Pertumbuhan Kangkung Darat (Ipomoea reptans) dan Sawi Hijau (Brassica juncea) pada Kombinasi Pupuk Organik dan Limbah Padat Industri Tekstil

PERTUMBUHAN KANGKUNG DARAT (Ipomoea reptans) DAN
SAWI HIJAU (Brassica juncea) PADA KOMBINASI PUPUK
ORGANIK DAN LIMBAH PADAT INDUSTRI TEKSTIL

DIAH APRI DRIATSIWI

DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pertumbuhan
Kangkung Darat (Ipomoea reptans) dan Sawi Hijau (Brassica juncea) pada
Kombinasi Pupuk Organik dan Limbah Padat Industri Tekstil 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, November 2013
Diah Apri Driatsiwi
NIM G34090070

ABSTRAK
DIAH APRI DRIATSIWI. Pertumbuhan Kangkung Darat (Ipomoea reptans) dan
Sawi Hijau (Brassica juncea) pada Kombinasi Pupuk Organik dan Limbah Padat
Industri Tekstil. Dibimbing oleh TRIADIATI dan SULISTIJORINI.
Salah satu logam berat yang termasuk ke dalam limbah industri tekstil
adalah logam kromium (Cr). Logam (Cr) sangat berbahaya karena dapat
menyebabkan kerusakan lingkungan. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui
pertumbuhan kangkung darat dan sawi hijau pada kombinasi bahan organik dan
limbah padat industri tekstil dengan menggunakan 5 perlakuan kombinasi media
tanam yaitu media tanah, kombinasi media tanah dan limbah, kombinasi media
tanah, limbah, dan kompos, media limbah dan kompos, media limbah. Penelitian
ini dilakukan dengan menganalisis unsur hara makro dan kandungan Cr pada
media tanam dan daun, pengamatan pertumbuhan tanaman kangkung darat dan

sawi hijau. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kombinasi media limbah dan
kompos dengan pH 6.2 dan kandungan unsur makro dan kadar Cr yang tinggi
memberikan hasil panen yang terbaik dan serapan logam Cr pada jaringan daun
kedua tanaman berada di bawah ambang batas. Oleh karena itu, media limbah dan
kompos merupakan media yang paling baik untuk mendukung pertumbuhan
tanaman kangkung darat dan sawi hijau.
Kata kunci : Kangkung darat, Limbah industri tekstil, Logam Cr, Sawi Hijau

ABSTRACT
DIAH APRI DRIATSIWI. Growth of Ipomoea reptans and Brassica juncea on
combination of organic fertilizer and sludge from textile industry. Supervised by
TRIADIATI and SULISTIJORINI
Chromium (Cr) is one of heavy metal waste from textile industry. Cr was
very dangerous because of its contribution to environmental damage. This
research was to assay the growth of Ipomoea reptans and Brassica juncea on
combination of organic fertilizer and sludge from textile industry. This research
used 5 treatments planting media. Planting media consists of soil, soil-sludge,
soil- sludge-compost, sludge-compost, and sludge. This research was done by
analyzing of macro elements and Cr content in planting media and growth
parameters of I. reptans and B. juncea. The results showed that combination of

sludge-compost were seemed to provide high level of macro elements and Cr
content with pH by 6.2 and produced the highest yield and lowest Cr level in
plants media. Leaves Cr content was below normal level. Therefore, combination
of sludge and compost was the best media for supporting growth of I. reptans and
B. juncea.
Keywords: Ipomoea reptans, sludge, Cr, Brassica juncea.

PERTUMBUHAN KANGKUNG DARAT (Ipomoea reptans) DAN
SAWI HIJAU (Brassica juncea) PADA KOMBINASI PUPUK
ORGANIK DAN LIMBAH PADAT INDUSTRI TEKSTIL

DIAH APRI DRIATSIWI

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
2013

Ju du \ :: -

-1gkung Darat (Ipomoea replans) dan Sawi Hijau
. _. ) pada Kombinasi Pupuk Organik dan Limbah
,--,...,..... -=- ·stil

Nama
NIM

i oleh

ｾ ｓ ｉ＠ ｾ

Pembimbin g I

Tanggal Lulus:

ｍﾷ ｓＮ＠

Dr Ir uJ!stijorini,
Pembimbing II

"

'"

I

Judul Skripsi : Pertumbuhan Kangkung Darat (Ipomoea reptans) dan Sawi Hijau
(Brassica juncea) pada Kombinasi Pupuk Organik dan Limbah
Padat Industri Tekstil
Nama
: Diah Apri Driatsiwi
NIM
: G34090070

Disetujui oleh

Dr Triadiati, MSi
Pembimbing I

Dr Ir Sulistijorini, MSi
Pembimbing II

Diketahui oleh

Dr Ir Iman Rusmana, MSi
Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Penelitian
dilaksanakan sejak bulan Maret 2013 dengan judul Pertumbuhan Kangkung Darat

(Ipomoea reptans) dan Sawi Hijau (Brassica juncea) pada Kominasi Pupuk
Organik dan Limbah Padat Industri Tekstil.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr Triadiati, MSi dan Dr Ir
Sulistijorini, MSi selaku pembimbing dan Dr Kanti Arum Widayati, MSi selaku
penguji yang telah memberikan bimbingan, saran, dan ilmu yang bermanfaat
selama penelitian dan penulisan karya ilmiah ini. Di samping itu, penghargaan
penulis sampaikan kepada Bapak Ir Gunawan, Bapak Agus, Bapak Adi yang telah
banyak membantu dalam pengambilan bahan dan di rumah kaca. Terima kasih
pula penulis ucapkan kepada Ibu dan Bapak di rumah, Mba Yani, Faisal, Saudara,
Sahabat (Yusi, Monika, Eva, Hera, Nesa, Asdini, Ai, Novita, Mira), dan Childa
atas segala doa dan dukungannya, serta seluruh teman-teman Biologi 46 atas
dukungannya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, November 2013
Diah Apri Driatsiwi

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vi

PENDAHULUAN

1

Latar Belakang

1

Tujuan Penelitian

1

METODE PENELITIAN

2

Waktu dan Tempat

2

Bahan

2

Alat

2

Persiapan dan Analisis Media Tanam

2

Analisis Kandungan Logam Cr pada Media Tanam

2

Persemaian, Penanaman, dan Pengamatan Pertumbuhan Tanaman

2

Analisis Kandungan Logam Cr dalam jaringan tanaman

3

Analisis Data

3

HASIL

3

Analisis Media Tanam dan Kadar Cr dalam Media Tanam

3

Pengamatan Pertumbuhan Tanaman

3

Analisis Kandungan Logam Cr dalam jaringan tanaman

9

PEMBAHASAN

10

SIMPULAN

11

DAFTAR PUSTAKA

11

RIWAYAT HIDUP

13

DAFTAR TABEL
1 Kualitas dan kadar Cr dalam masing-masing media tanam
2 Kadar logam Cr dalam jaringan daun pada masing-masing media
tanam

3
9

DAFTAR GAMBAR
1 Pertambahan jumlah daun pada (a) kangkung darat selama 38 hari
setelah tanam (HST) dan (b) sawi hijau selama 64 hari setelah tanam
(HST) pada masing-masing perlakuan media tanam.
2 Luas daun tanaman masing-masing perlakuan
3 Panjang akar tanaman masing-masing perlakuan
4 Bobot basah daun tanaman masing-masing perlakuan
5 Bobot kering daun tanaman masing-masing perlakuan
6 Bobot basah batang tanaman masing-masing perlakuan
7 Bobot kering batang tanaman masing-masing perlakuan
8 Bobot basah akar tanaman masing-masing perlakuan
9 Bobot kering akar tanaman masing-masing perlakuan
10 Bobot basah akar mati tanaman masing-masing perlakuan
11 Bobot kering akar mati tanaman masing-masing perlakuan

4
5
5
6
6
7
7
8
8
9
9

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Limbah industri adalah bahan sisa yang dikeluarkan akibat proses industri.
Berbagai macam limbah industri yang dihasilkan dalam proses industri dapat
berupa limbah tercemar ataupun tidak. Limbah industri yang tercemar merupakan
limbah yang mengandung kadar limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3) yang
tinggi. Limbah B3 yang didalamnya terkandung logam berat merupakan limbah
yang dalam jumlah dan konsentrasi tertentu akan membahayakan manusia,
tanaman, dan lingkungan. Logam berat merupakan unsur logam dengan berat
molekul tinggi dan berat jenisnya lebih dari 5 g/cm3 (Sudarmaji 2006). Menurut
PP No. 85 Tahun 1999, logam berat yang termasuk ke dalam limbah tekstil
adalah logam Hg, Cd, Cr, Pb, Cu dan Zn. Logam berat yang mencemari
lingkungan dapat diserap ke dalam jaringan tanaman melalui akar dan stomata
daun (Alloway 1990). Limbah industri tekstil yang merupakan sumber
pencemaran akibat pencelupan dan pewarnaan salah satunya adalah logam Cr
(Wardhana dan Arya 2001).
Logam kromium (Cr) sangat berbahaya karena menyebabkan kerusakan
lingkungan. Salah satu dampaknya, bila berlebih di dalam tanah dan mampu
diakumulasi oleh tanaman, maka dapat menyebabkan penghambatan pertumbuhan
tanaman, menginduksi klorosis pada daun muda, dan merusak sel akar (Panda
dan Choudhury 2005). Konsentrasi normal Cr pada tanah umumnya antara 100
sampai 300 ppm, sedangkan konsentrasi Cr dalam tanaman berkisar 0.01 sampai 1
ppm (Srivastava dan Gupta 1996). Akumulasi Cr dapat terjadi di tanaman melalui
penyerapan akar dalam bentuk kromat (Cr6+) (Srivastava dan Gupta 1996). Logam
Cr merupakan logam yang tidak termasuk unsur essensial bagi tanaman. Mobilitas
Cr di dalam tanaman rendah dan Cr akan tertinggal di bagian penyerapan Cr
berlangsung. Apabila akumulasi ini terjadi pada tanaman yang dikonsumsi oleh
manusia, seperti sayuran, maka secara rantai makanan limbah logam berat
tersebut akan sampai ke tubuh manusia sehingga sangat berbahaya bagi manusia
(Sudaryono 2007). Tanaman sayuran yang mampu mengakumulasi logam berat
diantaranya dari famili Brassicaceae (Gratao et al. 2005) dan famili
Convovulaceae (Agusetyadevy et al. 2013).
Kangkung darat (Ipomoea reptans, Convolvulaceae) termasuk salah satu
tanaman yang mudah dibudidayakan oleh setiap orang karena perawatanannya
yang mudah. Tanaman dari genus Ipomoea telah banyak diketahui mampu
mengakumulasi logam berat terutama kangkung air (Rahman et al.2007),
sedangkan pada sawi hijau (Brassica juncea, Brassicacea) merupakan tanaman
dari genus Brassica belum banyak diketahui dapat mengakumulasi logam berat
seperti Cr.

Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan mengetahui pertumbuhan kangkung darat dan sawi
hijau pada kombinasi bahan organik dan limbah padat industri tekstil yang
mengandung Cr.

2

METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan dari bulan Maret 2013 sampai Mei 2013 di Rumah
Kaca Departemen Biologi, FMIPA, IPB, Balai Penelitian Tanah (BALITAN),
Laboratorium Preparasi Bahan, Fakultas Peternakan, IPB dan Laboratorium
Kimia Terpadu, Departemen Kimia, FMIPA, IPB.
Bahan
Bahan yang digunakan yaitu limbah padat (sludge), benih tanaman
kangkung darat (Ipomoea reptans) dan sawi hijau (Brassica juncea), tanah,
kompos serasah tanaman, dan air.
Alat
Alat yang digunakan yaitu neraca analitik, pH meter, gelas ukur, hotplate,
tabung digest, alat AAS, polybag 20 cm x 22 cm, sekop, saringan bertingkat, oven,
kamera dan leaf area meter.
Persiapan dan Analisis Media Tanam
Media tanam dibuat dengan lima perlakuan, yaitu 1) tanah (kontrol) , 2)
tanah : limbah (1:1)(b/b), 3) tanah : limbah : kompos (1:1:1)(b/b/b), 4) limbah :
kompos (1:1)(b/b), dan 5) limbah. Selanjutnya dilakukan analisis media tanam di
Balai Penelitian Tanah. Parameter yang diamati meliputi pH media, kandungan
nitrogen (N), fosfor (P), kalium (K), rasio C/N pada masing-masing media tanam.
Analisis Kandungan Logam Cr pada Media Tanam
Masing-masing media tanam dikeringkan, kemudian ditimbang 1 gram ke
dalam tabung digest dan ditambahkan 1 ml asam perklorat (HClO4) pekat dan 5
ml asam nitrat (HNO3) pekat dan didiamkan satu malam. Selanjutnya dilakukan
metode analisis sesuai dengan Petunjuk Teknis Analisis Kimia Tanah, Tanaman,
Air dan Pupuk (BALITAN 2005).
Persemaian, Penanaman, dan Pengamatan Pertumbuhan Tanaman
Benih kedua tanaman ditanam di media semaian yaitu media kompos
sampai berumur ± 1 minggu. Setelah 1 minggu, tanaman yang tumbuh kemudian
dipindahkan ke masing-masing media tanam dalam polibag. Selanjutnya, tanaman
dipelihara hingga umur tanam kangkung yaitu 38 hari dan sawi hijau 64 hari dan
dilakukan pemeliharaan dengan penyiraman secata teratur dengan air. Selama
masa tanam masing-masing tanaman diamati pertambahan jumlah daun setiap 2
hari hingga panen. Saat panen dilakukan pengukuran total luas daun tanaman,
panjang akar, bobot basah dan bobot kering daun, batang, akar dan akar mati
tanaman pada masing-masing kombinasi media.

3
Analisis Kandungan Logam Cr dalam jaringan tanaman
Daun kangkung dan sawi hijau dari hasil panen ditimbang 1 gram,
kemudian dimasukkan ke dalam tabung digest dan ditambahan 1 ml asam
perklorat (HClO4) pekat dan 5 ml asam nitrat (HNO3) pekat dan didiamkan
selama 24 jam. Selanjutnya dilakukan metode analisis sesuai dengan Petunjuk
Teknis Analisis Kimia Tanah, Tanaman, Air dan Pupuk (BALITAN 2005).

Analisis Data
Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap
(RAL). Untuk mengetahui pengaruh kombinasi media tanam dengan kedua
spesies yang berbeda maka dilakukan uji ANOVA yang dilanjutkan dengan uji
Duncan pada α 5%.

HASIL
Analisis Media Tanam dan Kadar Cr dalam Media Tanam
Masing-masing media tanam dianalisis dengan mengukur pH media,
kandungan unsur makro N, P, K dan rasio C/N serta kandungan Cr dalam media.
pH media tertinggi (7.1) pada media limbah dan pH terendah pada media tanah
(4.5). Media limbah dan kompos memiliki rasio C/N yang paling tinggi yaitu 17
dan memiliki kandungan C, N, P, K yang sangat tinggi dibandingkan dengan
semua perlakuan. Hasil tersebut berbeda dengan kombinasi media tanah dan
limbah yang memiliki rasio C/N sebesar 13 dan memiliki kandungan C, N, P, K
rendah dibandingkan media tanah dan limbah, media tanah, limbah, dan kompos,
media limbah dan kompos, dan media limbah (Tabel 1). Konsentrasi logam berat
Cr tertinggi diperoleh pada media limbah (9.83 ppm), sedangkan konsentrasi Cr
paling rendah terdapat pada media tanah (0.85 ppm) (Tabel 1).
Tabel 1 Kualitas dan kadar Cr dalam masing-masing media tanam
Media Tanam

pH
media
tanam
4.5
6.6

C (%)

Unsur Hara
P 2O 5
N (%)
(ppm)
0.03
49
0.19
25

K 2O
(ppm)
6
43

Rasio
C/N

Tanah
0.31
Tanah dan Limbah
2.39
Tanah, Limbah, dan
6.2
5.62
0.39
743
2113
Kompos
Limbah dan Kompos
6.6
12.16
0.72
952
4071
Limbah
7.1
6.98
0.43
96
234
Keterangan : Hasil analisis oleh BALITAN dan Laboratorium Kimia Terpadu

Kadar Cr
(ppm)

10
13

0.85
1.65

14

1.66

17
16

6.58
9.83

Pertumbuhan Tanaman
Pertambahan Jumlah Daun. Pertambahan jumlah daun pada kangkung
tertinggi selama 38 HST dihasilkan pada kombinasi media limbah dan kompos
sebesar 17 helai per 4 hari dan jumlah daun tertinggi saat panen sebesar 43 helai.

4
Pertambahan jumlah daun terendah yaitu 6.37 helai per 4 hari dihasilkan pada
media limbah dari jumlah daun terendah saat panen sebesar 7.67 helai.
Pertambahan jumlah daun sawi hijau tertinggi selama 64 HST pada kombinasi
media limbah dan kompos sebesar 9.69 helai per 4 hari dengan jumlah daun
terakhir saat panen yaitu 21.33 helai. Pertambahan jumlah daun terendah pada
media tanah dan limbah dengan nilai 5.81 helai per 4 hari dan jumlah daun saat
panen sebesar 9.67 helai (Gambar 1).
25

50
Pertambahan Jumlah Daun

Pertambahan Jumlah Daun

45
40
35
30
25
20
15
10

20
15
10
5

5
0

0
2

6

10 14 18 22 26 30 34 38

4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64

Hari ke-

Hari Ke-

(a)

(b)

Gambar 1 Pertambahan jumlah daun pada (a) kangkung darat selama 38 hari
setelah tanam (HST) dan (b) sawi hijau selama 64 hari setelah tanam
(HST) pada masing-masing perlakuan media tanam.
media tanah,
kombinasi media tanah dan limbah,
kombinasi media tanah,
limbah, dan kompos,
kombinasi media limbah dan kompos,
media limbah.
Luas Daun Total. Luas daun total tertinggi dihasilkan pada kombinasi
media limbah dan kompos yaitu sebesar 549.75 cm2 pada kangkung darat dan
1418.20 cm2 pada sawi hijau. Luas daun total terendah dihasilkan pada kombinasi
media tanah dan limbah pada kangkung darat dan sawi hijau berturut-turut sebesar
81.49 cm2 387.37 cm2 (Gambar 2). Luas daun total pada kombinasi media limbah
dan kompos tidak berbeda nyata dengan media tanah dan kombinasi media tanah,
limbah, dan kompos dan berbeda nyata pada kombinasi media tanah dan limbah
dan media limbah. Interaksi antar media dan spesies menunjukkan hasil yang
signifikan (P0.05)

Limbah

Perlakuan

Tanah

Tanah +
Limbah

Tanah +
Limbah +
Kompos

Limbah +
Kompos

Sawi Hijau

Kangkung

Sawi Hijau

Kangkung

Sawi Hijau

Kangkung

Sawi Hijau

Kangkung

Sawi Hijau

1,6
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
-0,2

Kangkung

Bobot Kering akar (g)

Gambar 8 Bobot basah akar tanaman masing-masing perlakuan

Limbah

Perlakuan

Gambar 9 Bobot kering akar tanaman masing-masing perlakuan
Bobot Basah dan Bobot Kering Akar Mati. Bobot basah akar mati
kangkung tertinggi pada media limbah yaitu sebesar 0.0067 g dan sawi hijau
sebesar 0.086 g dan keduanya tidak berbeda nyata dengan media tanah dan limbah
(Gambar 10). Bobot kering akar mati kangkung tertinggi pada media limbah
dengan nilai sebesar 0.00067 g dan 0.05 g untuk sawi hijau dan tidak berbeda
nyata dengan media tanah dan limbah (Gambar 11). Pengukuran bobot basah dan
bobot kering akar mati menunjukkan adanya interaksi yang signifikan (P