Agroekoteknologi yang telah

memberikan izin kepada penulis untuk menyusun proposal penelitian ini.

3. Dr. Ir. I Wayan Diara, M.S. selaku dosen pembimbing I dan Ir. Ni Made Trigunasih, M.P. selaku pembimbing II atas waktu, nasehat dan kesabaran dalam membimbing dan memberikan masukan-masukan serta motivasi sehingga penulis dapat menyelesaikan proposal penelitian ini.

4. Drs. R. Suyarto, M.Si., Ir. I Nyoman Sunarta, M.P., Ir. Tatiek Kusmawati, M.S. selaku penguji yang senantiasa memberikan masukan dalam penulisan skripsi ini.

5. Ir. I Nyoman Dibia, M.Si. selaku moderator yang bersedia dan senantiasa memberikan bimbingan, arahan, motivasi, dalam penulisan skripsi ini.

6. Ir. I Nyoman Sutedja, M.S. selaku pembimbing akademik yang banyak memberikan dukungan, saran dan pendapat selama penulis menjadi mahasiswa.

7. Ir. I Wayan Dana Atmaja, M.P., selaku Ketua Panitia Seminar Jurusan Agroekoteknologi Fakultas Pertanian atas segala kemudahan yang diberikan kepada penulis selama penulisan skripsi ini.

8. Bapak/Ibu dosen dan staf pegawai di lingkungan Fakultas Pertanian Universitas Udayana atas segala ilmu dan pelayanan administrasi yang

(11)

xi

diberikan selama penulis menjalani studi di Fakultas Pertanian Universitas Udayana.

9. Keluarga tercinta Bapak Made Arsa Negara dan Ibu Made Kastirah terima kasih atas dorongan moral, bantuan material, dan doa yang tak henti-hentinya serta Adikku Nengah Juwita, terima kasih banyak atas dukungan, dan doa yang tak henti-hentinya sehingga studi penulis dapat terselesaikan.

10. Sahabat tercinta, I Putu Adhya Pramana, Octa Fransisca Sitorus, Domi Liska Karolina, S.P., Ni Komang Dharmayanti, Vani Silvana, Ika Nurhayati, I Kadek Purnawirawan Putra, Irnawati Purba, S.P., Ni Putu Eka Cahyadewi, S.P., Ni Luh Ayu Padwawati, Ni Komang Rini Ratnadewi, Ni Komang Ari Nirmalayanti, Agus Frenca Adi Putra, Ananda Rizki Nurani, Adinda Rizki Nurana atas doa, semangat dan motivasi dalam menyelesaikan skripsi ini.

11. Semua teman-teman angkatan 2012 yang telah membantu dan banyak memberikan dukungan, motivasi dan masukan dalam menyelesaikan proposal penelitian ini.

12. Serta seluruh pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penyusunan proposal penelitian ini, masih banyak terdapat kesalahan dan kekurangan yang disebabkan karena keterbatasan kemampuan serta pengalaman penulis. Namun demikian penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat bagi yang membaca.

Denpasar, 09 Juni 2016

(12)

xii DAFTAR ISI

SAMPUL DALAM ... i

PERNYATAAN KEASLIAN PENELITIAN ... ii

ABSTRACT ... iii

ABSTRAK ... iv

RINGKASAN ... v

HALAMAN PERSETUJUAN ... vii

TIM PENGUJI ... viii

RIWAYAT HIDUP ... ix

KATA PENGANTAR ... x

DAFTAR ISI ... xii

DAFTAR TABEL ... xiv

DAFTAR GAMBAR ... xv

DAFTAR LAMPIRAN ... xvi

I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 3

1.3 Tujuan Penelitian ... 3

1.4 Manfaat Penelitian ... 3

II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Fitoremediasi ... 5

2.2 Tanaman Azolla (Azolla sp.) ... 6

2.3 Tanaman Kayu Apu (Pistia stratiotes L.) ... 8

2.4 Jenis-jenis Pencemar Air ... 9

2.5 Kualitas Air ... 13

2.6 Parameter Air ... 14

2.6.1 Biological Oxygen Demand (BOD) ... 14

2.6.2 Chemical Oxygen Demand (COD) ... 16

2.6.3 Total Suspended Solid (TSS) ... 17

2.6.4 Total Dissolved Solid (TDS) ... 17

III. METODE PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ... 19

(13)

xiii

3.2 Bahan dan Alat ... 19

3.3 Metode Penelitian ... 20

3.4 Tahapan Penelitian ... 21

3.4.1 Pengumpulan Data... 21

3.4.2 Proses Peningkatan Kualitas Air Irigasi ... 21

3.4.3 Pengambilan Sampel Air ... 22

3.4.5 Parameter Kualitas Air yang Dianalisis ... 22

3.5 Analisis Data ... 23

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil ... 25

4.1.1 Kondisi Umum Daerah Penelitian ... 25

4.1.1.1 Kondisi umum Subak Sembung ... 25

4.1.1.2 Curah Hujan ... 26

4.1.2 Kualitas Air irigasi di Subak Sembung ... 26

4.2 Pembahasan ... 27

4.2.1 Total Suspended Solid (TSS) ... 27

4.2.2 Total Dissolved Solid (TDS) ... 31

4.2.3 Kemasaman Air (pH air) ... 32

4.2.4 Biological Oxygen Demand (BOD) ... 34

4.2.5 Chemical Oxygen Demand (COD) ... 35

4.2.6 Boron (B) ... 37 4.2.7 Kadmium (Cd)... 37 4.2.8 Kromium (Cr) ... 39 4.2.9 Timbal (Pb) ... 41 4.2.10 Arsen (As) ... 43 4.2.11 Total Coliform ... 43

V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 45

5.2 Saran ... 45

DAFTAR PUSTAKA ... 46

(14)

xiv

DAFTAR TABEL

Nomor Teks Halaman

1. Kriteria Baku Mutu Air Berdasarkan Pengelolaan Kualitas Air dan

Pengendalian Pencemaran Air ... 15 2. Baku Mutu Lingkungan Hidup dan Kriteria Kerusakan Lingkungan

Hidup Kelas IV untuk Pertanian ... 24 3. Hasil Analisis Kualitas Air Irigasi di Subak Sembung Sebelum

Perlakuan ... 28 4. Hasil Analisis Air Irigasi Pada Perlakuan Tanaman Kayu apu dan

(15)

xv

DAFTAR GAMBAR

Nomor Teks Halaman

1. Peta Lokasi Penelitian dan Pengambilan Sampel Air Irigasi ... 19

2. Grafik Data Curah Hujan di Peguyangan, Denpasar Utara ... 26

3. Hasil Analisis TSS pada Air Irigasi Subak Sembung dengan

Perlakuan Tanaman Kayu Apu dan Azolla ... 30

4. Hasil Analisis TDS pada Air Irigasi Subak Sembung dengan

5. Hasil Analisis pH pada Air Irigasi Subak Sembung dengan

6. Hasil Analisis BOD pada Air Irigasi Subak Sembung dengan

7. Hasil Analisis COD pada Air Irigasi Subak Sembung dengan

8. Hasil Analisis Kadmium (Cd) pada Air Irigasi Subak Sembung

dengan Perlakuan Tanaman Kayu Apu dan Azolla ... 38

9. Hasil Analisis Kromium (Cr) pada Air Irigasi Subak Sembung

10. Hasil Analisis Timbal (Pb) pada Air Irigasi Subak Sembung

11. Hasil Analisis Total Coliform pada Air Irigasi Subak Sembung

(16)

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Teks Halaman