Pengaruh pemupukan terhadap akumulasi timbal pada kubis (Brassica oleracea L.) dan sawi putih (Brassica rapa L.)
PENGARUH PEMUPUKAN TERHADAP AKUMULASI
TIMBAL PADA KUBIS (Brassica oleracea L.)
DAN SAWI PUTIH (Brassica rapa L.)
TESIS
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
Gelar Magister dalam Ilmu Farmasi Pada Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
OLEH:
ERNITA SILVIANA
NIM 127014003
PROGRAM STUDI MAGISTER FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
TESIS
PENGARUH PEMUPUKAN TERHADAP AKUMULASI
TIMBAL PADA KUBIS (Brassica oleracea L.)
DAN SAWI PUTIH (Brassica rapa L.)
OLEH:
ERNITA SILVIANA
NIM 127014003
PROGRAM STUDI MAGISTER FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
PENGESAHAN TESIS
Nama Mahasiswa
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Judul Tesis
:
:
:
:
Ernita Silviana
127014003
Magister Farmasi
Pengaruh Pemupukan Terhadap Akumulasi
Timbal Pada Kubis (Brassica oleracea L.) dan
Sawi Putih (Brassica rapa L.).
Telah diuji dan dinyatakan LULUS di depan Tim Penguji pada hari Sabtu tanggal
dua puluh sembilan bulan Agustus tahun dua ribu lima belas.
Mengesahkan :
Tim Penguji Tesis
Ketua Tim Penguji Tesis
: Prof. Dr. rer. nat. Effendy De Lux Putra, S.U., Apt.
Anggota Tim Penguji
: Prof. Dr. Jansen Silalahi, M. App. Sc., Apt.
Prof. Dr. Muchlisyam, M. Si., Apt.
Prof. Dr. Ginda Haro, M. Sc., Apt.
SURAT PERNYATAAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama mahasiswa
: Ernita Silviana
Nomor Induk mahasiswa
: 127014003
Program studi
: Magister Farmasi
Judul tesis
: Pengaruh pemupukan terhadap akumulasi timbal
pada kubis (Brassica oleracea L.) dan sawi putih
(Brassica rapa L.)
Dengan ini menyatakan bahwa tesis yang saya buat adalah hasil karya saya
sendiri, bukan plagiat dan apabila dikemudian hari diketahui tesis saya ini plagiat
karena kesalahan saya sendiri, maka saya bersedia menerima sanksi yang
diberikan oleh Program Studi Magister Farmasi Universitas Sumatera Utara. Saya
tidak akan menuntut pihak manapun atas perbuatan saya tersebut.
Demikianlah surat pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya dalam keadaan
sehat.
Medan, 29 Agustus 2015
Yang membuat surat pernyataan,
Ernita Silviana
NIM 127014003
KATA PENGANTAR
Bismillahirrahmanirrahiim,
Puji syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas limpahan rahmat dan
karunianya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul “Pengaruh
pemupukan terhadap akumulasi timbal pada kubis (Brassica oleracea L.) dan
sawi putih (Brassica rapa L.)”, serta shalawat beriring salam untuk Rasulullah
Muhammad SAW sebagai suri tauladan dalam kehidupan.
Selama peyusunan tesis ini, penulis banyak mendapatkan bantuan dan
dorongan dari berbagai pihak, baik moril maupun materil. Untuk itu, dalam
kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. PLT Rektor Universitas Sumatera Utara, Bapak Prof. Subhlihar, Ph.D., atas
kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk menyelesaikan
program Magister.
2. Pejabat Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara, Ibu Dr. Masfria,
M.S., Apt., yang telah memberikan fasilitas dan motivasi.
3. Ketua Program Studi Magister Farmasi Fakultas Farmasi Universitas Sumatera
Utara, Bapak Prof. Dr. Karsono, Apt., dan Sekretaris Program Studi Magister
Farmasi Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara, Ibu Prof. Dr. Rosidah,
M.Sc., Apt., yang telah memberikan kesempatan dan dukungan untuk
menyelesaikan Program Magister Farmasi.
4. Bapak Prof. Dr. rer. nat. Effendy De Lux Putra, S.U., Apt., selaku Pembimbing
I yang memberikan pengarahan, dorongan dan motivasi dengan penuh
kesabaran selama penulis menjalani pendidikan, penelitian dan penyelesaian
tesis ini.
5. Bapak Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App. Sc., Apt., selaku Pembimbing II yang
tidak bosan dan selalu memberikan ilmu, pengarahan, dorongan, semangat dan
motivasi dengan penuh kesabaran selama penulis menjalani pendidikan,
penelitian dan penyelesaian tesis ini.
6. Bapak Prof. Dr. Muchlisyam, M.Si., Apt., dan Bapak Prof. Dr. Ginda Haro,
M.Sc., Apt., sebagai penguji yang telah memberi masukan dan saran dalam
penelitian ini.
7. Orang tua tercinta, Ayahanda Sahara dan Ibunda Misdamaini yang selalu
memberikan segalanya untuk penulis. Untuk Suami tersayang Afriandi dan
putra tercinta Ahmadinejad Gayo serta abangda Hendra Afrizal, Yunadi, dan
adinda Muhammad Erfansyah dan Erwan Fahri serta keluarga besar di Bener
Meriah, yang selalu memberikan motivasi, doa dan semangat.
8. Teman-teman Magister Farmasi Ka Ade, Ka Rini, Rani, Ka Nadia, Ka Rida,
Puput, Dara dan semua teman seangkatan 2012, yang telah banyak meluangkan
waktu bertukar fikiran untuk tesis ini.
Serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang
telah banyak membantu dalam penelitian dan penyelesaian tesis ini. Semoga Allah
SWT membalas semua kebaikan yang telah diberikan. Tak ada gading yang tak
retak, begitu juga dengan tesis ini, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik
dan saran. Akhir kata semoga tesis ini dapat bermanfaat.
Medan, 29 Agustus 2015
Penulis,
Ernita Silviana
NIM 127014003
PENGARUH PEMUPUKAN TERHADAP AKUMULASI
TIMBAL PADA KUBIS (Brassica oleracea L.)
DAN SAWI PUTIH (Brassica rapa L.)
ABSTRAK
Akumulasi atau penimbunan logam toksik dalam pertumbuhan tanaman
dipengaruhi oleh tanah, air, lokasi penanaman, pemupukan dan jenis tanaman.
Kubis (Brassica oleracea L.) dan sawi putih (Brassica rapa L.) merupakan
tanaman yang mampu menyerap logam toksik. Penelitian ini bertujuan untuk
menentukan pengaruh jenis dan dosis pupuk NPK dan pupuk organik terhadap
akumulasi logam timbal oleh sayur kubis dan sawi putih.
Penelitian ini dilakukan di simpang tiga Redelong Bener Meriah dengan
menanam bibit kubis (Inpestor 369) dan sawi putih (Deli. CR) dan
menumbuhkannya didalam rumah plastik. Prosedur kerja yang digunakan yaitu
penambahan logam timbal (Pb) ke dalam media tanah sebanyak 319,71 mg.kg-1
dalam bentuk serbuk Pb(NO3)2 untuk semua kelompok, dengan media tanah
sebanyak 5 kg per polybag. Kemudian diberi pupuk organik (Petro Organik) dan
pupuk NPK (YaraMilaTM) dengan dosis rekomendasi 15, 30, 60, 120 dan 240
mg.kg-1 tanah pada 7, 15 dan 30 hst (hari setelah tanam) dengan cara menaburkan
di atas media tanah di sekeliling tanaman. Pada 75 hst sayur dipanen dan
dilanjutkan dengan analisa kandungan timbal. Analisis kualitatif timbal dilakukan
dengan pereaksi dithizon 0,005% b/v pada pH 8,5. Analisis kuantitatif
menggunakan teknik spektrofotometri serapan atom (SSA) nyala asetilen-udara
pada panjang gelombang 283,3 nm. Data akumulasi timbal dianalisis secara
statistik dengan analisis variansi (ANAVA; α 0,05) dan dilanjutkan dengan Tukey
HSD untuk melihat rata-rata signifikan antar jenis dan dosis pemupukan.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa tanaman kubis (Brassica oleracea
L.) dan sawi putih (Brassica rapa L.) mampu mengakumulasi timbal selama
pertumbuhan sebesar 3.0289 ± 0,0186 μg/g dan 3,2770 ± 0,1601 μg/g. Kemudian
terjadi penurunan akumulasi timbal setelah pemberian pupuk NPK pada 15
mg/kg; NPK 30 mg/kg; pupuk organik 30 mg/kg pada kubis; pupuk NPK dan
organik 60 mg/kg, penurunan tertinggi pupuk NPK pada kubis dan sawi putih
terlihat pada dosis 120 mg/kg yaitu 2,2838 ± 0,0232 µg/g dan 1,7482 ± 0,0551
µg/g; dan penurunan tertinggi pupuk organik pada kubis dan sawi putih pada dosis
240 mg/kg yaitu 2,0798 ± 0,0379 µg/g dan 2,6829 ± 0,1565 µg/g secara berturutturut, namun pada pupuk NPK 240 mg/kg terjadi kenaikan akumulasi kembali.
Tanaman kubis dan sawi putih mampu mengakumulasi timbal selama
pertumbuhan. Pemberian pupuk NPK dan pupuk organik berpengaruh pada
penurunan timbal yang signifikan, dengan dosis yang semakin tinggi akan
semakin menurunkan akumulasi timbal.
Kata kunci: Kubis (Brassica oleracea L.), Sawi putih (Brassica rapa L.), timbal
(Pb), Spektrofotometer Serapan Atom (SSA).
EFFECT OF FERTILIZATION LEAD ACCUMULATION
IN CABBAGE (Brassica oleracea L.) AND
WHITE MUSTARD (Brassica rapa L.)
ABSTRACT
Toxic metals accumulation in growing plant is influenced by the soil
composition, water, air and planting sites, fertilization and crop types. Cabbage
(Brassica oleracea L.) and Chinese cabbage (Brassica rapa L.) are plants that is
able to absorb toxic metals. This study aimed to determine the effect of dosage of
NPK fertilizer and organic fertilizer on metal lead accumulation in cabbage and
chinese cabbage.
This research was carried out in plastic house in Simpang Tiga Redelong
highlands using cabbage (Inpestor 369) and white mustard (Deli. CR) seeds. The
procedure used was the addition of lead (Pb) into the soil media as much as
319.71 mg.kg-1 in powder form Pb(NO3)2 for all groups, in 5 kg per polybag. Then
organic fertilizer (Petro Organic) and NPK (YaraMilaTM) was added were 15, 30,
60, 120 and 240 mg.kg-1 soil at 7, 15 and 30 DAT (days after planting) by
sprinkling on the soil media around the plants. At 75 DAT vegetables were
harvested and continued with the analysis for lead content analysis. Analysis
using the technique of atomic absorption spectrophotometry (AAS) air-acetylene
flame at a wavelength of 283.3 nm.
The results showed that the cabbage (Brassica oleracea L.) and chinese
cabbage (Brassica rapa L.) able to accumulate metallic lead during the growth of
3.0289 ± 0.0186 µg/g and 3.2770 ± 0.1601 µg/g. But after treatment decrease the
accumulation lead with NPK fertilizer at 15 mg/kg; NPK 30 mg/kg; organic
fertilizer 30 mg/kg on cabbage; NPK fertilizer and organic 60 mg/kg, the highest
decrease of NPK fertilizer on cabbage and chinese cabbage seen at a dose of 120
mg/kg ie 2.2838 ± 0.0232 µg/g and 1.7482 ± 0.0551 µg/g; and the highest decline
of organic fertilizer on cabbage and chinese cabbage at a dose of 240 mg/kg ie
2.0798 ± 0.0379 µg/g and 2.6829 ± 0.1565 µg/g respectively, but in NPK
fertilizers 240 mg/kg there is an increase of accumulated back.
Cabbage and chinese cabbage plants able to accumulate lead during
growth. NPK fertilizer and organic fertilizer effect on a significant reduction in
the lead, with the higher dose will further decrease the accumulation of lead.
Keywords: Cabbage (Brassica oleracea L.), Chinese cabbage (Brassica rapa L.),
lead (Pb), Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS).
DAFTAR ISI
JUDUL .....................................................................................................
LEMBAR PERSETUJUAN TESIS .........................................................
PENGESAHAN TESIS ...........................................................................
SURAT PERNYATAAN ........................................................................
KATA PENGANTAR .............................................................................
ABSTRAK ...............................................................................................
ABSTRACT .............................................................................................
DAFTAR ISI ............................................................................................
DAFTAR GAMBAR ...............................................................................
DAFTAR TABEL ....................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................
1.1 Latar Belakang .........................................................................
1.2 Perumusan Masalah .................................................................
1.3 Hipotesis ..................................................................................
1.4 Tujuan Penelitian .....................................................................
1.5 Manfaat Penelitian ...................................................................
1.6 Kerangka Pemikiran Penelitian ...............................................
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ..............................................................
2.1 Peranan sayur untuk kesehatan ................................................
2.2 Pencemaran logam berat pada makanan, bahan makanan dan
tanaman ....................................................................................
2.3 Faktor – faktor yang mempengaruhi kandungan logam berat
pada tanaman ...........................................................................
2.3.1 Tanah ..............................................................................
2.3.2 Air ...................................................................................
2.3.3 Lokasi penanaman dan udara .........................................
2.3.4 Pengaruh pemupukan .....................................................
2.3.5 Pengaruh jenis tanaman ..................................................
2.4 Pencemaran timbal pada tanaman ...........................................
2.5 Sayur kubis dan sawi putih ......................................................
2.5.1 Morfologi tanaman .........................................................
2.5.2 Kandungan nutrisi ..........................................................
2.5.3 Metode penanaman ........................................................
2.5.3.1 Penyiapan benih .................................................
2.5.3.2 Persiapan lahan ..................................................
2.5.3.3 Pemupukan .........................................................
2.5.3.4 Penanaman .........................................................
2.5.3.5 Pemeliharaan ......................................................
2.5.3.6 Pengendalian Organisme pengganggu tanaman .
2.5.3.7 Panen ..................................................................
2.5.3.8 Pasca panen ........................................................
2.6 Pengaruh pemupukan terhadap akumulasi timbal pada
tanaman ....................................................................................
Halaman
i
iii
iv
v
vi
viii
ix
x
xiv
xv
xvi
1
1
5
5
5
6
6
7
7
8
10
11
13
14
15
17
19
21
23
24
26
26
27
27
27
28
28
28
29
29
2.7 Analisis timbal pada tanaman ..................................................
33
BAB III METODE PENELITIAN ..........................................................
3.1 Jenis penelitian .........................................................................
3.2 Tempat dan waktu ....................................................................
3.3 Alat dan Bahan .........................................................................
3.3.1 Alat-alat ..........................................................................
3.3.2 Bahan-bahan ...................................................................
3.4 Rancangan Penelitian ...............................................................
3.5 Prosedur penelitian ..................................................................
3.5.1 Penyiapan media tanaman ...........................................
3.5.2 Persiapan benih ............................................................
3.5.3 Penyiapan tanaman dan pemupukan ............................
3.5.4 Pemeliharaan tanaman .................................................
3.6 Pelaksanaan penelitian .............................................................
3.6.1 Identifikasi tanaman .....................................................
3.6.2 Pengambilan dan persiapan tanaman ...........................
3.6.3 Proses destruksi ...........................................................
3.6.2.2 Destruksi kering ...............................................
3.6.2.3 Pembuatan larutan bahan ................................
3.6.3 Pemeriksaan kualitatif ..................................................
3.6.4 Pemeriksaan kuantitatif ...............................................
3.6.4.1 Kurva kalibrasi logam timbal ..........................
3.6.4.2 Penentuan kadar logam timbal pada bahan .....
3.6.5 Uji perolehan kembali (Recovery) ...............................
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................
4.1 Analisis kualitatif .....................................................................
4.2 Kurva kalibrasi timbal .............................................................
4.3 Pengaruh pemupukan terhadap akumulasi timbal pada kubis
dan sawi putih ..........................................................................
4.4 Hasil uji perolehan kembali (Recovery) ..................................
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................
5.1 Kesimpulan ...............................................................................
5.2 Saran .........................................................................................
DAFTAR PUSTAKA ..............................................................................
LAMPIRAN .............................................................................................
34
34
34
34
34
35
35
37
37
37
37
38
39
39
39
39
39
40
40
41
41
41
42
44
44
44
46
52
53
53
53
54
63
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
1.1 Kerangka pikir penelitian ...............................................................
6
2.1 (a) Kubis (Brassica oleracea var. capitata alba) dan (b) Sawi
putih (Brassica rapa var. pekinensis) .............................................
22
2.2 Rumus struktur khelat nitrilotriasetat .................................................
31
4.1
Kuva kalibrasi larutan baku Pb ......................................................
45
4.2
Pengaruh jenis dan dosis pupuk organik (PO) dan pupuk NPK
(PN) terhadap akumulasi timbal pada kubis kelompok kontrol, PO
15, 30, 60, 120, 240 mg/kg, dan PN 15, 30, 60, 120, 240 mg/kg ...
47
Pengaruh jenis dan dosis pupuk organik (PO) dan pupuk NPK
(PN) terhadap akumulasi timbal pada sawi putih kelompok
kontrol, PO 15, 30, 60, 120, 240 mg/kg, dan PN 15, 30, 60, 120,
240 mg/kg .......................................................................................
47
4.3
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
2.1 Kandungan logam berat dalam tanah secara alamiah .....................
12
2.2 Kandungan unsur hara dan logam berat dalam pupuk kompos dan
NPK ................................................................................................
16
2.3
2.4
Beberapa jenis tanaman yang bersifat fitoremediasi ......................
Kandungan timbal pada beberapa tanaman sayuran .......................
18
21
2.5
Taksonomi tumbuhan kubis dan sawi putih ...................................
22
2.6
Kandungan gizi setiap 100 g kubis dan sawi putih .........................
25
2.7
Pengaruh pemupukan terhadap penyerapan timbal pada tanaman .
30
2.8
Kandungan nitrogen dalam beberapa komponen pupuk ................
32
3.1
Rancangan percobaan sampel .........................................................
35
3.2
Komposisi dari pupuk yang digunakan ..........................................
38
4.1
Hasil analisis kualitatif pada kubis dan sawi putih .........................
44
4.2
Pengaruh pemupukan terhadap akumulasi timbal pada kubis dan
sawi putih ........................................................................................
46
Persen uji perolehan kembali (Recovery) kadar timbal ..................
51
4.3
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
4.
Halaman
1.Gambar penentuan timbal secara kualitatif ...................
63
2.Gambar rumah plastik ...................................................
64
3. Gambar kubis dan sawi putih saat dipanen ..................
65
Gambar kubis dan sawi putih yang telah dibelah .............................
66
5. Hasil identifikasi tanaman sawi putih ..........................
6.Hasil identifikasi tanaman kubis ...................................
7. Gambar alat spektrofotometri serapan atom (SSA) ......
67
68
69
8. Bagan alir proses Destruksi kering ..............................
70
9. Bagan alir pembuatan larutan smpel ...........................
71
10.Contoh perhitungan dosis rekomendasi pemupukan ...
72
11. Data hasil pengukuran absorbansi larutan standar timbal (Pb)
perhitungan persamaan garis regresi dan koefisien korelasi (r ) dari
data kalibrasi timbal (Pb) .................................................................
73
12. Hasil perhitungan kadar pengauh pemupukan terhadap akumulasi
timbal pada kubis dan sawi putih ......................................................
75
13.Contoh perhitungan kadar timbal dalam sampel ................................
77
14.Data % Recovery logam timbal dalam sampel ...................................
78
15. Contoh perhitungan uji perolehan kembali (Recovery) logam
timbal ................................................................................................
79
16. Hasil analisis statistik pengaruh pemupukan terhadap akumulasi
timbal pada kubis dan sawi putih ......................................................
80
TIMBAL PADA KUBIS (Brassica oleracea L.)
DAN SAWI PUTIH (Brassica rapa L.)
TESIS
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
Gelar Magister dalam Ilmu Farmasi Pada Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
OLEH:
ERNITA SILVIANA
NIM 127014003
PROGRAM STUDI MAGISTER FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
TESIS
PENGARUH PEMUPUKAN TERHADAP AKUMULASI
TIMBAL PADA KUBIS (Brassica oleracea L.)
DAN SAWI PUTIH (Brassica rapa L.)
OLEH:
ERNITA SILVIANA
NIM 127014003
PROGRAM STUDI MAGISTER FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
PENGESAHAN TESIS
Nama Mahasiswa
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Judul Tesis
:
:
:
:
Ernita Silviana
127014003
Magister Farmasi
Pengaruh Pemupukan Terhadap Akumulasi
Timbal Pada Kubis (Brassica oleracea L.) dan
Sawi Putih (Brassica rapa L.).
Telah diuji dan dinyatakan LULUS di depan Tim Penguji pada hari Sabtu tanggal
dua puluh sembilan bulan Agustus tahun dua ribu lima belas.
Mengesahkan :
Tim Penguji Tesis
Ketua Tim Penguji Tesis
: Prof. Dr. rer. nat. Effendy De Lux Putra, S.U., Apt.
Anggota Tim Penguji
: Prof. Dr. Jansen Silalahi, M. App. Sc., Apt.
Prof. Dr. Muchlisyam, M. Si., Apt.
Prof. Dr. Ginda Haro, M. Sc., Apt.
SURAT PERNYATAAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama mahasiswa
: Ernita Silviana
Nomor Induk mahasiswa
: 127014003
Program studi
: Magister Farmasi
Judul tesis
: Pengaruh pemupukan terhadap akumulasi timbal
pada kubis (Brassica oleracea L.) dan sawi putih
(Brassica rapa L.)
Dengan ini menyatakan bahwa tesis yang saya buat adalah hasil karya saya
sendiri, bukan plagiat dan apabila dikemudian hari diketahui tesis saya ini plagiat
karena kesalahan saya sendiri, maka saya bersedia menerima sanksi yang
diberikan oleh Program Studi Magister Farmasi Universitas Sumatera Utara. Saya
tidak akan menuntut pihak manapun atas perbuatan saya tersebut.
Demikianlah surat pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya dalam keadaan
sehat.
Medan, 29 Agustus 2015
Yang membuat surat pernyataan,
Ernita Silviana
NIM 127014003
KATA PENGANTAR
Bismillahirrahmanirrahiim,
Puji syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas limpahan rahmat dan
karunianya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul “Pengaruh
pemupukan terhadap akumulasi timbal pada kubis (Brassica oleracea L.) dan
sawi putih (Brassica rapa L.)”, serta shalawat beriring salam untuk Rasulullah
Muhammad SAW sebagai suri tauladan dalam kehidupan.
Selama peyusunan tesis ini, penulis banyak mendapatkan bantuan dan
dorongan dari berbagai pihak, baik moril maupun materil. Untuk itu, dalam
kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. PLT Rektor Universitas Sumatera Utara, Bapak Prof. Subhlihar, Ph.D., atas
kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk menyelesaikan
program Magister.
2. Pejabat Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara, Ibu Dr. Masfria,
M.S., Apt., yang telah memberikan fasilitas dan motivasi.
3. Ketua Program Studi Magister Farmasi Fakultas Farmasi Universitas Sumatera
Utara, Bapak Prof. Dr. Karsono, Apt., dan Sekretaris Program Studi Magister
Farmasi Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara, Ibu Prof. Dr. Rosidah,
M.Sc., Apt., yang telah memberikan kesempatan dan dukungan untuk
menyelesaikan Program Magister Farmasi.
4. Bapak Prof. Dr. rer. nat. Effendy De Lux Putra, S.U., Apt., selaku Pembimbing
I yang memberikan pengarahan, dorongan dan motivasi dengan penuh
kesabaran selama penulis menjalani pendidikan, penelitian dan penyelesaian
tesis ini.
5. Bapak Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App. Sc., Apt., selaku Pembimbing II yang
tidak bosan dan selalu memberikan ilmu, pengarahan, dorongan, semangat dan
motivasi dengan penuh kesabaran selama penulis menjalani pendidikan,
penelitian dan penyelesaian tesis ini.
6. Bapak Prof. Dr. Muchlisyam, M.Si., Apt., dan Bapak Prof. Dr. Ginda Haro,
M.Sc., Apt., sebagai penguji yang telah memberi masukan dan saran dalam
penelitian ini.
7. Orang tua tercinta, Ayahanda Sahara dan Ibunda Misdamaini yang selalu
memberikan segalanya untuk penulis. Untuk Suami tersayang Afriandi dan
putra tercinta Ahmadinejad Gayo serta abangda Hendra Afrizal, Yunadi, dan
adinda Muhammad Erfansyah dan Erwan Fahri serta keluarga besar di Bener
Meriah, yang selalu memberikan motivasi, doa dan semangat.
8. Teman-teman Magister Farmasi Ka Ade, Ka Rini, Rani, Ka Nadia, Ka Rida,
Puput, Dara dan semua teman seangkatan 2012, yang telah banyak meluangkan
waktu bertukar fikiran untuk tesis ini.
Serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang
telah banyak membantu dalam penelitian dan penyelesaian tesis ini. Semoga Allah
SWT membalas semua kebaikan yang telah diberikan. Tak ada gading yang tak
retak, begitu juga dengan tesis ini, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik
dan saran. Akhir kata semoga tesis ini dapat bermanfaat.
Medan, 29 Agustus 2015
Penulis,
Ernita Silviana
NIM 127014003
PENGARUH PEMUPUKAN TERHADAP AKUMULASI
TIMBAL PADA KUBIS (Brassica oleracea L.)
DAN SAWI PUTIH (Brassica rapa L.)
ABSTRAK
Akumulasi atau penimbunan logam toksik dalam pertumbuhan tanaman
dipengaruhi oleh tanah, air, lokasi penanaman, pemupukan dan jenis tanaman.
Kubis (Brassica oleracea L.) dan sawi putih (Brassica rapa L.) merupakan
tanaman yang mampu menyerap logam toksik. Penelitian ini bertujuan untuk
menentukan pengaruh jenis dan dosis pupuk NPK dan pupuk organik terhadap
akumulasi logam timbal oleh sayur kubis dan sawi putih.
Penelitian ini dilakukan di simpang tiga Redelong Bener Meriah dengan
menanam bibit kubis (Inpestor 369) dan sawi putih (Deli. CR) dan
menumbuhkannya didalam rumah plastik. Prosedur kerja yang digunakan yaitu
penambahan logam timbal (Pb) ke dalam media tanah sebanyak 319,71 mg.kg-1
dalam bentuk serbuk Pb(NO3)2 untuk semua kelompok, dengan media tanah
sebanyak 5 kg per polybag. Kemudian diberi pupuk organik (Petro Organik) dan
pupuk NPK (YaraMilaTM) dengan dosis rekomendasi 15, 30, 60, 120 dan 240
mg.kg-1 tanah pada 7, 15 dan 30 hst (hari setelah tanam) dengan cara menaburkan
di atas media tanah di sekeliling tanaman. Pada 75 hst sayur dipanen dan
dilanjutkan dengan analisa kandungan timbal. Analisis kualitatif timbal dilakukan
dengan pereaksi dithizon 0,005% b/v pada pH 8,5. Analisis kuantitatif
menggunakan teknik spektrofotometri serapan atom (SSA) nyala asetilen-udara
pada panjang gelombang 283,3 nm. Data akumulasi timbal dianalisis secara
statistik dengan analisis variansi (ANAVA; α 0,05) dan dilanjutkan dengan Tukey
HSD untuk melihat rata-rata signifikan antar jenis dan dosis pemupukan.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa tanaman kubis (Brassica oleracea
L.) dan sawi putih (Brassica rapa L.) mampu mengakumulasi timbal selama
pertumbuhan sebesar 3.0289 ± 0,0186 μg/g dan 3,2770 ± 0,1601 μg/g. Kemudian
terjadi penurunan akumulasi timbal setelah pemberian pupuk NPK pada 15
mg/kg; NPK 30 mg/kg; pupuk organik 30 mg/kg pada kubis; pupuk NPK dan
organik 60 mg/kg, penurunan tertinggi pupuk NPK pada kubis dan sawi putih
terlihat pada dosis 120 mg/kg yaitu 2,2838 ± 0,0232 µg/g dan 1,7482 ± 0,0551
µg/g; dan penurunan tertinggi pupuk organik pada kubis dan sawi putih pada dosis
240 mg/kg yaitu 2,0798 ± 0,0379 µg/g dan 2,6829 ± 0,1565 µg/g secara berturutturut, namun pada pupuk NPK 240 mg/kg terjadi kenaikan akumulasi kembali.
Tanaman kubis dan sawi putih mampu mengakumulasi timbal selama
pertumbuhan. Pemberian pupuk NPK dan pupuk organik berpengaruh pada
penurunan timbal yang signifikan, dengan dosis yang semakin tinggi akan
semakin menurunkan akumulasi timbal.
Kata kunci: Kubis (Brassica oleracea L.), Sawi putih (Brassica rapa L.), timbal
(Pb), Spektrofotometer Serapan Atom (SSA).
EFFECT OF FERTILIZATION LEAD ACCUMULATION
IN CABBAGE (Brassica oleracea L.) AND
WHITE MUSTARD (Brassica rapa L.)
ABSTRACT
Toxic metals accumulation in growing plant is influenced by the soil
composition, water, air and planting sites, fertilization and crop types. Cabbage
(Brassica oleracea L.) and Chinese cabbage (Brassica rapa L.) are plants that is
able to absorb toxic metals. This study aimed to determine the effect of dosage of
NPK fertilizer and organic fertilizer on metal lead accumulation in cabbage and
chinese cabbage.
This research was carried out in plastic house in Simpang Tiga Redelong
highlands using cabbage (Inpestor 369) and white mustard (Deli. CR) seeds. The
procedure used was the addition of lead (Pb) into the soil media as much as
319.71 mg.kg-1 in powder form Pb(NO3)2 for all groups, in 5 kg per polybag. Then
organic fertilizer (Petro Organic) and NPK (YaraMilaTM) was added were 15, 30,
60, 120 and 240 mg.kg-1 soil at 7, 15 and 30 DAT (days after planting) by
sprinkling on the soil media around the plants. At 75 DAT vegetables were
harvested and continued with the analysis for lead content analysis. Analysis
using the technique of atomic absorption spectrophotometry (AAS) air-acetylene
flame at a wavelength of 283.3 nm.
The results showed that the cabbage (Brassica oleracea L.) and chinese
cabbage (Brassica rapa L.) able to accumulate metallic lead during the growth of
3.0289 ± 0.0186 µg/g and 3.2770 ± 0.1601 µg/g. But after treatment decrease the
accumulation lead with NPK fertilizer at 15 mg/kg; NPK 30 mg/kg; organic
fertilizer 30 mg/kg on cabbage; NPK fertilizer and organic 60 mg/kg, the highest
decrease of NPK fertilizer on cabbage and chinese cabbage seen at a dose of 120
mg/kg ie 2.2838 ± 0.0232 µg/g and 1.7482 ± 0.0551 µg/g; and the highest decline
of organic fertilizer on cabbage and chinese cabbage at a dose of 240 mg/kg ie
2.0798 ± 0.0379 µg/g and 2.6829 ± 0.1565 µg/g respectively, but in NPK
fertilizers 240 mg/kg there is an increase of accumulated back.
Cabbage and chinese cabbage plants able to accumulate lead during
growth. NPK fertilizer and organic fertilizer effect on a significant reduction in
the lead, with the higher dose will further decrease the accumulation of lead.
Keywords: Cabbage (Brassica oleracea L.), Chinese cabbage (Brassica rapa L.),
lead (Pb), Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS).
DAFTAR ISI
JUDUL .....................................................................................................
LEMBAR PERSETUJUAN TESIS .........................................................
PENGESAHAN TESIS ...........................................................................
SURAT PERNYATAAN ........................................................................
KATA PENGANTAR .............................................................................
ABSTRAK ...............................................................................................
ABSTRACT .............................................................................................
DAFTAR ISI ............................................................................................
DAFTAR GAMBAR ...............................................................................
DAFTAR TABEL ....................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................
1.1 Latar Belakang .........................................................................
1.2 Perumusan Masalah .................................................................
1.3 Hipotesis ..................................................................................
1.4 Tujuan Penelitian .....................................................................
1.5 Manfaat Penelitian ...................................................................
1.6 Kerangka Pemikiran Penelitian ...............................................
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ..............................................................
2.1 Peranan sayur untuk kesehatan ................................................
2.2 Pencemaran logam berat pada makanan, bahan makanan dan
tanaman ....................................................................................
2.3 Faktor – faktor yang mempengaruhi kandungan logam berat
pada tanaman ...........................................................................
2.3.1 Tanah ..............................................................................
2.3.2 Air ...................................................................................
2.3.3 Lokasi penanaman dan udara .........................................
2.3.4 Pengaruh pemupukan .....................................................
2.3.5 Pengaruh jenis tanaman ..................................................
2.4 Pencemaran timbal pada tanaman ...........................................
2.5 Sayur kubis dan sawi putih ......................................................
2.5.1 Morfologi tanaman .........................................................
2.5.2 Kandungan nutrisi ..........................................................
2.5.3 Metode penanaman ........................................................
2.5.3.1 Penyiapan benih .................................................
2.5.3.2 Persiapan lahan ..................................................
2.5.3.3 Pemupukan .........................................................
2.5.3.4 Penanaman .........................................................
2.5.3.5 Pemeliharaan ......................................................
2.5.3.6 Pengendalian Organisme pengganggu tanaman .
2.5.3.7 Panen ..................................................................
2.5.3.8 Pasca panen ........................................................
2.6 Pengaruh pemupukan terhadap akumulasi timbal pada
tanaman ....................................................................................
Halaman
i
iii
iv
v
vi
viii
ix
x
xiv
xv
xvi
1
1
5
5
5
6
6
7
7
8
10
11
13
14
15
17
19
21
23
24
26
26
27
27
27
28
28
28
29
29
2.7 Analisis timbal pada tanaman ..................................................
33
BAB III METODE PENELITIAN ..........................................................
3.1 Jenis penelitian .........................................................................
3.2 Tempat dan waktu ....................................................................
3.3 Alat dan Bahan .........................................................................
3.3.1 Alat-alat ..........................................................................
3.3.2 Bahan-bahan ...................................................................
3.4 Rancangan Penelitian ...............................................................
3.5 Prosedur penelitian ..................................................................
3.5.1 Penyiapan media tanaman ...........................................
3.5.2 Persiapan benih ............................................................
3.5.3 Penyiapan tanaman dan pemupukan ............................
3.5.4 Pemeliharaan tanaman .................................................
3.6 Pelaksanaan penelitian .............................................................
3.6.1 Identifikasi tanaman .....................................................
3.6.2 Pengambilan dan persiapan tanaman ...........................
3.6.3 Proses destruksi ...........................................................
3.6.2.2 Destruksi kering ...............................................
3.6.2.3 Pembuatan larutan bahan ................................
3.6.3 Pemeriksaan kualitatif ..................................................
3.6.4 Pemeriksaan kuantitatif ...............................................
3.6.4.1 Kurva kalibrasi logam timbal ..........................
3.6.4.2 Penentuan kadar logam timbal pada bahan .....
3.6.5 Uji perolehan kembali (Recovery) ...............................
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................
4.1 Analisis kualitatif .....................................................................
4.2 Kurva kalibrasi timbal .............................................................
4.3 Pengaruh pemupukan terhadap akumulasi timbal pada kubis
dan sawi putih ..........................................................................
4.4 Hasil uji perolehan kembali (Recovery) ..................................
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................
5.1 Kesimpulan ...............................................................................
5.2 Saran .........................................................................................
DAFTAR PUSTAKA ..............................................................................
LAMPIRAN .............................................................................................
34
34
34
34
34
35
35
37
37
37
37
38
39
39
39
39
39
40
40
41
41
41
42
44
44
44
46
52
53
53
53
54
63
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
1.1 Kerangka pikir penelitian ...............................................................
6
2.1 (a) Kubis (Brassica oleracea var. capitata alba) dan (b) Sawi
putih (Brassica rapa var. pekinensis) .............................................
22
2.2 Rumus struktur khelat nitrilotriasetat .................................................
31
4.1
Kuva kalibrasi larutan baku Pb ......................................................
45
4.2
Pengaruh jenis dan dosis pupuk organik (PO) dan pupuk NPK
(PN) terhadap akumulasi timbal pada kubis kelompok kontrol, PO
15, 30, 60, 120, 240 mg/kg, dan PN 15, 30, 60, 120, 240 mg/kg ...
47
Pengaruh jenis dan dosis pupuk organik (PO) dan pupuk NPK
(PN) terhadap akumulasi timbal pada sawi putih kelompok
kontrol, PO 15, 30, 60, 120, 240 mg/kg, dan PN 15, 30, 60, 120,
240 mg/kg .......................................................................................
47
4.3
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
2.1 Kandungan logam berat dalam tanah secara alamiah .....................
12
2.2 Kandungan unsur hara dan logam berat dalam pupuk kompos dan
NPK ................................................................................................
16
2.3
2.4
Beberapa jenis tanaman yang bersifat fitoremediasi ......................
Kandungan timbal pada beberapa tanaman sayuran .......................
18
21
2.5
Taksonomi tumbuhan kubis dan sawi putih ...................................
22
2.6
Kandungan gizi setiap 100 g kubis dan sawi putih .........................
25
2.7
Pengaruh pemupukan terhadap penyerapan timbal pada tanaman .
30
2.8
Kandungan nitrogen dalam beberapa komponen pupuk ................
32
3.1
Rancangan percobaan sampel .........................................................
35
3.2
Komposisi dari pupuk yang digunakan ..........................................
38
4.1
Hasil analisis kualitatif pada kubis dan sawi putih .........................
44
4.2
Pengaruh pemupukan terhadap akumulasi timbal pada kubis dan
sawi putih ........................................................................................
46
Persen uji perolehan kembali (Recovery) kadar timbal ..................
51
4.3
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
4.
Halaman
1.Gambar penentuan timbal secara kualitatif ...................
63
2.Gambar rumah plastik ...................................................
64
3. Gambar kubis dan sawi putih saat dipanen ..................
65
Gambar kubis dan sawi putih yang telah dibelah .............................
66
5. Hasil identifikasi tanaman sawi putih ..........................
6.Hasil identifikasi tanaman kubis ...................................
7. Gambar alat spektrofotometri serapan atom (SSA) ......
67
68
69
8. Bagan alir proses Destruksi kering ..............................
70
9. Bagan alir pembuatan larutan smpel ...........................
71
10.Contoh perhitungan dosis rekomendasi pemupukan ...
72
11. Data hasil pengukuran absorbansi larutan standar timbal (Pb)
perhitungan persamaan garis regresi dan koefisien korelasi (r ) dari
data kalibrasi timbal (Pb) .................................................................
73
12. Hasil perhitungan kadar pengauh pemupukan terhadap akumulasi
timbal pada kubis dan sawi putih ......................................................
75
13.Contoh perhitungan kadar timbal dalam sampel ................................
77
14.Data % Recovery logam timbal dalam sampel ...................................
78
15. Contoh perhitungan uji perolehan kembali (Recovery) logam
timbal ................................................................................................
79
16. Hasil analisis statistik pengaruh pemupukan terhadap akumulasi
timbal pada kubis dan sawi putih ......................................................
80