Jurnal Biologi V3(1)

Oleh Hank Ahmad

1,9 MB 4 tayangan 0 unduhan
 


Bagikan artikel

Transkrip Jurnal Biologi V3(1)

VOLUME 3 NOMOR 1 APRIL 2015 DAFTAR ISI PENGARUH PEMBERIAN PUPUK HAYATI (BIOFERTILIZER) PADA BERBAGAI DOSIS PUPUK DAN MEDIA TANAM YANG BERBEDA TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PRODUKTIVITAS TANAMAN TOMAT (Lycopersicon esculentum) PADA POLYBAG Ainun Masfufah, Agus Supriyanto, Tini Surtiningsih«««««««««««.. 1-11 STUDI VIABILITAS DAN POLA PERTUMBUHAN Bacillus megaterium PADA KONSENTRASI MOLASE DAN WAKTU INKUBASI YANG BERBEDA Agus Supriyanto, Anita Noer Heryani, Ni¶matuzahroh««««««««««. 12-20 KEANEKARAGAMAN DAN HUBUNGAN KEKERABATAN PADA JAMBU AIR (Syzygium aqueum Burm.f. Alston) MELALUI PENDEKATAN MORFOLOGI DI PERKEBUNAN BHAKTI ALAM, PASURUAN Devi Mardiastuti, Dr. Hamidah, dan Dr. Junairiah, S.Si.,M.Kes««««««« 21-27 BIOSISTEMATIKA VARIETAS PADA JAMBU BIJI (Psidium guajava L.) MELALUI PENDEKATAN MORFOLOGI DI AGROWISATA BHAKTI ALAM NONGKOJAJAR, PASURUAN Sherly Ochtavia, Dr. Hamidah, M.Kes. dan Dr. Junairiah, S.Si., M.Kes«««... 28-36 KEPADATAN DAN KEANEKARAGAMAN PLANKTON DI PERAIRAN MANGETAN KANAL KABUPATEN SIDOARJO PROVINSI JAWA TIMUR DARI DAERAH HULU, DAERAH TENGAH DAN DAERAH HILIR BULAN MARET 2014 G.A. Diasari Dewiyanti, Bambang Irawan, Noer Moehammadi«««««««. PENGARUH KONSENTRASI SUKROSA TERHADAP BIOMASSA DAN KADAR SAPONIN KALUS GINSENG JAWA(Talinum paniculatum Gaertn.) PADA BERBAGAI WAKTU KULTUR Deshinta Elsa Lina, Y. Sri Wulan Manuhara dan Hery Purnobasuki,««««... PENGARUH INTENSITAS CAHAYA TERHADAP BIOMASSA DAN KADAR SAPONIN KALUS GINSENG JAWA (Talinum paniculatum Gaertn.) PADA BERBAGAI WAKTU KULTUR Afifatul Alwiyah, Y. Sri Wulan Manuhara, dan Edy Setiti Wida Utami«««« STUDI KELIMPAHAN DAN JENIS MAKROBENTHOS DI SUNGAI CANGAR DESA SUMBER BRANTAS KOTA BATU Hendra Febbyanto*, Bambang Irawan, Noer Moehammadi, Thin Soedarti«« KAJIAN DISTRIBUSI DAN KEBERADAAN MAKROBENTHOS DALAM HUBUNGANNYA DENGAN SUHU DI ALIRAN SUNGAI AIR PANAS CANGAR KOTA BATU Rusdiana Puspa Ayu*, Bambang Irawan, Noer Moehammadi, Thin Soedarti«.. 37-46 47-55 56-66 67-75 76-84 PENGARUH PEMBERIAN BIOFERTILIZER DAN JENIS MEDIA TANAM TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PRODUKTIVITAS TANAMAN KUBIS (Brassica oleracea) Ayu Iwantari, Agus Supriyanto, Tri Nurhariyati««««««««««««««««««« 85-94 PENGARUH PEMBERIAN PUPUK HAYATI (BIOFERTILIZER) PADA BERBAGAI DOSIS PUPUK DAN MEDIA TANAM YANG BERBEDA TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PRODUKTIVITAS TANAMAN TOMAT (Lycopersicon esculentum) PADA POLYBAG Ainun Masfufah, Agus Supriyanto, Tini Surtiningsih Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga Surabaya Ainunmasfufah08@gmail.com Abstract This study aims to determine the effect of dose biofertilizer, the influence of growing media, and the influence of the combinations of biofertilizer dose and growing media on growth and productivity of tomato plants. The study used a completely randomized design factorial 2x5 pattern was repeated 3 times. The first factor is the fertilizer dose (D) which consisted of D 0 = no fertilizer, Da = NPK fertilizer dose 10 g/plant, D5 = biofertilizer dose 5 ml/plant, D10 = biofertilizer dose 10 ml/plant, and D15 = biofertilizer dose 15 ml/plant. The second factor is the growing medium (M) which consists of M1 (soil) and M2 (soil:compost = 1:1). The variable of observation consists of plant height (cm), leaf number (strand), tomato fruit number per plant (fruit), and tomato fruit weight (g). Analysis of the data used by Two- way ANOVA and Independent Sample TTest. The results of statistical analysis show that the biofertilizer dose affect on plant height, but had no effect on leaf number, tomato fruit number per plant, and tomato fruit weight. Whereas. The growing media is also effect on leaf number and tomato fruit weight, but had no effect on plant height and tomato fruit number per plant. However, the combination of biofertilizer dose and growing media had no effect on any response to the growth and productivity of tomato plants. Biofertilizer dose 10 ml/plant showed the best result compared with other treatments on plant height, and the soil growing medium showed better result on leaf number and tomato fruit weight. Keywords: Biofertilizer, doses, growing media, tomato plants (Lycopersicon esculentum). Pendahuluan Tomat merupakan salah satu jenis tanaman hortikultura yang keberadaannya sering dimanfaatkan dan memiliki nilai ekonomi tinggi yang dapat digunakan sebagai sumber alternatif pendapatan petani (Cahyono, 2008). Hal ini 1 ditunjang dengan permintaan pasar baik dalam negeri maupun luar negeri yang selalu mengalami peningkatan dari tahun ke tahun (Hanindita, 2008). Permintaan pasar yang tinggi tidak diimbangi dengan produktivitas tomat yang tinggi pula (Purwati dan Khairunisa,2007). Untuk meningkatkan hasil produksinya, pada umumya petani menggunakan pupuk NPK (Cahyono, 2008). Akan tetapi, bagi para petani, harga pupuk kimia ini masih tergolong sangat mahal (Astuti dan Robert, 2011). Selain itu, pupuk ini juga dapat memberi dampak buruk bagi lingkungan yang berimbas pada rusaknya ekosistem yang dapat dilihat dari tingginya tingkat pencemaran air dan tanah (Cahyono, 2008). Pupuk hayati (biofertilizer) merupakan pupuk yang mengandung 9 konsorsium mikroba dan bermanfaat untuk pertumbuhan tanaman agar menjadi lebih baik. Mikroba yang digunakan yaitu (1) bakteri fiksasi Nitrogen non simbiotik Azotobacter sp. dan Azospirillum sp.; (2) bakteri fiksasi Nitrogen simbiotik Rhizobium sp.; (3) bakteri pelarut Fosfat Bacillus megaterium dan Pseudomonas sp.; (4) bakteri pelarut Fosfat Bacillus subtillis; (5) mikroba dekomposer Cellulomonas sp.; (6) mikroba dekomposer Lactobacillus sp.; dan (7) mikroba dekomposer Saccharomyces cereviceae (Suwahyono, 2011). Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh berbagai dosis pupuk hayati (biofertilizer) dan penggunaan media tanam yang berbeda sehingga didapatkan peningkatan pertumbuhan dan produktivitas tanaman tomat . Metode Penelitian Tahap pembuatan pupuk hayati (biofertilizer) Setiap isolat bakteri dimasukan ke dalam larutan 100 ml media NB dan glukosa 1% steril dan diinkubasi 24 jam. Kemudian semua kultur bakteri dimasukan ke dalam larutan molase 2% dan diinkubasi 24 jam. Tahap perlakuan Polybag dibagi menjadi dua perlakuan, yaitu (1) polybag diisi dengan tanah; dan (2) polybag diisi dengan campuran tanah dan kompos (1:1). Pemberian pupuk hayati (Biofertilizer) diberikan pada tanaman tomat di dalam polybag dengan cara disemprotkan pada media tanam dengan dosis 5 ml, 10 ml, dan 15 ml 2 tiap tanaman, sedangkan pemberian pupuk NPK dengan dosis 10 g/tanaman diberikan dengan cara ditaburkan pada media tanam. Masing-masing pupuk diberikan 4 kali, yaitu 3 hari sebelum transplanting, 7 hari pasca transplanting, 30 hari pasca transplanting, dan 70 hari pasca transplanting. Rancangan penelitian Penelitian menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) pola faktorial 2x5 diulang 3 kali. Faktor pertama adalah dosis pupuk (D) yang terdiri atas D0= tanpa perlakuan, Da= dosis pupuk NPK 10 g/tanaman, D 5= dosis biofertilizer 5 ml/tanaman, D10= dosis biofertilizer 10 ml/tanaman, dan D15= dosis biofertilizer 15 ml/tanaman. Faktor kedua adalah media tanam (M), yang terdiri atas M 1 (tanah) dan M2 (tanah : kompos = 1:1). Variabel yang diamati terdiri atas tinggi tanaman (cm), jumlah daun (helai), jumlah buah per tanaman (buah), dan berat buah per tanaman (g). Prosedur memperoleh data Data tinggi tanaman (cm), diukur dari pangkal batang sampai pada ujung tunas tertinggi dan pengukuran dilakukan setiap satu minggu. Jumlah daun (helai) dihitung dengan cara menjumlahkan semua daun yang ada pada tanaman dan pengukuran dilakukan setiap satu minggu. Jumlah buah (buah) dihitung dengan cara menjumlahkan semua buah yang dihasilkan tiap tanaman. Berat buah (g) dihitung dengan cara menimbang semua buah yang dihasilkan tiap tanaman. Analisis data Data tinggi tanaman (cm), jumlah daun (helai), jumlah buah (buah), dan berat buah (g) dianalisis secara statistik menggunakan uji Two-way Analysis of Varians (ANOVA) dan uji Independet-Samples T Test dengan asumsi data berdistribusi normal. 3 Hasil dan Pembahasan Pengaruh dosis pupuk hayati (biofertilizer) terhadap pertumbuhan dan produktivitas tanaman tomat (Lycopersicon esculentum) Tabel 4.1 Pengaruh dosis pupuk hayati (biofertilizer) terhadap pertumbuhan dan produktivitas tomat (n=3) Dosis D0 Da D5 D10 D15 Jumlah daun (helai) 18±3.53 (a) 23±1.41 (b) 22±4.95 (ab) 20±2.12 (ab) 18±0.00 (a) Tinggi tanaman (cm) 49.55±13.55 (a) 67.88±0.88 (bc) 53.00±13.29 (ab) 75.92±10.44 (c) 47.08±3.84 (a) Jumlah buah (buah) 4±1.86 12±7.46 6±4.02 10±5.18 5±0.82 Berat buah (g) 26.75±14.46 45.82±28.66 39.42±35.28 46.94±18.63 43.84±20.86 Keterangan : D0 = tanpa pemupukan, Da = dosis pupuk NPK 10 g/tanaman, D 5= 10 dosis biofertilizer 5 ml/tanaman, D10 = dosis biofertilizer ml/tanaman, dan D15= dosis biofertilizer 15 ml/tanaman. Berdasarkan hasil analisis data secara statistik, dosis pupuk hayati (biofertilizer) berpengaruh terhadap tinggi tanaman tomat. Hal ini menunjukan bahwa pemberian biofertilizer pada dosis yang berbeda, menunjukan respon tinggi tanaman yang berbeda pula. Menurut Suwahyono (2011), mikroba yang ada di dalam biofertilizer yang diaplikasikan pada tanaman mampu mengikat nitrogen dari udara, melarutkan fosfat yang terikat di dalam tanah, memecah senyawa organik kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana, dan memacu pertumbuhan tanaman. Hasil analisis statistik menunjukan bahwa pemberian dosis biofertilizer 10 ml/tanaman (D10) memberikan hasil rata-rata tinggi tanaman yang lebih baik jika dibandingkan pemberian biofertilizer pada dosis yang berbeda. Hal ini dimungkinkan karena pada perlakuan D10 merupakan dosis pupuk yang paling sesuai untuk pertumbuhan tinggi tanaman tomat. Menurut Uno (2001) dalam Puspitasari (2010), bila suatu tanaman ditempatkan pada kondisi yang mendukung dengan unsur hara dan unsur mineral yang sesuai, maka tanaman tersebut akan mengalami pertumbuhan ke atas dan menjadi lebih tinggi. Pemberian biofertilizer dengan dosis 5 ml/tanaman (D5) dan dosis 15 ml/tanaman (D15) memberikan hasil yang kurang bagus dibandingkan dengan 4 pemberian biofertilizer pada dosis 10 ml/tanaman (D10). Hal ini dimungkinkan karena pada dosis biofertilizer 5 ml/tanaman (D5), jumlah mikroba yang ada kurang mampu menyediakan unsur hara yang dibutuhkan tanaman untuk pertumbuhan tinggi tanaman. Sedangkan pada dosis biofertilizer 15 ml/tanaman (D15), dimungkinkan karena tingginya persaingan antar mikroba dalam memperoleh makanan yang menyebabkan kebutuhan nutrisi mikroba kurang terpenuhi sehingga mikroba bekerja kurang optimal yang menyebabkan pengaruhya terhadap tinggi tanaman juga kurang optimal (Simanungkalit dkk., 2006). Berdasarkan hasil analisis data secara statistik, dosis pupuk hayati (biofertilizer) berpengaruh terhadap jumlah daun dan jumlah buah. Akan tetapi, pada dosis berapakah yang memberikan hasil yang paling baik terhadap jumlah daun dan jumlah buah tomat, tidak dapat diamati pada hasil analisis statistik. Hal ini disebabkan karena nilai p jumlah daun = 0.040 dan nilai p jumlah buah = 0.013 \DQJ PHQGHNDWL Į   yang menunjukan bahwa ada pengaruh dosis pupuk hayati (biofertilizer) terhadap respon, akan tetapi hasilnya tidak terlalu berbeda nyata. Sehingga dapat dikatakan bahwa pemberian pupuk hayati (biofertilizer) menunjukan hasil yang signifikan saat diuji bersama, akan tetapi menunjukan hasil yang tidak berbeda nyata terhadap respon jumlah daun dan jumlah buah saat diuji terpisah. Hasil analisis data secara statistik juga menunjukan bahwa dosis pupuk hayati (biofertilizer) tidak berpengaruh terhadap berat buah tomat. Hal ini disebakan karena tidak berbeda nyatanya hasil yang ditunjukan oleh pengaruh dosis biofertilizer terhadap jumlah daun tomat. Jumlah daun erat kaitannya dengan berat buah tomat yang dihasilkan. Menurut Harjadi (1979), daun merupakan tempat terjadinya fotosintesis karena mengandung klorofil, sehingga dapat mengubah karbon dioksida dan air menjadi karbohidrat dan oksigen dengan bantuan sinar matahari. Karbohidrat ini kemudian digunakan untuk membentuk senyawa-senyawa lain yang dibutuhkan dalam pembentukan struktur sel tanaman dan untuk mendukung aktivitas metabolisme lain atau diakumulasikan dalam sel organ tertentu (Sitompul dan Bambang, 1995). 5 Pengaruh media tanam terhadap pertumbuhan dan produktivitas tanaman tomat (Lycopersicon esculentum) Tabel 4.2 Pengaruh media tanam terhadap pertumbuhan dan produktivitas tomat (n=3) Media tanam M1 M2 Jumlah daun (helai) 22±2.77 18±2.19 Tinggi tanaman (cm) 62.01±7.67 55.70±18.82 Jumlah buah (buah) 9±4.32 6±3.63 Berat buah (g) 53.25±8.80 27.39±11.05 Keterangan : M1 = media tanam tanah, M2 = media tanam tanah : kompos (1:1) Berdasarkan hasil analisis data secara statistik, media tanam berpengaruh terhadap jumlah daun dan berat buah, dimana jumlah daun dan berat buah tomat paling tinggi terdapat pada perlakuan media tanah (M1), sementara perlakuan media campuran tanah dan kompos 1:1 (M2) memiliki jumlah daun dan berat buah yang lebih rendah. Hal ini tidak sesuai dengan hasil penelitian yang telah dilakukan oleh Suliasih dkk. (2010) dan Kurnia (2007), yang menunjukan bahwa penggunaan kompos memberikan pengaruh yang lebih baik jika dibandingkan dengan penggunaan media tanah terhadap pertumbuhan dan produktivitas tanaman tomat. Hal ini dimungkinkan karena pengaruh kematangan kompos yang masih kurang. Menurut Simanungkalit dkk. (2006), kematangan kompos dapat dilihat dari rasio C/N yang rendah, pH, warna seperti warna tanah, dan suhu yang rendah (< 300 C). Kompos yang digunakan dalam penelitian ini memiliki warna coklat kehitaman dan suhu 300 C. Suhu ini dapat dikatakan masih cukup tinggi, sehingga menyebabkan pertumbuhan bakteri pengurai yang terdapat pada kompos kurang optimal. Kurang optimalnya pertumbuhan bakteri pengurai menyebabkan kompos kurang terurai sempurna sehingga kandungan C/N masih cukup tinggi dan tidak dapat diserap oleh tanaman. Selain itu, kompos yang kurang matang menyebabkan terhambatnya pertumbuhan dan produktivitas tanaman tomat karena pengaruh suhu yang panas serta adanya senyawa fitotoksik yang dihasilkan. Berdasarkan hasil analisis data secara statistik, media tanam tidak berpengaruh terhadap respon tinggi tanaman dan jumlah buah tomat. Hal ini 6 dimungkinkan karena pengaruh sifat genetik tanaman. Pada varietas yang sama, sifat genetik yang dimiliki pada tanaman juga hampir sama. Sehingga, pemberian perlakuan media tanam yang berbeda akan menghasilkan tinggi tanaman dan jumlah buah tomat yang hampir sama karena sifat genetik tanaman lebih dominan (Saragih, 2008). Pengaruh kombinasi dosis pupuk hayati (biofertilizer) dan media tanam terhadap pertumbuhan dan produktivitas tanaman tomat (Lycopersicon esculentum) Gambar 1. Diagram Pertumbuhan Gambar 2. Diagram Produktivitas Keterangan : D0= tanpa pemupukan, D a= dosis pupuk NPK 10 g/tanaman, D 5= dosis biofertilizer 5 ml/tanaman, D10= dosis biofertilizer 10 ml/tanaman, dan D15= dosis biofertilizer 15 ml/tanaman, M 1= media tanah, M2= media tanah: kompos (1:1) Berdasarkan hasil analisis data secara statistik, kombinasi dosis pupuk hayati (biofertilizer) dan media tanam tidak berpengaruh terhadap jumlah daun, tinggi tanaman, jumlah buah, dan berat buah. Hal ini dimungkinkan karena nilai standard deviasi yang tinggi pada masing-masing kombinasi perlakuan sehingga menyebabkan tidak berpengaruhnya perlakuan kombinasi dosis biofertilizer dan penggunaan media tanam terhadap terhadap semua respon pertumbuhan dan produktivitas tanaman tomat. Secara deskriptif, pada semua respon pertumbuhan dan produktivitas tanaman tomat, kombinasi pemberian pupuk hayati (biofertilizer) pada berbagai dosis dengan media tanam tanah menunjukan hasil yang lebih baik jika dibandingkan dengan penggunaan media tanam campuran tanah: kompos (1:1). 7 Hal ini dimungkinkan karena kompos yang digunakan masih kurang matang, sehingga penggunaan kompos sebagai media tanam memberikan pengaruh yang tidak lebih baik jika dibandingkan dengan media tanam tanah karena kandungan organik dalam kompos belum terurai secara sempurna sehingga unsur hara bagi tanaman juga kurang yang menyebabkan pertumbuhan dan produktivitas tanaman tomat juga kurang optimal (Simanungkalit dkk., 2006). Pada respon jumlah daun, perlakuan M 1D5 menunjukan hasil yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan perlakuan yang lain. Hal ini menunjukan bahwa mikroba yang terdapat dalam biofertilizer mampu menyediakan unsur hara yang dapat ditangkap oleh tanah dan kemudian dapat diserap oleh tanaman. Menurut Ashari (1995), partikel koloid tanah yang bermuatan negatif lebih memungkinkan unsur hara terikat pada partikel tersebut, hal ini penting terutama dalam mempertahankan nutrisi dari pencucian. Dengan demikian tanah menjadi kaya unsur hara yang berguna bagi tanaman. Pada respon berat buah, perlakuan M1D5 menunjukan hasil berat buah yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan perlakuan lainnya, tetapi tidak lebih baik jika dibandingkan dengan perlakuan M 1Da. Hasil berat buah ini erat kaitannya dengan jumlah daun yang terdapat pada tanaman tomat. Pada respon jumlah daun, tanaman dengan perlakuan M 1D5 menunjukan hasil jumlah daun yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan perlakuan lainnya. Hal ini sesuai dengan hasil berat buah yang diperoleh pada tanaman dengan perlakuan yang sama. Menurut Harjadi (1979), jika suatu tanaman yang sedang berada pada fase reproduktif dari perkembangan tanaman, maka karbohidrat hasil fotosintesis yang terjadi di daun, tidak seluruhnya dipergunakan untuk pertumbuhan tanaman, akan tetapi disimpan (ditimbun) untuk perkembangan bunga, biji, buah, atau alat-alat persedian yang lain. Pada respon tinggi tanaman, perlakuan M2D10 menunjukan hasil paling tinggi jika dibandingkan dengan perlakuan lainnya. Hal ini menunjukan bahwa meskipun kompos yang digunakan kurang matang, akan tetapi dengan pemberian biofertilizer pada dosis yang sesuai, dapat memperbaiki kondisi media tanam sehingga pertumbuhan tanaman juga dapat optimal. Mikroba pada pemberian 8 biofertilizer dengan dosis 10 ml/tanaman dimungkinkan mampu memanfaatkan nutrisi yang terdapat pada kompos dengan sebaik mungkin sehingga dapat tumbuh dengan optimal dan dapat memperbaiki kondisi media tanam campuran tanah dan kompos (1:1) yang kurang matang menjadi lebih baik. Menurut Simanungkalit dkk. (2006), jika dosis pupuk hayati (biofertilizer) diberikan pada media tanah yang dicampur dengan kompos (1:1), maka pertumbuhan tanaman akan optimal. Bahan organik yang ada pada kompos berperan sebagai sumber energi dan makanan mikroba tanah sehingga dapat meningkatkan aktivitas mikroba tersebut dalam penyedian unsur hara tanaman. Pada respon tinggi tanaman, perlakuan M2D5 menunjukan hasil tinggi tanaman yang hampir sama dengan perlakuan M 2D15, hal ini dimungkinkan karena pada perlakuan M 2D5 kurang mampu menyediakan unsur hara yang dibutuhkan untuk optimalisasi pertumbuhan tanaman. Sedangkan pada perlakuan M2D15, tingginya persaingan antar mikroba dalam memperoleh nutrisi yang menyebabkan kebutuhan nutrisi mikroba kurang terpenuhi sehingga mikroba bekerja kurang optimal (Simanungkalit dkk, 2006). Menurut Schlegel (1994), nutrisi merupakan faktor penting yang harus terpenuhi oleh mikroba, karena nutrisi ini dapat digunakan untuk pertumbuhan dan metabolisme mikroba dalam mempertahankan kehidupan mikroba. Pada respon jumlah buah, perlakuan M1D10 dan M2D10 menunjukan hasil jumlah buah yang paling tinggi jika dibandingkan dengan perlakuan kombinasi yang lain. Hal ini dimungkinkan karena adanya pengaruh faktor tinggi tanaman dan lingkungan yang juga turut berperan dalam optimalisasi pembentukan buah. Menurut Wijayani dan Widodo (2005), kemampuan tomat untuk dapat menghasilkan buah sangat tergantung pada interaksi antara pertumbuhan tanaman dan faktor lingkungannya. Menurut Zulfitri (2005), tanaman yang lebih tinggi dapat memberikan hasil per tanaman yang lebih baik dibandingkan dengan tanaman yang lebih pendek. Hal ini dikarenakan tanaman yang lebih tinggi dapat mempersiapkan organ vegetatifnya lebih baik sehingga organ fotosintat yang dihasilkan akan lebih banyak. 9 Kesimpulan Pupuk hayati (biofertilizer) pada dosis pupuk yang berbeda berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman, dimana hasil terbaik diperoleh pada pemberian biofertilizer dengan dosis 10 ml/tanaman; akan tetapi dosis pupuk tidak berpengaruh nyata terhadap jumlah daun, jumlah buah, dan berat buah tomat. Penggunaan media tanam berpengaruh nyata terhadap jumlah daun dan berat buah tomat, dimana hasil terbaik diperoleh pada penggunaan media tanam tanah; tetapi media tanam tidak berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman dan jumlah buah tomat. Sedangkan kombinasi dosis biofertilizer dan media tanam tidak berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman, jumlah daun, jumlah buah, dan berat buah tomat. Daftar Pustaka Ashari, S., 1995, Hortikultura Aspek Budidaya, Cetakan I, Universitas Indonesia Press. Astuti, R. S. dan Robert, A. K., 2011, Serapan Pupuk Kimia Rendah, Kompas, Madiun. Cahyono, I., 2008, Tomat : Usaha Tani dan Penganganan Pasca Panen, Kanisius, Yogyakarta. Hanindita, N., 2008, Analisis Eksport Tomat Segar Indonesia, Ringkasan Eksekutif, Institut Pertanian Bogor. Harjadi, S. S., 1979, Pengantar Agronomi, PT. Gramedia, Jakarta. Purwati, E. dan Khairunisa, 2007, Budi Daya Tomat Dataran Rendah, Penebar Swadaya, Depok. Puspitasari, D., 2010, Bakteri Pelarut Fosfat Sebagai Biofertilizer Pada Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Jagung (Zea mays L.), skripsi, Jurusan Biologi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga. Saragih, W. C., 2008, Respon Pertumbuhan dan Produksi Tomat (Solanum Lycopersicum Mill. ) Terhadap Pemberian Pupuk Fosfat dan Berbagai Bahan Organik, Skripsi, Departemen Agronomi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan. Schlegel, H. G., 1994, Mikrobiologi Umum, Ed. Ke-6, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta. 10 Simanungkalit, R. D. M., Didi, A. S., Rasti, S., Diah, S., Wiwik, H., 2006, Pupuk Organik dan Pupuk Hayati, Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian, Jawa Barat. Sitompul, S. M., Bambang G., 1995, Analisis Pertumbuhan Tanaman, Gadjah Mada University Press, Bulaksumur, Yogyakarta. Suliasih, S., Widawati, A. Muharam, 2010, Aplikasi Pupuk Organik dan Bakteri Pelarut Fosfat untuk Meningkatkan Pertumbuhan dan Produktivitas Tanaman Tomat dan Aktivitas Mikroba Tanah, J. Hort 20(3): 241-246. Suwahyono, U., 2011, Petunjuk Praktis Penggunaan Pupuk Organik Secara Efektif dan Efisien, Penebar Swadaya, Jakarta. Wijayani, A., Widodo, W., 2005, Usaha Meningkatkan Kualitas Beberapa Varietas Tomat Dengan Sistem Budidaya Hidroponik, Ilmu Pertanian 12(1): 77 - 83. Zulfitri, 2005, Analisis Varietas dan Polybag Terhadap Pertumbuhan serta Hasil Cabai (Capsicum annum L.) Sistem Hidroponik, BULETIN Penelitian (08), Universitas Mercu Buana, Jakarta. 11 STUDI VIABILITAS DAN POLA PERTUMBUHAN Bacillus megaterium PADA KONSENTRASI MOLASE DAN WAKTU INKUBASI YANG BERBEDA $JXV6XSUL\DQWR$QLWD1RHU+HU\DQL1L¶PDWX]DKURK Program Studi S-1, Biologi, Departemen Biologi Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga agussupriyanto@unair.ac.id ABSTRACT This study was aim to determine the growth pattern of Bacillus megaterium probiotic bacteria on varying the concentration of molasses, the combination effect of molasses concentration and incubation time on total of Bacillus megaterium probiotic bacteria and viability of Bacillus megaterium probiotic bacteria at the end of incubation on varying molasses concentration. Varying the concentration of molasses were made from molasses concentration of 0% (NB), molasses concentration of 1%, molasses concentration of 2% and 3% molasses concentration with an incubation period of 12 weeks. Data of patterns growth and viability of Bacillus megaterium probiotic bacteria on the final incubation in molasses concentration variation were obtained from the average total of Bacillus megaterium bacteria every week. Data of concentration molasses and incubation time combination on total of Bacillus megaterium probiotic bacteria were analyzed statistically by Brown Forsythe test. Differences between treatments were tested using the Games Howell. The results of total bacteria showed differences growth patterns Bacillus megaterium bacteria on molasses concentration variation. Statistical analysis showed that combination effect of molasses concentration and incubation time influenced the total probiotic bacteria of Bacillus megaterium. Viability of Bacillus megaterium probiotic bacteria at the end of the incubation period on varying the concentration of molasses is still good. Keyword: Bacillus megaterium, Growth pattern, Incubation, Molasses concentration, Total bacteria, Viability 12 1 PENDAHULUAN Kegiatan budidaya perikanan (akuakultur) saat ini telah berkembang tetapi terdapat kendala yang dapat menurunkan produksi berupa kematian budidaya ikan yang disebabkan karena zat beracun dalam konsentrasi tertentu mengakibatkan produktivitas perikanan menurun. Zat beracun dalam bentuk bahan organik dan ammonia pada perairan. Bahan organik ini biasanya dalam bentuk karbohidrat (CHO). Kadar amoniak bebas yang tidak terionisasi (NH 3) pada perairan tawar sebaiknya tidak lebih dari 0,02 ppm (Effendi, 2003). Budidaya perikanan memerlukan air yang bersih dan bebas dari bahan pencemar. Langkah antisipatif melalui penerapan teknologi budidaya yang berpedoman pada kaidah keseimbangan ekosistem merupakan solusi untuk mencegah kerusakan yang lebih serius. Di antara langkah tersebut melalui aplikasi probiotik dengan mendegradasi bahan organik dan menetralisir amonia menjadi bentuk lainnya yang tidak toksik bagi ikan. Masalah amonia (NH 3) pada kolam juga dapat diatasi dengan memberikan bakteri yang biasa hidup diperairan dan memiliki kemampuan untuk mereduksi amonia menjadi bentuk lainnya yang tidak bersifat toksik bagi ikan (Hargreaves dan Tucker, 2004). Probiotik memiliki peranan yang sangat penting dalam pengendalian lingkungan (perbaikan kualitas air, menjaga kestabilan kualitas air, plankton, pH, bahan organik, senyawa beracun), pengendalian penyakit, peningkatan produksi dan kelestarian produksi. Probiotik sebagai agen pengurai merupakan kelompok mikroorganisme terpilih yang menguntungkan seperti Nitrosomonas, Cellulomonas, Bacillus, Nitrobacter. Salah satu bakteri probiotik yang dapat digunakan untuk memperbaiki kualitas lingkungan tambak yaitu Bacillus megaterium. Bakteri ini memiliki fungsi probiotik untuk menetralisir amoniak dengan menghambat proses denitrifikasi untuk membentuk nitrit dan nitrat serta bahan organik yang dapat menyebabkan pencemaran perairan. Bahan organik tersebut akan didegradasi dan ammonia akan 13 dinetralisir oleh Bacillus megaterium. Menurut Queiroz dan Boyd (1998) dalam Irianto (2003), bakteri Bacillus subtilis, Bacillus megaterium, dan Bacillus polymyxa dapat digunakan sebagai probiotik untuk memperbaiki kualitas air. Molase yang berfungsi sebagai bahan pembawa produk tertentu merupakan salah satu substrat yang dibutuhkan oleh Bacillus megaterium. Molase dapat digunakan sebagai alternatif substrat karena mengandung nutrisi komplek yang dibutuhkan bakteri dalam metabolismenya (Judoamidjojo dkk., 1989). Berdasarkan latar belakang di atas, perlu diadakan penelitian terhadap pola pertumbuhan dan viabilitas bakteri Bacillus megaterium pada beberapa konsentrasi molase dan waktu inkubasi yang berbeda sehingga penggunaan probiotik ini diharapkan untuk mengetahui efisiensi dan efektifitas Bacillus megaterium pada media molase. PROSEDUR PENELITIAN Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Departemen Biologi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga pada bulan Januari-Mei 2012. Adapun prosedur penelitian dilakukan dengan cara membuat stok kultur di dalam media NB (Nutrien Broth) kemudian menginokulasikan bakteri Bacillus megaterium ke dalam stok kultur dan mengukur nilai OD sebesar 0,5 pada panjang gelombang (A=650). Kultur bakteri dibuat dengan cara mengisi keempat kelompok botol kultur menggunakan 0,5 mL molase untuk konsentrasi molase 1%, 1 mL molase untuk konsentrasi molase 2% dan 1,5 mL molase untuk konsentrasi molase 3% kemudian ditambahkan aquades hingga volume mencapai 49 mL. Sedangkan konsentrasi molase 0% (kontrol) menggunakan media NB (Nutrien Broth) sebanyak 49 mL. Starter bakteri sebanyak 2% yaitu 1 mL ditambahkan kedalam kultur bakteri hingga volume akhir mencapai 50mL. Kultur bakteri diletakkan pada suhu ruang dan dilakukan TPC (Total Plate Count) setiap minggu selama 3 bulan pada masingmasing konsentrasi. 14 Data yang diperoleh berupa rata-rata jumlah sel bakteri (CFU/mL). Jumlah sel bakteri dianalisis secara statistik dan deskriptif. Analisis statistik menggunakan uji Brown forsythe kemudian dilanjutkan dengan uji Games Howll. Rancangan penelitian pada penelitian ini menggunakan rancangan faktorial 4x13 dengan 3x ulangan. Variabel bebas terdiri dari konsentrasi substrat molase (0%, 1%, 2% dan 3%), waktu inkubasi (minggu) sedangkan variabel terikat terdiri dari jumlah sel (CFU/ml). HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil penelitian ini berupa rata-rata jumlah sel (CFU/ml) Bacillus megaterium setiap minggu dengan kombinasi variasi molase dan waktu inkubasi ditunjukkan pada gambar 2. Jumlah sel Bacillus megaterium dibuat pola pertumbuhan pada variasi konsentrasi molase selama inkubasi 3 bulan ditunjukkan pada gambar 1. Gambar 1. Pola pertumbuhan Bacillus megaterium pada variasi konsentrasi molase 15 Pada gambar 1 menunjukkan pola pertumbuhan Bacillus megaterium pada variasi konsentrasi molase yaitu konsentrasi 0% (kontrol), 1%, 2% dan 3%. Proses pertumbuhan sangat komplek, mencakup pemasukan nutrien dasar dari lingkungan ke dalam sel, konversi bahan-bahan nutrien menjadi energi dan berbagai konstituen vital sel serta perkembangbiakan (Moat, 1979 dalam Judoamidjoyo, 1989). Jumlah sel bakteri dapat diamati dengan pola pertumbuhan sehingga didapatkan fase lag, fase log, fase stasioner dan fase kematian. Pola pertumbuhan bakteri Bacillus megaterium pada konsentrasi molase 1%, 2%, 3% serta kontrol berbeda. Hal ini dikarenakan di dalam setiap konsentrasi memiliki kandungan nutrisi yang berbeda-beda. Kandungan nutrisi pada media molase ini menentukan viabilitas (jumlah sel) dari bakteri Bacillus megaterium. Jumlah sel bakteri yang paling tinggi terdapat pada fase log akhir. Pada fase ini, sel mulai aktif membelah serta perkembangbiakan meningkat sehingga didapatkan jumlah sel terbanyak. Perkembangbiakan berhenti disebabkan karena nutrisi di dalam molase telah berkurang. Kematian bakteri disebabkan karena zat makanan yang diperlukan berkurang (Dwijoseputro, 2003). Untuk mengetahui fase log akhir dan fase kematian bakteri Bacillus megaterium, maka dibuat pola pertumbuhan dari data jumlah sel pada media molase serta media NB (kontrol) yang didapatkan dari metode hitungan cawan. Pola pertumbuhan bakteri Bacillus megaterium di dalam media NB menunjukkan fase log terjadi pada minggu ke tiga. Fase log akhir bakteri ini dicapai minggu ke lima. Pada fase ini, log jumlah bakteri mencapai 11,65 atau setara dengan 4,5x1011 CFU/ml. Fase stasioner terjadi pada minggu ke empat hingga minggu ke tujuh. Minggu ke delapan hingga minggu ke dua belas merupakan fase kematian. Pada media perlakuan yang mengandung konsentrasi molase 0% atau kontrol, bakteri dapat bertahan hidup selama masa inkubasi akhir disebabkan adanya nutrisi komplek dari media NB yang dibutuhkan bakteri. NB termasuk dalam media komplek karena mengandung beberapa jenis nutrisi (Anonim, 2012). 16 Pola pertumbuhan bakteri Bacillus megaterium dengan konsentrasi molase 1% menunjukkan fase log terjadi ketika minggu ke dua hingga minggu ke enam yang ditandai sel membelah dengan laju konstan. Fase log akhir dicapai pada minggu ke enam dengan log jumlah bakteri mencapai 11 atau setara dengan 1,0x10 11CFU/ml. Fase kematian terjadi pada minggu ke sembilan ditandai dengan jumlah sel yang semakin menurun dan mengalami kematian. Pola pertumbuhan bakteri Bacillus megaterium pada konsentrasi molase 2% menunjukkan fase log dimulai ketika minggu ke tiga ditunjukkan dengan meningkatnya garis pada pola pertumbuhan yang mengindikasikan bahwa jumlah sel meningkat. Fase log akhir terjadi pada minggu ke delapan dengan jumlah sel (log) sebesar 12,3 atau setara dengan 2,0x1012CFU/ml. Pada fase log ini, keadaan pertumbuhanya meningkat dan akhirnya mengalami fase kematian pada minggu ke sembilan. Pola pertumbuhan bakteri Bacillus megaterium pada konsentrasi molase 3% menunjukkan fase log pada minggu ke dua yang ditandai dengan pembelahan sel sehingga perkembangbiakan meningkat. Fase log akhir terjadi pada minggu ke enam dengan log (jumlah sel) sebesar 10,57 atau setara dengan 3,7x10 10CFU/ml. Fase stasioner terjadi pada minggu ke lima hingga ke sebelas sedangkan fase kematian terjadi pada minggu ke duabelas. Pada variasi konsentrasi molase menunjukkan pola pertumbuhan yang berbeda. Adanya perbedaan pola pertumbuhan bakteri Bacillus megaterium pada variasi konsentrasi molase menunjukkan bahwa komposisi media berperan penting dalam pertumbuhan Bacillus megaterium. Perbedaan yang kecil pada nutrisi yang tersedia memungkinkan terjadinya perubahan akibat keterbatasan nutrisi dan berpengaruh terhadap pembentukan sel mikroorganisme (Jenny, et al., 1993 dalam Hudayanti, 2005 dalam khurorin, 2006). Pertumbuhan bakteri pada konsentrasi molase 2% meningkat setiap masa inkubasi. Hal ini ditunjukkan pada fase log akhir dengan jumlah paling tinggi 17 dibandingkan dengan konsentrasi molase lainya yaitu 2,0x10 12CFU/ml tetapi pada konsentrasi molase ini menunjukkan fase kematian yang lebih cepat dibandingkan dengan konsentrasi molase 3%. Pola pertumbuhan pada konsentrasi molase 3% menunjukkan fase kematian yang lebih lambat dibandingkan dengan konsentrasi molase lain. Jumlah sel bakteri pada konsentrasi molase 3% lebih banyak di akhir inkubasi dibandingkan dengan konsentrasi molase lain. Hal ini disebabkan karena tersedianya sumber karbon pada konsentrasi molase 3% sehingga jumlah sel belum mengalami kematian. Pada penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa Bacillus 3KP membutuhkan konsentrasi 3% pada substrat molase (Thoha, 2010). Hal ini menunjukkan bahwa nutrisi mempengaruhi pertumbuhan. Semakin nutrisi di dalam media berkurang maka jumlah sel semakin menurun. Kisaran pH pada konsentrasi molase 3% yaitu 4-7. Kisaran tersebut masih berada dalam kisaran optimum bakteri Bacillus megaterium beradapatasi dengan media. pH optimum B. megaterium yaitu 5,5-8 (Belma, 2000). Gambar 2. Kombinasi konsentrasi dan waktu inkubasi terhadap jumlah sel (log) B. megaterium 18 Pada gambar 2 menunjukkan bahwa data kombinasi konsentrasi molase dan waktu inkubasi terhadap jumlah sel bakteri probiotik Bacillus megaterium yaitu normal dan tidak homogen maka dilanjutkan pada uji Brown Forsythe dan didapatkan QLODL VLJQLILNDVL GLEDZDK GHUDMDW VLJQLILNDVL Į  \DLWX  PDND NHSXWXVDQ yang diambil adalah tolak Ho yang artinya ada pengaruh kombinasi konsentrasi molase dan waktu inkubasi terhadap jumlah sel bakteri Bacillus megaterium. Viablitas bakteri probiotik Bacillus megaterium di akhir inkubasi pada variasi konsentrasi molase dikatakan masih baik dan dapat digunakan sebagai probiotik dengan masa inkubasi 3 bulan. Hal ini dikarenakan ke empat konsentrasi tersebut masih memenuhi standar jumlah minimum sebagai probiotik dengan jumlah sel di atas 106 CFU/ml. International Diary Federation (IDF) memberikan standar jumlah minimum probiotik hidup sebagai acuan adalah 106 CFU/ml pada produk akhir (Indratingsih, 2004). KESIMPULAN Melalui hasil dan pembahasan, dapat diambil beberapa kesimpulan yaitu pola pertumbuhan bakteri probiotik Bacillus megaterium pada variasi konsentrasi molase berbeda. Konsentrasi molase 2% memiliki fase log yang berbeda dari konsentrasi molase yang lain. Konsentrasi molase 3% memiliki jumlah sel paling banyak dibandingkan dengan konsentrasi molase lain di akhir inkubasi. Hal tersebut menunjukkan bahwa semakin berkurangnya nutrisi maka jumlah sel semakin menurun. Kombinasi konsentrasi molase dengan waktu inkubasi berpengaruh terhadap jumlah sel bakteri probiotik Bacillus megaterium Į <0,05). Viabilitas bakteri probiotik Bacillus megaterium di akhir masa inkubasi pada variasi konsentrasi molase masih baik terutama pada konsentrasi molase 3% karena jumlah sel bakteri di akhir inkubasi diatas standar jumlah minimum probiotik. 19 DAFTAR PUSTAKA Belma, A., Zehra, N dan Yavuz, B., 2000, Determination of PHB Growth Quantities of Certain Bacillus Species Isolated From Soil, Journal of Biotechnology No. 24-30 Dwidjoseputro, D., 2003, Dasar-dasar Mikrobiologi, Edisi 14, Djambatan, Jakarta Effendi, H., 2003, Telaah Kualitas Air, Kanisius, Yogyakarta Hargreaves, A. dan Tucker, S.C., 2004, Biology and Culture of Channel Catfish, Pond Water Quality, Elsivier, USA. Indratingsih,W. S., Salasia, S. dan Wahyuni, E., 2004, Produksi Yoghurt Shiitake (Yohsitake) Sebagai Pangan Kesehatan Berbasis Susu, Jurnal Teknologi dan Industri Pangan Vol. XV (1), No. 54-60. Irianto, A., 2003, Probiotik untuk Akuakultur, Universitas Gajah Mada, Yogyakarta Judoamidjojo, R. M., E. G. Said, dan L. Hartono., 1989, Biokonversi Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Pendidikan Tinggi Pusat Antar Universitas Bioteknologi, Institut Pertanian Bogor, Bogor Khurorin, Ani, 2006, Optimasi Pertumbuhan Bakteri Probiotik Streptococcus lactis Dengan Kombinasi Konsentrasi Molase Dan Ammonium Sulfat, skripsi, Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga. 20 KEANEKARAGAMAN DAN HUBUNGAN KEKERABATAN PADA JAMBU AIR (Syzygium aqueum Burm.f. Alston) MELALUI PENDEKATAN MORFOLOGI DI PERKEBUNAN BHAKTI ALAM, PASURUAN Devi Mardiastuti, Dr. Hamidah, dan Dr. Junairiah, S.Si.,M.Kes. Prodi S1- Biologi, Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Surabaya Email :Devi.dewayana@gmail.com ABSTRACT The aims of this study were to examine whether there is diversity of morphological from variety of rose apple (Syzygium aqueum Burm.f.Alston), analize their relationship and find out the characteristics that effects the classification of these rose apple. This study itself is using the descriptive approach. Sampling is taken at some sites Plantation Bhakti Alam Ngembal Village Tutur Subdistrict Pasuruan Regency, East Java. The result of the research finds four varieties Camplong, Citra, Black Diamond, and Pink Rose Apple. Parts of the plants to be studied are 55 characters, including plant high, leaf side, corolla high, and corolla width. Morphological of variety of rose apple were analyzed by SPSS programme. This programme used simple matching coefficient that use to form dendrogram. The dendrogram resulted two main groups of rose apple group A and group B. Group A consisted of variety of Pink Rose Apple with 75,1% similarity value. In the PCA (Principal Component Analysis) analysis of characters that effect the grouping of variety of rose apple leaves thickly, high plants, leaf type, leaf edge, leaf point, leaf wide, leaf length, stalk leaf length, leaf distance accompany, diatance bone leaves, calyx shape, high corolla, corolla width, high fruit, fruit diameter, fruit skin surface, fruit flavor, seed color, number of seed, form of seed, diameter of seed, and long seed. Key words :Syzygium aqueum Burm.f.Alston, Morphology, Dendrogram, PCA 1. PENDAHULUAN Indonesia telah ditetapkan sebagai negara megadiversitas kedua terbesar di dunia (Mittermeier dan Mittermeier, 1997). Indonesia merupakan negara megadiversitas, termasuk dalam kekayaan flora (tumbuhan). Dalam keanekaragaman tumbuhan Indonesia memiliki antara 30.000-35.000 jenis tumbuhan (Wendra, 2012). Jambu airadalah tumbuhan dalam suku jambu-jambuan atau keluarga Myrtaceae yang berasal dari Asia Tenggara (Bambang, 1993). Selain digunakan sebagai makanan, jambu air bisa digunakan sebagai obat. Jambu air merupakan tanaman yang mempunyai nilai ekonomi cukup tinggi serta memiliki khasiat dalam penyembuhan berbagai macam penyakit karena mengandung nilai gizi dan mempunyai kadar vitamin C yang tinggi yang sangat bermanfaat bagi tubuh manusia (Dalimartha, 2008). Penelitian yang sering dilakukan pada jambu air terfokus pada kandungan kimia dan perkembangbiakan dalam bidang pertanian (Indriana, 2011), penelitian yang lain masih terfokus pada salah satu varietas yakni varietas Citra. Penelitian akan hubungan fenetik di antara varietas pada Syzygium aqueum dipandang perlu karena dari hubungan fenetik diperoleh informasi sederhana akan kedekatan hubungan di antara varietas pada Syzygium aqueum berdasarkan persamaan yang dimiliki bersama. Pramono, 1988 21 menyatakan bahwa kemiripan morfologi tumbuhan yang berkerabat dekat, menimbulkan proses fisiologis yang mirip dan menghasilkan senyawa metabolit sekunder yang mirip pula. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian varietas dari spesies Syzygium aqueum untuk mengetahui hubungan kekerabatan dari keempat varietas dengan cara menganalisis hubungan fenetik keempat varietas tersebut dengan menggunakan pendekatan yang relatif mudah dan tidak memerlukan biaya yang banyak untuk diaplikasikan, yaitu menggunakan pendekatan morfologi. 2. METODE PENELITIAN Penelitian ini dilakukan di Agrowisata dan Perkebunan Bhakti Alam di Desa Ngembal Kecamatan Tutur Kabupaten Pasuruan, Jawa Timur dan Laboratorium Biosistematika Departemen Biologi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga selama tiga bulan mulai bulan Juli-September 2014. Bahan yang digunakan adalah spesimen segar dari empat varietas tanaman jambu air (Syzygium aqueum), yaitu Camplong, Citra, Black Diamond, dan Pink Rose Apple. Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi meteran, jangka sorong, gunting tanaman/pisau, kantong plastik berbagai ukuran, baki, penggaris, kamera digital, kertas label, dan alat tulis. Bagian yang diamati adalah karakter morfologi seperti perawakan, daun, batang, bunga, buah, dan biji.Penelitian yang dikerjakan merupakan penelitian deskriptif dan secara umum terbagi menjadi tahap persiapan penelitian, pengambilan dan pengumpulan spesimen, pendataan karakter, dan pengolahan data. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil deskripsi dari masing-masing varietas Syzygium aqueum dapat dibuat suatu kunci identifikasi sebagai berikut: 1.a.Warna batang coklat keputihan dengan permukaan batang kasar. Ujung daun meruncing GDQSDQJNDOGDXQUXQFLQJ««««.................................................................. Camplong b. Warna batang coklat tua dengan permukaan batang halus. Ujung daun runcing dengan SDQJNDOGDXQWXPSXO«««««««««««««««««««««««««« 2.a. Bentuk calyx corong panjang dengan warna calyx kuning. Warna buah PHUDK««««««««««««««««««««««««««««««Citra b. Bentuk calyx corong pendek dengan warna calyx kuning. Warna buah merah NHKLWDPDQ«««««««««««««««««««««««««««««« 3.a. Rasa buah sepat dengan permukaan kulit buah kasar dan tidak memiliki ELML««««««««««««««««««««««««« ......... Black Diamond b. Rasa buah sepat manis dengan kulit buah kasar dan PHPLOLNL ELML««««««Pink Rose Apple 22 3 Setelah melakukan deskripsi dan membuat kunci identifikasi, maka dapat dilihat hubungan kekerabatan melalui pendekatan morfologi yang divisualisasikan dalam bentuk dendrogram pada Gambar 1. Gambar 1. Dendrogram hubungan kekerabatan antara varietas Camplong, Citra, Black Diamond, dan Pink Rose Apple dari spesies Syzygium aqueum Keterangan: CAM1 = Camplong 1 BLACK 1 = Black Diamond 1 CAM2 = Camplong 2 BLACK 2 = Black Diamond 2 CAM3 = Camplong 3 BLACK 3 = Black Diamond 3 CIT1 = Citra 1 PINK 1 = Pink Rose Apple 1 CIT2 = Citra 2 PINK 2 = Pink Rose Apple 2 CIT3 = Citra 3 PINK 3 = Pink Rose Apple 3 Pengelompokan pertama diawali oleh 2 kelompok utama, yaitu kelompok adan kelompok b. Kelompok a beranggotakan varietas Pink Rose Apple sementara kelompok b beranggotakan varietas Black Diamond, Camplong, dan Citra. Kedua kelompok ini mempunyai nilai kesamaan sebesar 47,4. Kelompok a telah mampu memecah menjadi anggota masing-masing, yaitu varietas Pink Rose Apple itu sendiri dengan nilai kesamaan sebesar 75,1. Sedangkan kelompok b memecah menjadi 2 kelompok, yaitu kelompok c dan kelompok d yang beranggotakan varietas Black Diamond, Camplong, dan Citra. Kelompok ini terpisah dengan nilai kesamaan sebesar 51,4. Kelompok d memisah menjadi kelompok e dan kelompok f yang beranggotakan varietas Camplong dan Citra. Kelompok ini terpisah dengan nilai kesamaan 65,1 . Setelah dilakukan analisis klasifikasi pengelompokan hierarki (classify hierarchialcluster) kemudian dilanjutkan dengan analisis komponen utama (Principal Component Analysis: PCA). Analisis PCA berguna untuk menjawab karakter morfologi apa yang memberi kontribusi besar dan membuat pemisahan OTU. Peran dari setiap karakter morfologi akan memisahkan 12 OTU dalam penelitian ini, oleh PCA dinyatakan dengan menampilkan sejumlah komponen-komponen pembeda utama beserta nilai dari setiap karakter pada komponennya. Komponen karakter morfologi yang menyebabkan pengelompokan OTU disajikan dalam Tabel 1. 23 4 Tabel 1. Nilai matriks komponen setiap karakter pembeda Karakter Komponen karakter 1 2 3 Kepadatan daun -.395 .810 -.423 Tinggi tanaman -.746 .565 -.345 Warna batang -.510 .674 .534 Permukaan batang -.510 .674 .534 Bangun daun -.106 -.899 .411 Tepi daun .012 -.968 -.247 Ujung daun .533 .194 -.818 Pangkal daun -.510 .674 .534 Lebar daun .318 -.478 .784 Panjang daun -.096 .427 .898 Panjang tangkai daun -.054 -.242 .863 Jarak antar nodus .397 .798 .452 Jarak antar tulang daun -.657 -.702 .259 Bentuk calyx .397 .798 .452 Tinggi corolla .968 .247 -.012 Lebar corolla .968 .247 -.012 Panjang pistillum .510 -.674 -.534 Warna buah .429 -.592 .675 Tinggi buah .129 .776 .430 Diameter buah .802 -.318 .239 Permukaan kulit buah .746 -.565 .345 Rasa buah .395 -.810 .423 Warna biji .968 .247 -.012 Tekstur biji .968 .247 -.012 Jumlah biji .968 .247 -.012 Bentuk biji .968 .247 -.012 Diameter biji .927 .260 -.032 Panjang biji .968 .247 -.012 Karakter yang mempengaruhi pengelompokan varietas pada spesies Syzygium aqueum dibagi menjadi tiga komponen dimana komponen ini paling berpengaruh berturutturut adalah komponen 1, 2, dan 3. Karakter yang berpengaruh dalam komponen 1, yaitu tinggi tanaman, tepi daun, tinggi corolla, lebar corolla, diameter buah, permukaan kulit buah, warna biji, tekstur biji, jumlah biji, bentuk biji, diameter biji, dan panjang biji. Karakter dalam komponen 2, yaitu kepadatan daun, bangun daun, jarak antar nodus, jarak antar tulang daun, bentuk calyx, tinggi buah, dan rasa buah.Karakter dalam komponen 3, yaitu ujung daun, lebar daun, panjang daun, dan panjang tangkai daun. Pada kelompok b membentuk 2 kelompok, yakni kelompok c dan kelompok dyakni varietas Camplong, Citra, dan Black Diamond dengan nilai koefisien agglomerative 51,4. Kelompok d memisah menjadi kelompok e dan kelompok f yang terdiri atas varietas Camplong dan Citra mempunyai nilai kesamaan sebesar 65,1. Hal ini karena memiliki karakter yang berbeda yakni warna batang, permukaan batang, ujung daun, pangkal daun, 24 5 lebar daun, panjang daun, panjang tangkai daun, jarak antar nodus, bentuk calyx, panjang pistillum, warna buah, dan tinggi buah. Semakin sedikit nilai indeks kesamaan yang dimiliki akan menentukan posisi OTU dalam dendrogram dan membuktikan adanya hubungan kekerabatan tiap OTU pada tingkat varietas dan antar varietas. Sedangkan hubungan kekerabatan yang didasarkan pada besar nilai kesamaan ini mencerminkan bahwa tiap kelompok tanaman tersebut mempunyai nilai kesamaan sifat fenotip yang cukup besar. Hal ini tampak pada posisi varietas Pink Rose Apple yang memisah dengan varietas Camplong, Citra, dan Black Diamond. Posisi tersebut menunjukkan bahwa varietas Pink Rose Apple memiliki lebih banyak perbedaan dengan varietas Camplong, Citra, dan Black Diamond. Perbedaan sifat tersebut ada pada karakter kepadatan daun, tinggi tanaman, warna batang, permukaan batang, bangun daun, tepi daun, ujung daun, pangkal daun, lebar daun, panjang daun, panjang tangkai daun, jarak antar nodus, jarak antar tulang daun, tinggi corolla, lebar corolla, panjang pistillum, warna buah, tinggi buah, diameter buah, permukaan kulit buah, rasa buah, warna biji, testur biji, jumlah biji, bentuk biji, diameter biji, dan panjang biji. Sedangkan pada varietas Camplong, Citra, dan Black Diamond memiliki persamaan yang banyak sehingga bisa dikatakan memiliki hubungan kekerabatan yang dekat. Karakter-karakter yang berperan sebagai pemisah dalam pengelompokan tiap OTU dapat juga dianalisis menggunakan Principal Component Analysis (PCA). Analisis PCA menunjukkan tingkatan nilai karakter yang berperan dalam memisahkan 12 tanaman OTU pada 4 varietas dalam spesies Syzygium aqueum. Semakin besar nilai yang ditunjukkan maka semakin besar peranan karakter tersebut dalam pengelompokkan tiap varietas. Karakter yang digunakan sebanyak 28 meliputi karakter dasar dan karakter tambahan dari jumlah awal sebanyak 55 karakter, adanya 28 karakter tersebut menyebabkan adanya keanekaragaman antar varietas dan dijadikan sebagai karakter yang dapat mengelompokkan OTU pada kelompok yang sama. Karakter-karakter tersebut dianalisis dengan PCA dan menunjukkan bahwa nilai komponen karakter yang tinggi dan terbanyak pada karakter daun. Dari tabel dapat diketahui bahwa karakter pada komponen I, yaitu karakter yang paling berperan utama dalam PHPLVDKNDQNHORPSRNDQWDUYDULHWDVGDQ\DQJPHPSXQ\DLQLODL•VHEDQ\DNNDUDNWHU yang terdiri atas tinggi tanaman, tepi daun, tinggi corolla, lebar corolla, diameter buah, permukaan kulit buah, warna biji, tekstur biji, jumlah biji, bentuk biji, diameter biji, dan panjang biji. Sedangkan pada komponen II, sebagai karakter pendukung karakter utama GHQJDQ QLODL •  DGDODK NHSDGDWDQ GDXQ EDQJXQ GDXQ MDUDN DQWDU QRGXV MDUDN DQWDU tulang daun, bentuk calyx, tinggi buah, dan rasa buah. Karakter-karakter tersebut juga digunakan sebagai pembeda dalam pembuatan kunci determinasi sehingga dapat mengelompokkan OTU dalam tiap kelompok taksa sehingga dapat diketahui dalam tiap kelompok varietas yang sama memiliki karakteristik yang khas. Pada hasil PCA (tabel 4.5) dapat dilihat nilai tiap karakter yang berperan penting dalam pengelompokkan OTU dengan QLODL•\DNQLSDGDNDUDNWHUWLQJJLWDQDPDQ -746), tepi daun (-968), tinggi corolla(968), lebar corolla (968), diameter buah (802), permukaan kulit buah (746), warna biji (968), tekstur biji (968), jumlah biji (968), bentuk biji (968), diameter biji (927), dan oanjang biji (968). Namun ada beberapa karakter yang mempunyai nilai kesamaan yang kecil dari NRPSRQHQ,VDPSDL ,,,GHQJDQQLODL”\DNQLZDUQDEDWDQJSHUPXNDDQEDWDQJSDQJNDO daun dan panjang pistillum. Beberapa karakter ini memiliki nilai rendah karena pada warna batang, permukaan batang dapat berubah karena menyesuaikan umur tanaman tersebut.Semakin tua umur tanaman maka warna batang semakin berwarna coklat tua dan 25 6 permukaannnya semakin kasar. Sedangkan pada pangkal daun dan panjang pistillum dapat berubah karena pengaruh lingkungan. Karena itulah karakter ini tidak dapat digunakan untuk mengelompokkan tanaman. Dua metode di atas adalah metode standar yang digunakan untuk menganalisa, yaitu (1) analisis kluster (Cluster Analysis) yang mana cara ini mengukur persamaan melalui jarak euklid dan pengelompokkan yang menggunakan sentroid pada tiap OTU dan (2) prinsip analisis komponen (PCA) yang menggunakan program dimana diciptakan oleh R/G. Davies untuk ordinasi OTU menggunakan teknik tipe-R (Alvin et al., 2013). Kerjasama kedua cara tersebut yang nantinya akan menunjukkan dendrogram dan indeks kesamaan yang dapat memperlihatkan hubungan pada tiap OTU dan kelompok OTU berdasakan pada karakter terpilih. Alvin et al (2013) menambahkan bahwa dendrogram lebih dapat dipercaya dalam menyatakan kesamaan terhadap akhir dari dendrogram sedangkan PCA lebih berfungsi terhadap mendeteksi kelompok utama dan gradien pada kelompok data, sehingga kedua teknik ini digunakan dalam cara komplementer pada kelompok data yang sama. 4. KESIMPULAN DAN SARAN 4.1 Kesimpulan 1 Terdapat keanekaragaman morfologi varietas pada Syzygium aqueum, yaitu varietas Camplong, varietas Citra, varietas Black Diamond, dan varietas Pink Rose Apple. 2. Hubungan kekerabatan antar varietas pada spesies Syzygium aqueum ditinjau dari karakter morfologi dan dendrogram menghasilkan dua kelompok utama, yaitu kelompok a yang beranggotakan varietas Pink rose apple dengan nilai kesamaan sebesar 75,1 dan kelompok b beranggotakan varietas Camplong, Citra, dan Black diamond dengan nilai kesamaan sebesar 4,74. 3. Karakter yang mempengaruhi pengelompokan varietas pada spesies Syzygium aqueum dibagi menjadi tiga komponen dimana komponen ini paling berpengaruh berturut-turut adalah komponen 1, 2, dan 3. Karakter yang berpengaruh dalam komponen 1, yaitu tinggi tanaman, tepi daun, tinggi corolla, lebar corolla, diameter buah, permukaan kulit buah, warna biji, tekstur biji, jumlah biji, bentuk biji, diameter biji, dan panjang biji. Karakter dalam komponen 2, yaitu kepadatan daun, bangun daun, jarak antar nodus, jarak antar tulang daun, bentuk calyx, tinggi buah, dan rasa buah. Karakter dalam komponen 3, yaitu ujung daun, lebar daun, panjang daun, dan panjang tangkai daun. 4.2Saran Dalam hal pemanfaatan jambu air (terutama varietas Citra) sebagai tanaman popular di masyarakat, dibutuhkan penelitian terhadap kandungan zat-zat fitokimia yang terdapat pada varietas Black Diamond. Hal ini perlu dilakukan, sebab menurut hasil penelitian ini varietas Black Diamond memiliki hubungan kekerabatan yang dekat dengan varietas Citra, sehingga memungkinkan memiliki potensi khasiat yang sama. Selain itu, masih diperlukan penelitian terhadap berbagai varietas jambu air selain yang digunakan sebagai sampel dalam penelitian ini melalui berbagai pendekatan untuk mengetahui dan memaksimalkan potensi yang dimiliki oleh berbagai varietas jambu air lainnya. 26 7 5. DAFTAR PUSTAKA Alvin, K. L., Dalby, D. H., dan Oladele, F. A., 2013, Numerical analysis of cuticular characters in Cupressaceae, Department of pure and applied biology, Imperial college of science and technology, London Dalimartha, 2008, Resep Tumbuhan Obat Untuk Asam Urat, Penebar Swadaya Hal. 3-4, 33-35, Jakarta Dina, I., 2011, Ragam Alat Bantu Media Pengajaran,Diva Perss, Yogyakarta Hariyanto, P. Bambang., 1993, Jambu Air Jenis, Perbanyakan dan Perawatan, Penebar swadaya, Jakarta Pramono, S., 1988, Identifikasi Kandungan Kimia Tanaman Obat Melalui Pendekatan KemotaksonomiKaempheria galanga, Laporan Penelitian PPOT-LIT-UGM, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta Wendra, 2012, Aplikasi SMS Gateway Untuk Monitoring Ruangan Ber-AC Menggunakan Bio-Electric Potensial Pada Tanaman Chrysantheum, Skripsi, Fakultas Sains dan Teknologi Jurusan Teknik Informatika, Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim, Malang Whitten, T.J., Whitten, C.G., Mittermeier, J., Supriatna., dan R. Mittermeier., 1997, 0HJDGLYHUVLW\(DUWK¶V%LRORJLFDOO\:HDWWKLHVW1DWLRQV, Hlm 75-107, Cemex Corp, Canada 27 BIOSISTEMATIKA VARIETAS PADA JAMBU BIJI (Psidium guajava L.) MELALUI PENDEKATAN MORFOLOGI DI AGROWISATA BHAKTI ALAM NONGKOJAJAR, PASURUAN Sherly Ochtavia, Dr. Hamidah, M.Kes. dan Dr. Junairiah, S.Si., M.Kes. Prodi S-1 Biologi, Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Surabaya Email : sherly.ochtavia@rocketmail.com ABSTRACT The objective of this research are to know the diversity or morphological, to know fenetic relationship among members of variety Psidium guajava L. based on morphological approach characters and morphological character that affects the classification of these guava. This research was run in Agrowisata Bhakti Alam Nongkojajar, Pasuruan. In this research, there were 6 varieties from species Psidium guajava L., those were variety of Getas Merah, Kristal, Lokal, Sukun Farang, Pear, and Sukun Merah. Parts of the plants to be studied are 60 characters of morphological plant, including stature, stem, leaves, flower, and fruit. This was an observational research. According to the result of description analysis there were obtained diversity of characteristic morphological from guava. According to the analysis used phenetic method by SPSS program there were a dendrogram that resulted two groups of guava: group A and group B with 28,3% similarity value. Group A consisted variety of Sukun Farang, and group B consisted of group C and group D with 32,2% similarity value. Group C with 47,2% consisted variety of Getas Merah and Pear. Group D consisted variety of Sukun Merah with 33,2% similarity value and group E consisted variety of Kristal and Lokal with 50,2% similarity value. According to the result of PCA (Principal Component Analysis), characters that affect the grouping of variety of guava such as: stem shape, the color of the bottom surface of flower petals, the average width of petals, color stamens (stalk), long stamens, color pistil (stigma), long pistil, the distance between the veins, distance between nodes, the color of the upper surface of flower petals, color pistil (stigma stalk), leaf density, diameter stem, peeling-crust, shape leaf, wide petals, surface of fruit, the color of the fruit surface. Keywords: Psidium guajava L., biosistematic, morphological, dendrogram, PCA I. PENDAHULUAN Keanekaragaman hayati di bumi terpusat pada daerah tropis. Indonesia berada pada wilayah tropis yang dilewati oleh garis equator sehingga memiliki kekayaan alam lautan maupun daratan.Salah satu spesies yang banyak dijumpai28 di Indonesia adalah Psidium guajava L. Psidium guajava L. atau sering biasa kita sebut jambu biji ini merupakan tanaman yang berasal dari Amerika Serikat Tengah, lalu penyebaran tanaman ini meluas ke kawasan Asia Tenggara dan ke wilayah Indonesia melalui Thailand (Cahyono, 2010). Jambu biji termasuk buah komersial karena sudah sangat dikenal oleh masyarakat. Jambu biji ditanam hampir di seluruh wilayah Nusantara. Namun masyarakat Indonesia masih sedikit yang menanam jambu biji secara intensif sehingga produksi jambu biji berkualitas rendah dan harganya pun menjadi rendah. Padahal, jambu biji merupakan salah satu komoditas buah yang memiliki pasaran prospektif, baik untuk pasaran di dalam negeri maupun pasaran di luar negeri (Cahyono, 2010). Jambu biji (Psidium guajava L.) merupakan tanaman yang berbuah sepanjang tahun. Apabila dibudidayakan secara komersial, tanaman jambu biji dapat meningkatkan pendapatan masyarakat pada setiap rantai agribisnisnya sekaligus meningkatkan pendapatan negara. Jambu biji (Psidium guajava L.) sangat disukai banyak orang karena rasa buahnya yang manis dan menyegarkan serta kandungannya yang beragam. Berbagai manfaat yang terkandung dalam jambu biji serta peluang bisnis yang menjanjikan membuat banyak kalangan berlomba - lomba menciptakan varietas baru yang unggul dan diminati semua orang. Penelitian yang dilakukan pada varietas jambu biji umumnya terfokus pada jumlah produksi yang dihasilkan di setiap daerah (Ambarsari, 2007), teknik budidaya untuk menghasilkan tanaman jambu biji yang berkualitas tinggi (Cahyono, 2010), dan kandungan pada daun dan buah jambu biji sebagai bahan dasar dalam pengobatan tradisional maupun modern (Novianto, 2011). Tetapi sampai saat ini penelitian tentang hubungan kekerabatan antar varietas Psidium guajava L. masih belum banyak dilakukan terutama di Indonesia. Penelitian tentang biosistematika menjadi sangat penting karena terdapat berbagai varietas, sehingga pengelompokkan antar varietas yang berkerabat dekat berguna untuk pembudidayaan dan pemuliaan varietas jambu biji. Oleh karena itu, perlu diadakan penelitian dan inventarisasi tentang varietas pada Psidium guajava L. untuk mengetahui hubungan kekerabatan antar varietas dengan cara analisis hubungan fenetik dengan pendekatan yang relatif mudah yaitu pendekatan morfologi. II. METODE PENELITIAN Penelitian ini dilaksanakan di Agrowisata Bhakti Alam Nongkojajar, Kabupaten Pasuruan, Jawa Timur dan Laboratorium Biosistematika Departemen Biologi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga pada bulan Januari - Oktober 2014. Bahan spesimen yang digunakan adalah spesimen segar dari enam varietas tanaman jambu biji (Psidium guajava L.) yaitu, varietas Getas Merah, varietas Kristal, varietas Lokal, varietas Pear, varietas Sukun Farang, dan varietas Sukun Merah. Alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi: (1) meteran untuk mengukur diameter batang; (2) penggaris untuk mengukur panjang dan lebar spesimen; (3) jangka sorong untuk mengukur ketebalan spesimen; (4) kaca pembesar untuk mengamati morfologi spesimen yang berukuran kecil; (5) gunting tanaman untuk memotong bagian spesimen yang dipakai sebagai sampel; (6) kantong plastik untuk mengumpulkan spesimen yang dipakai sebagai sampel untuk diamati; (7) kertas label untuk memberi keterangan pada kantong plastik yang berisi sampel spesimen; (8) kamera digital untuk mendokumentasikan spesimen; (9) standar warna (RGB); (10) buku morfologi tumbuhan untuk membantu mendeskripsikan spesimen. Bagian tanaman jambu biji yang digunakan untuk diteliti adalah organ daun, batang, bunga, buah. 29 Tahapan penelitian yang dilakukan adalah : (1) survey lokasi penelitian; (2) karakterisasi morfologi spesimen; (3) deskripsi dan analisis; (4) analisis data untuk pengelompokkan (analisis kelompok). III. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil deskripsi dari masing - masing varietas jambu biji dapat dibuat suatu kunci identifikasi jambu biji 1. D.HUDSDWDQGDXQUDSDWGDQEDWDQJEHUEHQWXNEXODWSLSLK««« ........................... 2 b. .HUDSDWDQGDXQMDUDQJGDQEDWDQJEHUEHQWXNEXODW«««« ..................... «3 2. a. Mengelupasnya kerak pada batang berjumlah banyak dan berukuran kecil kecil ........................................................................................... «Sukun Farang b. Mengelupasnya kerak pada batang berjumlah banyak dan berukuran besar - EHVDU«3 3. a. Permukaan atas daun dan bawah daun berwarna Dark Olive Green (hijau lumut tua) dan Olive Drab (hijau lumut kusam), dengan pangkal daun membulat dan tepi daun EHUZDUQDPHUDKVHUWDMDUDNDQWDUQRGXVDQWDUDFP;”FP«Getas merah b. Permukaan atas daun dan bawah daun berwarna Yellow Green (kuning kehijauan) dan Olive (hijau lumut), dengan pangkal daun tumpul dan tepi daun tidak berwarna merah VHUWDMDUDNDQWDUQRGXVDQWDUDFP”;”FP««««««««« ......... Pear 4. a. Bagian terlebar GDULGDXQEHUDGDGLDWDVWHQJDKGDXQ««««« ........................ 5 E%DJLDQWHUOHEDUGDULGDXQEHUDGDGLWHQJDKGDXQ«««««««« ................ 6 5. a.Warna benang sari (kepala) dan putik (kepala) Lemon Chiffon (putih susu) dan Yellow Green (kuning kehijauan), dan warna kelopak bunga permukaan atas dan bawah Light Goldenrod Yellow (putih sedikit kuning keemasan) dan Green Yellow (hijau kekuningan...................................................................................... Sukun Merah b.Warna benang sari (kepala) dan putik (kepala) Light Yellow (putih kekuningan cerah) dan Green Yellow (hijau kekuningan), dan warna kelopak bunga permukaan atas dan bawah Pale Goldenrod (kuning pucat)dan Yellow Green NXQLQJNHKLMDXDQ ««« ... «6 6. a. Bentuk buah bulat telur, permukaan kulit buah kasar, warna permukaan kulit buah Dark Khaki (hijau sedikit coklat), warna daging buah Pink (merah muda), dan tekstur daging EXDKNHUDVGDQUHQ\DK««««««« ................................................... Kristal b. Bentuk buah bulat, permukaan kulit buah halus, warna permukaan kulit buah Khaki (putih kekuningan), warna daging buah Light Coral (merah muda cerah), dan tekstur GDJLQJEXDKOHPEHN««« ........................................................................ Lokal Setelah melakukan deskripsi dan membuat kunci identifikasi, maka dapat dilihat hubungan kekerabatan melalui pendekatan morfologi yang divisualisasikan dalam bentuk dendrogram pada gambar 1. 30 Dendrogram using Average Linkage (Between Groups) Rescaled Distance Cluster Combine Index Simirality Label 0.502 0.4582 0.4144 0.3706 0.3268 0.283 Num +---------+---------+---------+---------+--------+ E Kristal Lokal Sukun merah Getas merah Pear Sukun farang 2 3 6 1 4 5 D B C A Gambar 1. Dendrogram hubungan kekerabatan antara enam varietas jambu biji (Psidium guajava L.) yang diteliti berdasarkan analisis karakteristik morfologi. Berdasarkan dendrogram pada Gambar 1. di atas, dengan nilai similaritas (kesamaan) 28,3% didapatkan 2 kelompok jambu biji (Psidium guajava L.) berdasarkan karakter morfologi. Dua pengelompokkan ini ditandai dengan huruf A dan B. Hasil analisis yang digambarkan dalam dendrogram tersebut dapat menunjukkan pengelompokan dan juga kedekatan dalam hubungan kekerabatan dari enam varietas jambu biji (Psidium gujava L). Kelompok pertama (kelompok A) beranggotakan jambu biji varietas Sukun farang, dan kelompok kedua (kelompok B) beranggotakan jambu biji varietas Kristal, varietas Lokal, varietas Pear, varietas Getas merah dan varietas Sukun merah. Kelompok B memisah kembali menjadi dua kelompok yaitu kelompok C dan D dengan nilai similaritas 32,2%. Kelompok C dengan nilai similaritas 47,2% memisah dengan anggota kelompok jambu biji varietas Getas merah varietas Pear. Kelompok D beranggotakan jambu biji varietas Kristal, varietas Lokal, dan varietas Sukun merah. Kelompok D memisah menjadi dua kelompok yaitu, menjadi kelompok E (yang terdiri dari varietas Kristal dan Lokal) dan varietas Sukun merah dengan nilai similaritas 33,2%. Kelompok E dengan nilai similaritas paling tinggi 50,2% memisah kembali dengan beranggotakan jambu biji varietas Kristal dan varietas Lokal. Setelah melakukan analisis pengelompokkan berhierarki (classify hierarchial cluster), data yang ada harus dikonfirmasi kembali dengan analisis komponen utama (Principal Component Analysis / PCA). Hasil analisis PCA adalah sebuah tabel yang menunjukkan bobot nilai dari masing - masing karakter pembeda yang menyebabkan pemisahan dari setiap individu / varietas (Gill dan Cubero,1993). Komponen nilai tersebut berasal dari sejumlah karakter pembeda yang diekstrak dan dinyatakan dalam Tabel 1. Karakter yang digunakan sebanyak 43 karakter, sementara sisa karakter lainnya tidak masuk dalam tabel karena karakter - karakter tersebut sama untuk setiap individu. 31 Tabel 1. Nilai matriks komponen setiap karakter pembeda Component Matrixa Komponen Karakter Pembeda 1 2 3 Tinggi tanaman .391 .351 .719 Kerapatan daun -.460 .199 .835 Bentuk batang -.988 .032 .115 Warna batang -.673 -.073 -.603 Diameter batang -.368 .355 .763 Mengelupasnya kerak -.107 .363 .831 .465 .204 .566 Warna permukaan atas daun -.444 .682 -.031 Warna permukaan bawah daun -.336 .626 .198 Bangun daun .093 -.293 .947 Ujung daun .592 -.629 .397 Pangkal daun .651 .128 .474 -.014 -.334 -.142 Jarak antar tulang daun .264 .927 .264 Panjang daun .554 .747 -.269 Lebar daun .361 .586 -.203 -.251 .403 .140 .198 .552 -.628 Jarak antar nodus -.165 .858 .246 Tepi daun muda .651 .652 .104 Jarak antar kerak yang terkelupas Jumlah tulang daun Panjang tangkai daun Bagian terlebar dari daun 32 Simetri bunga -.475 .694 -.330 Warna kelopak bunga permukaan atas .052 -.857 .125 Warna kelopak bunga permukaan bawah -.766 -.335 .479 Jumlah kelopak bunga -.475 .694 -.330 Panjang kelopak bunga .678 .110 .028 Lebar kelopak bunga .343 .097 .840 Bentuk mahkota bunga -.554 -.747 .269 Jumlah mahkota bunga -.475 .694 -.330 Rata-rata panjang mahkota bunga .744 -.574 -.233 Rata-rata lebar mahkota bunga .988 -.032 -.115 Warna benang sari (tangkai sari) -.901 -.052 .039 Warna benang sari (kepala sari) .327 -.625 -.590 Panjang benang sari .988 -.032 -.115 Warna putik (tangkai putik) .165 -.858 -.246 Warna putik (kepala putik) -.867 .301 -.194 Panjang putik .988 -.032 -.115 Berat buah .115 .616 .701 Diameter buah .651 .128 .474 -.734 -.348 .412 .343 .097 .840 -.069 -.315 .774 Bentuk buah Permukaan kulit buah Warna permukaan buah 33 Warna daging buah .490 .726 -.336 Tekstur daging buah -.358 -.543 .528 .DUDNWHU \DQJ EHUSHQJDUXK EHVDU PHPSXQ\DL QLODL •   GDODP NRPSRQHQ  DQWDUD lain: bentuk batang, warna kelopak bunga permukaan bawah, rata-rata lebar mahkota bunga, warna benang sari (tangkai sari), panjang benang sari, warna putik (kepala putik), panjang putik. Karakter yang termasuk dalam komponen 2 antara lain: jarak antar tulang daun, jarak antar nodus, warna kelopak bunga permukaan atas, warna putik (tangkai putik). Selanjutnya karakter yang termasuk dalam komponen 3 antara lain: kerapatan daun, diameter batang, mengelupasnya kerak, bangun daun, lebar kelopak bunga, permukaan kulit buah, warna permukaan buah. Berdasarkan dendrogram tersebut dapat diketahui terbentuknya dua kelompok utama, yaitu kelompok A yang terdiri dari Sukun Farang dan kelompok B yang terdiri dari 5 varietas, yaitu; Kristal, Lokal, Sukun merah, Getas merah dan Pear, yang memiliki nilai indeks dalam kesamaan sebesar 0,283. Nilai tersebut merupakan nilai yang paling kecil diantara nilai yang lain, yang berarti dua kelompok tersebut memiliki perbedaan karakakter yang signifikan. Karakter yang berbeda antara lain pada bentuk batang, bentuk buah dan jarak antar mengelupasnya kerak, yang masing-masing kelompok memiliki karakteristik yang berbeda. Kelompok A memiliki karakteristik batang yang berbentuk bulat pipih, buah yang berbentuk bulat memanjang, dan jarak antar kerak yang terkelupas banyak kecil-kecil, sedangkan pada kelompok B memiliki karakteristik batang berbentuk bulat, buah berbentuk bulat dan bulat telur, jarak antar kerak yang terkelupas sedang dan sedikit besar-besar dan kecil - kecil. Memisahnya varietas jambu biji menjadi beberapa kelompok pada dendrogram disebabkan karena adanya perbedaan karakteristik yang dimiliki oleh masing - masing individu. Setiap individu baik tingkat spesies maupun varietas pasti memiliki ciri atau sifat khusus yang tidak dimiliki oleh individu lain. Hal ini menunjukkan bahwa meskipun dalam satu varietas, suatu individu pasti memiliki perbedaan. Kenyataan ini bisa terjadi karena memang tidak akan pernah ada dua individu yang sama persis di dunia ini (Campbell, 2003). Pada keenam puluh karakter morfologi yang digunakan dalam penelitian ini, 17 karakter merupakan karakter umum yang dimiliki bersama sedangkan 43 karakter sisanya merupakan karakter khusus yang dimiliki antar varietas jambu biji. 43 karakter inilah yang menyebabkan adanya keanekaragaman pada varietas jambu biji. Selanjutnya, 43 karakter khusus tersebut dianalisis dengan PCA. Hasil analisis PCA pada komponen 1 menunjukkan bahwa nilai komponen tertinggi terdapat pada karakter bentuk batang, rata - rata lebar mahkota bunga, panjang benang sari, panjang putik dengan nilai yang sama yaitu 0,988 (Tabel 1). Ini menunjukkan bahwa karakter batang, dan karakter bunga memiliki pengaruh paling besar terhadap pengelompokan dari keenam varietas jambu biji (Psidium guajava L.). Berdasarkan nilai komponen matriks pada Tabel 1. dapat dilihat dari komponen I terdapat 7 NDUDNWHU\DQJPHPLOLNLQLODL•\DQJEHUDUWLNDUDNWHUWHUVHEXWEHUSHJDUXKNXDWWHUKDGDSMDXK dekatnya hungan antar varietas, karakter tersebut antara lain; karakter bentuk batang, rata-rata lebar mahkota bunga, panjang benang sari, panjang putik, warna kelopak bunga permukaan bawah, warna tangkai sari, dan warna kepala putik. Pada komponen II terdapat 5 karakter yang PHPLOLNL QLODL • 0,75, yaitu; karakter jarak antar tulang daun, bentuk mahkota bunga, warna tangkai putik, warna kelopak bunga permukaan atas, dan jarak antar nodus. Dan pada komponen 34 ,,,WHUGDSDWNDUDNWHU\DQJPHPLOLNLQLODL•\DLWX karakter kerapatan daun, diameter batang, bangun daun, lebar kelopak bunga, permukaan kulit buah dan warna permukaan buah. Beberapa karakter di atas adalah karakter yang berpengaruh kuat dalam menentukan pengelompokan antar varietas, selain karakter di atas juga terdapat beberapa karakter yang cukup berpengaruh dan kurang berpengaruh dalam pengelompokan antar varietas. Seberapa kuat karakter tersebut, apakah berpengaruh kuat atau cukup berpengaruh dan kurang berpengaruh, merupakan karakter yang digunakan untuk mengelompokkan antar varietas, sehingga dapat diketahui hubungan kekerabatannya. Hal ini menunjukkan bahwa karakter morfologi merupakan salah satu karakter dari makhluk hidup yang dapat digunakan untuk mengetahui hubungan kekerabatan suatu organisme. Penelitian ini difokuskan dalam penelitian ini karakter morfologi memegang peranan penting dalam menentukan kedekatan hubungan kekerabatan dari keenam varietas jambu biji (Psidium guajava L). Hubungan kekerabatan dapat digunakan untuk menduga tingkat kesamaan antar spesies atau populasi (Suratman et al., 2000). Semakin banyak karakter yang dimiliki bersama, diantara individu yang dibandingkan, maka semakin dekat hubungan kekerabatan, dan berlaku pula dengan sedikitnya kesamaan karakter yang dimiliki bersama, maka hubungan kekerabatannya semakin jauh. IV. KESIMPULAN 4.1 Kesimpulan 1. Terdapat keanekaragaman morfologi pada organ batang, daun, bunga, dan buah pada enam varietas jambu biji (Psidium guajava L.). 2. Hubungan kekerabatan antar varietas jambu biji (Psidium guajava L.) ditinjau dari pendekatan morfologi dan dendrogram menghasilkan dua kelompok utama dengan nilai similaritas 28,3% yaitu, kelompok A beranggotakan jambu biji varietas Sukun farang, dan kelompok B beranggotakan jambu biji varietas Kristal, varietas Lokal, varietas Pear, varietas Getas merah dan varietas Sukun merah. Selanjutnya kelompok yang kedua akan membentuk kelompok yang lebih kecil lagi hingga akhirnya mengelompok dengan golongannya sendiri. 3. Karakter yang mempengaruhi pengelompokan pada enam varietas jambu biji (Psidium guajava / \DLWXSDGDNRPSRQHQ,WHUGDSDWNDUDNWHU\DQJPHPLOLNLQLODL•\DQJ berarti karakter tersebut berpengaruh kuat terhadap jauh dekatnya hubungan antar varietas, karakter tersebut antara lain: bentuk batang, warna kelopak bunga permukaan bawah, rata - rata lebar mahkota bunga, warna benang sari (tangkai sari), panjang benang sari, warna putik (kepala putik), panjang putik. Komponen II terdapat 4 karakter yang PHPLOLNLQLODL•DQWDUDODLQMDUDNDQWDUWXODQJGDXQMDUDNDQWDU nodus, warna kelopak bunga permukaan atas, warna putik (tangkai putik). Komponen III terdapat 7 karakter yang memiliki nilai •DQWDUDODLQNHUDSDWDQGDXQGLDPHWHUEDWDQJ mengelupasnya kerak, bangun daun, lebar kelopak bunga, permukaan kulit buah, warna permukaan buah. Dan sisanya adalah karakter yang cukup berpengaruh dan kurang berpengaruh. 35 4.2 Saran 1. Perlu ditambahkan karakter anatomi dan molekuler sebagai pendukung dalam analisis biosistematika varietas pada jambu biji (Psidium guajava L.) ini sehingga dapat memperkuat hubungan kekerabatan antar varietas tersebut. 2. Perlu dilakukan penelitian hubungan kekerabatan varietas jambu biji (Psidium guajava L.) lainnya yang ada di daerah lain di Indonesia. V. DAFTAR PUSTAKA Ambarsari, I., Abdul, C., dan Syamsul Bhri, 2007a. Potensi Pengembangan Agroindustri Jambu Biji Merah di Kabupaten Banjarnegara.Jurnal Litbang Provinsi Jawa Tengah. Vol 5 no 1, Juni 2007. Hal 31-40. Cahyono,Bambang. 2010. Sukses Budidaya Jambu Biji di Pekarangan dan Perkebunan. Lily Publisher : Andi. Yogyakarta. Campbell, A.M., Reece, J.B., dan Mitchell, L.G., 2003. Biology 5th ed. Diterjemahkan oleh Wasmen Manalu dengan judul Biologi edisi 5.Jakarta: Erlangga. Gill, J. and Cubero, J.I., 1993, Multivariate Analysis of The Vicia sativa L. aggregate, Botanical Journal of The Linnean Society, Vol 113, Issue 4, pages 389-400 Novianto, R.. 2011. Peluang Bisnis Budidaya Jambu Biji. Strata Satu Teknik Informatika Sekolah Tinggi Manajemen Informatika Dan Komputer Amikom Yogyakarta. Suratman, D. P., dan Setyawan, A.D. 2000.Analisis Keragaman Genus Ipomomea Berdasarkan Karakter Morfologi. Jurnal Biodiversitas. 1(2):72-79 36 KEPADATAN DAN KEANEKARAGAMAN PLANKTON DI PERAIRAN MANGETAN KANAL KABUPATEN SIDOARJO PROVINSI JAWA TIMUR DARI DAERAH HULU, DAERAH TENGAH DAN DAERAH HILIR BULAN MARET 2014 G.A. Diasari Dewiyanti, Bambang Irawan, Noer Moehammadi Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga, Surabaya 60115 Email: g.a.d.diasari@gmail.com ABSTRACT This research aimed to know the density and diversity of plankton at Mangetan Canal from headwaters to downstream area in March 2014. This study is located in Mangetan Canal, Sidoarjo, East Java Province . Plankton sampling conducted in nine sampling stations representing Mangetan Canal waters. The type of plankton found in the research area as many as 26 species of phytoplankton from 7 classes of Chlorophyceae, Bacillariophyceae, Cyanophyceae, Fragilariophyceae, Ulvophyceae, Coleochaetophyceae, Charophyceae and 8 species of zooplankton from 4 classes of Phyllopoda, Maxillopoda, Ostracod, Monogononta. The results showed that the highest density of phytoplankton in March is in the upstream reaches as much as 183 plankton/mL. Diversity index of phytoplankton in the upstream, midstream and downstream Mangetan Canal each of 6594, 5005 and 9664. Phytoplankton dominance index value in the flow Mangetan Canal ranged between 1149-1927. While the highest zooplankton densities are found in the upstream and midstream three plankton/mL. Zooplankton diversity index upstream-downstream Mangetan Canal ranging between 2581-2646 . Dominance index value of zooplankton in the flow Mangetan Canal ranges between 2.0833-2.084 Keywords: Plankton, phytoplankton, zooplankton, density, diversity, Mangetan Canal waters . PENDAHULUAN Salah satu kebutuhan yang sangat penting untuk kelangsungan hidup suatu organisme atau makhluk hidup di bumi adalah air, terutama air tawar. Air ini digunakan oleh organisme untuk memenuhi kebutuhan internal yaitu menunjang proses fisiologi tubuh dan memenuhi kebutuhan eksternal yaitu untuk menunjang habitatnya. Habitat tersebut terbagi menjadi 2 yaitu habitat terestrial dan akuatik (perairan) yang meliputi perairan tawar dan perairan laut. Soegianto (2010) menyebutkan bahwa lingkungan hidup perairan tawar dapat dibagi menjadi dua golongan besar yaitu perairan menggenang (lentik) dan perairan mengalir (lotik). Contoh perairan lentik adalah danau, sedangkan contoh perairan lotik adalah sungai dan kanal. Perairan tawar berperan sebagai habitat bagi berbagai 37 organisme, salah satu kelompok organisme yang hidup di air tawar tersebut adalah plankton. Mangetan Kanal atau yang biasanya dikenal dengan Kali Mangetan Kanal terletak di Kabupaten Sidoarjo Provinsi Jawa Timur. Mangetan Kanal mempunyai panjang ± 36,3 km, lebar ± 14 meter dan kedalaman ± 5 meter. Arus di Mangetan Kanal ini cukup deras di bagian hulu dan mulai melambat sampai ke hilir sungai. Aliran airnya berkelok-kelok. Berdasarkan pemanfaatannya, Mangetan Kanal digunakan untuk memenuhi keperluan masyarakat sehari-hari guna menunjang proses kehidupan, penampung air hujan, dan keperluan industri. Ada beberapa industri mengambil intake di saluran Mangetan Kanal tentunya atas ijin PT. Jasa Tirta dengan membayar retribusi tertentu. Selain itu fungsi utama aliran air dari Mangetan Kanal ini adalah untuk irigasi lahan pertanian masyarakat sekitar Mangetan Kanal (Idfi, 2010). Pertumbuhan perekonomian yang pesat di daerah Mangetan Kanal mengakibatkan terjadinya alih fungsi lahan. Alih fungsi lahan tersebut diantaranya adalah penyusutan 173 Ha lahan sawah menjadi kawasan permukiman dan industri (Idfi, 2010). Daerah sekitar hulu sungai masih didominasi permukiman, sedangkan daerah tengah dan hilir sudah mulai didominasi oleh permukiman padat penduduk dan industri. Hal ini berpotensi terjadinya perubahan fungsi dan keadaan fisik maupun kimia perairan Mangetan Kanal semakin tidak terkontrol. Aliran air yang digunakan untuk irigasi dan kebutuhan masyarakat sekitar di daerah Mangetan Kanal tersebut terindikasi bercampur dengan limbah domestik, limbah industri kertas dan limbah pertanian yang berasal dari daerah pertanian (sawah). Keadaan tersebut berpengaruh terhadap kehidupan organisme yang hidup di perairan Mangetan Kanal, salah satu contohnya adalah plankton yang memiliki fungsi sebagai indikator kualitas air suatu perairan dan sumber nutrisi bagi organisme lain yang hidup di perairan tersebut. Dampak lainnya adalah kualitas air irigasi yang digunakan masyarakat untuk kebutuhan pertaniannya menjadi buruk (Idfi, 2010). Penelitian ini merupakan penelitian tentang kepadatan dan keanekaragaman plankton yang ada di Mangetan Kanal, yang merupakan wilayah aliran dari Kali Brantas Surabaya. Fokus penelitian ini diarahkan untuk mengetahui plankton yang terdapat di Mangetan Kanal. METODE PENELITIAN Waktu dan tempat penelitian Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret 2014. Pengambilan sampel plankton bertempat di perairan Mangetan Kanal, Kabupaten Sidoarjo, Provinsi Jawa Timur. Identifikasi sampel plankton dilakukan di laboratorium Biosistematika, Fakultaas Sains dan Teknologi, Universtas Airlangga. 38 Bahan Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah plankton yang dikoleksi dari Mangetan Kanal, larutan formalin 37%, kertas pH universal, pipet tetes, kertas label, botol film, spidol marker. Alat Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah plankton nett, ember plastic berukuran 10 liter, Global Positioning System (GPS), Flow meter (Geopacks Flowmeter Jenis MFP 51), kamera digital, mikroskop, Sedgewich-Rafter, pipet tetes, alat tulis, peta lokasi dan buku panduan untuk identifikasi spesies plankton. Cara kerja Pengambilan sampel plankton Pengambilan sampel plankton dilakukan pada 3 bagian kanal yaitu bagian hulu, tengah, dan hilir yang mewakili Mangetan Kanal. Pada 3 bagian kanal tersebut dibagi menjadi 9 stasiun. Stasiun 1, 2, dan 3 (yang mewakili bagian hulu Mangetan Kanal); stasiun 3, 4, dan 5 (yang mewakili bagian tengah Mangetan Kanal); stasiun 7, 8, dan 9 (yang mewakili bagian hilir Mangetan Kanal). Peta lokasi stasiun dan titik sampling yang mewakili daerah hulu, tengah, dan hilir Mangetan Kanal. Daerah yang dipilih meliputi daerah pinggiran sungai (dekat wilayah riparian) sebelah kanan, sebelah kiri dan bagian tengah. Pada setiap stasiun, jarak pengambilan sampel adalah ± 500 meter. Dan jarak antar bagian kanal yang satu menuju bagian yang lain adalah ± 5 km. Dengan panjang lokasi sampling ± 20 km dari 36.5 km panjang Mangetan Kanal. Pengambilan sampel di bagian hulu, tengah, dan hilir dengan kedalaman stasiun sampling yang berbeda, dilakukan dengan mengambil air sungai menggunakan ember sebanyak 100 liter kemudian disaring dengan nett plankton dengan ukuran mesh (pori) 80 µm. Setelah melakukan pengambilan sampel plankton, selanjutnya sampel dimasukkan ke dalam botol film dan difiksasi atau diawetkan dalam larutan formalin 4% dan diberi label. Sampel tersebut kemudian diidentifikasi lebih lanjut di Laboratorium Biosistematika, Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga. Analisis sampel plankton Penelitian ini merupakan penelitian yang bersifat deskriptif eksploratif dari plankton. Untuk itu terdapat beberapa langkah yang harus dilakukan sebagai berikut: 1. Identifikasi spesies Indentifikasi spesies dilakukan melalui pengamatan mikroskop dan setelah ditemukan suatu organisme kemudian diidentifikasi menggunakan buku 39 identifikasi plankton, yaitu buku Plankton (A Guide To Their Ecology And Monitoring For Water Quality) dan Fresh-Water Biology (Second Edition). 2. Visualisasi Visualisasi dilakukan menggunakan kamera digital. Visualisasi ini berfungsi untuk menggambarkan jenis plankton yang diamati sehingga memudahkan deskripsi spesies plankton tersebut. Analisis perhitungan data Dari data yang telah diperoleh kemudian dilakukan analisis untuk menggukur kelimpahan plankton, indeks keanekaragaman jenis, indeks dominansi dan indeks kemerataan dengan persamaan sebagai berikut: 1. Kepadatan plankton Kepadatan fitoplankton dan zooplankton dihitung berdasarkan metode sapuan diatas gelas objek dengan satuan individu per liter (ind/L) (Wickstread 1965). =q f×v Keterangan: N : kepadatan plankton per liter q : kelimpahan plankton f : fraksi yang diambil (volume sub sampel per volume sampel) v : volume air yang tersaring 2. Indeks keanekaragaman Analisis indeks keanekaragaman digunakan untuk mengetahui keanekaragaman jenis organisme akuatik. Persamaan yang digunakan untuk menghitung indeks ini adalah persamaan Shanon-Winener seperti berikut (Magurran 1988): Ԣ ൌെσ‹ǤŽ‹ =1 .HWHUDQJDQ+¶,QGHNV.HDQHNDUDJDPDQ6KDQRQ-Wiener S : jumlah spesies Pi : ni/N ni : jumlah individu spesies N : jumlah total plankton Kisaran indeks keanekaragaman +¶ diklasifikasikan sebagai berikut (Magurran 1988): +¶ = keanekaragaman rendah +¶ = keanekaragaman sedang +¶! = keanekaragaman tinggi Menurut Wilhm & Dorris (1968) nilai indeks keanekaragaman +¶ dikaitkan dengan tingkat pencemaran adalah sebagai berikut: +¶! = tidak tercemar +¶ = tercemar sedang +¶ = tercemar berat Kenekaragaman rendah berarti kondisi perairan labil karena perairan tersebut hanya cocok bagi jenis tertentu. Keanekaragaman sedang atau moderat 40 menandakan organisme tersebut menyebar merata. Keanekaragaman tinggi atau stabil menandakan jenis organisme variasinya tinggi dan didukung oleh faktor lingkungan yang prima untuk semua jenis yang hidup dalam habitat bersangkutan (Odum 1993). 3. ,QGHNVGRPLQDQVL '¶  Indeks dominansi simpson digunakan untuk mengetahui adanya pendominansian jenis tertentu di perairan dengan persamaan sebagai berikut (Odum 1993): ൌσሺሻ2 ൌσሺሻ2 Keterangan: D = indeks dominansi ni = jumlah individu spesies I (ind/l) N = jumlah total plankton tiap titik pengambilan sampel (ind/l) Nilai indeks dominansi berkisar antara 0-1. Nilai yang mendekati nol menunjukan bahwa tidak ada genus dominan dalam komunitas. Sebaliknya, nilai yang mendekati 1 meunjukan adanya genus yang dominan. Hal tersebut menunjukan bahwa kondisi struktur komunitas dalam keadaan labil dan terjadi tekanan ekologis (Magurran 1988). HASIL DAN PEMBAHASAN Spesies-spesies plankton di perairan Mangetan Kanal pada bulan Maret Dari hasil pengambilan sampel plankton di 9 stasiun penelitian dan kemudian dilanjutkan dengan proses identifikasi sampel diketahui komposisi dan jenis plankton yang ada di Mangetan Kanal pada bulan Maret sebagai berikut ditemukan 26 spesies, yaitu 8 spesies dari kelas Chlorophyceae (Eudorina sp, Spirogyra sp.1, Spirogyra sp. 2, Spirogyra sp. 3, Pediastrum simplex, Hydrodictyon sp, Coelastrum sp, dan Stigeoclonium sp), 6 spesies dari kelas Bacillariophyceae (Surirella sp, Tabellaria sp, Fragilaria sp, Melosira sp, Coscinodiscus sp, dan Diatoma vulgaris), 7 spesies dari kelas Cyanophyceae (Oscillatoria sp.1, Oscillatoria sp.2, Oscillatoria sp.3, Oscillatoria sp.4, Spirulina sp, Lyngbya sp, dan Calothrix sp), 1 spesies dari kelas Fragilariophyceae (Synedra ulna), 2 spesies dari kelas Ulvophyceae (Ulothrix sp dan Cladophora sp), 1 spesies dari kelas Coleochaetophyceae (Coleochaete sp) dan 1 spesies dari kelas Charophyceae (Closterium gracile). Jumlah fitoplankton terbanyak terdapat di bagian hulu kanal dengan jumlah spesies terbanyak ada pada stasiun 2 sejumlah 16 spesies. Sedangkan jumlah spesies paling sedikit terdapat di bagian hilir kanal dengan jumlah spesies terendah ada di stasiun 9 sejumlah 4 spesies. Sedangkan komposisi dan jenis zooplankton yang ada di Mangetan Kanal pada bulan Maret sebagai berikut ditemukan 8 spesies zooplankton, yaitu yaitu 1 spesies dari kelas Phyllopoda (fillum Arthropoda, spesies Diaphanosoma 41 brachyurum), 4 spesies dari kelas Maxillopoda (fillum Arthropoda, spesies Bryocamptus sp, Eucyclops sp, Cyclops sp, dan Larva nauplius Copepoda), 1 spesies dari kelas Ostracoda (fillum Arthropoda, spesies Cypridina sp) dan 2 spesies dari kelas Monogononta (fillum Rotifera, spesies Keratella sp dan Brachionus sp). Jumlah spesies zooplankton yang paling banyak ditemukan adalah dari kelas Maxillopoda dengan jumlah 4 spesies sedangkan kelas fitoplankton paling sedikit jumlahnya yaitu Phyllopoda dan Ostracoda masingmasing berjumlah 1 spesies. Jumlah zooplankton terbanyak terdapat di bagian tengah kanal dengan jumlah spesies terbanyak ada pada stasiun 6 sejumlah 4 spesies. Sedangkan jumlah spesies paling sedikit terdapat di bagian hulu kanal dengan jumlah spesies terendah ada di stasiun 3 sejumlah 1 spesies. Bahkan di stasiun 5, 7 dan 8 tidak ditemukan spesies zooplankton. Kepadatan fitoplankton Dari gambar 1, rata-rata kepadatan fitoplankton tertinggi ditemukan di bagian hulu (Stasiun 1-3), sedangkan kepadatan terendah ditemukan di bagian hilir (Stasiun7-9). Jumlah kepadatan fitoplankton tertinggi di bagian hulu dimiliki oleh kelas Bacillariophyceae sebanyak 183 plankton/mL. Hal ini terjadi pula pada pada bagian tengah dan hilir, kepadatan tertinggi dimiliki oleh kelas Bacillariophyceae masing-masing sebanyak 62 plankton/mL dan 16 plankton/mL. Pada bagian hulu, tengah dan hilir memiliki kesamaan spesies yang tertinggi yaitu dari kelas Bacillariohyceae dengan spesies tertinggi secara berurut sebagai berikut Diatoma vulgaris, Tabellaria sp dan Fragilaria sp. Hal tersebut terjadi karena banyaknya unsur hara akibat masuknya bahan organik dari luar bagian Mangetan Kanal yang terbawa oleh air limpasan akibat sebelum pengambilan sampel di daerah tersebut telah turun hujan sehingga mengakibatkan tingginya pertumbuhan spesies tersebut. Rata-rata Kepadatan Fitoplankton 200 183 rata-rata plankton/liter 150 Chlorophyceae Bacillariophyce ae 100 62 50 Cyanophyceae 23 16 1021 2 5 2 00 1 4 4 00 0 Hulu Tengah Bagian Kanal 1 Fragilariophyce ae Hilir Gambar 1. Diagram Batang Rata-rata Kepadatan Fitoplankton di Setiap Bagian Mangetan Kanal pada Bulan Maret 42 Indeks keanekaragaman dan dominansi fitoplankton Indeks Keanekaragaman dan Dominansi Fitoplankton 12 9.664 plankton/mL 10 8 6.594 6 5.005 keanekaragaman 4 1.927 2 1.149 1.415 dominansi 0 hulu tengah hilir Gambar 2. Diagram Batang Indeks Keanekaragaman dan Dominansi Fitoplankton di Aliran Mangetan Kanal pada Bulan Maret ,QGHNVNHDQHNDUDJDPDQ +¶ ILWRSODQNWRQGLEDJLDQKXOXWHQJDKGDQKLOLU Mangetan Kanal masing-masing sebesar 6.594, 5.005 dan 9.664 (Gambar 2). Indeks keanekaragaman tertinggi terdapat di bagian hilir (Stasiun 7-9) Mangetan Kanal yaitu sebesar 9.664 sedangkan yang terendah terdapat pada bagian tengah (Stasiun 4-6) Mangetan Kanal yaitu sebesar 5.005. Berdasarkan nilai indeks keanekaragaman (Gambar 4.2) dapat diketahui bahwa tiap bagian Mangetan Kanal berada dalam tingkat pencemaran sedang. Menurut Wilhm & Dorris (1968), suatu perairan mengalami tingkat pencemDUDQVHGDQJDSDELOD+¶ Nilai indeks dominansi '¶   ILWRSODQNWRQ  GL  DOLUDQ  0DQJHWDQ  .DQDO menunjukan nilai yang berkisar antara 1.149-1.927 (Gambar 2). Nilai indeks dominansi tertinggi berada di bagian hilir perairan Mangetan Kanal yaitu sebesar 1.927, sedangkan nilai indeks dominansi terendah berada di bagian hulu perairan Mangetan Kanal yaitu sebesar 1.149. Nilai indeks dominansi ini menunjukan nilai yang cukup tinggi. Hal ini menunjukan terjadi dominansi spesies tertentu di perairan Mangetan Kanal yang disebabkan oleh tingginya kepadatan salah satu spesies yang ditemukan pada bagian hilir yaitu Fragillaria sp. Apabila nilai dominansi mendekati nilai 1 berarti dalam struktur komunitas tersebut terdapat jenis yang mendominasi jenis lainnya, sebaliknya apabila mendekati nilai 0 berarti di dalam strukttur komunitas tersebut tidak terdapat jenis yang secara ekstrim mendominasi spesies lainnya (Pirzan & Pong-Masak 2008). 43 Kepadatan zooplankton Rata-rata Kepadatan Zooplankton 3.5 3 3 rata-rata plankton/liter 3 Diaphanosoma brachyurum Bryocamptus sp 2.5 2 2 2 2 2 Eucyclops sp 1.5 1 1 1 1 11 Cyclops sp 1 1 Larva nauplius 0.5 0 0 00 000 0 0 Hulu Tengah Copepoda Cypridina sp Hilir Bagian Kanal Gambar 3. Diagram Batang Rata-rata Kepadatan Zooplankton di Setiap Bagian Mangetan Kanal pada Bulan Maret Dari gambar 3, kepadatan zooplankton tertinggi ditemukan di bagian hulu (Stasiun 1-3) dan tengah (Stasiun 4-6) masing-masing sebesar 3 plankton/mL dari 7 spesies yaitu Diaphanosoma brachyurum, Bryocamptus sp, Eucyclops sp, Cyclops sp, Larva nauplius Copepoda, Cypridina sp dan Keratella sp. Hanya saja bagian hulu (Stasiun 1-3) ditemukan zooplankton sebanyak 3 plankton/mL dari 5 spesies yaitu Bryocamptus sp, Eucyclops sp, Cyclops sp, Larva nauplius Copepoda, Cypridina sp dan Brachionus sp. Sedangkan kepadatan terendah ditemukan di bagian hilir (Stasiun 7-9) sebesar 1 plankton/mL dari 2 spesies yaitu Cyclops sp dan Larva nauplius Copepoda. Tingginya kepadatan zooplankton di bagian hulu dan tengah karena dipengaruhi oleh kepadatan dari fitoplankton. Hal tersebut sesuai dengan hasil pengamatan kepadatan fitoplankton yang tergolong tinggi di bagian hulu dan tengah perairan Mangetan Kanal. Selain itu, kepadatan zooplankton dapat juga dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti kepadatan fitoplankton, arus dan adanya predator (Nybakken 1988). 44 Indeks keanekaragaman dan dominansi zooplankton 3 Indeks Keanekaragaman dan Dominansi Fitoplankton 2.581 2.638 2.646 plankton/mL 2.5 2.0839 2.084 2.0833 2 keanekaragaman 1.5 dominansi 1 0.5 0 hulu tengah hilir Gambar 4. Diagram Batang Indeks Keanekaragaman dan Dominansi Zooplankton di Aliran Mangetan Kanal pada Bulan Maret ,QGHNVNHDQHNDUDJDPDQ +¶ ]RRSODQNWRQGLEDJLDQKXOXWHQJDKGDQKLOLU Mangetan Kanal masing-masing sebesar 2.565, 2.623 dan 2.709 (Gambar 4.27). Indeks keanekaragaman tertinggi terdapat di bagian hilir Mangetan Kanal sebesar 2.709 sedangkan yang terendah terdapat pada bagian hulu sebesar 2.565. Menurut Maguran (1988) seluruh keanekaragaman zooplankton di bagian hulu--hilir Mangetan Kanal yang berkisar antara 2.581--2.646 adalah termasuk sedang +¶  1LODL LQGHNV GRPLQDQVL '¶  ]RRSODQNWRQ GL VHSDQMDQJ DOLUDQ 0DQJHWDQ Kanal berkisar antara 2.0833-2.084 (Gambar 4). Nilai indeks dominansi tertinggi ada pada bagian tengah sebesar 2.084, sedangkan nilai indeks dominansi terendah ada pada bagian hilir sebesar 2.0833. Hal ini disebabkan oleh tingginya kepadatan salah satu jenis zooplankton yang ditemukan pada bagian tengah yaitu Larva nauplius Copepoda. 1LODLLQGHNV GRPLQDQVL '¶) zooplankton di sepanjang aliran Mangetan Kanal berkisar antara 2.083-2.084, hal ini menunjukan terjadi dominansi spesies tertentu di perairan tersebut. Apabila nilai dominansi mendekati nilai 1 berarti dalam struktur komunitas tersebut terdapat jenis yang mendominasi jenis lainnya, sebaliknya apabila mendekati nilai 0 berarti di dalam struktur komunitas tersebut tidak terdapat jenis yang secara ekstrim mendominasi spesies lainnya (Pirzan & Pong-Masak 2008). 45 KESIMPULAN Berdasarkan hasil dan pembahasan, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: 1. Kepadatan fitoplankton tertinggi ditemukan di bagian hulu dan terendah di bagian hilir. Kepadatan zooplankton tertinggi ditemukan di bagian hulu dan tengah, sedangkan kepadatan terendah ditemukan di bagian hilir. 2. Indeks keanekaragaman fitoplankton di bagian hulu, tengah dan hilir Mangetan Kanal masing-masing sebesar 6.594, 5.005 dan 9.664. Keanekaragaman zooplankton di bagian hulu-hilir Mangetan Kanal berkisar antara 2.581-2.646. Hal ini menunjukan suatu perairan mengalami tingkat pencemaran sedang, karena nilai LQGHNVGRPLQDQVL+¶ 3. Nilai indeks dominansi fitoplankton di aliran Mangetan Kanal menunjukan nilai yang berkisar antara 1.149-1.927. Nilai indeks dominansi zooplankton di sepanjang aliran Mangetan Kanal berkisar antara 2.08332.084. DAFTAR PUSTAKA Idfi, G. 2010. Studi Keseimbangan Air Pada Daerah Irigasi Delta Brantas (Saluran Mangetan Kanal) Untuk Kebutuhan Irigasi Dan Industri. Surabaya. Magurran, A. E. 1988. Ecology diversity and its measurement. Princeton University Press, New Jersey. Nybakken, J.W. 1988. Biologi laut: Suatu pendekatan ekologi. Terj. dari Marine biology: An ecological approach oleh Eidman, M., Koesoebiono, D.G. Bengen, M. Hutomo & S. Sukardjo. Penerbit PT Gramedia, Jakarta: xv + 248 hlm. Odum, E. P. 1993. Dasar-dasar ekologi. Ed. Ke-3. Terj. dari Fundamentals of ecology oleh T. Samingan & B. Srigandono. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta: 697 hlm. Pirzan, A.R. & P.R. Pong-Masak. 2008. Hubungan Keragaman Fitoplankton dengan Kualitas Air di Pulau Baulang, Kabupaten Takalara, Sulawesi Selatan. Biodiversitas, 9(3): 217-221. Soegianto, A. 2010. Ekologi Perairan Tawar. Airlangga University Press: Surabaya. Wickstead, J.H. 1965. An introduction to the study of tropical plankton. Hutchinson Tropical Monographs, London: v + 160 hlm. Wilhm, J.L. & T.C. Dorris. 1968. Biological parameters for water quality criteria. BioScience, 18(6): 477-481. 46 PENGARUH KONSENTRASI SUKROSA TERHADAP BIOMASSA DAN KADAR SAPONIN KALUS GINSENG JAWA(Talinum paniculatum Gaertn.) PADA BERBAGAI WAKTU KULTUR Deshinta Elsa Lina, Y. Sri Wulan Manuhara dan Hery Purnobasuki, Program Studi S-1 Biologi, Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga ABSTRACT The aim of this research was to determine the effect of sucrose concentration on callus biomass and saponin levels of ginseng java (Talinum paniculatum Gaertn.) in various culture of predetermined time. The research was conducted by inducing the callus on MS medium given growth regulator 2,4-D 2 mg/L kinetin and 1 mg/L and sucrose levels variation different at 15 g /L, 30 g /L (control) , 60 g /L, and 90 g /L. Callus was grown in a culture that is different in each sucrose treatment. Given culture time was 4 weeks, 6 weeks and 8 weeks. The parameters that were measured include fresh weight, dry weight and the levels of saponins. Levels of saponins were obtained from the calculation of the area of the stain on silica gel GF 254 plates. The results of research were tested with MANOVA (Multivariate Analysis of Variance). From the results of present study are known that the effect of sucrose concentration on callus biomass and ginseng saponin content of Java (Talinum paniculatum Gaertn.) at various times of culture. The concentration of sucrose is right for the getting the best biomass is the giving sucrose 60 g/L at the culture time of 6 weeks for fresh weight and 60 g/L at 8 weeks for dry weight. While the best saponin levels produced at sucrose concentration of 90 g/L at 8 weeks of culture. Keywords: Callus, culture time, saponin, sucrose, Talinum paniculatum Gaertn. Pendahuluan Ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.) diketahui mengandung saponin, antioksidan, peptida, polisakarida, alkaloid dan poliasetilen. Saponin dikenal sebagai ginsenosides yaitu komposisi utama bioaktif (Jo et al., 1995; Sticher, 1998; Palazon et al., 2003). Ginseng jawa berkhasiat untuk mengatasi produksi air susu ibu yang terlalu sedikit, nafsu makan kurang, bisul, dan afrodisiak (Hariana, 2008). Melihat 47 banyaknya manfaat yang diperoleh dari tanaman ginseng jawa, maka dapat memperbesar peluang obat tradisional untuk dikembangkan dan disosialisasikan. Beberapa cara telah dilakukan untuk perbanyakan ginseng jawa yaitu dengan biji, stek batang maupun umbinya. Namun ketiga cara tersebut memiliki kelemahan antara lain keberhasilan tumbuh dengan biji sangat tergantung dari faktor fisik dan faktor biologis biji tersebut. Dalam hal ini perlu dilakukan alternatif lain untuk melakukan perbanyakan tanaman ginseng jawa antara lain dengan melakukan teknik kultur jaringan. Teknik kultur jaringan memiliki prospek yang lebih baik dari pada metode perbanyakan tanaman secara konvensional. Karena diantara jutaan klon dapat dihasilkan dalam waktu setahun hanya dari sejumlah kecil material awal. Teknik kultur jaringan juga menawarkan alternatif bagi spesies yang resisten terhadap sistem perbanyakan vegetatif konvensional dengan melakukan manipulasi terhadap faktor-faktor lingkungan dan adanya kemungkinan untuk mempercepat pertukaran bahan tanaman di tingkat internasional dan juga teknik kultur jaringan tidak mengenal musim (Zulkarnain, 2011). Ginseng jawa memiliki banyak kandungan kimia. Salah satunya adalah saponin. Informasi tentang kandungan saponin kalus tanaman ginseng jawa pada media padat di Indonesia masih sangat jarang. Untuk itu perlu dilakukan penelitian tentang pengaruh sukrosa terhadap biomassa dan kadar saponin kalus ginseng jawa (Talinum paniculatum Gartn.) pada berbagai waktu kultur. Konsentrasi sukrosa yang 48 baik diharapkan dapat meningkatkan biomassa serta kadar saponin kalus tanaman ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.). Bahan dan Metode Bahan-bahan kimia yang digunakan meliputi bahan penyusun media Murashige dan Skoog (MS), serta zat pengatur tumbuh auksin (IAA, 2,4-D), sitokinin (kinetin), spirtus, akuades steril, kloroks 10% untuk sterilisasi eksplan, kertas saring, kertas paying, alumunium foil, tisu, kertas pH (universal indicator paper), HCl 1 N, KOH 1 N, serta alkohol untuk sterilisasi, etanol, akuades, anisaldehid, asam asetat, asam sulfat pekat, alkohol 70%. 2-propanol, saponin (Calbiochem), plat silica gel GF254. Penanaman Eksplan Pada Media Padat Daun ginseng jawa yang digunakan sebagai eksplan adalah daun pada urutan kedua dan tiga. Sebelum digunakan, daun dicuci dengan menggunakan deterjen lalu dibilas dengan air mengalir. Tahap penanaman eksplan ini dilakukan di dalam LAF. Sebelum melakukan penanaman ruang di dalam LAF harus selalu dalam keadaan steril. Pembersihan LAF dengan menggunakan alkohol 70% yang disemprotkan pada kain bersih lalu diusapkan pada dinding dalam LAF dan semua bagian dalam LAF. Setelah semua bagian dalam LAF selesai dibersihkan, langkah selanjutnya adalah mempersiapkan alat-alat seperti pinset, scalpel, gelas ukur, petridish, dan Erlenmeyer yang telah steril dan medium MS. Kemudian semua alat serta medium dimasukkan ke dalam LAF. Sebelum dimasukkan ke dalam LAF, usap semua alat dan botol medium 49 dengan kain bersih yang telah disemprot dengan alkohol. Setelah itu lampu UV dalam LAF dinyalakan dan biarkan selama 15-20 menit. Setelah 15 menit, lampu UV dimatikan dan lampu neon serta blower dinyalakan, kemudian eksplan yang telah dicuci dengan deterjen dimasukkan ke dalam LAF. Sebelum digunakan, eksplan disterilisasi menggunakan Clorox. Eksplan dimasukkan ke dalam Erlenmeyer yang berisi Clorox 10% lalu kocok halus selama 710 menit. Setelah itu, ekplan diambil dan dicuci dengan menggunakan aquades steril sebanyak tiga kali. Eksplan yang telah dicuci dengan aquades steril diambil sengan menggunakan pinset lalu diletakkan di dalam petridish yang telah dialasi kertas saring. Eksplan daun dipotong dengan ukuran 1 cm 2 lalu ditanam ke dalam medium MS padat. Setelah itu, botol yang telah ditanami eksplan ditutup dengan menggunakan alumunium foil dan dilapisi oleh plastic wrap secara rapat. Kemudian botol yang berisi eksplan tersebut diletakkan ke dalam ruang inkubasi yang dilengkapi dengan pencahayaan. Eksplan diinkubasi selama waktu kultur yang ditentukan yaitu 4, 6 dan 8 minggu. Ekstraksi Dan Identifikasi Saponin Kalus yang telah dipanen ditimbang berat basahnya kemudian dimasukkan ke dalam oven untuk menghilangkan kadar air kalus pada suhu 70º C selama 5 hari kemudian menimbang berat kering kalus. Untuk mengekstraksi saponin, kalus kering digerus dengan mortar hingga menjadi serbuk halus. Serbuk halus kalus sebanyak 0,05 gram lalu dilarutkan dengan etanol. Setelah itu dilakukan dilakukan pemanasan 50 selama 45 menit di dalam waterbath. Lalu didiamkan selama 24 jam. Hasil dari pemanasan yang telah didiamkan selama 24 jam kemudian disaring lalu diuapkan sampai volumenya menyusut hingga 1 mL. Plat silica gel GF254 disiapkan dengan ukuran panjang 10 cm dan lebar 8 cm. ekstrak yang telah diuapkan ditotolkan berdasarkan urutan konsentrasi sukrosa dan waktu dengan menggunakan mikro pipet sebanyak 5 µL. Sebagai larutan pembanding digunakan saponin standart (Calbiochem) 6000 ppm. Lalu pelat dimasukkan ke dalam chamber/toples yang berisi eluen dengan komposisi larutan 2-propanol:air = 14:3. Plat dibiarkan terelusi hingga eluen merambat sampai pada tanda garis tepi atas plat kemudian dikeluarkan dan dikering anginkan. Setelah mengering, plat disemprot dengan menggunakan larutan yang terdiri atas anisaldehid 0,5 mL, asam asetat 10 mL, asam sulfat pekat 5 mL dan etanol 85 mL dan selanjutnya dipanaskan dalam oven dengan suhu 100ºC selama 7-10 menit. Hasilnya nampak pada pelat berupa noda berwarna kehitaman. Analisis semi kuantitatif kadar saponin dengan mengukur luas noda saponin pada plat silica gel GF254. Pengaruh periode subkultur terhadap luas noda saponin dianalisis secara deskriptif (Ikhtimami, 2012). Hasil dan Pembahasan Data rerata berat segar dan berat kering kalus ginseng jawa pada berbagai konsentrasi sukrosa pada waktu kultur yang berbeda dapat dilihat pada tabel 1.1. 51 Tabel 1.1 Data rerata berat segar dan berat kering kalus pada berbagai konsentrasi sukrosa Konsentrasi Sukrosa (g/L) Umur kalus (minggu) 4 15 6 8 4 30 6 8 4 60 6 8 4 90 6 8 Keterangan: Angka yang diikuti huruf nyata menurut uji Duncan Rata-rata Berat Rata-rata Berat Segar (Gram) Kering (Gram) 0,0191 ± 0,0021a 0,2718 ± 0,0423a 0,2288 ± 0,0279ab 0,0081 ± 0,0001bc ab 0,2592 ± 0,0231 0,0109 ± 0,0006ab 0,4695 ± 0,0591ab 0,0623 ± 0,0876ab b 0,7189 ± 0,1442 0,0291 ± 0,0071bc b 0,8589 ± 0,2530 0,0340 ± 0,0026b 0,2785 ± 0,1078ab 0,0179 ± 0,0041ac b 0,8714 ± 0,6950 0,0489 ± 0,0068c 0,8392 ± 0,0759b 0,0624 ± 0,0044b a 0,1708 ± 0,1015 0,0158 ± 0,0029ab 0,3522 ± 0,1130ab 0,0485 ± 0,0173bc ab 0,2057 ± 0,0663 0,0239 ± 0,0006b yang berbeda menunjukkan perbedaan yang Dari data di atas dapat dilihat bahwa berat segar tertinggi diperoleh dari perlakuan sukrosa 60 g/L yang dikultur pada waktu 6 minggu yaitu 0,8714 gram, sedangkan berat kering tertinggi diperoleh dari perlakuan sukrosa 60 g/L dikultur pada waktu 8 minggu yaitu 0,0624 gram. Pada perlakuan sukrosa 60 dan 90 g/L biomassa yang didapat semakin menurun. Hal ini disebabkan oleh karena penambahan sukrosa ke dalam medium lebih dari 50 g/L akan mengakibatkan penurunan berat segar. Selain itu, konsentrasi medium menjadi lebih pekat dan menghambat penyerapan air maupun garam mineral yang ada sehingga menyebabkan berat segar kalus menjadi menurun. Peristiwa penghambatan penyerapan air tersebut lebih tampak pada penambahan sukrosa lebih dari 50 g/L. 52 Gambar 1.1 Hasil Kromatografi lapis tipis ekstrak etanol kalus tanaman ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.) pada plat silica gel GF254 menggunakan eluen 2propanol/air : 14/3 dan disemprot dengan anisaldehide-asam sulfat yang diikuti dengan pemanasan. Keterengan. A: Saponin standart, B: sukrosa 15 g/L, C: sukrosa 30 g/L, D:sukrosa 60 g/L, E: 90g/L, 1: 4 minggu, 2: 6 minggu, 3: 8 minggu. Dari noda yang dihasilkan tersebut, maka didapat kadar saponin dengan menghitung luas noda. Dari hasil perhitungan luas noda, terbukti bahwa semakin besar konsentrasi sukrosa yang diberikan maka semakin besar pula kadar saponin yang dihasilkan. Sehingga semakin besar konsentrasi sukrosa yang diberikan, maka semakin pekat warna noda yang dihasilkan. Variasi kadar sukrosa menunjukkan pengaruh produksi metabolit sekunder dalam kultur kalus. Konsentrasi sukrosa 2,5%(w/v) dan 7,5% (w/v) dalam medium kultur menyebabkan terjadinya perbedaan kadar asam rosmarinat pada masingmasing konsentrasi sukrosa yaitu 0,8 g/L dan 33 g/L (Misawa, 1985). Menurut penelitian Manuhara (1994) kadar sukrosa 40 dan 50 g/L dapat menginduksi 53 terbentuknya alkaloid vinkristina dalam kalus Catharanthus roseus, sedangkan kadar sukrosa 20 dan 30 g/L tidak mampu menginduksi terbentuknya alkaloid vinkristina. Dalam penelitian ini pun menunjukkan bahwa konsentrasi sukrosa mampu mempengaruhi kadar saponin. Kadar saponin tertinggi didapat dari perlakuan sukrosa 90 g/L yaitu 76 mm2 luas noda saponin sedangkan kadar saponin terendah didapat dari perlakuan sukrosa 15 g/L dan 30 g/L yaitu 12,5 mm 2 luas noda saponin. Hal ini disebabkan pemberian sukrosa pada konsentrasi rendah lebih banyak diserap sel -sel kalus untuk pertumbuhan daripada untuk sintesis saponin, sedangkan pada konsentrasi yang tinggi diserap sel-sel kalus untuk pertumbuhan dan juga untuk membentuk saponin. Perhitungan kadar saponin ini dapat dilihat dari luasan noda yang dihasilkan pada plat silica gel GF254 (Gambar 1.1). Dari hasil perhitungan luas noda didapatkan hasil yang membuktikan bahwa konsentrasi sukrosa dapat mempengaruhi kadar saponin kalus. Kesimpulan Konsentrasi sukrosa dapat mempengaruhi biomassa dan kadar saponin kalus tanaman ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.) berbagai waktu kultur. Konsentrasi sukrosa yang tepat terhadap biomassa dan kadar saponin kalus ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.) berbagai waktu kultur yaitu pada konsentrasi sukrosa 60 g/L dengan waktu kultur 6 minggu untuk berat segar, pada konsentrasi sukrosa 60 g/L dengan waktu kultur 8 minggu untuk berat kering dan pada konsentrasi sukrosa 90 g/L dengan waktu kultur 6 minggu untuk kadar saponin. 54 Daftar Pustaka Hariana, A,. 2008. Tumbuhan Obat dan Khasiatnya Seri 3. Penebar Swadaya: Jakarta. Jo, J. S, Han, Y, N., Oh, H. I., Park, H., Sung, H. S. and Park, J. I,. 1995, Korean ginseng has a characteristic shape. In understanding of Korean ginseng, Hanrimwon Publishing Co, Seoul, Korean. Ikhtimami, A, 2012, Pengaruh periode subkultur terhadap kadar saponin akar rambut tanaman ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.), Skripsi, Universitas Airlangga: Surabaya. Manuhara, Y. S. W, 1994. Kandungan Alkaloid Vinkristina Kalus Daun Catharanthus roseus (L.) G. Don. Pada Berbagai Komposisi Media. Tesis. Program pascasarjana. Universitas Gajah Mada: Yogyakarta. Misawa, M. 1994. Plant tissue culture: an alternative for production of usefull metabolite. FAO Agriculture Buletin No. 108. Roma, Italy: Food and Agriculture Organization of United Nations. Zulkarnain. 2011, Kultur Jaringan Tanaman, Bumi Aksara: Jakarta. 55 PENGARUH INTENSITAS CAHAYA TERHADAP BIOMASSA DAN KADAR SAPONIN KALUS GINSENG JAWA (Talinum paniculatum Gaertn.) PADA BERBAGAI WAKTU KULTUR Afifatul Alwiyah, Y. Sri Wulan Manuhara, dan Edy Setiti Wida Utami Program Studi S-1 Biologi, Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Surabaya Abstract The aims of this research was to study the effects of light intensity on callus biomass and saponin content of ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.). Callus induced from leaf explants on solid Murashige and Skoog (MS) medium supplemented by 2 mg/L of 2,4-D and 1 mg/L of kinetin. Callus induced by treatment of combination between light intensities 1000, 2000, 4000, 6000 lux, also dark condition and culture period 4, 6, and 8 weeks. Each treatment of combination was repeated 6 times. Retrieval of data were callus biomass (fresh and dry weight) and saponin content. The data of biomass were analyzed by using manova test (significance of 5%). Saponin content was analyzed semiquantity using Thin Layer Chromatography (TLC). The result showed that the highest average of dry weight (as parameter) obtained at treatment combination 4000 lux light intensity and 8 weeks culture period was 0,0699 gram. Meanwhile the highest saponin content obtained at 4000 lux light intensity and 6 weeks culture period was 58,5 mm 2/0,01 gram dry weight of callus and color intensity +4. With the results that light intensities influence on callus biomass and saponin content of ginseng jawa at different culture period. Keywords: biomass, callus, culture period, light intensity, saponin content, Talinum paniculatum Gaertn Pendahuluan Ginseng jawa merupakan tanaman herba tahunan yang digunakan sebagai bahan baku obat tradisional atau jamu (Hutapea, 1991). Tumbuhan ini sering digunakan sebagai pengganti ginseng korea (Panax ginseng) karena harganya relatif lebih murah, mudah diperoleh, dan mudah dibudidayakan. 56 1 Kandungan kimia paling penting dan dominan dalam tanaman ginseng jawa adalah saponin (Cahyo, 2011). Saponin merupakan glikosida yang terdapat pada berbagai jenis tanaman (Nio, 1989). Glikosida terdiri dari gugus gula yang berikatan dengan aglikon atau sapogenin (Prihatman, 2001). Saponin memiliki manfaat antara lain menghambat pertumbuhan sel kanker, mengikat kolesterol, sebagai antibiotik, anti inflamasi, dan memperbaiki fungsi hati (Abe, 1980). Budidaya tanaman ginseng jawa dapat dilakukan dengan cara generatif (biji), vegetatif (stek batang), dan teknik kultur jaringan (Hendaryono & Wijayani, 1994). Namun penggunaan kultur jaringan dianggap lebih menguntungkan dibandingkan produksi pada tanaman utuh, karena dalam kultur jaringan pasokan zat hara yang teratur menjamin pengaturan proses metabolisme sehingga dapat diperoleh hasil yang maksimal (Kurz dan Constabel, 1991). Cahaya merupakan faktor penting yang dapat mempengaruhi pembentukan metabolit sekunder. Cahaya mempengaruhi morfogenesis dan akumulasi flavonoid pada kalus tanaman teh (Camellia sinensis (L.) O. Kuntze). Hal yang sama juga terjadi pada kultur kalus Prunus cerasus L. untuk produksi antosianin (Blando et al., 2005). Waktu kultur juga dapat mempengaruhi pertumbuhan dan produksi metabolit sekunder. Waktu kultur berkaitan dengan fase pertumbuhan. Dari fase pertumbuhan sangat penting diketahui pada fase apa metabolit sekunder mulai dihasilkan. Produksi metabolit sekunder pada umumnya berjalan sangat lambat bahkan belum dimulai pada fase pertumbuhan. Setelah fase pertumbuhan kalus berakhir maka produksi metabolit sekunder segera dimulai (Manuhara, 2014). 57 2 Melalui kultur jaringan dan pemberian intensitas cahaya serta waktu kultur yang berbeda dalam penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai alternatif usaha peningkatan produksi saponin sebagai bahan baku obat dengan cara menginduksi pertumbuhan kalus yang menghasilkan metabolit sekunder berkadar tinggi dibandingkan pada produksi tanaman utuh. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh intensitas cahaya terhadap biomassa dan kadar saponin kultur kalus ginseng jawa pada waktu kultur yang berbeda. Bahan dan Metode Bahan hayati yang digunakan adalah daun ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.) sebagai eksplan dan kalus dari hasil induksi eksplan daun. Bahan kimia yang digunakan adalah bahan penyusun media Murashige dan Skoog yang mengandung bahan-bahan anorganik dan zat-zat organik meliputi stok makronutrien (NH4NO3, KNO3, CaCl2.7H2O, MgSO4.7H2O, dan KH2PO4), stok mikronutrien, stok vitamin, stok zat besi, myo-inositol, dan sukrosa. Stok zat pengatur tumbuh 2,4-D dan kinetin, akuades, larutan HCl, larutan KOH, chlorox 10%, alkohol 70%, saponin standar, etanol 96%, anisaldehid (Merck), asam asetat glacial (Merck), asam sulfat pekat, dan 2-propanol (Merck). Induksi Kalus dari Eksplan Daun Eksplan daun tanaman ginseng jawa (Talinum paniculatum Gaertn.) dilakukan sterilisasi bertingkat dengan menggunakan larutan deterjen dan larutan klorox 10% kemudian dibilas menggunakan akuades sebanyak tiga kali. 58 3 Kemudian daun dipotong ± 1x1 cm dan ditanam dalam media MS padat ditambah zat pengatur tumbuh auksin 2,4-D 2 ppm dan kinetin 1 ppm. Eksplan dalam botol kultur kemudian diinkubasi selama waktu kultur 4, 6, dan 8 minggu untuk pertumbuhan kalus dan diletakkan masing-masing di bawah naungan cahaya dari lampu duduk yang telah diukur terlebih dahulu intensitasnya yaitu 1000, 2000, 4000, dan 6000 lux, serta beberapa botol dilapisi dengan alumunium foil untuk perlakuan kontrol gelap (0 lux). Pengukuran Biomassa Pengamatan berat segar dilakukan pada saat masing-masing kalus dipanen setiap 4, 6, dan 8 minggu, dengan cara kalus dipisahkan dari daun kemudian ditimbang menggunakan timbangan analitik. Setelah itu kalus disimpan dalam oven dengan suhu 50°C selama 5 hari, lalu ditimbang kembali untuk mendapatkan berat kering kalus tersebut. Ekstraksi Saponin Untuk melakukan ekstraksi saponin, kalus yang sudah kering tadi digerus dengan mortar untuk mendapatkan tekstur bubuk. Diambil 0,01 gram bubuk kalus kering dan ditambahkan dengan 10 mL etanol 96% sebagai pelarut, kemudian dipanaskan dalam waterbath pada suhu 80°C selama 45 menit. Selanjutnya didiamkan selama 24 jam pada suhu ruang. Setelah 24 jam, ekstrak kalus disaring dan dipekatkan dalam waterbath pada suhu 80°C hingga volumenya menjadi ± 1 mL. 59 4 Pengukuran Kadar Saponin Uji kadar saponin dengan metode Kromatografi Lapis Tipis (KLT) dengan menotolkan sampel ekstrak kalus menggunakan mikropipet pada pelat silica gel GF245 VHEDQ\DN  ȝ/ GDQ VHEDJDL ODUXWDQ SHPEDQGLQJ GLJXQDNDQ larutan saponin standar. Kemudian diamati fase gerak ekstrak kalus pada pelat di dalam wadah yang berisi larutan eluen dengan perbandingan komposisi larutan 2propanol : air = 14 : 3. Setelah fase gerak selesai, dilakukan penyemprotan pada permukaan pelat silica gel GF245 menggunakan larutan anisaldehid-asam sulfat. Selanjutnya pelat dimasukkan dalam oven 100°C selama 8-10 menit. Noda saponin yang terbentuk pada pelat berwarna hijau kehitaman kemudian dihitung luasnya. Analisis Data Data yang diperoleh berupa berat segar, berat kering, dan kadar saponin kalus. Data berat kering akar diuji dengan menggunakan MANOVA (Multivariate Analysis of Variance) dengan taraf signifikansi 5%. Analisis semi kuantitatif dilakukan untuk kadar saponin dengan mengukur luas dan mengamati intensitas warna noda saponin pada pelat silica gel GF254. Noda saponin yang terbentuk dihitung luasnya/0,01 g berat kering sampel. Hasil dan Pembahasan Data rata-rata berat segar dan kering kalus ginseng jawa pada berbagai intensitas cahaya dan waktu kultur dapat dilihat pada tabel 1.1 dan 1.2. 60 5 Tabel 1.1. Rata-rata berat segar kalus (gram) pada berbagai intensitas cahaya (lux) dan waktu kultur (minggu) Waktu Kultur (minggu) Intensitas Cahaya (lux) 4 6 8 a ab Tanpa cahaya 0,1550 ± 0,0526 0,7001 ± 0,3003 1,3366 ± 0,2261ac ba b 1000 0,4335 ± 0,0667 1,8384 ± 0,2955 1,4956 ± 0,2368bc 2000 0,7261 ± 0,1913bca 1,5821 ± 0,2596bcb 2,2646 ± 0,3955bcc 4000 0,9598 ± 0,2936ca 1,6354 ± 0,7453cb 2,3171 ± 0,8347c 6000 1,0832 ± 0,2538ca 1,8385 ± 0,7021cb 2,1701 ± 0,4919c Tabel 1.2. Rata-rata berat kering kalus (gram) pada berbagai intensitas cahaya (lux) dan waktu kultur (minggu) Waktu Kultur (minggu) Intensitas Cahaya (lux) 4 6 8 a ac Tanpa cahaya 0,0118 ± 0,0025 0,0344 ± 0,0050 0,0367 ± 0,0118ab 1000 0,0249 ± 0,0040ba 0,0645 ± 0,0252bc 0,0392 ± 0,0074b ba bc 2000 0,0267 ± 0,0075 0,0468 ± 0,0038 0,0606 ± 0,0084b 4000 0,0295 ± 0,0061ca 0,0576 ± 0,0321c 0,0699 ± 0,0302cb 6000 0,0352 ± 0,0087ba 0,0667 ± 0,0156bc 0,0696 ± 0,0089b Dari tabel 1.2 diketahui bahwa rata-rata berat kering paling tinggi terdapat pada kombinasi perlakuan intensitas cahaya 4000 lux dan waktu kultur 8 minggu. Hal ini menunjukkan bahwa akumulasi energi dari proses fotosintesis dengan pemberian cahaya 4000 lux dan nutrisi yang terdapat di dalam media mampu mendukung pertumbuhan optimal kalus tanaman ginseng jawa hingga 8 minggu, sehingga kombinasi perlakuan ini berpengaruh paling tinggi dibanding kombinasi perlakuan yang lain. Sebagaimana menurut Manuhara (2014), intensitas cahaya yang baik untuk pertumbuhan kultur adalah 1000-4000 lux. Pertambahan ukuran maupun berat kering tanaman mencerminkan bertambahnya protoplasma, yang terjadi karena bertambahnya ukuran dan jumlah sel (Khristyana et al., 2005). Kecepatan sel membelah diri dapat dipengaruhi oleh adanya jenis dan konsentrasi auksin tertentu tergantung pada tanamannya, juga 61 6 faktor-faktor dari luar lainnya seperti intensitas cahaya dan temperatur (Trimulyono dkk., 2003). Menurut Lakitan (1996), berat kering menggambarkan akumulasi senyawa organik yang berhasil disintesis tumbuhan dari senyawasenyawa anorganik terutama air dan CO2. Pertambahan berat kering tumbuhan berasal dari unsur hara yang telah terserap. Unsur hara ini digunakan dalam proses sintesis senyawa organik. Gambar 1.1. Hasil kromatografi lapis tipis ekstrak etanol kalus ginseng jawa pada pelat KLT: (S) Saponin standar, (A) Kontrol gelap waktu kultur 4 minggu, (B) Kontrol gelap waktu kultur 6 minggu, (C) Kontrol gelap waktu kultur 8 minggu, (D) Intensitas cahaya 1000 lux waktu kultur 4 minggu, (E) Intensitas cahaya 1000 lux waktu kultur 6 minggu, (F) Intensitas cahaya 1000 lux waktu kultur 8 minggu, (G) Intensitas cahaya 2000 lux waktu kultur 4 minggu, (H) Intensitas cahaya 2000 lux waktu kultur 6 minggu, (I) Intensitas cahaya 2000 lux waktu kultur 8 minggu, (J) Intensitas cahaya 4000 lux waktu kultur 4 minggu, (K) Intensitas cahaya 4000 lux waktu kultur 6 minggu, (L) Intensitas cahaya 4000 lux waktu kultur 8 minggu, (M) Intensitas cahaya 6000 lux waktu kultur 4 minggu, (N) Intensitas cahaya 6000 lux waktu kultur 6 minggu, (O) Intensitas cahaya 6000 lux waktu kultur 8 minggu. Kadar saponin dalam ekstrak etanol kalus ginseng jawa dideteksi dengan membandingkan nilai Rf (retardation factor) noda dengan larutan saponin 62 7 standard setelah mendapat perlakuan penampak noda anisaldehide-asam sulfat. Nilai Rf diperoleh dari perbandingan antara jarak titik pusat noda dari titik awal dengan jarak garis depan dari titik awal (Stahl, 1985). Menurut Yachya (2012) kedua zat dikatakan sama bila perbandingan fingerprint sampel dengan sebuah standar obat, jumlah, sekuen, posisi, dan warna dari zona identik atau sama. Tabel 1.3. Kadar saponin kalus (mm2/0,01 gr) pada berbagai intensitas cahaya (lux) dan waktu kultur (minggu) Intensitas Cahaya (lux) Gelap (kontrol) 1000 2000 2000 4000 6000 Luas Noda Waktu Saponin Kultur (mm2/0,01 gr) (minggu) Saponin standar 1 4 58,5 6 44 8 22,75 4 51 6 53 8 13,75 4 15 6 55 Saponin standar 2 8 22 4 16,5 6 58,5 8 48,75 4 11 6 54 8 6 Intensitas Warna +3 +3 +2 +4 +3 +2 +2 +3 +2 +1 +4 +2 +1 +4 +1 Nilai Rf 0,70 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0,65 0,64 0,64 0,63 0,63 0,62 0,64 0,62 Dari tabel 1.3 diketahui bahwa luas noda saponin paling tinggi dihasilkan dari kombinasi perlakuan intensitas cahaya 4000 lux dan waktu kultur 6 minggu yaitu 58,5 mm serta memiliki intensitas warna paling jelas (+4). Sementara kadar saponin terendah diperoleh dari kombinasi perlakuan intensitas cahaya 6000 lux dan waktu kultur 8 minggu yakni 6 mm dan intensitas warnanya pun sangat 63 8 samar (+1). Hal ini menunjukkan bahwa kadar saponin yang terdapat pada kalus tanaman ginseng jawa tidak tergantung laju pertumbuhan kalus. Biomassa paling tinggi didapatkan dari perlakuan intensitas cahaya 4000 lux pada waktu kultur 8 minggu dan kadar saponin paling tinggi didapatkan dari perlakuan intensitas cahaya 4000 lux juga tapi pada waktu kultur 6 minggu. Hal ini terjadi karena pada kombinasi perlakuan intensitas cahaya 4000 lux pada waktu kultur 8 minggu, kalus masih mampu tumbuh hingga mencapai fase eksponensial, dimana terjadi pertumbuhan yang optimal, sedangkan pada kalus yang diberi kombinasi perlakuan intensitas cahaya 4000 lux pada waktu kultur 6 minggu laju pertumbuhan kalus telah mencapai fase stasioner dimana fase pertumbuhan akan berakhir dan produksi saponin telah dimulai. Hal ini sesuai dengan pernyataan Rahmawati (1999), bahwa sebelum inisiasi kultur jaringan terjadi tiga fase yaitu fase lag (fase penyesuaian atau adaptasi), fase eksponensial (fase pembelahan sel dan kecepatan pertumbuhan sel mencapai maksimum), fase stasioner (fase dimana tidak ada lagi pertumbuhan). Pada fase stasioner pertumbuhan sel terhenti dan selama inilah terjadi produksi metabolit sekunder. Pada fase pertumbuhan (eksponensial) biosintesis metabolit sekunder sangat lambat bahkan seringkali belum dimulai. Menurut Bhojwani dan Razdan (1996), produksi metabolit sekunder umumnya terjadi pada akhir fase stasioner ketika persediaan nutrisi pada media menipis. Wattimena et al. (1992) menambahkan bahwa pigmen antosianin maksimum diproduksi pada saat fase stasioner. 64 9 Kesimpulan Intensitas cahaya berpengaruh meningkatkan biomassa dan kadar saponin kalus tanaman ginseng jawa pada waktu kultur tertentu. Intensitas cahaya terbaik untuk mendapatkan biomassa paling tinggi pada kalus adalah intensitas cahaya 4000 lux pada waktu kultur 8 minggu yaitu 2,3172 gram untuk berat segar dan 0,0699 gram untuk berat kering. Untuk mendapatkan kadar saponin paling tinggi kalus adalah pada intensitas cahaya 4000 lux dan waktu kultur 6 minggu yaitu 58,5 mm/0,01 gram berat kering dengan intensitas warna hijau gelap yang sangat jelas (+4). Daftar Pustaka Abe, H., 1980, Pharmacological actions of saikosaponins isolated from Bupleurum falcatum. 1. Effects of saikosaponin on liver function, Planta Medica 40: 366-372 Bhojwani, S. S. and M. K. Razdan, 1996, Plant Tissue Culture: Theory and Practice, a Revised Edition, Elsevier Blando, F., A. P. Scardino, L. De Bellis, I. Nicoletti, and G. Giovinazzo, 2005, Characterization of in vitro anthocyanin-producing sour cherry (Prunus cerasus L.) callus culture, Food Research Internat 38: 937-942 Cahyo, A. N., 2011, Yang Serba Menakjubkan dari Ginseng, Buku Biru, Yogyakarta Hendaryono, D. P. S., dan A. Wijayani, 1994, Teknik Kultur Jaringan, Pengenalan, dan Petunjuk Perbanyakan Tanaman secara Vegetatif Modern, Kanisius, Yogyakarta Hutapea, J. R., 1991, Inventaris Tanaman Obat Indonesia II, Depkes RI, Jakarta Khristiyana, L., E. Anggarwulan., dan Marsusi., 2005, Pertumbuhan, kadar saponin, dan nitrogen jaringan tanaman daun sendok (Plantago major L.) pada pemberian asam giberelat (GA 3), Jurnal Biofarmasi 3 (1): 16932242 65 10 Kurz, W. G. W., dan F. Constabel, 1991, Produksi dan Isolasi Metabolit Sekunder. Dalam Wetter, L.R. dan F. Constabel (eds.). Metode Kultur Jaringan Tanaman. ITB Press, Bandung Lakitan, B., 1996, Fisiologi Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman, Raja Grafindo Persada, Jakarta Manuhara, Y. S. W., 2014, Kapita Selekta Kultur Jaringan Tumbuhan, Airlangga University Press, Surabaya Nio, O. K., 1989, Zat-zat toksik yang secara alamiah ada pada bahan makanan nabati, Cermin Dunia Kedokteran 58: 24-30 Prihatman, K., 2001, Saponin untuk Pembasmi Hama Udang, Laporan Hasil Penelitian, Pusat Penelitian Perkebunan Gambung, Bandung Rahmawati, E. S., 1999, Variasi Kadar Kalium Dihidrogenafosfat dalam Medium MS terhadap Sintesis Minyak Atsiri pada Tunas Hasil Kultur in vitro Daun Nilam Aceh (Pogostemon cablin), Skripsi, Fakultas Biologi UGM, Yogyakarta Stahl, E., 1985, Analisis Obat secara Kromatografi dan Mikroskopi, ITB, Bandung Trimulyono, G., Solichatun, dan S. D. Marliana, 2003, Pertumbuhan kalus dan kandungan minyak atsiri nilam (Pogostemon cablin (Blanco) Bth.) GHQJDQSHUODNXDQDVDPĮ-naftalen asetat (NAA) dan kinetin, Jurnal Biofarmasi 2 (1): 9-14 Wattimena, G. A., 1992, Bioteknologi Tanaman, Departemen Pendidikan dan Kebudayaan IPB, Bogor Yachya, A., 2012, Pengaruh Laju Aerasi dan Kerapatan Inokulum terhadap Biomassaa dan Kandungan Saponin Kultur Akar Rambut Ginseng Jawa (Talinum paniculatum Gaertn) dalam Bioreaktor Tipe Balon, Tesis, Program Studi Biologi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga, Surabaya 66 11 STUDI KELIMPAHAN DAN JENIS MAKROBENTHOS DI SUNGAI CANGAR DESA SUMBER BRANTAS KOTA BATU Hendra Febbyanto*, Bambang Irawan, Noer Moehammadi, Thin Soedarti Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Kampus C Mulyorejo Surabaya (60115) *e-mail: Hendra.febbyanto@gmail.com ABSTRACT This study aims to determine the type macrobenthos , makrobenthos abundance , and diversity macrobenthos Cangar River. This is a descriptive study. Samples were taken at 35 stations on the River Cangar using Surber net. Samples were analyzed to determine the species name, character, abundance, species diversity value, dominance Cangar River. Macrobenthos species were obtained from the study site as much as 5 species, namely: Melanoides tuberculata, Melanoides rustica, Sulcospira testudinaria, Thiara scabra, Pomacea canaliculata. Diversity of species at each station varies from 0.11 to 1.09. Concluded: Species diversity is low. Macrobenthos species in the Cangar River obtained five species , the highest diversity tends to station 32 . Keywords : Abundance, Diversity, Macrobenthos, Cangar River, Batu City. PENDAHULUAN Indonesia memiliki wilayah perairan lebih luas dari pada wilayah daratan. Dilihat dari segi ekosistem perairan, dapat dibedakannya menjadi air tawar, air laut, dan air payau seperti yang terdapat pada muara sungai yang besar. Dari ketiga ekosistem perairan tersebut, air laut dan air payau, merupakan bagian yang tersebar, yaitu lebih dari 97%. Sisanya adalah air tawar dengan jumlah dan kondisi yang terbatas, tetapi sangat dibutuhkan oleh manusia dan banyak organisme hidup lainnya untuk keperluan hidup (Barus, 2004). 67 Benthos adalah organisme yang mendiami dasar perairan dan tinggal di dalam atau melekat pada sedimen dasar perairan. Berdasarkan ukuran tubuhnya benthos dapat dibagi atas makrobenthos yaitu kelompok benthos yang berukuran >2 mm, meiobenthos yaitu kelompok benthos yang berukuran 0,2-2 mm, dan mikrobenthos yaitu kelompok benthos yang berukuran <0,2 mm (Barus, 2004). Makrobenthos merupakan organisme yang melekat atau beristirahat pada dasar atau hidup pada sedimen dasar (Hariyanto et al., 2008). Perairan yang tercemar akan mempengaruhi kelangsungan hidup makrobenthos karena makrobenthos merupakan organisme air yang mudah terpengaruh oleh adanya bahan pencemar, baik pencemar fisik maupun kimia. Kelimpahan makrobenthos juga mempengaruhi suatu perairan karena pola kemerataan kelimpahan makrobenthos di setiap stasiun sungai berbeda-beda. Suatu perairan yang sehat atau belum tercemar akan menunjukkan jumlah individu yang seimbang dari hampir semua spesies yang ada. Sebaliknya suatu perairan tercemar, penyebaran jumlah individu tidak merata dan cenderung ada spesies yang mendominasi (Odum, 1994). Penelitian tentang makrobenthos pada sumber air panas di Indonesia, khususnya di Jawa Timur masih kurang. Penelitian Novrita (1995 dalam Elvina et al., 2012) yang dilakukan pada aliran air panas Bukik Gadang Koto Anau Solok, Sumatera Barat dengan suhu 30-47oC terdapat 22 genus benthos yang tergolong dalam 6 kelas yaitu Arachnida, Crustacea, Gastropoda, Hirudinae, Insecta, dan Oligochaeta. METODE PENELITIAN BAHAN, LOKASI DAN CARA KERJA Bahan penelitian berupa makrobenthos yang diambil di Sungai Cangar pada 35 stasiun sampling dengan menggunakan surber net. Peta lokasi pengambilan sampel disajikan pada Lampiran 2 dan peta lokasi pengambilan sampling disajikan pada Lampiran 3. Sampel diidentifikasikan, dianalisis kelimpahan, dominansi, dan nilai keanekaragaman. Untuk mengetahui kelimpahan dengan cara mengkonversi jumlah individu yang didapatkan dibagi dengan luas cakupan surber-net yaitu sebesar 0,1125 pada setiap stasiun. Untuk mendapatkan jumlah individu rata-rata/plot digunakan rumus : jumlah individu dalam seluruh plot jumlah plot = A. Setelah mendapatkan jumlah individu rata-rata/plot kemudian dihitung kerapatan individu/m2 yaitu dengan cara 1 luas 68 x A = individu/m2. Indeks dominansi digunakan untuk memperoleh informasi mengenai jenis makrobenthos yang mendominasi pada suatu komunitas pada tiap habitat, indeks dominansi yang dikemukakan oleh (Simpson, 1949 dalam Odum, 1971) yaitu : = 100% Keterangan : Di= Indeks Dominansi ni= Jumlah individu tiap spesies N= Total individu semua spesies Kriteria dominansi ditentukan sebagai berikut (Torgensen dan Baxter, 2006) : Dominan jika Di > 50% Subdominan (Umum) jika Di 10-50% Tidak dominan (Jarang) jika Di < 10% Untuk mengukur indeks keanekaragaman makrobenthos menggunakan rumus keanekaragaman Shannon-Winner berdasarkan (Romimohtarto dan Juwana, 2001) : H¶ = - Ɨ Pi Ln Pi Keterangan : = Indeks Diversitas Shannon-Winner H¶ Pi = Perbandingan jumlah individu suatu jenis dengan keseluruhan jenis (ni/N) Ln = Logaritma natural N = Total individu semua spesies ni = Jumlah individu spesies ke-i Indeks keanekaragaman yang didapatkan kemudian dimasukkan dalam kriteria keanekaragaman (Lee et al., 1978 dalam Arisandi 1999) : H¶< 1,0 = Keanekaragaman sangat rendah. ¶ = Keanekaragaman rendah. 1,0 < H < 1,5 = Keanekaragaman sedang. 1,6 < H¶ < 2,0 H¶> 2,0 = Keanekaragaman tinggi. HASIL DAN PEMBAHASAN Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan di Sungai Cangar Kecamatan Bumiaji Kota Batu ditemukan makrobenthos kelas Gastropoda. Hasil gastropoda yang ditemukan pada saat penelitian terdapat 5 spesies yaitu : Melanoides tuberculata, Melanoides rustica, Sulcospira testudinaria, Thiara scabra, Pomacea canaliculata. Tabel kelimpahan, Dominansi, dan Keanekaragaman makrobenthos dapat di lihat pada Lampiran 2. Berdasarkan penelitian, menunjukkan bahwa kelimpahan tertinggi berada pada stasiun 21 dengan nilai 1991 individu/m2 dan terendah pada stasiun 33 dan 35 dengan nilai 9 individu/m 2. Hal ini dikarenakan faktor fisika dan kimia yaitu jenis atau tekstur substrat yang berpengaruh terhadap kelimpahan makrobenthos. Menurut Handayani et al., (2001) menyatakan bahwa organisme makrobenthos 69 yang mempunyai kisaran penyebaran pada jenis substrat berpasir, maupun berlumpur, tetapi organisme ini cenderung menyukai substrat berpasir hingga berlumpur. Menurut Suin (2002) bahwa faktor lingkungan sangat menentukan penyebaran dan kepadatan populasi suatu organnisme, apabila kepadatan satu genus di suatu daerah sangat melimpah, maka menunjukkan abiotik di stasiun itu sangat mendukung kehidupan genus tersebut. Dominansi pada spesies Melanoides tuberculata memiliki tingkat dominansi tidak dominan (jarang) pada stasiun 14, 30, 33, dan 35 namun pada stasiun 23 menunjukkan subdominan (umum) sedangkan pada stasiun 17 menunjukkan tingkat dominansi yang cukup tinggi yaitu 91%. Spesies Melanoides rustica memiliki tingkat dominansi tidak dominan (jarang) pada stasiun 14, 17, 21, 22, dan 31 namun pada stasiun 16, 25-30, 32, 34, 35 menunjukkan subdominan (umum) sedangkan pada stasiun 15, 18, dan 33 menunjukkan tingkat dominansi yang cukup tinggi yaitu pada stasiun 15 dan 18 dengan nilai dominansi 100% sedangkan pada stasiun 33 nilai dominansi sebesar 57%. Spesies Sulcospira testudinaria memiliki tingkat dominansi tidak dominan (jarang) pada stasiun 21, 28-30 namun pada stasiun 14, 23, 25, 26, dan 32-34 menunjukkan subdominan (umum) sedangkan pada stasiun 22, 24, 27, dan 31 menunjukkan tingkat dominansi yang cukup tinggi yaitu pada stasiun 22 dengan nilai dominansi 88%, stasiun 24 dengan nilai dominansi 97%, stasiun 27 dengan nilai dominansi 54% dan pada stasiun 31 dengan nilai dominansi 94%. Spesies Thiara scabra memiliki tingkat dominansi tidak dominan (jarang) pada stasiun 24, 31 namun pada stasiun 16, 23, 25, 26, 27, 32-34 menunjukkan subdominan (umum) sedangkan pada stasiun 21, 28-30, dan 35 menunjukkan tingkat dominansi yang cukup tinggi yaitu pada stasiun 21 dengan nilai dominansi 98% sedangkan pada stasiun 28 nilai dominansi sebesar 84%, pada stasiun 29 nilai dominansi sebesar 75%, pada stasiun 30 nilai dominansi sebesar 73%, pada stasiun 35 nilai dominansi sebesar 68%. Spesies Pomacea canaliculata memiliki tingkat dominansi 74% pada stasiun 14. Kriteria tingkat dominansi pada beberapa stasiun yang menyatakan tidak dominan (jarang) dan subdominan (umum), menurut Fachrul, (2007) dapat di indikasikan bahwa penyebaran jenis makrobenthos tergolong merata, sehingga tidak ada jenis makrobenthos yang mendominasi. Berdasarkan Lee et al., (1978 dalam Arisandi 1999) tingkat keanekaragaman makrobenthos di Sungai Cangar tergolong sangat rendah yaitu berkisar antara 0,11-1,09. Clark (1974) menyatakan bahwa semakin tinggi indeks keanekaragaman dalam ekosistem maka makin tinggi pula keseimbangan ekosistem tersebut. Sebaliknya, semakin rendah keanekaragaman ekosistem tersebut maka mengindikasikan bahwa ekosistem tersebut semakin tertekan atau mengalami penurunan kualitas lingkungan. Hasil penelitian yang diperoleh dapat terjadi karena keanekaragaman, kelimpahan dan dominansi makrobenthos dipengaruhi dan ditentukan oleh sifat fisika dan kimia. Sifat fisika yang cukup berpengaruh pada penelitian ini yaitu tekstur substrat. Menurut Hakim et al., (1986) jenis substrat sangat mempengaruhi 70 jumlah keberadaan makrobenthos, yaitu dengan tipe substrat pasir hingga berlumpur sangat cocok bagi kehidupan makrobenthos. KESIMPULAN Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan disungai Cangar pada pengambilan sampel pada bulan Januari-Maret 2014, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : 1. Jenis makrobenthos yang ditemukan di Sungai Cangar adalah Melanoides tuberculata, Melanoides rustica, Sulcospira testudinaria, Thiara scabra, Pomacea canaliculata. 2. Tingkat kelimpahan rata-rata makrobenthos di Sungai Cangar Melanoides tuberculata 44 individu/m2, Melanoides rustica 533 individu/m2, Sulcospira testudinaria 995 individu/m2, Thiara scabra 1413 individu/m2, Pomacea canaliculata 71 individu/m2. Dominansi total makrobenthos di Sungai Cangar Melanoides tuberculata 2%, Melanoides rustica 17%, Sulcospira testudinaria 33%, Thiara scabra 46%, Pomacea canaliculata 2%. 3. Tingkat keanekaragaman spesies makrobenthos di Sungai Cangar tergolong sangat rendah yaitu berkisar 0,11-1,09. SARAN Sebaiknya penelitian mengenai studi kelimpahan dan keanekaragaman makrobenthos dilakukan secara berkala dan rutin untuk memantau perubahan kondisi lingkungan di objek wisata pemandian air panas. Hal ini perlu dilakukan agar mengetahui tingkat pencemaran di objek wisata pemandian air panas Cangar. Karena termasuk daerah hutan lindung yang perlu dikonservasi. DAFTAR PUSTAKA Arisandi, P. 1999. Studi Struktur Komunitas dan Keanekaragaman Mangrove Berdasarkan Tipe Perubahan Garis Pantai di Pantai Utara Jawa Timur. Skripsi. Jurusan Biologi. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Airlangga. Surabaya. Barus, T.A. 2004. Pengantar Limnologi Studi tentang Ekosistem Sungai dan Danau. Program Studi Biologi. Medan : Fakultas MIPA USU. Clark, J. 1974. Coastal Ecosystems Ecological Considerations For Management Of The Coastal Zone. Washington D. C. Publications Department The Conservation Foundations. Elvina R., Nurhadi., Armien Lusi Z. 2012. Komposisi Benthos yang Ditemukan di Sumber Air Panas Bukik Gadang Kecamatan Lembang Jaya Kabupaten Solok. Fachrul, M. F. 2007. Metode Sampling Bioekologi. Jakarta: Penerbit Bumi Aksara 71 Hakim, N., Nyapka, M. Y. Lubis., A. A. Nugroho., S. G. Diha., H. A. Hong., G. B. Bailey, H. H. 1986. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Universitas Lampung. 6071. Handayani, S.T., B. Suharto dan Marsoedi. 2001. Penentuan Status Kualitas Perairan Sungai Brantas Hulu dengan Biomonitoring Makrozoobentos: Tinjauan dari Pencemaran Bahan Organik. Hariyanto, S., B. Irawan, dan T. Soedarti. 2008. Teori dan Praktik Ekologi. Airlangga University Press. Surabaya. Odum, E. P. 1971. Fundamentals of Ecology. Philadelphia : W. B. Saundres Company. Odum, E. P. 1994. Dasar-dasar Ekologi (Edisi ketiga). Gadjah Mada University Press. 697 hlm. Romimohtarto, K. S. Juwana. 2001. Biologi Laut Ilmu Pengetahuan Tentang Biota Laut. Penerbit Djambatan. Jakarta. Suin, N. 2002. Metoda Ekologi. Bah Bolon Kabupaten Simalungun Sumatera Utara. [Skripsi]. Medan: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Torgensen, C. E. dan Baxter C. V. 2006. Landscape Influences on Longitudinal Patterns of River Fishes : Spatially continous Analysis of Fish-Habitat Relationships. American Fisheries Society. 72 Lampiran 1. Kelimpahan, dominansi dan keanekaragaman STASIUN total No. Nama spesies 14 15 16 17 18 19 20 ni Di ni Di ni Di ni Di ni Di ni Di ni Di 1 Melanoides tuberculata 18 5 2 Melanoides rustica 36 9 5 100 18 50 9 3 Sulcospira testudinaria 44 4 Thiara scabra 0 5 Pomacea canaliculata 284 74.4 0 0 0 TOTAL Keanekaragaman (H') 0 0 0 0 ni 22 Di ni 23 Di ni Di 24 ni 25 Di 26 27 28 ni Di ni Di ni Di ni Di 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9 10 0 0 0 18 1 9 4 0 0 0 0 418 32 80 15 98 17.4 53 11 169 0 0 0 0 0 0 0 0 0 27 1 0 0 18 50 0 0 0 0 0 0 0 0 1991 97.8 18 8 44 50 27 3 240 19 23 44 160 28.5 409 84 711 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 204 88.4 36 40 791 96.7 631 49 21 41 302 53.9 27 5 0 0 0 0 0 0,69 0,30 0 0 0 0,11 0,43 0,94 0,14 73 31 Di ni Di 0 0 0 0 0 0 0 30 ni 0 0 0 0 0 0 0 382 100 5 100 36 100 98 100 53 100 0 0 0 0 2036 99.8 231 100. 89 10 818 99.7 1289 100 52 10 560 99.8 489 0,83 29 9 53 100 0 0 0 0 11.6 0 0 0 0 89 91 0 21 1,02 1,01 1 0,54 62 7 0 0 100 0,69 32 ni Di 44 4 0 17.9 19 27 44 4 33 34 35 ni Di ni Di ni Di 0 0 0 0 2 347 28 267 57 178 37 53 27.2 2089 17,34 9 2 ni Di ni Di 0 9 5 178 1,47 916 93.6 471 38 62 13 107 22. 0 0 3938 32,69 75.4 73 36 4 409 34 133 28 196 40. 13 68.1 5556 46,13 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 284 2,35 100 100 978 99.6 1227 100 471 10 480 99. 19 100. 12044 99,98 0,80 0,28 1,09 1,02 1,06 0,75 1,16 Lampiran 2. Peta Lokasi Sungai Cangar dan Peta lokasi sampling di Sungai Cangar 74 Lampiran 3. Peta lokasi sampling di Sungai Cangar 75 KAJIAN DISTRIBUSI DAN KEBERADAAN MAKROBENTHOS DALAM HUBUNGANNYA DENGAN SUHU DI ALIRAN SUNGAI AIR PANAS CANGAR KOTA BATU Rusdiana Puspa Ayu*, Bambang Irawan, Noer Moehammadi, Thin Soedarti Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Kampus C Mulyorejo Surabaya (60115) *e-mail: Diana.puspaayu@gmail.com ABSTRACT This study aims to determine the distribution patterns and the presence makrobenthos adaptive to extreme temperatures in the stream of hot water Cangar in March-April 2014. This is a descriptive study conducted by taking samples at each temperature difference makrobenthos then grouped with a temperature range of 5°C using Surber net . Samples were analyzed for the presence of makrobenthos, species names, character, distribution patterns and the effect of temperature on the number of species found in stream of hot water Cangar. The highest temperature range found in streams of hot water Cangar is 70°C, but has also the lowest temperature is 18oC at a location away from the hot springs. Makrobenthos species are found as many as 10 species are Brotia testudinaria, Thiara scabra, Melanoides rustica, Melanoides tuberculata, Melanoides punctata, Thiara pantherina, Melanoides plicaria, Stenomelania blatta, Sulcospira testudinaria, Pomacea canaliculata. Makrobenthos highest number found in the temperature range 36-40oC. Temperature effect of 49.1 % against makrobenthos. Makrobenthos distribution pattern in the river Cangar internal changes are grouped into a regular or irregular turned into a cluster. Keywords: Makrobenthos, Distribution pattern, Temperature, Watershed Cangar River. 76 PENDAHULUAN Sungai tergolong dalam perairan umum, dan memiliki peranan penting bagi manusia yaitu diantaranya sebagai sumber daya yang mampu mendukung produktifitas sehari-hari, sebagai sumber daya air untuk memenuhi kebutuhan akan air minum, keperluan pemukiman, industri, pertanian, dan penunjang sarana rekreasi, tempat yang baik dan murah untuk pembuangan limbah industri, dan merupakan bottle neck (penyempitan) dalam siklus hidrologi (Soegianto, 1994).Salah satu penyumbang kebutuhan akan air bersih yang ada di daerah Batu, Malang dan sekitarnya diantaranya ialah Sungai Cangar yang masih berada di dalam ruang lingkup Taman Hutan Raya R. Soerjo, Batu Malang. Perubahan lingkungan perairan dapat diketahui dengan mengukur perubahan fisika, kimia dan biologi. Pengukuran secara biologi dapat dilakukan dengan biomonitoring antara lain dapat menggunakan hewan makrobenthos. Keberadaan makrobenthos pada suatu sungai sangat dipengaruhi oleh berbagai faktor lingkungan, baik biotik maupun abiotik.Faktor biotik yang berpengaruh diantaranya adalah produsen, yang merupakan salah satu sumber makanan bagi makrobenthos.Sedangkan faktor abiotik adalah fisika-kimia air yang diantaranya adalah suhu, arus, oksigen terlarut (DO), kedalaman air dan substrat dasar (Allard dan Moreau, 1987). Hewan ini memegang beberapa peranan penting dalam perairan seperti dalam proses dekomposisi dan mineralisasi material organik yang memasuki perairan (Lind, 1985). Reynoldson pada tahun 1995 (dalam Karr dan Chu, 2000) menyatakan bahwa cara paling efektif untuk mengetahui kualitas suatu sungai secara terintegrasi adalah dengan mengetahui kondisi biota akuatik yang hidup di dalam sungai. Berubahnya kualitas suatu sungai sangat mempengaruhi kehidupan yang ada di dasar sungai. Pola distribusi organisme merupakan karakter penting dalam ekologi populasi.Karakter tersebut merupakan hal yang pertama kali diamati dalam mempelajari populasi dan sifat dasar dari kebanyakan kelompok organisme hidup termasuk makrobenthos.Informasi mengenai kepadatan populasi dirasakan belum cukup untuk memberi gambaran yang lengkap mengenai keadaan suatu populasi yang terdapat dalam suatu habitat.Pengetahuan mengenai penyebaran sangat penting untuk mengetahui tingkat pengelompokan dari individu yang dapat memberikan dampak terhadap populasi dari rata-rata per unit area (Soegianto,1994). METODE PENELITIAN BAHAN, LOKASI DAN CARA KERJA Bahan penelitian berupa makrobenthos yang diambil di aliran Sungai air panas Cangar pada 44 stasiun sampling dengan menggunakan surber net.Peta lokasi pengambilan sampel disajikan pada Lampiran 1.Sampel dianalisis untuk diketahui nama spesies,korelasi suhu dengan spesies makrobenthos, dan pola distribusi. 77 Untuk mengetahuikorelasi suhu terhadap makrobenthos dianalisis dengan menggunakan korelasi Pearson.Kemudian untuk mengetahui pola distribusi makrobenthos digunakan indeks Morisita: Dengan: Id = Indeks Morisita n = Jumlah plot N = Jumlah total individusemua plot 2 X = Kuadratjumlahindividu Id=1 = Distribusispesiestersebut Random/ acak Id>1 = Distribusispesiestersebutberkelompok Id<1 = Distribusispesiestersebutseragam Untuk menguji indeks Morisita digunakan uji Chi-square: X2 = Nilai perubah acak yang distribusi sampelnya didekati oleh distribusi Chi-Kuadrat k = Jumlah sel atau kelas oi = Frekuensi amatan ei = Frekuensi harapan HASIL DAN PEMBAHASAN Dari pengamatan di Aliran Sungai Air Panas Cangar dapatkan 10 spesies yaitu Brotia testudinaria, Thiara scabra, Melanoides rustica, Melanoides tuberculata, Melanoides punctata, Thiara pantherina, Melanoides plicaria, Stenomelania blatta, Sulcospira testudinaria, Pomacea canaliculata. Rentang suhu di aliran Sungai air panas Cangar berkisar antara 18-70oC. Pada suhu 18oC ditemukan pada titik sampling 9 dan 10. Pada suhu 21-25oC ditemukan pada titik sampling 12-15, dan 18. Pada suhu 26-30oC ditemukan pada titik sampling 5, 6, 7, 8. Pada suhu 31-35oC ditemukan pada titik sampling 1-3, 16, 17, 19, 20, 28, 29, 30. Pada suhu 36-40oC ditemukan pada titik sampling 31, 32, 33, 36, 37, 38, 41, 43, 44. Pada suhu 41-45oC ditemukan pada titik sampling 4, 11, 21, 23. Pada suhu 46-50oC ditemukan pada titik sampling 22, 26, 27. Pada suhu 51-55oC ditemukan pada titik sampling 24, 25, 35. Pada suhu 56-60oC ditemukan pada titik sampling 40. Pada suhu 61-65oC ditemukan pada titik sampling 34, 39. Pada suhu 66-70oC ditemukan pada titik sampling 42. Tabel keberadaan makrobenthos pada rentang suhu yang telah ditentukan disajikan pada Tabel 1. 78 Tabel 1.Keberadaan Makrobenthos di Aliran Sungai Air Panas Cangar. No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Rentang suhu ƕ& 20-ƕ& 26-ƕ& 31-ƕ& 36-ƕ& 41-ƕ& 46-ƕ& 51-ƕ& 56-ƕ& 61-ƕ& 66-ƕ& B. tes + + + + + + - T. sca M. rus + + + + + + + + + + + + - M. tub + + + + + + + - M. pun + + + + - Keterangan : - : tidak ditemukan Spesies T. pan + - M. pli S. bla + + - S. tes + + + - P. can + - + : ditemukan B.tes : Brotia testudinaria T. pan : Thiara panterina T. sca : Thiara Scabra M. pli : Melanoides plicaria M. rus : Melanoides rustica S. bla : Stenomelania blatta M. tub : Melanoides tuberculata S. tes : Sulcospira testudinaria M. pun : Melanoides punctata P. can : Pomacea canaliculata Rentang suhu di aliran Sungai air panas Cangar berkisar antara 18-70oC, namun pada suhu 56-70oC tidak ditemukan adanya makrobenthos. Pada rentang suhu 36-40oC banyak ditemukan keberadaan spesies makrobenthos karena disebabkan oleh faktor fisika yaitu suhu yang optimum untuk bereproduksi pada hewan makrobenthos yang hidup pada suhu yang cukup tinggi, serta berada didaerah yang memiliki tingkat topografi yang berbeda dari makrobenthos pada umumnya. Menurut Kennish (1984) penyebab rendahnya jumlah keberadaan di sungai berkaitan dengan stabilitas lingkungan, stabilitas sumber daya makanan dan timbulnya kompetisi untuk mencari makan yang cukup besar. Hubendick (1958) menyatakan bahwa kondisi yang berpengaruh terhadap jenis makrobenthos adalah temperatur di perairan air tawar, hal ini bergantung pada ketinggian dan keadaan setempat. Sedangkan menurut Odum (1993) menambahkan bahwa beberapa makrobenthos memiliki tingkat kemampuan osmoregulasi yang baik sehingga ia dapat menyesuaikan diri terhadap kondisi ekstrim yang ada disekitarnya. 79 Jumlah spesies 4 5 4 5 9 5 2 2 0 0 0 Gambar 1.Grafik Korelasi suhu dengan jumlah spesies makrobenthos Berdasarkan hasil analisis korelasi, diperoleh nilai koefisien korelasi bahwa suhu mempengaruhi jumlah spesies makrobenthos sebesar sebesar 0,70. Sedangkan koefisien determinanmenunjukkan bahwa suhu mempunyai pengaruh sebesar 49,1% terhadap spesies makrobenthos, sedangkan sisanya dapat dipengaruhi oleh faktor lingkungan serta jenis substrat yang mendukung kehidupan makrobenthos. Menurut Nybakken (1992) kondisi tekstur substrat pasir kerikil hingga berlumpur sesuai dengan kehidupan makrobenthos.Hasil analisis sebagian besar menunjukkan bahwa adanya korelasi antara suhu dengan makrobenthosdalam hal adaptasi makrobenthos pada suhu ekstrim. Hal ini menyatakan bahwa suhu mempengaruhi jumlah spesies takson dan didukung oleh pernyataan Surbakti (2010) yang menjelaskan bahwa, koefisien korelasi dapat dibagi menjadi beberapa tingkatan, seperti terlihat pada Tabel 2. Tabel 2 Nilai koefisien Korelasi Interval koefisien 0,00-0,199 0,20-0,399 0,40-0,599 0,60-0,799 0,80-1,00 Tingkat hubungan Sangat rendah Rendah Sedang Kuat Sangat kuat Nilai Indeks Morisita untuk setiap spesies makrobenthos terhadap variasi rentang suhu yang ada di aliran air panas sungai Cangar. Kisaran Nilai Indeks Morisita berkisar antara 0,004-238,9. Data dapat disajikan pada Tabel 3 sebagai berikut 80 Tabel 3.Nilai Indeks Morisita spesies makrobenthos di aliran Sungai air panas Cangar Suhu ƕ& 20-ƕ& 26-ƕ& 31-ƕ& 36-ƕ& 41-ƕ& 46-ƕ& 51-ƕ& 56-ƕ& 61-ƕ& 66-ƕ& B. tes 4.240 3.504 2.632 0.006 0.004 0.561 0 0 0 0 0 T. sca 9.577 0.516 0.440 0.195 0.150 0.076 0 0.049 0 0 0 M. rus 0.000 1.788 3.883 2.397 2.620 0.000 0.317 0 0 0 0 Spesies M. tub M. pun T. pan M. pli 0.282 0 0 0 0.282 0 0 0 1.128 0 0 0 2.978 1.004 0 0 5.093 4.016 11.077 2.389 3.705 5.952 0 0 1.943 0 0 0 0 0.030 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Keterangan : B. tes : Brotia testudinaria T. sca : Thiara Scabra M. rus : Melanoides rustica M. tub : Melanoides tuberculata M. pun : Melanoides punctata S. bla 0 0 0 0 11.031 0 0 0 0 0 0 S. tes 3.511 1.264 0 0 6.241 0 0 0 0 0 0 P. can 0 0 0 0 0 11.007 0 0 0 0 0 T. pan : Thiara panterina M. pli : Melanoides plicaria S. bla : Stenomelania blatta S. tes : Sulcospira testudinaria P. can : Pomacea canaliculata Dari tabel 2 dapat dijelaskan bahwa suhu dapat merubah pola distribusi makrobenthos.Hal ini dapat dilihat pada spesies Brotia testudinaria mengalami perubahan pola distribusi yaitu pola persebaran mengelompok dengan nilai 2,6324,240 pada suhu 18-30oC, kemudian pada suhu 31-45oC dengan nilai 0,004-0,561 memiliki pola persebaran teratur.Spesies Thiara scabra memiliki pola sebaran mengelompok pada kisaran suhu 18 oC dengan nilai 9,577 namun pada suhu 2055oC pola sebarannya teratur.Spesies Melanoides rustica memiliki pola sebaran mengelompok pada suhu 20-40oC dengan nilai 1,788-3,883, namun pada suhu 4650oC pola sebarannya teratur.Spesies Melanoides tuberculata pola sebaran pada suhu 18-25oC dengan nilai 0,282 memiliki pola distribusi teratur, namun terjadi perubahan pola distribusi yaitu pada suhu 26-50oC pola sebarannya mengelompok dengan nilai 1,128-5,093.Spesies Melanoides punctata pola sebarannya cenderung mengelompok pada suhu 31-45oC dengan nilai 1,004-5,952 namun pada suhu 5155oC pola sebarannya teratur dengan nilai 0,030.Pola sebaran mengelompok merupakan pola yang paling umum terjadi pada individu dan dapat meningkatkan persaingan diantara individu dalam memperebutkan unsur hara, dan makanan (Odum, 1993). Persebaran mengelompok yang terjadi pada makrobenthos mengindikasikan bahwa spesies tersebut selalu ada dalam kelompok, dan sangat jarang terlihat terpisah, dan umumnya dapat meningkatkan persaingan antara individu tanpa diimbangi peningkatan daya hidup.Hal ini dapat terjadi karena tingkat ketersediaan sumber daya makanan, serta kondisi faktor fisika dan kimia yang berada dalam kisaran tertentu yang dapat ditoleransi oleh makrobenthos tersebut. Menurut Effendi (2003), kecepatan arus berpengaruh terhadap distribusi 81 biota yang relatif menetap diperairan yaitu benthos. Hal ini berdampak secara tidak langsung pada makrobenthos karena semakin besar kecepatan arus maka akan terjadi kekeruhan. Pada spesies Thiara pantherina, Melanoides plicaria, Stenomelania blatta, Sulcospira testudinaria, Pomacea canaliculata memiliki pola sebaran mengelompok dan tidak mengalami perubahan pola distribusi. Pola penyebaran makrobenthos di aliran Sungai air panas Cangar secara keseluruhan mengelompok dan teratur.Persebaran seperti ini didasarkan pada kemiripan kondisi fisika-kimia perairan tersebut, serta kondisi substrat yang didiami.Makrobenthos yang ditemukan pada kisaran suhu 18-55oC dengan keberadaan spesies tertinggi pada kisaran suhu 36-40oC.Pada Gambar 4.13 dijelaskan bahwa terdapat 9 spesies pada suhu 36-40oC diperoleh 9 spesies makrobenthos.Melanoides tuberculata dapat hidup pada kisaran suhu antara 18 dan 32°C.Hal tersebut sesuai dengan pernyataan Surbakti (2010), yang menyatakan bahwa Melanoides tuberculata memiliki kemampuan toleransi yang tinggi terhadap faktor-faktor fisika dan kimia lingkungan.Melanoides tuberculata juga bersifat parthenogenetik dan mampu menghasilkan anakan yang banyak sehingga memperluas penyebarannya. KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan di aliran Sungai air panas Cangar dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : 1. Suhu yang ditemukan di aliran Sungai air panas Cangar segmen Tahura R.Soerjo ditemukan suhu tertinggi sebesar 70oC dan suhu terendah ditemukan 18oC. Suhu terendah yang ditemukan 18 oC terletak jauh dari sumber mata air sedangkan suhu tertinggi sebesar 70 oC masih berada didekat sumber mata air panas. 2. Terdapat 10 spesies makrobenthos yang ditemukan di aliran Sungai air panas Cangar yaitu Brotiatestudinaria, Thiarascabra, Melanoidesrustica, Melanoidestuberculata, Melanoides punctata, Thiara pantherina, Melanoides plicaria, Stenomelaniablatta, Sulcospiratestudinaria, Pomeaca naliculata. 3. Pengaruh suhu terhadapkeberadaan jumlah spesies makrobenthos sebesar 0,70 dengan tingkat koefisien korelasi yang kuat. 4. Suhu optimal jumlah makrobenthos tertinggi, ditemukan pada suhu 3640oC. 5. Suhu di sungai Cangar dapat merubah pola distribusi makrobenthos dengan perubahan internal pada organisme yang ditemui di berbagai rentang suhu yaitu pada suhu 18oC spesies Brotia testudinaria mengelompok dan berubah menjadi teratur pada suhu 20-45oC. Thiara scabra memiliki pola sebaran mengelompok pada kisaran suhu 18 oC namun pada suhu 20-55oC pola sebarannya teratur. Spesies Melanoides rustica memiliki pola sebaran mengelompok, namun pada suhu 46-50oC pola sebarannya teratur. Spesies Melanoides tuberculata pola sebaran pada suhu 18-25oC teratur, namun pada suhu 26-50oC pola sebarannya mengelompok. Spesies Melanoides punctata pola sebarannya cenderung mengelompok, namun pada suhu 51-55oC pola sebarannya teratur. 82 SARAN Perlu dilakukan penelitian lanjutan dengan menggunakan metode teknik yang berbeda misalnya menggunakan metode plot dengan menggunakan jarak yang sudah ditentukan. Penggunaan metode ini diharapkan memberikan peluang yang lebih besar untuk mendapatkan spesies makrobenthos serta mendapatkan gambaran lebih baik mengenai keberadaannya di aliran air panas sungai Cangar. DAFTAR PUSTAKA Allard, M. and Moreau,G., 1987, Effect of Experimental Acidification on lotic Macroinvertebrate Community. Hydrobiologia 144 : 37-49 Effendi, H. 2003.Telaah Kualitas Air Bagi Pengelolaan Sumberdaya dan Lingkungan Perairan. Kanisius.Yogyakarta. Hubendick, B. 1958.Factors conditioning the Habitat of Freshwater Snails State Museum of Natural History. Stockholm. Sweden. Karr, J.R and E.M Chu 2000.Sustaining living rivers. Hydrobiologia Kennish, M. J. 1984.Ecology of estuaries: Antropogenic Effect, CRC Press Co. Boca Rotan Florida USA Lind, O. T. 1985. Handbooks of Common Methods in Limnology. CV. Mosby. St.Louis Nybakken, J.W. 1992. Biologi Laut; Suatu Pendekatan Ekologis, Terjemahan M. Eidman dkk.Cetakan kedua PT. Gramedia Jakarta. Odum, E.P. 1993. Dasar-dasar Ekologi. Edisi Ketiga. Alih Bahasa : Samingan, T. Gadjah Mada University Press.Yogyakarta. Soegianto, A. 1994.Ekologi Kuantitatif. Usaha Nasional.Surabaya-Indonesia. Surbakti, S. B. R. 2010. Ekologi dan filogeografi keong air tawar family Thiaridae (Mollusca: Gastropoda) di Papua. Program Studi PascasarjanaBiologi UI, Depok 83 Lampiran 1. Peta Pengambilan Sampel Makrobenthos di aliran Sungai air panas Cangar 84 PENGARUH PEMBERIAN BIOFERTILIZER DAN JENIS MEDIA TANAM TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PRODUKTIVITAS TANAMAN KUBIS (Brassica oleracea) Ayu Iwantari, Agus Supriyanto, Tri Nurhariyati Departemen Biologi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga ayy_iwan@yahoo.com Abstract. The purpose of this study was to know interaction between dose of biofertilizer and type of growing media on growth and productivity of cabbage (Brassica oleracea). This study used biofertilizer consisted of Azotobacter, Azospirillum, Rhizobium sp., Bacillus megaterium, Pseudomonas fluoresense, Saccharomyces cerevisiae, Lactobacillus plantarum, and Cellulomonas. this study used the Completely Randomized Design consisted of 10 treatments. The treatments are M1D0- (soil), M1D0+ (soil and NPK), M1D5 (soil and 5 mL biofertilizer), M1D10 (soil and 10 mL biofertilizer), M1D15 (soil and 15 mL biofertilizer), M2D0- (mixture of soil and compost), M2D0+ (mixture of soil and compost and NPK), M2D5 (mixture of soil and compost and 5 mL biofertilizer), M2D10 (mixture of soil and compost and 10 mL biofertilizer), M2D15 (mixture of soil and compost and 15 mL biofertilizer). Mixture medium consisted of soil and compost 1:1 (w:w). Each treatment used 3 replication. Data were analyzed by One Way ANOVA followed by Least Significant Difference and Kruskal-Wallis followed by Mann-Whitney Test 7KH UHVXOW VKRZHG WKDW LQWHUDFWLRQ ELRIHUWLOL]HU DQG W\SH RI JURZLQJ PHGLD JDYH HIIHFW RQ Ʋ height of plant, number of leaves, and diameter of crop. The highest result on heigt of plant showed on M2D0- DQG 0 ' EXW LW GLGQ¶W VLJQLILFDQW, number of leaves showed on M2D0-, M1D0+, M1D5, and M1D15 EXW LW GLGQ¶W VLJQLILFDQW DQG GLDPHWHU RI FURS VKRZHG RQ 0 ' . But interaction biofertilizer and type of growing PHGLD GLGQ¶W JLYH HIIHFW RQ wet weight of crop. Keyword: biofertilizer, growing media, cabbage (Brassica oleracea) 1 Pendahuluan Salah satu jenis sayuran yang banyak di ekspor adalah kubis. Kubis atau kol merupakan salah satu tanaman sayuran yang mendapat prioritas untuk ditingkatkan produksinya (Firmansyah dan Sri, 2003). Selain itu, pasar yang mampu menyerap sayuran kubis dalam jumlah besar adalah kota-kota besar. Tingginya permintaan kubis ini, tidak diimbangi dengan hasil produksi kubis dalam negeri. Hasil rata-rata produksi kubis di Indonesia tergolong masih rendah, yaitu berkisar 10-15 ton/ha. Berdasarkan kebutuhan unsur hara, tanaman kubis merupakan tanaman yang memerlukan unsur hara nitrogen lebih banyak dibandingkan dengan unsur hara yang lainnya (Pracaya, 2007). Menurut (Mulyono, 2009), kubis adalah tanaman yang memerlukan pupuk cukup banyak karena tanaman ini banyak menyerap zat makanan, terlebih unsur nitrogen dan kalium. Menurut Goeswono (1983) dalam Subhan (1994), peran fosfat adalah 85 untuk merangsang penyerapan molibdenum oleh tanaman, selain itu fosfat berpengaruh terhadap kualitas kubis. Berdasarkan data Badan Pusat Statistik Republik Indonesia tahun 2010, luas lahan di Jawa Timur untuk pertanian kubis seluas 9.993 ha. Luas ini berkurang jika dibandingkan pada tahun 2009 yang mencapai 10.748 ha. Dari tahun ke tahun luas lahan di Indonesia cenderung mengalami penurunan, untuk itu dibutuhkan suatu usaha untuk mengatasi hal tersebut antara lain dengan memanfaatkan pekarangan. Dengan semakin bertambahnya jumlah penduduk Indonesia, pada tahun 1960an diterapkan suatu teknologi pertanian, yaitu Revolusi Hijau. Disadari ataupun tidak penerapan Revolusi Hijau juga memiliki beberapa dampak negatif, yaitu penggunaan pupuk dan pestisida tinggi yang ternyata telah mencemari sebagian sumber daya lahan, air, dan lingkungan. Menurut Anonim (2005), pemberian pupuk buatan dan pestisida pada tanaman kubis yang jauh di atas ambang batas dapat memberikan kontribusi negatif terhadap terhadap mutu produksi, makhluk hidup, dan pencemaran lingkungan yang berdampak buruk terhadap ekosistem. Menyikapi berbagai dampak negatif yang ditimbulkan dari kegiatan pertanian konvensional, perhatian masyarakat dunia perlahan mulai bergeser ke pertanian yang ramah lingkungan. Salah satu upaya alternatif yang dapat dilakukan untuk mengatasi masalah ini adalah dengan mengembangkan pertanian organik yang dapat dikatakan merupakan suatu sistem yang mampu menjaga keselarasan diantara komponen ekosistem secara berkesinambungan dan lestari. Pertanian organik ini mengandalkan kebutuhan hara melalui pupuk organik dan masukan-masukan alami lainnya, misalnya mikroba. Dalam usaha untuk mengembangkan bioteknologi di bidang pertanian organik ini, lembaga penelitian dan perguruan tinggi juga ikut andil melalui penelitian-penelitian tentang mikroorganisme yang mampu menyediakan unsur hara dan pengendalian penyakit. Implementasi yang secara nyata dapat dirasakan oleh para petani adalah dengan pembuatan pupuk hayati (biofertilizer). 86 Biofertilizer adalah inokulan berbahan aktif organisme hidup yang berfungsi untuk menambat hara tertentu atau memfasilitasi tersedianya hara dalam tanah bagi tanaman (Simanungkalit dkk., 2006). Mikroba tersebut antara lain adalah Azotobacter, Azospirillum, dan Rhizobium merupakan mikroba yang mampu menambat unsur nitrogen. Bacillus dan Pseudomonas mampu menambat unsur fosfat. Saccharomyces, Lactobacillus, dan Cellulomonas membantu dalam proses dekomposisi yang menghasilkan unsur kalium. Media tanam yang baik merupakan salah satu syarat untuk meningkatkan produksi tanaman. Dengan mengkombinasikan media tanam dengan pupuk hayati maka tanaman dapat tumbuh baik karena hara yang dibutuhkan ada dalam bentuk tersedia dan dalam jumlah yang cukup. Menurut Sarief (1989), bahan organik dapat memperbaiki kualitas tanah. Dengan pemakaian biofertilizer diharapkan tidak hanya akan memberi dampak positif bagi tanah tetapi juga pada pertumbuhan dan produktivitas tanaman. Selain itu, penggunaan biofertilizer tidak akan meninggalkan residu kimia seperti pada pemakaian pupuk kimia, karena bagian yang dikonsumsi dari tanaman kubis adalah krop (daun). Dengan demikian, diharapkan pula jumlah komoditi ekspor kubis akan meningkat dan memberi keuntungan pada para petani. Pada gilirannya manusia sebagai konsumen utama kubis, akan lebih leluasa untuk mengkonsumsi kubis karena tidak meninggalkan residu kimia yang berbahaya bagi kesehatan. 2 Material dan Metode Penelitian ini dilakukan di rumah kaca UPT Pengembangan Agribisnis Tanaman Pangan dan Hortikultura, Dinas Pertanian Sidoarjo sebagai tempat penanaman dan Laboratorium Mikrobiologi Departemen Biologi Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga sebagai tempat pembuatan biofertilizer dari bulan Februari sampai bulan Juli tahun 2012. Mikroba yang digunakan untuk pembuatan biofertilizer terdiri dari Azotobacter, Azospirillum, Rhizobium sp., Bacillus megaterium, Pseudomonas fluorescens, Saccharomyces cerevisiae, Lactobacillus plantarum, dan 87 Cellulomonas. Jenis benih yang digunakan adalah F1 Hybrid Cabbage Seed Grand 22 dari PT. BISI Internasional Tbk. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap dengan 10 perlakuan, yaitu: M1D0- (tanah tanpa biofertilizer dan NPK), M1D0+ (tanah dan NPK), M1D5 (tanah dan 5 mL biofertilizer), M1D10 (tanah dan 10 mL biofertilizer), M1D15 (tanah dan 15 mL biofertilizer), M2D0- (campuran tanah dan kompos), M2D0+ (campuran tanah dan kompos dan NPK), M2D5 (campuran tanah dan kompos dan 5 mL biofertilizer), M2D10 (campuran tanah dan kompos dan 10 mL biofertilizer), M2D15 (campuran tanah dan kompos dan 15 mL biofertilizer) masing-masing perlakuan diulang 3 kali. Campuran tanah dan kompos yang digunakan adalah dengan perbandingan berat 1:1. Media tanam yang akan digunakan dimasukkan ke dalam polybag ukuran 15kg. Perbedaan perlakuan dimulai saat penanaman bibit, sedangkan untuk penyemaian menggunakan media tanah dan pupuk kandang dengan perbandingan volume 1:1. Pemupukan dilakukan pada saat 6 hari sebelum tanam, 30 dan 50 hari setelah tanam. Pemupukan dilakukan secara melingkar di sekitar tanaman dengan jarak 5 cm dari batang. Perawatan yang dilakukan adalah dengan melakukan penyiraman setiap hari saat pagi dan sore hari. Pengamatan dilakukan terhadap pertumbuhan, yaitu tinggi tanaman (cm), jumlah daun yang terbentuk (helai) dan diameter krop (cm) serta produktivitas dengan menimbang berat basah krop (g). Setelah data didapatkan kemudian dianalisis dengan program SPSS menggunakan uji One Way ANOVA ƲGDQ dengan uji lanjutan LSD (Least Significant Difference) jika ada beda yang signifikan. Uji efektivitas biofertilizer, untuk menentukan apakah suatu pupuk mempunyai nilai efektivitas terhadap hasil tanaman baik secara agronomis dan secara sosial ekonomi digunakan rumus Relative Agronomic Effectiveness (RAE) dihitung dengan rumus (Machay, et al., 1984) : 88 3 Hasil dan Pembahasan Hasil dari pengaruh interaksi dosis biofertilizer dan jenis media tanam terhadap parameter pertumbuhan dan produktivitas perlu dilakukan uji statistik untuk mengetahui pengaruh dari masing-masing perlakuan. Pada uji statistik data yang digunakan adalah data minggu ke-15 (saat panen). Hasil dari uji statistik untuk masing-masing parameter ditunjukkan pada tabel 1.1 dan gambar 1. Tabel 1.1. Data parameter pertumbuhan dan produktivitas tanaman kubis saat panen. Pertumbuhan Produktivitas Tinggi tanaman Jumlah daun Diameter Berat basah krop (cm) (helai) krop(cm) (g) M1D022±1.9079ab 28±2.5166a 4.5517±0.8829a 17.009±12.2363 M1D0+ 20.5±2.2716a 30±7.9373ab 5.2075±0.7601a 17.7408±7.9634 M1D5 23.5±1.0817b 32±4.0415ab 5.4883±1.0694a 22.1967±4.2863 ab a a M1D10 22.4333±0.8737 28±2.0817 4.2733±1.0471 10.469±6.921 M1D15 21.9667±1.5275ab 28±2.6458ab 4.2867±0.8029a 14.5187±7.3978 M2D025.8667±2.444bc 32±0.5774b 3.6183±1.2983a 11.6011±7.1348 ab a M2D0+ 22.9667±1.097 30±0 4.7933±1.6714a 17.8912±11.799 a a b M2D5 14.3±6.634 27±2.3094 0.965±1.6714 1.3522±2.3421 abc a ab M2D10 21.2667±7.6291 28±1.5275 3.3267±2.881 12.1579±11.7563 M2D15 25.6±1.5875c 29±1.5275a 5.3383±0.9072a 17.8966±9.3636 Keterangan: * Pada tinggi tanaman nilai rata-rata yang diikuti oleh huruf yang EHUEHGD PHQXQMXNNDQ SHUEHGDDQ \DQJ Q\':'ƲGHQJDQ XML Mann Whitney. * Pada jumlah daun dan diameter krop nilai rata-rata yang diikuti oleh huruf yang berbeda menunjukkan perbedaan yang nyata Ʋ GHQJDQXMLW Perlakuan a b 89 c d Gambar 1. Diagram pengaruh interaksi dosis biofertilizer dan jenis media tanam terhadap: a) tinggi kubis, b) jumlah daun kubis, c) diameter krop kubis, dan d) berat basah krop. M1D0- (tanah tanpa biofertilizer dan NPK), M1D0+ (tanah dan NPK), M1D5 (tanah dan 5 mL biofertilizer), M1D10 (tanah dan 10 mL biofertilizer), M1D15 (tanah dan 15 mL biofertilizer), M2D0-(campuran tanah dan kompos), M2D0+ (campuran tanah dan kompos dan NPK), M2D5 (campuran tanah dan kompos dan 5 mL biofertilizer), M2D10 (campuran tanah dan kompos dan 10 mL biofertilizer), M2D15 (campuran tanah dan kompos dan 15 mL biofertilizer). Dari hasil perhitungan RAE dari rumus di atas didapatkan nilai seperti pada tabel 1.2. Tabel 1.2. Hasil perhitungan RAE Perlakuan RAE (%) M1D5 708,94 M2D10 8,85 M2D15 100,9 Dari tabel 1.1 diketahui bahwa perlakuan M2D15 tidak berbeda signifikan dengan perlakuan M2D0- dan M2D10. Dari hasil rerata tinggi tanaman, M2D0- memiliki nilai rerata tertinggi. Hal tersebut menunjukkan bahwa pemberian/pencampuran kompos dengan tanah mampu menyediakan unsur hara yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman. Menurut Simanungkalit dkk. (2006) kompos merupakan sumber hara makro dan mikro mineral secara lengkap meskipun dalam jumlah relatif kecil (N, P, K, Ca, Mg, Zn, Cu, B, Zn, Mo, dan Si). Selain itu, kompos banyak mengandung mikroorganisme (fungi, aktinomisetes, bakteri, dan alga). Variasi dalam kuantitas macam-macam nutrien esensial yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman itu sangat besar. 90 Kebutuhan kuantitatif tergantung pada jenis tanaman, tingkat hasil panen, dan nutrien tertentu tersebut (Gardner et al., 1991). Menurut Rao (1994) pertumbuhan suatu tanaman tidak hanya tergantung pada kapasitas tanah untuk membebaskan nutriennya tetapi juga tergantung pada kapasitas sistem perakarannya untuk menyerap nutrien-nutrien tersebut secara efisien. Jika tanaman mendapatkan seluruh unsur hara esensial yang dibutuhkan dalam jumlah cukup, maka tanaman akan dapat tumbuh dengan normal (Ridwan, 2011). Pada parameter jumlah daun, dari uji analisis statistik menunjukkan bahwa pada perlakuan M2D0- tidak berbeda nyata dengan M1D0+, M1D5, dan M1D15. Hal ini diduga bahwa kebutuhan tanaman kubis terhadap unsur hara untuk pembentukan daun telah tercukupi pada perlakuan tersebut. Salah satu unsur yang dibutuhkan dalam pembentukan daun adalah nitrogen (N). Menurut Kuswahariani, nitrogen diperlukan untuk pembentukan atau pertumbuhan bagian vegetatif tanaman, seperti daun, batang, dan akar. Tanda-tanda tanaman defisiansi N adalah pertumbuhan terganggu (kerdil), daunnya berwarna pucat, dan biasanya ukurannya lebih kecil dibandingkan dengan biasanya (Ashari, 1995). Hal ini diduga bahwa dengan penambahan kompos, biofertilizer, atau pupuk kimia mampu menyediakan nutrien yang dibutuhkan oleh tanaman untuk pertumbuhan khususnya pembentukan daun. Biofertilizer adalah inokulan berbahan aktif organisme hidup yang berfungsi untuk menambat hara tertentu atau memfasilitasi tersedianya hara dalam tanah bagi tanaman (Simanungkalit dkk., 2006). Menurut Taniwiryono dan Isroi (2008), pupuk kimia buatan memiliki keunggulan dibanding pupuk yang lain, yaitu memiliki kandungan hara yang tinggi dan cepat tersedia. Pada gambar 1 untuk parameter diameter krop setelah dilakukan analisis statistik, menunjukkan bahwa ada pengaruh interaksi antara dosis biofertilizer dan jenis media tanam terhadap diameter krop yang terbentuk. Dari hasil analisis menunjukkan bahwa perlakuan M2D5 tidak berbeda nyata dengan M2D10. Dari hasil rata-rata diameter krop perlakuan M2D5 menunjukkan hasil yang paling rendah. Hali ni diduga pada perlakuan ini menunjukkan kompetisi antara mikroba yang ada dalam kompos dan biofertilizer sehingga tidak mampu menyediakan 91 unsur yang dibutuhkan tanaman dalam pembentukan krop. Perkembangan krop kubis sangat dipengaruhi oleh penyerapan air dan unsur hara oleh akar (Sulastri, 2010). Dari hasil uji statistik pada tabel 1.1 didapatkan bahwa interaksi antara dosis biofertilizer dan jenis media tanam tidak berpengaruh terhadap berat basah krop. Hal ini diduga dengan menambahkan kompos atau biofertilizer mampu menyediakan kebutuhan unsur hara yang dibutuhkan oleh kubis. Menurut De Geus (1967) dalam Subhan (1994), bahwa berat bersih krop sangat dipengaruhi oleh tersedianya unsur hara dalam tanah dan keseimbangan unsur hara tanah dapat mempengaruhi hasil. Selain itu menurut Sulastri (2010) berat krop ini dipengaruhi oleh seberapa banyak hasil fotosintat yang disalurkan ke bagian krop. Pernyataan ini juga diungkapkan oleh Wahyuni dkk. (2004) bahwa hasil tanaman tidak tergantung oleh seberapa besar fotosintat yang dihasilkan tetapi juga dipengaruhi oleh seberapa besar fotosintat yang disalurkan ke bagian hasil tanaman. Diketahui juga bahwa unsur kalium (K) berperan penting dalam fotosintesis karena secara langsung meningkatkan pertumbuhan dan indeks luas daun, dan karenanya juga meningkatkan asimilasi CO2 serta meningkatkan translokasi hasil fotosintesis keluar daun (Wolf dkk., 1976 dalam Gardner et al., 1991). Dari hasil uji statistik didapatkan nilai yang tidak signifikan untuk hasil berat basah krop. Hal ini menunjukkan bahwa pada perlakuan biofertilizer tanpa mengkombinasikannya dengan kompos mampu menghasilkan produktivitas yang sama dengan perlakuan kombinasi kompos dan biofertilizer. Dari perhitungan nilai RAE didapatkan bahwa pada perlakuan M2D5 menunjukkan hasil yang tertinggi 708,94%. Menurut Isroi (2005) jika menggunakan kompos yang matang kandungan haranya kurang lebih mengandung 1,69% N, 0,34% P2O5, dan 2,81% K. Permasalahan yang sering muncul adalah kebutuhan kompos yang cukup banyak untuk mencukupi seluruh kebutuhan hara tanaman. Dibandingkan dengan pupuk kimia, kebutuhan kompos dapat mencapai 10-20 kali lipat lebih banyak dari pada pupuk kimia. Jumlah kompos yang demikian besar ini memerlukan banyak tenaga kerja dan berimplikasi pada naiknya biaya produksi. Untuk mengatasi 92 permasalahan tersebut alternatifnya adalah dengan pemanfaatan mikroba untuk meningkatkan unsur hara bagi tumbuhan dalam bentuk biofertilizer. Mengingat pada saat ini harga pupuk kimia kian mahal dan bahaya dari residu pupuk kimia maka biofertilizer dapat dijadikan pilihan sebagai pupuk alternatif. Kesimpulan 1. Ada pengaruh interaksi antara dosis biofertilizer dan jenis media tanam terhadap tinggi tanaman kubis, jumlah daun, dan diameter krop. 2. Tidak ada pengaruh interaksi antara dosis biofertilizer dan jenis media tanam terhadap produktivitas tanaman kubis. Daftar Pustaka Anonim, 2010, Luas Panen, Produksi, dan Produktivitas Kubis 2009-2010, Badan Pusat Statistik Republik Indonesia, Jakarta. Anonim, http://www.deptan.go.id, 11 Desember 2011. Ashari, S., 1995, Hortikultura Aspek Budidaya, UI-Press, Jakarta. Firmansyah dan S. S. Harjadi., 2003, Pengaruh Bahan Kimia Terhadap Kondisi Krop Kubis KK Cross Dengan Bungkus Plastik Dan Atau Tanpa Bungkus Plastik, Skripsi, IPB, Bogor. Gardner, F. P., R. Brent Pearce, dan R. L. Mitchell, 1991, Fisiologi Tanaman Budidaya Terjemahan, UI-Press, Jakarta. Isroi, http://www.ipard.com/, diakses 9 Agustus 2012 Kuswahariani, W., http://www.scribd.com/doc/46057761/, diakses 9 Agustus 2012. Mulyono, S., 2009, Bercocok Tanam Kubis, Azka Press, Jakarta. Pracaya, 2007, Bertanam Sayuran Organik Di Kebun, Pot, Dan Polibag, PT Penebar Swadaya, Jakarta. Rao, S. N. S., 1994, Mikroorganisme Tanah Dan Pertumbuhan Tanaman, Edisi Kedua, UI-Press, Jakarta. Ridwan, 2011, Pengaruh Pupuk Organik Dengan Pupuk Hayati Untuk Meningkatkan Efisiensi Penggunaan Hara, Pertumbuhan, Dan Produksi Tanaman Cabai, Tesis, IPB, Bogor. Sarief, S., 1989, Fisika-Kimia Tanah Pertanian, CV Pustaka Buana, Bandung. Simanungkalit, R. D. M., D. A. Suriadikarta, R. Saraswati, D. Setyorini, dan W. Hartatik, 2006, Pupuk Organik Dan Pupuk Hayati:Organik Fertilizer And Biofertilizer, Balai Penelitian dan Pengembangan Lahan Pertanian, Bogor. Subhan, 1994, Pengaruh Pupuk Fosfat Dan Dolomit Terhadap Pertumbuhan Dan Hasil Kubis Dataran Tinggi (Brassica oleraceae L.) Kultivar Green Coronet, Bul. Panet. Hort., Vol. XXVI No. 2, 15-22. Sulastri, E., 2010, Penurunan Intensitas Akar Gada Dan Peningkatan Hasil Kubis Dengan Pennanaman Caisin Sebagai Tanaman Perangkap Patogen, Skripsi, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. 93 Taniwiryono, D. dan Isroi, 2008, Pupuk Kimia Buatan, Pupuk Organik, Dan Pupuk Hayati, Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia BPBPI. Wahyuni, T. S., R. Setiamihardja, N. Hermiati, dan KH. Hendroatmodjo, 2004, Variabilitas Genetik, Heritabilitas, Dan Hubungan Antara Hasil Umbi Dengan Beberapa Karakter Kuantitatif Dari 52 Genotip Ubi Jalar Di Kendal Payuk, Malang, Zuriat, 15(2):99-107. 94

Judul: Jurnal Biologi V3(1)

Oleh: Hank Ahmad


Ikuti kami