DAMPAK HUJAN ASAM TERHADAP PERKECAMBAHAN TANAMAN BUDIDAYA

LAPORAN  RESMI

PRAKTIKUM DASAR-DASAR EKOLOGI

ACARA III

DAMPAK HUJAN ASAM TERHADAP

PERKECAMBAHAN TANAMAN BUDIDAYA

Disusun oleh:

Nama                : Miftachurohman

NIM                 : 12/334974/PN?12969

Gol/Kel            : A1 / V

Asisten             :

1.      Aida Kusumastuti

2.      Cerah Bintara Nurman

3.      Wildan Karim

LABORATORIUM EKOLOGI TANAMAN

JURUSAN BUDIDAYA PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS GADJAH MADA

YOGYAKARTA

2013

===============================================================

 I.            TUJUAN

1. Mengetahui pengaruh lingkungan pH rendah terhadap perkecambahan tanaman budidaya.
2. Mengetahui perbedaan tanggapan perkecambahan beberapa tanaman budidaya    pada kondisi asam.

 II.            TINJAUAN PUSTAKA

Hujan asam adalah hujan dengan pH dibawah 5,6. Secara alami hujan asam dapat terjadi akibat semburan dari gunugn berapi, rawa dan laut. Tetapi biasanya hujan asam disebabkan oleh aktivitas manusia seperti kegiatan industri, kendaraan bermotor, pabrik-pabrik dan pembangkit tenaga listrik. Gas-gas yang dihasilkan dpat terbawa angin dan sebelum berubah menjadi asam dapat terdeposit dalam tanah(Diana, 2009).

Hujan asam disebabkan oleh belerang (sulfat) yang merupakan pengotor dalam bahan bajar fosil serta nitrogen diudara bereaksi dengan oksigen membentuk sulfur dioksida dan nitrogen oksida. Pengaruh SO₂  dari limbah berat dduga sebagai pencemaran udara yang banyak mengakibatkan kematian. SO₂ dihasilkan dari pembaran minyak, pabrik kertas dan juga pembakaran yang banyak mengandung bahan bakar belerang(Orahami, 2006).

Sulfur dioksida dan hujan asam mempengaruhi fisiologi dan biokimia tanaman. asam sulfat dapat menghilangkan ion magnesium sehingga mengubah klorofil menjadi phaeofitin. Hubungan ini dapat menyebabkan pengaruh kematian atau pengaruh yang merusak lainya(Pohan, 2004).

Perendaman benih dalam asam sulfat pekat selama 20 menit berpengaruh pada pelunakan kulit benih bagian luar(testa). Asam sulfat juga dapat mempengaruhi perkecambahan melalui peningkatan temperatur. Apabila temperatur pada saat pengenceran asam sulfat tinggi, maka maka akan meningkatkan imbisi asam sulfat kedalam benih. Perlakuan perendaman dengan asam sulfat dikombinasikan dengan lama perendaman yang berbeda akan mempengaruhi banyaknya larutan asam sulfat yang terserap kedalam benih(Suyatmini, 2006).

Pencemaran dapat diartikan sebagai perubahan fisik, kimia, dan biologi yang tidak dihendai oleh udara, tanah dan air. Perubahan tersebut dapat menimbulakn bahaya bagi kehidupan manusia atau spesies-spesies yang berguna, prose-proses industri, tempat tinggal dan peninggalan kebudayaan serta dapat merusak sumber bahan mentah(Odum, 1971).

Pada sebuah studi iklim global, hujan yang disebabkan oleh polusi industri justru mencegah pemanasan global. Hal ini terjadi karena adanya produsen ilmiah gas metan oleh mikroba di lahan basah. Metan diyakini memiliki andil 22% dalam peningkatan efek rumah kac. Metan diproduksi di daerah basah oleh mikroba. Sedangkan hujan asam berlebihan terdapat pada lahan basah hingga 160-175 juta ton per lahan pada 2004(Berts, 2006).

==========================================================

  III.            METODE PELAKSANAAN

Praktikum Dasar-Dasar Ekologi acara III yang berjudul Dampak Hujan Asam Terhadap Perkecambahan Tanaman Budidaya dilaksanakan pada hari Senin, tanggal 25 Maret 2013. Praktikum ini dilaksanakan di Laboratorium Ekologi Tanaman, Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Bahan-bahan yang digunakan adalah benih dari 3 macam tanaman yaitu kacang hijau (Vigna radiata), padi (Oryza sativa), dan jagung (Zea mays), H₂SO_4, aquades_, dan kertas filter. Sedangkan alat-alat yang digunakan antara lain petridish, sprayer plastik, gelas ukur, erlenmeyer, pipet dan pH tester.

Cara kerja yang dilakuakn pada praktikum ini adalah pertama larutan asam dibuat dengan aquades sebanyak 500 ml yang ditetesi H₂SO₄ sampai keasaman tertentu. Kemudian larutan H2SO4 dicatat yang digunakan untuk mempermudah pembuatan larutan selanjutnya.  Dengan cara tersebut dibuat larutan asam dengan keasaman yang berbeda-beda yaitu pH 4, pH 5, pH 6 dan  pH 7. Kemudian masing-masing larutan dengan kadar asam yang berbeda tersebut dimasukkan dalam srayer plastik yang berlainan yang telah ditempeli label. Kemudian petridis sebanyak 36 disiapkan, untuk 4 perlakuan keasaman dan 3 jenis tanaman budidaya. Masing-masing dengan ulangan 3 kali. Biji yang telah disiapkan diatur dalam cawan petridish yang telah dilapisi kertas filter. Masing-masing petridish diisi dengan 10 benih tanaman. Benih yang telah diatur dalam petridish disiram dengan larutan dari sprayer sesuai perlakuan dengan jumlah semprotan yang sama untuk tiap-tiap petridish. Pengamatan dilakukan selama 7 hari meliputi biji yang berkecambah, panjang batang dan panjang akar. Sedangkan pada hari ke-7 diamati pula kecepatan berkecambah, gaya berkecambah dan rasio akar atau batang. Kemudian dibuat grafik perkecambahn dalam berbagai perlakuan.

Gaya berkecambah dirumuskan dengan:

=

Selain itu dihitung pula indeks vigor. Indeks Vigor menunjukkan keserempakkan biji dalam berkecambah. Indeks vigor dirumuskan dengan :

Rasio panjang akar dihitung dengan membandingkan panjang akar dengan panjang batang tanaman.

      IV.            HASIL PENGAMATAN

============================================================

   V.            PEMBAHASAN

Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh lingkungan pH rendah terhadap perkecambahan dan tanggapan berbagai tanaman budidaya. Tanaman yang digunakan dalam perkecambahan ini adalah padi (Oryza sativa), kacang hijau (Vigna radiata) dan jagung (Zea mays). pH yang digunakan dalam praktikum ini adalah pH 4, 5, 6, dan 7. Terjadinya lingkungan pH rendah pada tanaman budidaya yang dibahas pada percobaan kali ini terutama yang diakibatkan oleh masuknya unsur SO₂ dan NO_X ke dalam tanah karena terjadinya hujan asam, yaitu hujan dengan pH < 5,6.

Biji dalam berkecambah memerlukan kondisi tertentu yang mendukung proses berkecambahnya biji diantaranya kondisi lingkungan yang sesuai. Kadar keasaman tanah sangat mempengaruhi mudah  tidaknya suatu biji berkecambah. Tanaman satu dengan yang lain berbeda dalam keperluan pH. Bahkan dalam satu tanaman untuk proses pertumbuhan (perkecambahan, pertumbuhan panjang akar, pertumbuhan panjang akar dan lain-lain) memiliki kebutuhan pH yang berbeda.

Pada dasarnya keadaan yang sangat asam misalnya disebabkan oleh hujan asam dapat mencuci hara dari tanah yang subur sehingga akan terjadi penurunan produktivitas. Selain itu keadaan sangat asam dapat melepaskan logam berat yang dapat meracuni tanaman yang semula terikat dalam garam. Oleh karena itu meski tanaman toleran pada keadaan asam, ketoleranan ini dalam arti tidak ekstrem asam sekali atau sangat basa sekali, tapi keadaan yang mendekati ke asam atau mendekati ke basa. Apabila lingkungan amat sangat asam/basa biji, akar, tunas dapat busuk dan tidak lagi dapat berkecambah, serta tumbuh, karena pada dasarnya perkecambahan membutuhkan keadaan yang medium.

Berikut ini merupakan pembahasan grafik mengenai pengaruh hujan asam terhadap perkecambahan tanaman budidaya. Gaya berkecambah (GB) menunjukkan prosentas pertumbuhan benih setiap harinya. Berikut ini adalah gambar grafik perbandingan GB tanaman pada tiap variasi pH. Tanaman yang digunakan dalam perkecambahan ini adalah padi (Oryza sativa), kacang hijau (Vigna radiata) dan jagung (Zea mays). Grafik yang dibahas meliputi gaya berkecambah, indeks vigor, panjang akar, panjang batang, dan rasio panjang akar/batang.

    A.    Gaya Berkecambah Tanaman Padi (Oryza sativa)

Grafik 1.1 Gaya Berkecambah Tanaman Padi

Gaya berkecambah tanaman padi mencapai puncak pada hari ke-4 pada setiap pelakuan. Pada hari ke-3 gaya berkecambah tanaman padi sudah mulai mendekati puncak. Setelah pengamatan hari ke-4, persentase gaya berkecambah tanaman padi mempunyai rentan yang sedikit. Gaya berkecambah pada tanaman padi yang disiram dengan pH 6 mempunyai persentase gaya berkecambah paling rendah. Sementara penyiraman dengan menggunakan pH 7 mempunyai persentase maksimal, yaitu 100 %. Hal ini tidak sesuai karena seharusnya tanamn padi dapat tumbuh optimal pada kondisi yang lebih asam sekitar pH 4-6. Pada tanaman padi, pengaruh pH terhadap gaya berkecambah terjadi pada pengamatan hari pertama. Pada pengamatan hari selanjutnya, pH tidak mempunyai pengaruh terhadap gaya berecambah.

    B.     Gaya Berkecambah Tanaman Kacang Hijau (Vigna radiata)

Grafik 1.2 Gaya Berkecambah Kacang Hijau

Pada grafik diatas dapat diketahui bahwa gaya pada tanaman dengan pH 7 pada pengamatan hari ke-1 sampai dengan hari ke-2 mempunyai perbedan persentase perkecambahan. Pada pengamatan hari ke-2, pada perlakuan semua pH mulai terjadi kestabilan presentase. Pada pengamatan hari ke-3 sampai dengan hari ke-7, semua perlakuan pH mempunyai persentase gaya berkecambah yang sama. Menurut teori, pH yang rendah akan menjadikan kulit benih menjadi lunak sehingga mempercepat terjadinya perkecambahan. Hal ini jelas sudah membuktikan bahwa grafik di atas sudah sesuai teori bahwa pada awal pengamatan gaya berkecambah yang mengalami persentase gaya berkecambha paling besar adalah pada perlakuan asam, yaitu pH 4, pH 5, dan pH 6.

     C.    Gaya Berkecambah Tanaman Jagung (Zea mays)

Grafik 1.3 Gaya Berkecambah Tanaman Jagung

Pada awal pengamatan, pH 4 dan 5 mempunyai persentase gaya berkecambah yang sama, begitu juga dengan pH 6 dan 7. Namun ph 4 dan 5 mempunyai persentase gaya berkecambah yang lebih besar. Semua biji jagung berkecambah pada pengamatan hari ke-2. Pada pengamatan hari ke-3, persentase gaya berkecambah pada setiap perlakuan mempunyai rentan yang sangat kecil. Pada perlakuan pH 6 menunjukkan tanaman jagung memiliki presentase gaya berkecambah paling rendah. Dari grafik  diatas dapat diketahui bahwa untuk perkecambahan tanaman jagung, pH optimal untuk berkecambah adalah pada keadaan asam.

Indeks vigor (IV) menunjukkan keserempakkan biji dalam berkecambah. Selanjutnya, berikut ini adalah gambar grafik perbandingan IV tanaman pada tiap variasi pH.

   A.    Indeks Vigor Tanaman Padi (Oryza sativa)

Grafik 1.4 Indeks Vigor Tanaman Padi

Berdasarkan grafik diatas dapat diketahi bahwa Indeks Vigor tanaman padi tertinggi berada pada pengamatan hari ke-2 pada pH 7. Setelah itu, Indeks Vigor mengalami penurunan hingga pada akhirnya memunyai nilai 0 (tidak ada lagi benih yang berkecambah).  Pada hari pertama pengamatan, pH 4 dan 5 memiliki indeks vigor yang tinggi. Pada hari ke tiga, indeks vigor dari masing-masing perlakuan pH mengalami tingkat indeks vigor yang hampir sama. Hal ini sesuai dengan teori bahwa pada lingkungan asam, biji akan cepat mengalami perkecambahan karena pelunakan kulit biji yang terjadi lebih cepat pada saat kondisi asam.

   B.     Indeks Vigor Tanaman Kacang Hijau (Vigna radiata)

Grafik 1.5 Indeks Vigor Tanaman Kacang Hijau

Pada grafik diatas dapat diketahui bahwa indeks vigor tanaman kacang hijau pada pH 4 dan 5 memiliki nilai yang lebih besar daripada indeks vigor tanaman kacang hijau dengan pH 6 dan 7.  Indeks vigor tertinggi berada pada hari kedua dengan pH 6. Biji kacang hijau jika berada pada suasana asam maka akan cepat berkecambah karena kulit kacang hijau akan menjadi lebih lunak pada suasana asam. Pengamatan ini sesuai dengan teori yang ada. Perkecambahan pada pH 4 dan 5 menunjukkan kecepatan berkecambah yang laing besar. Pada pengamatan hari ke 2, nilai insekd vigor dari masing-masing tanaman kacang hojau mulai mengalami penurunan dan pada pengamatan hari ke 3 mengalami masa transisi. Pada pengamatan hari ke-4 dampai dengan hari ke 7, nilai indeks vigor mengalami penurunan yaitu sebesar  0.

    C.    Indeks Vigor Tanaman Jagung(Zea mays)

Grafik 1.6 Indeks Vigor Tanaman Jagung

Pada indeks vigor tanaman jagung dapat diketahui bahwa indeks vigorb tertinggi terjadi pada perlakuan pH 4 dan 5. Pada pengamatan hari ke-1, indeks vigor tanaman jagung pada ph 4 dan 5 menunjukkan angka 3,3. Sementara itu, pada perlkauan pH 6 dan 7, indeks vigor tertinggi terjadi pada hari ke 3 dan 2. Grafik diatas menunjukkan bahwa tanaman jagung mempunyai kecepatan berkecambah  terbanyak pada pH 4 dan 5. Pada kondisi mendekati netral, tanaman jagung mendapat unsur yang diperlukan dalam proses perkecambahan. Pada pengamatan hari ke-4, indeks vigor tanaman mulai mendekati angka 0 dan pada pengamatan hari ke-5 indeks vigor tanaman jagung yaitu sebesar 0.

Dalam praktikum ini dilakukan pengukuran panjang akar tanaman padi, kacang tanah, dan jagung pada berbagai perlakuan untuk dibandingkan satu sama lain.Kemudian, berikut ini adalah gambar grafik perbandingan Panjang Akar tanaman pada tiap variasi pH.

       A.    Panjang Akar Tanaman Padi (Oryza sativa)

Grafik 1.7 Panjang Akar Padi

Panjang akar tanaman padi pada grafik diatas diketahui bahwa akar paling panjang dimiliki oleh penyemprotan pada pH 6. Perbedaan pertambahan panjang akar ini mulai dapat terlihat pada pengamatan hari ke-4. Sementara itu, penyemprotan dengan pH 4 menghasilkan panjang akar terpendek. Dari grafik diatas maka dapat daoat diketahui bahwa akar tanaman padi akan tumbuh optimal pada pH 6. Panjang akar akan sangat mempengaruhi pertumbuhan padi selanjutnya, karena fungsi akar sebagai penyerap air dan unsur hara.

     B.     Panjang Akar Tanaman Kacang Hijau (Vigna radiata)

Grafik 1.7 Panjang Akar Kacang Hijau

Pada grafik diatas menunjukkan panjang akar kacang hijau. Berdasarkan grafik diatas dapat diketahui bahwa panjang akar kacang hijau pada berbagai penyemprotan pH mengahasilkan panjang kaar yang hampir sama, namun panjang akar pada perlakuan pH 5 menunjukkan perbedaan yang menonjol. Tanaman kacang tanah mampu tumbuh optimal pada kondisi asam sampai dengan netral. Akar yang panjang bertujuan untuk mengimbangi pertumbuhan yang pesat dari kedelai dengan pencarian unsur hara yang lebih luas.

       C.     Panjang Akar Tanaman Jagung (Zea mays)

Grafik 1.8 Grafik Panjang Akar Jagung

Dari grafik diats dapat diketahui bahwa panjang akar pada perlakuan pH 4 menghasilkan panjang kaar tertingg. Sementara itu, pada perlakuan pH 7 mengasilkan panjang akar terpendek. Hal ini dapat menunjukkan bahwa akar tanaman jagung dapat tumbuh optimal pada suasana asam, sedangkan pada pada suasana netral, akar tanaman jagung memiliki tingkat pertumbuhan yang kurang baik.

Untuk mengetahui tingkat kesuburan tanaman, bukan hanya panjang akar tanaman saja yang dijadikan indikator, melainkan juga panjang batang. Selanjutnya ini adalah gambar grafik perbandingan Panjang Batang tanaman pada tiap variasi pH.

      A.    Panjang Batang Tanaman Padi (Oryza sativa)

Grafik 1.9 Panjang Batang Padi

Dari grafik ditas dapat diketahui bahwa batang tanaman padi dapat tumbuh optimal pada suasana asam, yaitu pada pH 4 dan %. Sementara itu, pada pH 6 dan 7, pertumbuhan batang tanaman padi menunjukkan panjang batang yang tidak optimal. Namun pada perlakuan pH 6 dan 7, batang tanaman padi menunjukkan pertumbuhan tanaman yang stabil. Sementara itu, pada pH 4 dan 5, pertumbuhan panjang batang tanaman padi labil. Pada akhir pengamatan, menunjukkan panjang batang padi yang sangat mencolok antara perlakuan pada pH 4 dan 5 serta perlakuan pada pH 6 dan 7.

       B.     Panjang Batang Tanaman Kacang Hijau (Vigna radiata)

Grafik 2.0 Panjang Batang Kacang Hijau

Grafik diatas menunjukkan bahwa pada pH 4 dan 5, pertumbuhan panjang batang tanaman kacang hijau dapat mencapai pertumbuhan yang optimal, namun pertumbuhanya labil. Pada pH 5 batang tanaman kacang hijau mencapai panjang batang terpanjang. Sementara itu, pada perlakuan pH 6 dan 7 pertumbuhan batang lebih stabil namun memiliki panjang batang yang rendah dibandingkan dengan panjang batang pada perlakuan pH 4 dan 5. Dalam kondisi asam dapat diketahui bahwa panjang batang tanaman kacang hijau dapat tumbuh dengan baik.

      C.    Panjang Batang Tanaman Jagung (Zea mays)

Grafik 2.1 Panjang Batang Jagung

Pada grafik diatas menunjukkan bahwa pada perlakuan pH 4 panjang batang tanaman jagung dapat lebih optimal, namun pertumbuhannya labil. Pada pH 5 dan 6, menunjukkan pertumbuhan panjang batang yang stabil, namun panjang batang yang dihasilkan tidak optimal. Sementara itu pada perlakuan pH 7 menunjukkan pangjang batang terendah meskipun grafik pertumbuhanya menunjukkan pertumbuhan batang yang stabil. Oleh karena itu, tanaman jagung akan mempunyai panjang batang yang optimal jika tumbuh pada suasana asam.

Kemudian pembahasan selanjutnya adalah grafik perbandingan Rasio Akar/Batang tanaman pada tiap variasi pH.

       A.    Rasio Akar/batang Tanaman Padi (Oryza sativa)

Grafik 2.2 Rasio Panjang Akar dan Panjang Batang Padi

Rasio panjang akar dan panjang batang padi tertinggi beradap pada pH 4. Hal ini dapat diketahui dari hasil pengamatan hari ke 3. Dari grafik diatas maka dapat diketahui bahwa padi sangat baik tumbuh pada kondisi pH asam. Pada suasana asam, unsur-unsur yang diperlukan tanaman padi untuk pertumbuhan menjadi optimum.

     B.     Rasio Akar/batang Tanaman Kacang Hijau (Vigna radiata)

Grafik 2.3 Rasio Panjang Akar dan Panjang Batang Kacang Hijau

Grafik diatas menunjukkan rasio panjang akar dan panjang batang pada kacang hijau. Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa pada pH 6 menunjukkan panjang akar dan panjang batang yang maksimum. Sementara pada perlakuan pada pH 7, grafik yang dihasilkan menunjukkan rasio yang labil. Perlakuan pada pH 6 dan pH 5 cenderung sama. Sementara pada pH 4, menunjukkan rasio yang rendah. Perbandingan panjang batang dan akar yang stabil, menunjukkan bahwa tanaman tersebut toleran untuk hidup dalam kondisi tersebut. Jadi, secara umum dapat disimpulkan bahwa kacang tanah dapat tumbuh optimal pada perlakuan pH 7.

      C.    Rasio Akar/batang Tanaman Jagung (Zea mays)

Grafik 2.4  Rasio Panjang Akar dan Panjang Batang Jagung

Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa rasio panjang akar dan panjang batang pada pH 5, 6, dan 7 menunjukkan rasio yang stabil. Sementara itu, pada pH 4 menunjukkan rasio akar labil. Hal ini menunjukkan pada perlakuan pH 4 pertumbuhan tanaman jagung tidak stabil. Dari hasil grafik diatas dapat diketahui bahwa tanaman jagung dapat tumbuh optimal pada pH 7.

  

=====================================================

 VI.            KESIMPULAN

1. PH berpengaruh terhadap perkecambahan dan pertumbuhan tanaman budidaya.
2. Benih padi (Oryza sativa), benih kacang hijau (Vigna radiata) dan benih jagung (Zea mays) dapat tumbuh secara optimal pada pH 7, meski pada pH agak asam masih dapat tumbuh.
3. Indeks vigor menunjukkan bahwa keserempakkan benih terjadi sekitar hari kedua sampai ketiga.
4. Adanya keasaman di sekitar tanaman dapat menghambat pertumbuhan yang terlihat pada jumlah akar dan panjang batang.
5. Gaya berkecambah, menurut teori, baik jika lebih dari 80% maka secara keseluruhan gaya berkecambah tanaman padi, kacang tanah, dan jagung tergolong baik.

 DAFTAR PUSTAKA

Berts, R. 2006. Hadley center for climate production and research. Journal             Proceeding of the        Natural Academy Sciens -:12-18.

Diana. 2009. Penyebab, Dampak dan Pengendalian Hujan Asam.             <http://earth2.eco.tat.ac.jp/multiplay/diana/hujan.html> . Diakses tanggal 26           Maret   2013.

Odum, E.P. 1971. Fundamental of Ecology. 3th Ed. W.B. Sanders Company,        Philadelphia.

Orahami, H.A. 2006. Optimasi kadar asam dalam asap cair dari kayu karet dalam   RSOI. Agrivita 16:15-16

Pohan, N. 2004. Pencemaran udara. Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik,           Universitas Sumatra Utara. Jurnal Lingkungan Hidup 8:25-26.

Suyatmini, E.D., Hastuti., dan S. Darmanti. 2006. Pengaruh lama perendaman dan            konsentrasi asam sulfat(H2SO4) terhadap perkecambahan benih jati (Tectona             grandis) 4:28-36.