5. BARU DESALINASI MAKROALGA DAN POTENSINYA SEBAGAI PEMBENAH TANAH TANAH MARJINAL
Buletin Anatomi dan Fisiologi
Volume XXIII, Nomor 1, Maret 2015
DESALINASI DAN KEMAMPUAN MENYIMPAN AIR PADA MAKROALGA SERTA
POTENSINYA UNTUK DIGUNAKAN SEBAGAI PEMBENAH TANAH
*Munifatul Izzati
*Jurusan Biologi Fakultas Sains dan Matematika Universitas Diponegoro Semarang
ABSTRAK
Semakin menurunnya luas lahan produktif karena makin meluasnya lahan kritis, maka diperlukan langkah
untuk konservasi lahan tidak produktif. Salah satu strategi untuk mengatasi masalah tersebut adalah
dengan menggunakan bahan pembenah tanah. Material pembenah tanah dapat meningkatkan kemampuan
tanah menahan air. Makroalga merupakan sumber bahan pembenah yang ideal, karena menghasilkan
hidrogel yang mampu mengikat air dalam mumlah besar, sehingga diperkirakan dapat meningkatkan
kemampuan tanah untuk konservasi air. Penelitian ini bertujuan untuk menguji potensi makroalga
sebagai material untuk memperbaiki kesuburan tanah pasir dan llat. Makroalga yang diujia antara lain
adalah Gracilaria verrucosa, Sargassum sp, Enteromorpha sp, Thallasia sp. dan Najas, sp. Untuk itu
diperlukan uji pendahuluan yang dilakukan dalam penelitian ini berupa uji desalinasi, perbaikan bahan
organik dan kemampuan menjerap air pada tanah pasir maupun liat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa
setiap jenis makroalga mempunyai karakteristik yang berbeda. Salinitas awal Gracilaria adalah yang
paling tinggi, yaitu 34 ppt, berturut turut diikuti oleh Sargassum, Enteromorpha, Thallasia, dan Najas
masing masing mempunyai salinitas awal secara beruturutan adalah 30 ppt, 29 ppt, 16 ppt dan 6 ppt.
Setelah 6 hari desalinasi, salinitas Gracilaria turun hingga 3 ppt, sementara makroalga yang lain
salinitasnya dapat diturunkan hingga 2 ppt. Kemampuan menyerap air pada makroalga juga sangat
tinggi, dengan rata rata peningkatan kemampuan menjerap air yang hampir sama pada semua jenis
makroalga yang diuji. Peningkatan kemampuan menyimpan air tersebut mencapai rata rata 10 x dari
kemampuan tanah pasir dalam menyerap air.
dapat meningkatkan kemampuan tanah
PENDAHULUAN
Salah
satu
masalah
ketahanan
menahan air dan memperbaiki sifat fisik,
pangan di Indonesia saat ini adalah semakin
kimia dan biologi tanah.
menurunnya luas lahan produktif. Hal ini
Makroalga merupakan tumbuhan yang kaya
disebabkan karena terjadi alih fungsi lahan
akan hormon pertumbuhan dan pembenah
subur dan makin meluasnya lahan kritis,
tanah (Han
seperti lahan kering dan tanah pasir.
rumput
Masalah dalam bertani di lahan kering dan
pertumbuhan sayuran, buah dan hasil panen
pantai berpasir adalah kelangkaan air dan
lain (Washington dkk., 1999). Tumbuhan
rendahnya kondisi fisik, kimia, dan biologi
jenis ini banyak mengandung nutrient baik
tanah. Oleh karena itu, diperlukan langkah
unsur makro maupun mikro dan juga
untuk
hormone
konservasi
lahan,
agar
dapat
dkk.,
laut
1975).
dapat
pertumbuhan
Penggunaan
menstimulasi
seperti
auksin,
berproduksi secara berkelanjutan. Salah
giberelin dan etilen (Wu, dkk. 1997).
satu strategi untuk mengastasi masalah
Penelitian yang dilakukan oleh Pise dan
tersebut adalah dengan menggunakan bahan
Sabale (2010) menyatakan bahwa ekstrak
pembenah tanah. Material pembenah tanah
makroalga
dapat
meningkatkan
31
DESALINASI DAN KEMAMPUAN MENYIMPAN
Munifatul Izzati 31 – 37
pertumbuhan tanaman Trigonella secara
Diponegoro.
signifikan. Haq dkk (2011) juta telah
digunakan diambil dari daerah sekitar
mengolah
pantai utara Semarang, Jawa Tengah.
beberapa
makroalga
yang
Sampel
makroalga
yang
terdampar di pinggiran pantai menjadi
Spesies
kompos. Thirumaran dkk (2009) telah
kemudian dicuci dengan air tawar sehingga
meneliti aplikasi pupuk organic yang
bersih
berasal dari makroalga, dan ternyata pada
menempel.
Setelah
konsentrasi 20% dapat menghasilkan panen
kemudian
dikeringkan
yang paling tinggi. Sementara itu, dengan
matahari hingga kering. Setelah kering,
ekstrak makroalga jenis Dictyota dichotoma
sampel di kumpulkan kembali kemudian
menunjukkan
mulai dilakukan proses desalinasi. Proses
diberikan
hasil
dalam
yang
dosis
efektif
yang
jike
kecil
makroalga
dari
desalinasi
yang
partikel
diperoleh
partikel
yang
bersih,
sampel
dibawah
dilakukan
sinar
dengan
jalan
(Sasikumar dkk., 2011).
mernimbang sebanyak 5 kg sampel kering
Makroalga yang akan digunakan untuk
dalam wadah plastic yang telah diisi dengan
material pembenah tanah biasanya masih
air
mengandung kadar garam yang cukup
prendaman telah mencapai 1 jam, air
tinggi. Garam yang tersisa pada pembenah
rendaman diukur salinitasnya. Salinitas air
tanah makroalga ini akan berdampak
rendaman ini dicatat sebagai salinitas awal.
negatif terhadap pertumbuhan tanaman
Setelah 24 jam selanjutnya air rendaman
apabila tidak dilakukan proses desalinasi.
diukur
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis
rendaman akhir dalam waktu 1 hari. Pada
efektifitas proses desalinasi pada beberapa
hari berikutnya sampel makroalga kembali
spesies makroalga, yang selanjutnya akan
direndam dalam air tawar dan dilakukan
diteliti potensi makroalga sebagai material
pengukuran dan pencatatan seperti pada
untuk memperbaiki kesuburan tanah pasir
hari pertama. Data yang diperoleh diolah
dan atanah liat. Makroalga yang diujia
dengan analisis varians faktor tunnggal,
antara lain adalah Gracilaria verrucosa,
berupa spesies makroalga.
tawar
sebanyak
kembali,
200
dan
liter.
dicatat
Saat
sebagai
Sargassum sp, Enteromorpha sp, Thallasia
sp. dan Najas, sp.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Desalinasi makroalga
METODOLOGI
Hasil
Penelitian ini dilakukan di laboratorium
proses desalinasi pada beberapa spesies
fisiologi tumbuhan di Jurusan Biologi,
makroalga yang akan digunakan sebagai
Fakultas Sains dan Matematika, Universitas
material pembenah tanah dalam penelitian
32
pengamatan
terhadap
efektifitas
Buletin Anatomi dan Fisiologi
Volume XXIII, Nomor 1, Maret 2015
ini
yang
dilakukan
selama
7
hari
pada tabel 1. sebagai berikut:
menghasilkan data sebagaimana tercantum
Tabel 1. Data perubahan salinitas pada proses desalinasi pada beberapa spesies makroalga
yang akan digunakan sebagai material pembenah tanah
MAKROALGA
Rata2
SD
Rata2
Sargassum
SD
Enteromorpha Rata2
SD
Rata2
Thallasia
SD
Rata2
Najas
SD
Gracilaria
1
Aw
34
5.2
30
5.2
9.6
0.5
16
1
6
0
Ak
47
7.5
47
4.3
17
3.7
18
1.5
10
1
LAMA WAKTU PERENDAMAN (hari)
2
3
4
5
6
7
Aw Ak
Aw Ak Aw Ak Aw Ak Aw Ak Aw Ak
20 21.3 19 9.3
6
8
5 6.3
5
3
3
3
2 2.5
1 0.5
0
0
0 0.5
0
0
0
0
22
22
9
9
5 5.3 3.3
4
3
2
2
2
1.5
1
1
1
0 0.5 0.5
0
0
1
0
0
7 8.6
5 5.3
4 4.6
4
3
3
2
2
2
1 0.5
0 0.5
0 0.5
0
0
0
1
0
0
7.3
7.3
4 3.6
3
3
3
3
3
2
2
2
0.5
0.5
0 0.5
0
0
0
0
0
1
0
0
5 6.3
4 4.6
3 3.3
3
3
3
2
2
2
0 0.5
0 0.5
0 0.5
0
0
0
0
0
0
Dari perolehan data yang tercantum pada
akan menurunkan kesuburan tanah, dan
tabel 1 tersebut menunjukkan bahwa waktu
berdampak pada penurunan Nitrogen (N),
yang dibutuhkan untuk melakukan proses
fosfor (P) dan Potasium (K) (Lakhdar, dkk.,
desalinasi
2009). Tejada dan Gonzales (2006), telah
makroalga
berlangsung
selama
7
kurang
hari.
lebih
Proses
membuktikan
bahwa
meningkatnya
desalinasi yang dilakukan selama 7 hari
kundiktivitas elektris dalam tanah salin
tersebut dapat menghasilkan penurunan
mampu
menurunkan
salinitas yang cukup signifikan. Rata rata
tanah.
Lakhdar,
salinitas yang diperoleh selama 7 hari pada
menyatakan bahwa jumlah garam yang
semua
2,25.
berlebiha dalam tanah akan berpengaruh
Salinitas air rendaman sekitar nilai ini
terhadap sifat fisik, kimia dan biologi tanah.
cukup aman jika akan digunakan sebagai
Pada penelitian ini, pemanfaatan makroalga
pembenah tanah.
Penggunaan material
yang cenderung mempunyai kadar garam
pembenah tanah yang mengandung garam
yang tinggi diberlakukan terlebih dahulu
harus hati hati dalam aplikasinya. Secara
dengan proses desalinasi. Dari proses yang
umum, sudah banyak diketahui bahwa
sudah dilakukan tersebut terjadi penurunan
tanah yang mengandung banyak garam
salinitas
jenis
makroalga
adalah
yang
stabilitas
dkk.
cukup
struktur
(2009)
signifikan
juga
dan
33
DESALINASI DAN KEMAMPUAN MENYIMPAN
Munifatul Izzati 31 – 37
diharapkan aman dapat digunakan sebagai
makroalga ini diharapkan dapat berdampak
material
pada
pembenah
tanah.
Selanjutnya
SALINITAS (ppt)
material pembenah tanah berbahan dasar
peningaktan
kesuburan
tanah,
pertumbuhan dan produktivitas tumbuhan.
40
35
30
25
20
15
10
5
0
salinitas awal
salinitas akhir
SPESIES TUMBUHAN AKUATIK
Gambar 1. Perbedaan penurunan salinitas antara beberapa spesies tumbuhan akuatik
setelah proses desalinasi
SALINITAS AIR RENDAMAN (ppt)
40
35
30
25
Gracilaria
20
Sargassum
15
Enteromorpha
10
Thallasia
5
Najas sp
0
1
2
3
4
5
6
Waktu Desalinasi (Hari)
Gambar 2. Perbedaan proses desalinasi antara beberapal spesies tumbuhan akuatik
34
Buletin Anatomi dan Fisiologi
Volume XXIII, Nomor 1, Maret 2015
Efektifitas dalam menyimpan air
Kemampuan tanah dalam menyimpan air
Salah satu parameter fisik yang perlu
akan mempengaruhi kelembaban tanah
diamati
untuk menjamin suplai nutrient
adalah
efektifitas
dalam
untuk
menyimpan air atau retensi air (Almarshadi
pertumbuhan tanaman. Kemampuan ini
dan Ismail, 2014). Hasil penelitian ini
sangat krusial dalam efisiensi penggunaan
menunjukkan bahwa dari lima tumbuhan
air (Saleth dkk., 2009). Salah satu syarat
akuatik yang diteliti mempunyai perbedaan
pemilihan
kemampuan dalam menyimpan air yang
berdasarkan pada kemampuan menyimpan
sangat signifikan (p
Volume XXIII, Nomor 1, Maret 2015
DESALINASI DAN KEMAMPUAN MENYIMPAN AIR PADA MAKROALGA SERTA
POTENSINYA UNTUK DIGUNAKAN SEBAGAI PEMBENAH TANAH
*Munifatul Izzati
*Jurusan Biologi Fakultas Sains dan Matematika Universitas Diponegoro Semarang
ABSTRAK
Semakin menurunnya luas lahan produktif karena makin meluasnya lahan kritis, maka diperlukan langkah
untuk konservasi lahan tidak produktif. Salah satu strategi untuk mengatasi masalah tersebut adalah
dengan menggunakan bahan pembenah tanah. Material pembenah tanah dapat meningkatkan kemampuan
tanah menahan air. Makroalga merupakan sumber bahan pembenah yang ideal, karena menghasilkan
hidrogel yang mampu mengikat air dalam mumlah besar, sehingga diperkirakan dapat meningkatkan
kemampuan tanah untuk konservasi air. Penelitian ini bertujuan untuk menguji potensi makroalga
sebagai material untuk memperbaiki kesuburan tanah pasir dan llat. Makroalga yang diujia antara lain
adalah Gracilaria verrucosa, Sargassum sp, Enteromorpha sp, Thallasia sp. dan Najas, sp. Untuk itu
diperlukan uji pendahuluan yang dilakukan dalam penelitian ini berupa uji desalinasi, perbaikan bahan
organik dan kemampuan menjerap air pada tanah pasir maupun liat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa
setiap jenis makroalga mempunyai karakteristik yang berbeda. Salinitas awal Gracilaria adalah yang
paling tinggi, yaitu 34 ppt, berturut turut diikuti oleh Sargassum, Enteromorpha, Thallasia, dan Najas
masing masing mempunyai salinitas awal secara beruturutan adalah 30 ppt, 29 ppt, 16 ppt dan 6 ppt.
Setelah 6 hari desalinasi, salinitas Gracilaria turun hingga 3 ppt, sementara makroalga yang lain
salinitasnya dapat diturunkan hingga 2 ppt. Kemampuan menyerap air pada makroalga juga sangat
tinggi, dengan rata rata peningkatan kemampuan menjerap air yang hampir sama pada semua jenis
makroalga yang diuji. Peningkatan kemampuan menyimpan air tersebut mencapai rata rata 10 x dari
kemampuan tanah pasir dalam menyerap air.
dapat meningkatkan kemampuan tanah
PENDAHULUAN
Salah
satu
masalah
ketahanan
menahan air dan memperbaiki sifat fisik,
pangan di Indonesia saat ini adalah semakin
kimia dan biologi tanah.
menurunnya luas lahan produktif. Hal ini
Makroalga merupakan tumbuhan yang kaya
disebabkan karena terjadi alih fungsi lahan
akan hormon pertumbuhan dan pembenah
subur dan makin meluasnya lahan kritis,
tanah (Han
seperti lahan kering dan tanah pasir.
rumput
Masalah dalam bertani di lahan kering dan
pertumbuhan sayuran, buah dan hasil panen
pantai berpasir adalah kelangkaan air dan
lain (Washington dkk., 1999). Tumbuhan
rendahnya kondisi fisik, kimia, dan biologi
jenis ini banyak mengandung nutrient baik
tanah. Oleh karena itu, diperlukan langkah
unsur makro maupun mikro dan juga
untuk
hormone
konservasi
lahan,
agar
dapat
dkk.,
laut
1975).
dapat
pertumbuhan
Penggunaan
menstimulasi
seperti
auksin,
berproduksi secara berkelanjutan. Salah
giberelin dan etilen (Wu, dkk. 1997).
satu strategi untuk mengastasi masalah
Penelitian yang dilakukan oleh Pise dan
tersebut adalah dengan menggunakan bahan
Sabale (2010) menyatakan bahwa ekstrak
pembenah tanah. Material pembenah tanah
makroalga
dapat
meningkatkan
31
DESALINASI DAN KEMAMPUAN MENYIMPAN
Munifatul Izzati 31 – 37
pertumbuhan tanaman Trigonella secara
Diponegoro.
signifikan. Haq dkk (2011) juta telah
digunakan diambil dari daerah sekitar
mengolah
pantai utara Semarang, Jawa Tengah.
beberapa
makroalga
yang
Sampel
makroalga
yang
terdampar di pinggiran pantai menjadi
Spesies
kompos. Thirumaran dkk (2009) telah
kemudian dicuci dengan air tawar sehingga
meneliti aplikasi pupuk organic yang
bersih
berasal dari makroalga, dan ternyata pada
menempel.
Setelah
konsentrasi 20% dapat menghasilkan panen
kemudian
dikeringkan
yang paling tinggi. Sementara itu, dengan
matahari hingga kering. Setelah kering,
ekstrak makroalga jenis Dictyota dichotoma
sampel di kumpulkan kembali kemudian
menunjukkan
mulai dilakukan proses desalinasi. Proses
diberikan
hasil
dalam
yang
dosis
efektif
yang
jike
kecil
makroalga
dari
desalinasi
yang
partikel
diperoleh
partikel
yang
bersih,
sampel
dibawah
dilakukan
sinar
dengan
jalan
(Sasikumar dkk., 2011).
mernimbang sebanyak 5 kg sampel kering
Makroalga yang akan digunakan untuk
dalam wadah plastic yang telah diisi dengan
material pembenah tanah biasanya masih
air
mengandung kadar garam yang cukup
prendaman telah mencapai 1 jam, air
tinggi. Garam yang tersisa pada pembenah
rendaman diukur salinitasnya. Salinitas air
tanah makroalga ini akan berdampak
rendaman ini dicatat sebagai salinitas awal.
negatif terhadap pertumbuhan tanaman
Setelah 24 jam selanjutnya air rendaman
apabila tidak dilakukan proses desalinasi.
diukur
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis
rendaman akhir dalam waktu 1 hari. Pada
efektifitas proses desalinasi pada beberapa
hari berikutnya sampel makroalga kembali
spesies makroalga, yang selanjutnya akan
direndam dalam air tawar dan dilakukan
diteliti potensi makroalga sebagai material
pengukuran dan pencatatan seperti pada
untuk memperbaiki kesuburan tanah pasir
hari pertama. Data yang diperoleh diolah
dan atanah liat. Makroalga yang diujia
dengan analisis varians faktor tunnggal,
antara lain adalah Gracilaria verrucosa,
berupa spesies makroalga.
tawar
sebanyak
kembali,
200
dan
liter.
dicatat
Saat
sebagai
Sargassum sp, Enteromorpha sp, Thallasia
sp. dan Najas, sp.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Desalinasi makroalga
METODOLOGI
Hasil
Penelitian ini dilakukan di laboratorium
proses desalinasi pada beberapa spesies
fisiologi tumbuhan di Jurusan Biologi,
makroalga yang akan digunakan sebagai
Fakultas Sains dan Matematika, Universitas
material pembenah tanah dalam penelitian
32
pengamatan
terhadap
efektifitas
Buletin Anatomi dan Fisiologi
Volume XXIII, Nomor 1, Maret 2015
ini
yang
dilakukan
selama
7
hari
pada tabel 1. sebagai berikut:
menghasilkan data sebagaimana tercantum
Tabel 1. Data perubahan salinitas pada proses desalinasi pada beberapa spesies makroalga
yang akan digunakan sebagai material pembenah tanah
MAKROALGA
Rata2
SD
Rata2
Sargassum
SD
Enteromorpha Rata2
SD
Rata2
Thallasia
SD
Rata2
Najas
SD
Gracilaria
1
Aw
34
5.2
30
5.2
9.6
0.5
16
1
6
0
Ak
47
7.5
47
4.3
17
3.7
18
1.5
10
1
LAMA WAKTU PERENDAMAN (hari)
2
3
4
5
6
7
Aw Ak
Aw Ak Aw Ak Aw Ak Aw Ak Aw Ak
20 21.3 19 9.3
6
8
5 6.3
5
3
3
3
2 2.5
1 0.5
0
0
0 0.5
0
0
0
0
22
22
9
9
5 5.3 3.3
4
3
2
2
2
1.5
1
1
1
0 0.5 0.5
0
0
1
0
0
7 8.6
5 5.3
4 4.6
4
3
3
2
2
2
1 0.5
0 0.5
0 0.5
0
0
0
1
0
0
7.3
7.3
4 3.6
3
3
3
3
3
2
2
2
0.5
0.5
0 0.5
0
0
0
0
0
1
0
0
5 6.3
4 4.6
3 3.3
3
3
3
2
2
2
0 0.5
0 0.5
0 0.5
0
0
0
0
0
0
Dari perolehan data yang tercantum pada
akan menurunkan kesuburan tanah, dan
tabel 1 tersebut menunjukkan bahwa waktu
berdampak pada penurunan Nitrogen (N),
yang dibutuhkan untuk melakukan proses
fosfor (P) dan Potasium (K) (Lakhdar, dkk.,
desalinasi
2009). Tejada dan Gonzales (2006), telah
makroalga
berlangsung
selama
7
kurang
hari.
lebih
Proses
membuktikan
bahwa
meningkatnya
desalinasi yang dilakukan selama 7 hari
kundiktivitas elektris dalam tanah salin
tersebut dapat menghasilkan penurunan
mampu
menurunkan
salinitas yang cukup signifikan. Rata rata
tanah.
Lakhdar,
salinitas yang diperoleh selama 7 hari pada
menyatakan bahwa jumlah garam yang
semua
2,25.
berlebiha dalam tanah akan berpengaruh
Salinitas air rendaman sekitar nilai ini
terhadap sifat fisik, kimia dan biologi tanah.
cukup aman jika akan digunakan sebagai
Pada penelitian ini, pemanfaatan makroalga
pembenah tanah.
Penggunaan material
yang cenderung mempunyai kadar garam
pembenah tanah yang mengandung garam
yang tinggi diberlakukan terlebih dahulu
harus hati hati dalam aplikasinya. Secara
dengan proses desalinasi. Dari proses yang
umum, sudah banyak diketahui bahwa
sudah dilakukan tersebut terjadi penurunan
tanah yang mengandung banyak garam
salinitas
jenis
makroalga
adalah
yang
stabilitas
dkk.
cukup
struktur
(2009)
signifikan
juga
dan
33
DESALINASI DAN KEMAMPUAN MENYIMPAN
Munifatul Izzati 31 – 37
diharapkan aman dapat digunakan sebagai
makroalga ini diharapkan dapat berdampak
material
pada
pembenah
tanah.
Selanjutnya
SALINITAS (ppt)
material pembenah tanah berbahan dasar
peningaktan
kesuburan
tanah,
pertumbuhan dan produktivitas tumbuhan.
40
35
30
25
20
15
10
5
0
salinitas awal
salinitas akhir
SPESIES TUMBUHAN AKUATIK
Gambar 1. Perbedaan penurunan salinitas antara beberapa spesies tumbuhan akuatik
setelah proses desalinasi
SALINITAS AIR RENDAMAN (ppt)
40
35
30
25
Gracilaria
20
Sargassum
15
Enteromorpha
10
Thallasia
5
Najas sp
0
1
2
3
4
5
6
Waktu Desalinasi (Hari)
Gambar 2. Perbedaan proses desalinasi antara beberapal spesies tumbuhan akuatik
34
Buletin Anatomi dan Fisiologi
Volume XXIII, Nomor 1, Maret 2015
Efektifitas dalam menyimpan air
Kemampuan tanah dalam menyimpan air
Salah satu parameter fisik yang perlu
akan mempengaruhi kelembaban tanah
diamati
untuk menjamin suplai nutrient
adalah
efektifitas
dalam
untuk
menyimpan air atau retensi air (Almarshadi
pertumbuhan tanaman. Kemampuan ini
dan Ismail, 2014). Hasil penelitian ini
sangat krusial dalam efisiensi penggunaan
menunjukkan bahwa dari lima tumbuhan
air (Saleth dkk., 2009). Salah satu syarat
akuatik yang diteliti mempunyai perbedaan
pemilihan
kemampuan dalam menyimpan air yang
berdasarkan pada kemampuan menyimpan
sangat signifikan (p