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
BOGOR
2014
ii
ii
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
NIM G34100019
iv
iv
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,
detergent, and total N, on the other hand increased in DO and pH in accordance to
water quality standards. Protein and fiber content of iris which was planted in
wastewater canteen produced 8,88% and 21,18%, respectively. These result were
higher than the protein from iris which was planted in soil (7,83% and 19,73% ) and
water (8,26 % and 20,65%).
vi
vi
Key word : Wastewater canteen, dissolved oxygen, iris plant (Neomarica
longifolia), detergent, ammonia
PERTUMBUHAN DAN KUALITAS NUTRISI TANAMAN IRIS
(Neomarica longifolia) YANG DITANAM PADA AIR LIMBAH
KANTIN KAMPUS IPB
RISCHA WULANDARI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
pada
Departemen Biologi
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
viii
viii
Judul Skripsi
Nama
NIM
: Pertumbuhan dan Kualitas Nutrisi Tanaman Iris (Neomarica
longifolia) yang Ditanam pada Air Limbah Kantin Kampus IPB
: Rischa Wulandari
: 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
Tanggal Lulus :
x
x
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
Rischa Wulandari
xii
xii
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTARGAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan
METODE
Waktu dan Tempat
Alat dan Bahan
Metode
HASIL
Pertumbuhan Tanaman
Produktivitas Tanaman
Kualitas Air
Analisis Kualitas Nutrisi
PEMBAHASAN
Pertumbuhan Tanaman Iris dan Kualitas Air Limbah Kantin
Analisis Kualitas Nutrisi untuk Pakan Ternak
SIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA
xiv
xiv
xiv
1
1
2
2
2
2
2
4
4
4
5
8
9
9
12
13
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
4
5
5
9
9
DAFTAR GAMBAR
1 Perubahan pH air limbah kantin kampus dibandingkan dengan panjang
akar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat
6
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
6
3 Perubahan DO air limbah kantin kampus dibandingkan dengan rata-rata
panjang akar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama
empat minggu
6
4 Perubahan BOD5 air limbah kantin kampus dibandingkan dengan ratarata panjang akar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah
selama empat minggu
7
5 Perubahan kesadahan air limbah kantin kampus dibandingkan dengan
rata-rata panjang akar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah
selama empat minggu
7
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
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
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
8
DAFTAR LAMPIRAN
1
ANOVA uji Duncan analisis pertumbuhan tanaman, analisis
produktivitas nutrisi tanaman iris, dan nutrisi tanaman iris pada ketiga
perlakuan selama empat minggu
17
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).
Kemampuan tumbuhan memanfaatkan nitrogen dan fosfor yang bersumber
dari senyawa ammonia dan deterjen dapat digunakan tumbuhan untuk pembentukan
asam nukleat, penyusun protein, dan klorofil (Hutagaol et al. 2013), sehingga
diharapkan tumbuhan dari hasil proses bioremediasi air limbah dapat dimanfaatkan
sebagai sumber bahan pakan ternak. Bahan pakan adalah segala sesuatu yang dapat
dimakan, dapat diabsorbsi, dan bermanfaat bagi ternak (Nadhifah et al. 2011).
Hartadi et al. (2008) menyatakan bahwa bahan pakan adalah suatu bahan yang
dimakan oleh hewan yang mengandung energi dan zat-zat gizi (atau keduanya) di
dalam pakan ternak. Pakan sumber energi adalah bahan-bahan dengan protein kasar
kurang dari 20%, serat kasar lebih dari 18% (Hartadi et al. 1990). Salah satu
tanaman air sebagai sumber pakan ternak adalah eceng gondok. Eceng gondok
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
Pada rancangan percobaan terdapat dua kolam penampungan yaitu kolam
penampungan awal dan kolam pematangan (Andiese 2011). Limbah kantin
ditampung di kolam penampungan awal selama tujuh hari dengan ukuran kolam
50x40x35 cm3 untuk mengendapkan limbah padat kemudian air limbah dialirkan
ke kolam pematangan dengan ukuran 50x40x35 cm3 selama 4 minggu. Sebanyak 9
tanaman iris ditanam pada permukaan air kolam pematangan. Sebagai kontrol,
tanaman iris juga ditanam pada media tanah dan air bersih. Tanaman iris yang
digunakan mempunyai jumlah daun yang sama dan panjang daun yang mendekati
sama.
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)
Analisis nutrisi digunakan untuk mengetahui kandungan bahan kering, abu,
protein kasar, serat kasar, yang terdapat pada tanaman iris. Hasil analisis nutrisi dan
produksi tanaman iris digunakan untuk analisis produktivitas tanaman iris.
Produktivitas tanaman iris didapat dari persentase parameter nutrisi yang diuji
dikalikan dengan bobot daun kering per tanaman (g/tanaman). Potensi tanaman iris
sebagai pakan ternak dapat diketahui dengan membandingkan kandungan nutrisi
tanaman iris dengan tanaman air eceng gondok.
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
(Neomarica longifolia) YANG DITANAM PADA AIR LIMBAH
KANTIN KAMPUS IPB
RISCHA WULANDARI
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
ii
ii
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
NIM G34100019
iv
iv
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,
detergent, and total N, on the other hand increased in DO and pH in accordance to
water quality standards. Protein and fiber content of iris which was planted in
wastewater canteen produced 8,88% and 21,18%, respectively. These result were
higher than the protein from iris which was planted in soil (7,83% and 19,73% ) and
water (8,26 % and 20,65%).
vi
vi
Key word : Wastewater canteen, dissolved oxygen, iris plant (Neomarica
longifolia), detergent, ammonia
PERTUMBUHAN DAN KUALITAS NUTRISI TANAMAN IRIS
(Neomarica longifolia) YANG DITANAM PADA AIR LIMBAH
KANTIN KAMPUS IPB
RISCHA WULANDARI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
pada
Departemen Biologi
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
viii
viii
Judul Skripsi
Nama
NIM
: Pertumbuhan dan Kualitas Nutrisi Tanaman Iris (Neomarica
longifolia) yang Ditanam pada Air Limbah Kantin Kampus IPB
: Rischa Wulandari
: 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
Tanggal Lulus :
x
x
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
Rischa Wulandari
xii
xii
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTARGAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan
METODE
Waktu dan Tempat
Alat dan Bahan
Metode
HASIL
Pertumbuhan Tanaman
Produktivitas Tanaman
Kualitas Air
Analisis Kualitas Nutrisi
PEMBAHASAN
Pertumbuhan Tanaman Iris dan Kualitas Air Limbah Kantin
Analisis Kualitas Nutrisi untuk Pakan Ternak
SIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA
xiv
xiv
xiv
1
1
2
2
2
2
2
4
4
4
5
8
9
9
12
13
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
4
5
5
9
9
DAFTAR GAMBAR
1 Perubahan pH air limbah kantin kampus dibandingkan dengan panjang
akar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat
6
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
6
3 Perubahan DO air limbah kantin kampus dibandingkan dengan rata-rata
panjang akar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama
empat minggu
6
4 Perubahan BOD5 air limbah kantin kampus dibandingkan dengan ratarata panjang akar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah
selama empat minggu
7
5 Perubahan kesadahan air limbah kantin kampus dibandingkan dengan
rata-rata panjang akar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah
selama empat minggu
7
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
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
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
8
DAFTAR LAMPIRAN
1
ANOVA uji Duncan analisis pertumbuhan tanaman, analisis
produktivitas nutrisi tanaman iris, dan nutrisi tanaman iris pada ketiga
perlakuan selama empat minggu
17
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).
Kemampuan tumbuhan memanfaatkan nitrogen dan fosfor yang bersumber
dari senyawa ammonia dan deterjen dapat digunakan tumbuhan untuk pembentukan
asam nukleat, penyusun protein, dan klorofil (Hutagaol et al. 2013), sehingga
diharapkan tumbuhan dari hasil proses bioremediasi air limbah dapat dimanfaatkan
sebagai sumber bahan pakan ternak. Bahan pakan adalah segala sesuatu yang dapat
dimakan, dapat diabsorbsi, dan bermanfaat bagi ternak (Nadhifah et al. 2011).
Hartadi et al. (2008) menyatakan bahwa bahan pakan adalah suatu bahan yang
dimakan oleh hewan yang mengandung energi dan zat-zat gizi (atau keduanya) di
dalam pakan ternak. Pakan sumber energi adalah bahan-bahan dengan protein kasar
kurang dari 20%, serat kasar lebih dari 18% (Hartadi et al. 1990). Salah satu
tanaman air sebagai sumber pakan ternak adalah eceng gondok. Eceng gondok
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
Pada rancangan percobaan terdapat dua kolam penampungan yaitu kolam
penampungan awal dan kolam pematangan (Andiese 2011). Limbah kantin
ditampung di kolam penampungan awal selama tujuh hari dengan ukuran kolam
50x40x35 cm3 untuk mengendapkan limbah padat kemudian air limbah dialirkan
ke kolam pematangan dengan ukuran 50x40x35 cm3 selama 4 minggu. Sebanyak 9
tanaman iris ditanam pada permukaan air kolam pematangan. Sebagai kontrol,
tanaman iris juga ditanam pada media tanah dan air bersih. Tanaman iris yang
digunakan mempunyai jumlah daun yang sama dan panjang daun yang mendekati
sama.
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)
Analisis nutrisi digunakan untuk mengetahui kandungan bahan kering, abu,
protein kasar, serat kasar, yang terdapat pada tanaman iris. Hasil analisis nutrisi dan
produksi tanaman iris digunakan untuk analisis produktivitas tanaman iris.
Produktivitas tanaman iris didapat dari persentase parameter nutrisi yang diuji
dikalikan dengan bobot daun kering per tanaman (g/tanaman). Potensi tanaman iris
sebagai pakan ternak dapat diketahui dengan membandingkan kandungan nutrisi
tanaman iris dengan tanaman air eceng gondok.
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