laporan dasar-dasar ekologi acara 3 dampak hujan asam terhadap perkecambahan tanaman

ACARA III

DAMPAK HUJAN ASAM TERHADAP ERKECAMBAHAN TANAMAN

I.                   TUJUAN

1.      Mengetahui pengaruh lingkungan pH rendah terhadap perkecambahan tanaman budidaya

2.      Mengetahui perbedaan tanggapan perkembangan beberapa tanaman budidaya pada kondisi asam.

II.                TINJAUAN PUSTAKA

Hujan asam adalah hujan yang memiliki pH  di bawah 6,5. Secara alami hujan asam dapat terjadi karena semburan dari gunung apai, rawa dan laut. Tetapi biasanya hujan asam diakibatkan oleh aktivitas manusia seperti kegiatan industri, asap dari kendaraan bermotor, pabrik-pabrik, dan tenaga listrik. Gas-gas yang dihasilkan dapat terbawa oleh angin dan sebelum berubah menjadi awan dapat terdeposit di dalam tanah (Diana, 2009). Keasaman hujan biasanya disebabkan oleh karbondioksida diudara yang bereaksi dengan uap air menjadi asam lemah bikarbionat. Jenis asam dalam hujan ini sangat beranfaat  karena adapat melarutkan mineral dalam tanah ynag dibutuhkan oleh tanaman dan hewan. Namun jika tingkat keasaman yang terkandung dalam hujan asam ini terlalu rendah, maka dapat berdampak negatif terhadap makhluk hidup dan lingkungannya. Karena easaman hujan ini juga dapat bersifat korosif dan dapat menyebabkan berbagai jenis gangguan kesehatan pada manusia tumbuhan dan hewan (Lestari, 2012).

Sulfur dioksida dan hujan asam dapat mempengaruhi fisiologi dan biokimia tanaman. Asam sulfat dapat menghilangkan ion magnesium sehingga mengubah klorofil menjadi phaeofilin. Hubungan ini dapat menyebabkan pengaruh kematian ayau kerusakan lainnya (Pohan, 2004). Sebagai contohnya perendaman benih dalam asam sulfat pekat selama 20 menit berpengaruh kepada pelunakan kulit benih dan bagian luas (testa). Asam sulfat juga mempengaruhi pada perkecambahan melalui peningkatan temperatur. Apabila temperatur pada saat pengenceran asam sulfat tinggi, maka akan mengakibatkan imbisi asam sulfat ke dalam benih. Perlakuan perendaman dengan asam sulfat dikombinasikan dengan lamanya perendaman yang brbeda akan mempengaruhi banyaknya larutan asam sulfat yang terserap kedalam benih (Suyatmini, 2006).

Berlebihnya tingkat konsentrasi zat pencemar NO_X dan SO_X hingga melampaui garis batas toleransi yang diperkenankan akanmempunayai dampak negatif yang berbahaya terhadap makhluk hidup dan lingkungan, serta berpengaruh terhadap kualitas air hujan (hujan asam) yang berakibat pada mata rantai makanan berikutnya yaitu pada ekosistem flora dan fauna. Pada kondisi tertentu, oksida sulfur dan oksida nitrogen dari hasl pembakaran bahan bakar fosil akan berubah secara kimiawi di atmosfer menjadi asam sulfat dan asam nitrat. Adanya SO di udara dalam bentuk gas hanya mungkin jika konsentrasi uap air terlalu rendah. Jika uap air tersebut tedapat dalam jumlah cukup SO dan uap air akan segera bergabung membentuk droplet asam sulfat (H₂SO₄). Perubahan NO_X menjadi HNO₃ juga terjadi di atmotsfer yang kemudian juga bereaksi dengan cepat dengan partikel nitrat. Pencemaran lain seperti karbon dioksida dan senyawa organik yang mudah menguap ikut berperan pula dan dalam bereaksi dengan kedua asam kuat tersebut. Kedua bentuk asam tersebut yaitu asam nitrat dan asam sulfat akan tercuci dan terlarut dalam air hujan yang beraakibat kepada hujan asam, dan akan mengakibatkan banyak kerugian (Budiyono, 2009).

Polui ini akan menyebar dari subernya melalui dispersi dan disposisi, yang dapat menyebabkan penurunan kualitas udara, kualitas air, dan kandungan mineral serta hara dalam tanah (Iswan, 2010). Pencemaran itu sendiri dapat diartikan sebagai perubahan fisik, kimia dan biologis yang dapat terjadi pada udara dan air. Perubahan-perubahan tersebut dapat menimbulkan bahaya bagi kehidupan manusia dan makhluk hidup yang lainnya, serta juga merusak proses-proses industri, serta merusak sumber daya mentah (Odum, 1971).

Namun dibalik banyaknya kerugian yang ditimbulkan oleh hujan asam, hujan asam juga memiliki dampak positif yaitu hujan asam memberikan keuntungan berupa menimalisir pemanasan global dengan adanya produsen ilmiah gas methan oleh mikroba dilahan basah. Methan diyakini memiliki andil 22% dalam peningkatan effect rumah kaca. Methan diproduksi oleh mikroba di lahan basah (Berts, 2006).

Proses terjadinya hujan asam adalah hujan asam dapat dibentuk oleh reaksi dari gas yang mengandung sulfat. Sulfat dioksida (SO₂) bereaksi dengan oksigen (O₂) dengan bantuan sinar ultraviolet, kemudian proses ini akan menghasilkan sulfat trioksida (SO₃) yang akan menyatu setelah bereaksi, yaitu melalui air laut yang naik ke udara dengan tujuan menghasilkan asam sulfat (H₂SO₄). Proses ini kemudian menyatu dengan gas yang terkandung dalam menghasilkan aminia udara. Partikel yang terkandung dan yang mengendap di udara akan digerakkan oleh angin untuk membentuk tetesan halus dari suatu tempat ke tempat lain. Ketika dimana semuanya sudah terkumpul pada suatu tempat, maka tetesan asam sulfat dan amonia butiran sulfat akan memecah dalam bentuk butiran air dan jatuh kepermukaan bumi menjadi hujan asam (Matahelumual, 2010).

III.             METODE PELAKSANAAN PRAKTIKUM

Praktikum dasar-dasar ekologi acara III yang berjudul Dampak Hujan Asam Terhadap Perkecambahan Tanaman Budidaya dilakukan di Laboratorium Ekologi Tanaman, Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian, universitas Gadjah Mada, pada Hari Senin, 24 Maret 2014. Pada praktikum ini alat – alat yang digunakan selama praktikum ini adalah petridish, sprayer plastik, gelas ukur, erlenmeyer, pipet dan pH tester, sedangkan bahan – bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah benih 3 jenis tanaman yaitu padi (Oryza sativa), jagung (Zea mays). Dan kacang tanah (Arachis hypogaea)., larutan H₂SO₄, akuades, serta kertas filter.

Pada pelaksanaan praktikum ini pertama-tama yang dilakukan adalah larutan asam dibuat dengan menggunakan akuades sebnayak 500 ml yang ditetesi H₂SO₄ hingga mencapai kondisi keasaman tertentu yang dapat ditentukan dengan menggunakan pH tester. banyaknya larutan H₂SO₄ yang digunakan untuk membuat larutan dicatat. Dengan cara tadi, dibuat dibuat larutan asam dengan keasaman yang berbeda yaitu pH 4, pH 5, pH 6, pH 7. Selanjutnya masing-masing larutan dengan kadar asam yang berbeda dimasukkan ke dalam sprayer plastik yang berlainan dan diberi label. Lalu petridish disiapkan utuk perlakuan keasaman pada ketiga jenis tnaman budidaya tersebut. Masing-masing perlakuan dilakukan ulangan 3 kali. Biji yang telah disiapkan diatur di dalam cawan petridish yang telah dilapidi kertas filter. Pada masing-masing petridish ditanami 10 biji tanaman.

Pengamatan dilakukan selama 7 hari yang meliuti jumlah biji yang berkecambah, panjang batang dan panjang akar. Terakhir, pada hari ke 7, diamati kecepatan berkecambah, gaya berkecambah, dan rasio akar/batang. Kemudian dibuat grafik perkecambahan dalam bernagai perlakuan. 

IV.             HASIL DAN PEMBAHASAN

A.    Hasil Percobaan

Tabel 4.1.1 Banyaknya Biji Padi yang Berkecambah

PH	Banyak biji yang berkecambah pada hari ke-
	1	2	3	4	5	6	7
pH 4	0,00	0,00	7,50	9,00	9,25	9,50	9,50
pH 5	0,00	0,00	6,50	8,75	9,75	10,00	10,00
pH 6	0,00	0,00	8,00	9,50	9,50	9,75	9,75
pH 7	0,00	0,00	7,25	8,75	9,00	9,25	9,25

Tabel 4.2.2 Tinggi Batang Padi

PH	Panjang Batang (cm) hari ke-
	1	2	3	4	5	6	7
pH 4	0,00	0,00	0,24	1,07	2,18	3,38	4,02
pH 5	0,00	0,00	0,27	1,03	1,87	2,96	3,83
pH 6	0,00	0,00	0,65	1,35	1,89	3,02	3,83
pH 7	0,00	0,00	0,42	1,41	2,17	3,00	3,80

Tabel 4.2.3 Panjang Aka Padi

PH	Panjang Akar pada hari ke-
	1	2	3	4	5	6	7
pH 4	0,08	0,24	1,67	2,87	3,31	4,17	4,33
pH 5	0,13	0,34	1,67	3,28	4,02	4,59	4,90
pH 6	0,10	0,32	1,56	3,46	4,17	5,00	5,28
pH 7	0,00	0,04	1,03	2,98	3,71	4,51	4,99

Tabel 4.2.4 Gaya Berkecambah (GB) Tanaman Padi

pH	Gaya Berkecamabah (GB)
pH 4	95 %
pH 5	100%
pH 6	97,5 %
pH 7	92,5 %

Tabel 4.2.5 Indeks Vigor (IV) Tanaman Padi

PH	Indeks Vigor (IV)
	1	2	3	4	5	6	7
pH 4	0	0	1,5	0,37	0,05	0,05	0
pH 5	0	0	2,16	0,56	0,20	0,04	0
pH 6	0	0	2,66	0,37	0	0,04	0
pH 7	0	0	2,41	0,37	0,05	0,04	0

Tabel 4.2.6 Rasio (PA/PB) Tanaman Padi

PH	Rasio tanaman padi  pada hari ke-
	1	2	3	4	5	6	7
pH 4	0	0	6,95	2,68	1,18	1,23	1,07
pH 5	0	0	6,80	3,18	2,14	1,55	1,27
pH 6	0	0	2,40	2,56	2,20	1,65	1,37
pH 7	0	0	2,45	2,11	1,70	1,50	1,31

B.     Pembahasan

               Hujan asam merupakan hujan dengan pH kurang dari 5,7. Hujan asam biasanya disebabkan oleh unsur-unsur SO_X dan NO_X yang menyebabkan nilai ph air hujan turun, ph rendah atau kondisi asam berpengaruh kepada semua makhluk hidup yang ada di muka bumi. Pada tanaman sendiri akan berpengaruh terhadap proses perkecambahan. Dampak hujan asam ada dua, yaitu deposisi basah dan deposisi kering. Deposisi kering dapat berupa gas asam dan aerosol yang dapat mengakibatkan stress umum pada tanaman, sedangkan deposisi basah berupa hujan, kabut dan salju yang dapat menyebabkan kulitas dan kuantitas anaman terganggu.

              Pada dasarnya keadaan yang sangat asam dapat mengganggu perkecambahan dan pertumbuhan biji, walaupun biji tersebut toleran atau tahan terhadap suasana lingkungan yang asam. untuk membuktikan hal tersebut maka dilakukan percobaan seperti praaktikum Dasar-dasar Ekologi dengan judul Dmpak Hujan Asam terhadap perkecambahan tanaman bididaya. Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan beberapa jenis biji tanaman budidaya diantaranya padi (Oryza sativa), kacang hijau (Vigna radiata), jagung (Zea mays). Pada percobaan ini biji tanaman budidaya tersebut akan diberikan larutan H2SO4 dengan perlakuan pemberian ph yang berbeda-beda, yaitu ph 4, ph 5, ph 6 dan ph 7, kemudian diamati tanggapan biji-biji tersebut terhadap perlakuan keasaman. Oleh sebab itu, maka dalam praktikum ini akan didapatkan panjang akar, panjang batang, gaya berkecambah (GB), indeks vigor (IV), dan rasio untuk setiap tanaman.

Tanaman Padi (Oryza sativa)

Gambar 4.2.1 Histogram Panjang Batang Tanaman Padi

              Histogram di atas merupakan panjang batang padi selama 7 hari yang dikecambahkan pada berbagai perlakuan yaitu perlakuan pada ph 4, ph 5, ph 6 dan ph 7 menunjukkan bahwa pada ph 4 memiliki panjang batang terpanjang, kemudian diikuti oleh ph 6, ph 5 dan yang paling pendek adalah pada perlakuan ph 7. Hal ini dikarenakan tidak semua tanaman bisa tumbuh secara optimal pada ph yang terlalu tinggi, jika suatu tempat memiliki kandungan asam yang terlalu tinggi, maka akan berakibat buruk pada pertumbuhan tanaman, yaitu dapat berupa perkecambahan tanaman terganggu, tanaman menjadi pendek, dan merusak sel-sel pada tubuh tumbuhan dan sebagainnya.

Gambar 4.2.2 Histogram Panjang Akar Tanaman Padi

            Pada histogram di atas di dapatkan bahwa pada perlakuan pH 6 merupakan perkecambahan yang memiliki akar yang paling panjang selama 7 hari pengamatan. Kemudian diikuti dengan PH 7, ph 5, dan terakhir ph 4. Perkecambahan akan akan tumbuh dengan baik pada keadaan lingkungan yang dengan ph netral. Sebab, jika suatu lingkungan terlalu asam maka biji akan mengalami perlambatan terhadap perkecambahan, karena efek asam pada perkecambahan dan pertumbuhan adalah merusak sistem perkecambahan dan perakaran yang ada. Pada histogram diatas dari perlakuan dengan ph 4 sampai perlakuan ph 6 mengalami selisih panjang akar yang cukup tinggi ke arah perlakuan pada ph 6. Hal ini sudah sesuai dengan teori. Hanya saja pada perlakuan dengan ph 7 harusnya lebih tinggi dibandingkan ph yang lainnya, hal ini mungkin saja di sebabkan oleh faktor lain karena dimungkinkan jika pada percobaan terlalu banyak menyiramkan larutan asam, sehingga kandungan asam berlebih pada perkecamabahan tersebut, dengan berlebihnya kandungan asam maka akan menyebabkan penurunan daya tumbuh pada tanaman perlakuan ph 7.

           

           

            Gamabar 4.2.3 Histogram gaya perkecambahan (GB) Pada Tanaman Padi

              Pada histogram diatas dapat kita lihat bahwa gaya perkecambahan yang tertinggi dialami oleh perkecambahan pada perlakuan ph 5, kemudian secara berurutan diikuti perlakuan pada ph 6, kemudian ph 4, dan yang terakhir perlakuan pada ph 7. Disisni dapat dilihat bahwa GB yng terendah dialami oleh perkecambahan dengan perlakuan ph 7. Hal ini dapat terjadi karena kualitas tiap-tiap biji tanaman tersebut berbeda-beda, ada biji yang peka terhadap kadar asam yang tinggi dan ada pula yang tidak. Biji padi pada perlakuan ph 5 dimungkinkan merupakan biji yang memiliki sifat tahan terhadap kadar asam, sehingga banyak atau sedikitnya asam tidak akan terlalu berpengaruh terhadap pertumbuhannya. berebeda dengan biji padi pada perlakuan ph 5 yang memungkinkan merupakan biji yang memiliki sifat rentan terhadap kadar asam yabg tinggi, sehingga jika kadar asam berlebih maka akan berpengaruh menghambat pertumbuhan biji tersebut.

Gamabar 4.2.4 Grafik Indeks Vigor Tanaman Padi Pada Berbagai Perlakuan

            Pada grafik ini menunjukkan pengamatan indeks vigor tanaman padi selama tujuh hari. indeks vigor merupakan kecepatan biji untuk berkecambah. Oleh karena itu dari grafik di atas dapat diketahui bahwa indeks vigor tertinggi pada biji padi adalah pada perlakuan ph 6, yang kemudian secara berurutan diikuti oleh perlakuan ph 7, kemudian ph 5, dan yang terakhir perlakuan ph 4. Pada grafik di atas dapt diketahui bahwa pada hari pertama sampai hari kedua semua biji belum mengalami perkecambahan, perkecambahan baru muncul dengan pesat setelah hari kedua. dan mengalami pertumbuhan tertinggi sekitar hari ketiga, dan setelah itu pertumbuhan berlahan-lahan mengalami penurunan pertumbuhan pada hari keempat dan kelima, sampai akhirnya tidak tumbuh dan berkembang sama sekali pada hari terakhir atau hari ke tujuh. Hal ini dikarenakan kecepatan berkecambah biji padi secara optimal  baru terjadi pada hari ketiga, karena dimungkinkan hormon-hormon pertumbuhannya baru aktif  optimal pada saat hari yang ketiga, dan mengalami penurunan fungsi hormon pertumbuhan pada hari ke tujuh, sejingga pada hari ketujuh perkecambahan sama sekali tidak terjadi pada semua perlakuan.

Gambar 4.2.5 Grafik Rasio Tanaman Padi

              Grafik di tas menunjukkan rasio tanaman padi selama tujuh hari pengamatan. Rasio merupakan perbandingan panjang akar dengan panjang batang biji yang berkecambah. Pada grafik di atas, ditunjukkan bahwa rasio yang tertinggi terjadi paha perlakuan ph 4. dan secara berurutan diikuti oleh perlakuan ph 5, kemudian ph 6 dan yang terakhir ph 7. Pada pengamatan rasio ini, terjadi hasil yang terlalu acak, sehingga tidak dapat diperhatikan secara pastil pengaruh keasaman terhadap perkecanbahan biji padi. Hal ini dapat terjadi karena biji padi yng dipergunakan memiliki kualitas yang berbeda antara yang satu dengan yang lainnya. Fktor lain yang mempengaruhi adalah perlakuan yang diberikan kepada setiap biji padi bisa saja berbeda dalam jumlah banyaknya penyemprotan yang dilakukan. Akan tetapi, secara teori seharusnya ph 7 memiliki rasio yang paling tinggi karena dengan panjang akar yang lebih panjang dibandingkan perlakuan yang lain dibagi dengan panjang batang yang dimiliki perlakuan lain, maka hsilnya seharusnya rasio ph 7 merupakan rasio tertinggi.

V.         KESIMPULAN

1.      Dalam pertumbuhan tanaman, ph memiliki pengaruh yang cukup besar sehingga dapat dilihat dari panjang akar dan panjang tanaman akan terpengaruh.

2.      Pengaruh tingkatkeasaman yang tinggi meliputi penurunan kualitas dan kuantitas tanaman, mengganggu metabolisme tanaman, dan mengganggu pengangkutan unsur hara dalama tanah.

3.      Tanaman yang digunakan dalam praktikum ini adalah padi (Oryza sativa), jagung (Zea mays), dan kacang hijau (Vigna radiata). biji-biji tanaman ini masih bisa tumbuh dalam kondisi asam waaupun ada yang mengalami gangguan yaitu berupa pertumbuhan yang lambat.

DAFTAR PUSTAKA

Berts. 2006. Hadleycenter for climate produktion and research. Journal Proceedings of The           Natural Academy of Science, Inggris.ara 2

Budiyono . 2009. Pencemaran udara dan dampak pencemaran udara pada lingkungan. Jurnal        Berita Dirgantara 2:37-40

Diana.2009. Penyebab dampak dan pengendalian hujan asam. http://eart 2.                    ecotat.ac.jp./multiplay/diana/hujan.html . Diakses tanggal 26 maret 2013.

Hewitt, Paul, G. 2003. Conseptual intergrated science. San Fransisco : Person Education, Inc.

Iswan. 2010. Hujan asam adalah http://www.kamusq.com/2012/10/hujan-asam-adalah-      pengertian-dan.html . Diakses 13 Mei 2013

Matahelumuel, B.C. 2010. Potensial terjadinya hujn asam di Kota Bandung. Jurnal            Lingkungan dan Bebcana Geologi. 1(2):59-70.

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

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

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

LAMPIRAN

1.      Gambar Perkecambahan Padi

A.    Perlakuan dengan ph 4

      

Gamabar 6.1.1 perlakuan 1                                   Gambar 6.1.2 Perlakuan 2

B.     Perlakuan dengan PH 5

 

Gamabar 6.2.1 Perlakuan 1                                     Gambar 6.2.2 Perlakuan 2

C.    Perlakuan dengan PH 6

 

Gambar 6.3.1 perlakuan 1                                           Gambar 6.3.2 Perlakuan 2

D.    Perlakuan dengan PH 7

 

            Gambar 6.4.1 Perlakuan 1                                           Gambar 6.4.2 Perlakuan 2

 *(SUMBER : DOKUMENTASI PENGAMAT)