F r
YOL IX No 2 Oktober 20ll
rssN16e3- 3931
BIOEDUKASI Jurnal Biologidan Pembelajarannya Sarhun tcrbil dua kali Aprtl dan Oktober, berisi tulisan ilmiah tentangbiologi b.ik h$il penelitiankependidikandan non kependidikan,dan kajian analitiskritis bidangbiologi danpernbelajarannya.
DEWANREDAKSI Ketua Sekretaris Bendahara
M.S.,Ph.D. Drs.WachjuSubchan, SulifahApriliaH., S.Pd., M.Pd. Dra.Pujiastuti, M.Si.
DewanRedaksi Dr. Suratno, M.Si. Drs.SlametHariyadi,M.Si. Ir. ImamMudakir,M.Si. Penyunting Ahli
TataUsahadanSirkulasi Alamat Redaksi
Prof.Dr. AD Corebima,M.Pd.(UM) Prof.Dr. S. DjalalTandjungM.Sc.(UCM) Prof.SoeparnanKardi.Ph.D.([JNESA) Prof.Dr. JokoWaluyo,M.Si. (t NEJ) Dr. Dwi Wahyuni,M.Kes(LJNEJ) Nismah,M.S.,Ph.D.(LJNILA) Dr. BambangSupeno, M.Pd.(UNEJ) Tamyis BiologiFKIP ProgramStudiPendidikan LJNEJ. Jl. KalimantanNo. 37 KampusBumi Timtr TegalbotoJember68121Jawa Telp.+ 62 0331334 988 E-mail: wachjus63 com @yahoo.
Langganan2 nomor setahunRp. 50.000; uang dapat dikirim ke alamat rekening atasnarnaPujiastutiNo. Rek.030 000 495 221920 BNI CabangUNEJ BIOEDUKASI diteftitkan oleh ProgramStudi PendidikanBiologi FKIP UNEJ
Bioedukasi VoL D( No.2 OHober 201I
VOL.IX No- 2 Oktober 2011
ISSN1693-393r
BIOEDT]KASI Jurnal Biologi dan Pembelajarannya Uji Efek Hepatoprotektor Ekstrak Tapak Liman (Elephantopus SchoberL.) pada Mensii JantanGalur Swiss (L. Winarti, N. S- Hadi)
I l0 - 120
Upaya Meningkatkan Hasil Belajar dengan MenerapkanPembelajaran Kooperatif Tipe Stad (StudentTeam Achievement Devisions,)dengan Praktikumpada Siswa KelasVIIIA SMPNegeri I Mayang Tahun Pelajaran20lOlZOll (E. Smlasmi)
l2l - 127
ImplementasiLessqn Sndy padaMatakuliah SPT I dengan MenggunakanPendekatanKontekstual untuk Meningkatkan Hasil Belajardan Aktivitas MahasiswaPendidikanBiologi FKIP Universitas Jember(S. A. Harini)
128- 139
PengaruhSimulasi Hujan Asam terhadap KandunganSukrosa, p[I, dan Kadar Aii Daun Murbei Morus Multicaulis Perr (J. Prihatin)
140- 153
Pengembangandan Validasi Metode KlT-Demitometri untuk PenentuanKadar Kafein dalam Teh Celup Kemasanyang Beredar Di SeluruhSupermarket Di KabupatenJember (Y. Retnaningtyas)
154- 164
PengaruhEfective Microorganism-4 (Em-4) dan Waktu Pengomposanpada MediaTumbuh terhadap Pertumbuhandan ProduksiJamur Merang(Volvariella Volvaceae(Bull. Ex. Fr-)) (I. N. Asyiah, I. Mudakir, M. L. Bararah)
165- 111
Pengembangan Formula Antinyamuk Emulgel Minyak Kunyit sebagai Alternatif PencegahPenyebaranDemam Berdarah Dengue (L. Ameliana, L. Winarti)
178- 190
PengaruhPenambahanLimbah Ampas Tebu, Kulit Kopi, dan Ampas Tahu sebagaiCampuranMedium Tumbuh terhadapPertumbuhandan Produksi Jamur Tiram Putih (Pleurotus Ostreatus) (I.N. Asyiah, IMudakir,I.N. Rahayu) InventarisasiTumbuhan Paku (Reridophyta) Di Kawasan Wisata Air Terjun Tirto Kemanterl KecamatanKalibaru, KabupatenBanyuwangi sebagaiSumber Belajar Biologi (Pujiastuti, Sulifah Aprilya H, Alfian NurA.T)
BioedulrasiVol- IX. No.2 OWoher 201I
l9t - 200
20t - 2rr
PENGANTAR REDAKSI
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang relah melimpahkan rahmad dan karuniaNyasehinggaJurnalBioedukasi dapat kembali hadir di hadapan pembacaEdisi kesembilan Oktober tahun 20ll
ini menyajikan berbagai
sembilanartikel dalam lingkup biologi dan kependidikanbiologi yairu enam artikel menyajikan hasil penelitian biologi dan riga artikel menyajikan tentang kajian kependidikan biologi.
Kontribusi artikel-artikel tersebut
menjadi salah satu daya tarik Jurnal Bioedukasi dalam menyajikan hasil riset sehinggapara pembacatidak hanya mendapatkaninformasi hasil riset biologi tetapijuga hasil riset tentangpembelajaranbiologi. Akhirnya kami berharap bahwa jurnal Bioedukasi ini dapat memberikan manfaat bagi seluruhpembaca.
Redaksi
Bioedulcosi VoL IX. No.2 Olaober 201 I
Jekti Prihatin@_
PengaruhSimulasi Hujan Asam terhadap-...-..-...140
PENGARUH SIMTJLASI ITUJAN ASAM TERHADAP KANDT]NGAN ST'KROSA,PH, DAN KADAR ATR DATJN MtlRBEl (MorusmulficaulisPerr.) (Ef.fectof SimulatedAcid Rain on Sucrose,pH, and llater Contentso.fMulberry Leaf
Mprus..nn-rrltie-a-u! i-qPerr.) Jelrti Prihatins Abstract Nowadays, acid rain phenomenon is very common in Indonesia. The inJluence of acid rain on biochemical compounds of mulberry plant is very crucial to - -+ stud!, since mulberry plant is the sole food for the domesticated silkworm, Bombyx moi- The aim of this study vns to determine the efect of simulated acid rain" on sucrose, pH, and water contents in young and mature leaves of Morus multicaulis Perr- during wateing 2, 4, 6, and 8 veeks. As many as 180 stems of Mulberrl, plant were grown in polybags and watered with artificial acid rain pH 5.6; 4.6; 3.6for 8 weel<s. As a contol were used well wuter pH 7.0 and artifcial acid rain without sulfuic acid pH 6.2. Data were analyzed using multivaridte anova. Signifcant results were followed by LSD 5% and multiple regression analysis. The lowest biochemical contents in young und mature Ieaves were showed on pH 3.6for 8 vweks, i.e. sucrose 2.90% and 2.240%,pH 4.5 and 4-45, water content 78.89% and 7l.l7o/o, conseczttively.T'he highest . biochemical contents in young and mature leaves were sucrose 4.77%oand 4.72%, pn 0..23and 6.32 at pH 6.2 for 6 weeks, and water content 6494 ond 8I-59% in the well water for 2 weks. The conclusion, acid rain trestment caused in decreasing of sucrose, pH and wster contents of young and mature leaves mullberrvKeywords: acid rain, sucrose, pH, water content, mulberry leaf
Pendahuluan Hujan asamdidefinisikan sebagaisegalamacam hujan denganpH di bawah 5,6. Hujan secaraalami bersifat asam(pH sedikit di bawah6), karenakarbondioksida (COJ di udara yang larut dengan air hujan akan membentuk asam karbonat, suatu asam lemah (Re Velle & Re Velle, L992)- Jenis asam dalam hujan ini sangat bermanfaat karenamembantu melarutkanmineral dalam tanah yang dibutuhkan oleh tumbuhan dan binatang-Di Surabaya,hujan asam yang terjadi sebesar787o selama
t Dr. Jekti Prihatin,M.Si adalahdosenPendidikanBiologi FKIP UniversitasJemberE-maiI : jekti p @yahoo.co.id
Bioeduktsi Vol- IX No.2 Oktober20II
l
Jekti Prihatin @_
Pengaruh SimulasiHujan Asam terhadap.....-..... L4't
1993-2003-Hujan asam telah terjadi di Jakartasejak tahun 1984,di Cisarua sejak 1989,di Bandung sejak 1994,dan di Surabayasejak 1993 (Budiwati, dkk., 2007). Hujan asam sangatmempengaruhi kandunganbiokimia daun murbei, yaitu menyebabkanpenurunankandungan protein total, gula total, dan vitamin C daun murbei (Prihatin, 2010). Kandungan protein sangatberperan dalam mempengaruhi pertumbuhanulat sutera. -Gula, khususnya sukrosa, merupakan fagostimulan yang sangat dikenal. Sukrosa dan fruktosa sangat merangsang makan pada ulat Pieris brassicae dan Spodoptera spp- (Dadd, 1985)- Selain fagostimulan, sejumlah tipe glukosida berperansebagai kemikalia deteren yang menyebabkanseranggamenolak makan. Keseimbanganfagostimulan dan deteren barangkali merupakan pembeda akhir palatibilitas suatu pakan. Pada larva l.epidoptera Pieris brassicae,jumtah pakan yang dimakan merefleksikankeseimbanganinput dari reseptorgula dan glukosida (fagostimulant) pada satu sisi, dan reseptor deteren (deterrent) pada sisi yang lain (Kerkut & Gilbert, 1985). Derajad keasaman(pH) dan kadar air daun murbei sangat menentukan palatibilitas ulat sutera terhadap daun pakannya-Daun murbei yang disukai ulat suteraadalah daun yang memiliki pH sedikit asam dan kadar air yang tinggi, yaitu pada daun yang sudah mekar sempurna (Prihatin, 2010). Kadar air pada daun umumnyaberkorelasidengankadar protein yang dikandungnya.Makin tinggi kadar air daun umumnya berkdrelasipositif denganprotein daun. Daun muda memiliki kadarair dan protein yang tinggi, sedangkandaun tua memiliki kadarair dan protein yang lebih rendah, dan selulose yang lebih tinggi (Mattson dan Scriber, t987). Protein yang terdapat pada daun pakan merupakan komponen utama pembentuk jaringan dan organ pada ulat sutera murbei. Variasi kandunganprotein pada daun pakanakan mempengaruhipenumbuhan dan produksi kokon ulat sutera (Veda et al., 1997).Tujuan penelitianini adalah untuk mengetahuipengaruhsimulasi hujan asam terhadap kandungan sukrosa, pH, dan kadar air daun muda dan daun tua murbei Morus multicaulis Per.
Bioedulcasi Vol. IX
No. 2 Oktober 2011
Metode Penelitianini menggunakanjenis penelitian eksperimen.Rancanganpercobaan yang digunakanadalah rancangankelompok lengkap teracak(RKI-T) dua faktorial. Variabel bebaspertamaberupaperlakuanhujan asambuatanpada berbagaipH (5,6; 4,6', 3,6) dan kontrol air hujan buatan (pH 6,2) serta kontrol air sumur (pH 7,0), sedangkan variabel bdbas kedua berupa lama perlakuan penyiraman hujan asam buatan(2 minggu,4 minggu,6 minggudan 8 minggu)- Variabel terikat yangdiamati adalah kandungansuk-rosa,pFI,dan kadarair daun murbei. Tanaman murbei berumur 4 MSP (minggu setelahpangkas)diperlakukandengan penyiraman air hujan asam. Selamaperlakuan, tanamandiletakkan dalam naungan plastik, supayatidak terkena hujan dari alam- Penyiramandilakukan dua hari sekali selama 2, 4, 6 dan 8 minggu denganvolume masing-masingpenyiraman sebanyak kurang lebih 500 mitiap polybag,tergantungkebutuhantanaman-Dengandemikian, jumlah pemaparan hujan asamsbbesar 7 , 14,2I dan28 kali penyiraman. Analisis kandungankimia daunyang terpapar hujan asambuatan dilakukan pada daun muda dan dauntua- Daun mudayang dianalisis adalahdaun ke-l sampai3 yang diberikan pada iarva instar l-3. Daun tua yang dianalisis adalah daun ke4 sampai ke-8 yang diberikanpada larva instar4-5(Metode Enzimatis-Spektrofotometer) a. Pengukuran Sukrosa Megaryme International lreland Limited (2OO5)
sesuai
Daun murbei (daun muda atau daun tua) yang akan diekstrak ditimbang sebanyak l0 g- Daun kemudian dihancurkan dengan mortal sampai halus. Akuades ditambahkan sedikit demi sedikit kemudian disaring sampai diperoleh filtrat sebanyak100 ml. SebanyakI ml filtrat diambil dan ditambahkandengan2 ml reagen enzim p fruktosidase,dikocok hingga homogen, serta diinkubasikan pada suhu 37"C selama 5 menit. Kemudian filtnat dikeluarkan dari inkubator dan ditambahkan akuades sebanyak 4 ml, buf",
imidazole I ml, dan reagen NADP/ATP I ml-
Selanjutnya larutan dicampur dan ditambahkan reagenHK/G6P-DH sebanyak0,2 ml kemudiari dicampur hingga homogendan diukur absorbansipada 1"340 nm- Sebagai standar digunakan sukrosa standaruntuk membuat kurva standar. Dari kurva standar diperoleh persamaany = 4,01 l2r{Ola5(x). BioedulrasiVoLIX No-2 OHoher20II
Jekti Prihatin @_ Sukrosa(7o)=
Pengaruh SimulasiHujan Asam terhadap.-..-...-..143
(ebsobsnsi+0,0 I l?) O,O14 5 xns r ss ssEp-lv:lO$
x 10xl007ox2
b. Pengukuran pH sesuaiAOAC (1988) Daun sampel ditimbang sebanyak l0 g kemudian dihancurkanmenggunakan mortal sampai halus- Selanjutnyaditambahkan akuadesdan didiamkan selama l0 menit. Larutan disaring dan filtrat ditampung pada labu takar l0O ml. Akuades selanjutnyaditambahkan sampai batas- Filtrat yang sudah diencerkanselanjutnya dimasukkan dalam gelas kimia dan diukur menggunakanpH meter dengan cara mencelupkanprobe (bagian ujung) pH meter yang telah dikalibrasi sebelumnya denganbffir
4 dan bufer 7: Dicatat nilai pH yang tertera pada layar.
c Pengukuran Kadar Air- Metode Oven sesuaiAOAC (1983) Botol timbang yang akan digunakan sebagaitempat sampeldicuci terlebih dahuludan dikeringkan denganmemanaskannyadalam oven, lalu didinginkandalam desikator.Botol timbang sebelumnyaditimbang dan dicatat beratnya.Sampel daun sebanyakL - 2 g dimasukkanke dalam botol timbang dan dioven padasuhu 100" C selama 5 jam, lalu dinginkan dalam desikator. Selanjutnya, sampel dioven lagi selama I jam pada suhu yang sama, didinginkan dalam desikator lalu ditimbang. Prosestersebutdiulangi lagi sampaidicapai bobotyang konstanKadar air (Vo) = rnassabotol-F massasarnpel-rnassaakhir massasarnpel
x l()OVo
Data kandungan senyawa biokimia daun dan kuantitas daun dianalisis menggunakanMultivariate Anova dengan bantuanO-**
Microsofi Olfice Excell
2W7. Multivariate Anova dipilih untuk mengetahui adaltidaknya perbedaan rerata hasil pada kombinasi perlakuan.Jika analisis data menunjukkan ada perbedaanyang signifikan, maka dilanjutkan dengan uji beda nyata terkecil (Least Signifcant Dilferent/LSD) 5Vo dan lVo. Selain itu, untuk mengetahui besarnya pengaruh perlakuan pH
dan lama pemaparan hujan asam terhadap kandungan senyawa
biokimiadaun murbei dilakukan analisis regresi tinier ganda menggunakanbantuan programSPSSversi 16.
BioedulrasiVoL IX No-2 Oknber 20II
Jekti Prihatin@_Pengaruh
Simulasi Hujan Asam terhadap.-......... TM
Hasil dan Pembahasan Hasil Dilihat dari faktor perlakuan derajad keasaman,kandungan sukrosa pada daun muda dan daun tua memiliki urut-urutan dari yang terendahadalah pemaparan hujan asampH 3,6;4,6:5,6; kontrol air sumur pH 7,0 dan hujan buaranpH 6,2. Jika dilihat dari lama pemaparan,pada daun muda penyiramanmenggunakanair sumur pH 7,0; hujan buatanpH 6,2; dan hujan asam pH 5,6 memiliki nilai sukrosadari yang terendah berturut-turut adalah pada lama pemaparan8, 2, 6, dan 4 minggu. Akan tetapi, pada pemaparanhujan asam pH 4,6; dan 3,6 daun muda dan seluruh perlakuan pH pada daun tua memiliki nilai sukrosa dari yang terendah adalahpada lama penyiraman8,6,2, dan 4 minggu.Dapat dilihat bahwanilai kandungansukrosa terendah selalu pada pemaparanpH 3,6 selama 8 minggu, dan nilai kandungan sukrosatertinggi selalupada lama pemaparanp}{6,2 selama4 minggu (Gambar l). Besarnya penurunan kandungan sukrosa daun muda murbei dat', pH 6,2 menjadi pH 3,6 pada lama pemaparan2, 4, 6, dan 8 minggu berturut-turut sebesar 2l,5vo; 2o,337o,3a,629o dan 33,33Vo;sedangkan besarnyapenurunan kandungan sukrosa pada daun tua murbei berturut+urut sebesar23,9"7Vo; 27,I2Vo; 39,l3%odan 43,57Vo.
6l
q
-v v)
iE#lz.1sa,34.zt #2!12.
Air 9rmur Hujan -buatan pH7,O pH 6,2
Bioedulrasi VoL IX No- 2 Oktober 201I
pH 5,6
pH 46
pH 16
Jekti Prihatin@-Penganth
simulasi Hujan Asam terhadap..-......-.14s
N
x v)
Air Sumur pH 7,O
Hujan buatan pH 6.2
pH 16
pH 4,6
pH 16
r Penyiraman 2 mirggu a Penyiraman4 minggu r Penyiraman 6 mirggu r Penyiraman8 minggu
Gambar l. Diagram Batang KandunganSukrosa Daun Murtrei yang Terpapar Hujan Asam Hasil analisis sidik ragam (Anova) perlakuan.derajad keasamandan lama pemaparan hujan asam menunjukkan pengaruh yang sangat signifikan (p<0,01) terhadap penurunansukrosa daun muda dan daun tua. Interaksi perlakuan derajad keasamandan lama pemaparanhujan asammempengaruhipenurunansukrosa daun -"1' : muda, tetapi tidak mempengaruhi penurunansukrosa padadauntua. Pada daun tua, penyiraman hujan asam berpengaruhmenurunkankandungan sukrosa daun pada pH kurang dari 5,6. Pada penyiraman hujan asam 2 sampai 6 minggu kandungansukrosa daun masih.belum terjadi penurunanyang nyata, akan tetapi sangatmenurunpada penyiraman8 minggu. Pengaruhperlakuan lama pemaparandan derajad keasamanterhadap sukosa daun muda dan daun tua cukup tinggi. Hal ini dilihat dari besarnya koefisien determinasi R2) sebesaro,789 pada daun muda dan 0,832 pada daun tua. Adapun persamaanregresi pada daun muda adalah y - - 0,l63xr - 0,29X2 + 5,333; sedangkanpersamaanregresi padadaun tua adalahy = - 0,4lX | -0,326X2+ 5,763. Dilihat dari penyiraman hujan asam pH ( 5,6, maka pH daun muda murbei mulai dari yang terendahberturut-turut beradapada lama pemaparang,6,4,
dan2
minggu, sedangkanpada daun tua pH terendahberadapadalama pemaparan8 dan 2 "rninggu.,Dilihat dari faktor derajad keasaman,maka pH daun muda dan daun iui: memiliki pola yang sama, yaitu lama pemaparanZ dan4 minggu memiliki pH ii:.,r;:, terendah berturut-turutpada pemaparanpH 3,6; 4,6; 5,6, 6,2; dan 7,0, sedani:, BioedukasiVoLIX No.2 Oktoher2011
Jekti Prihatin@
t46 PengaruhSimulasiHujan Asam terhadap-----------
pada pemaparanhujan asam selama 6 dan 8 minggu memiliki pH daun terendah pH 3,6; 4,6:5,6;7,0; dan 6'2- Adapunjika dilihat dari pada pemaparan berturut-turut lama pemaparan, maka pada daun muda dan daun tua memiliki pola pH daun terendahberturut-turut pada pemaparan8,2, 6, dan 4 minggu- Pemaparanhujan asammenyebabkanpenurunanpada pH daun murtei- Derajad keasamandaun muda terlihatmulai turun padapenyiramanpH < 4'6 setelah4 minggu pemaparan(Gambar 2). BesarnyapenurunanpH daun muda murbeipada penyiramanhujan asam pH 6,2 danpH 3,6 paclalama pemaparan2 minggu adalah dari pH 6'08 menjadi 5'48; padapemaparan4 minggu dari pH 6,13 menjadi4,78; padapemaparan6 minggu dari pH 6,23 menjadi 4,63; dan pada pemaparan8 minggu dari pH 6,13 menjadi 4'5Besarnyapenurunan pH daun tua murbei pada penyiramanhujan asampH 6'2 dan pH 3,6 pada lama pemaparan2 minggu dari pH 6,1 menjadi 5,08; padapemaparan4 minggudari pH 6,2'l meniadi5,08; pada pemaparan6 minggu dari pH 6,32 menjadi 4,97; danpadapemaparan8 minggu dari pH 6,05 menjadi 4,45 (Gambar2)7
u'"u,rr6,rs5,7Q,o,zf't%,rt o,r o,of'13 -:
--Z--:
Air grmur pH 7,0
Huian buatanPH 6,2
'{f
) F
o
BioedukasiVol- IX No- 2 Oktober201I
pH 5,6
Jekti Prihatin@_
PengaruhSimulasi Hujan Asam terhadap....-..--..I47
7
9.os,r.t'9.0
!t'y:=--,^,,,
-6
=<
ja
Ir A2 L
o Air Sumur pH7,O
Hujan buatan pH 6,2
pH 5,6
pH 46
pH 3,6
r Penyiraman2 minggu x Penyiraman4 minggu r Penyirarnan6 minggu r Penyiraman8 minggu
Gambar2. Diagram BatangpH Daun Murbei yangTerpaparHujan Asam Faktor derajadkeasamandan lama pemaparanpenyiramanhujan asamserta interaksinyamemberipengaruhyang sangatsignifikan (P<0,01)terhadappenurunan pH daun muda dan daun tua murbei. Persamaanregresi ganda pengaruhperlakuan hujan asam terhadappH daun muda murbei adalah y = - O,l44Xr - 0,348X2+ 7,609 ad;g;t
R2 sebesar0,831 dan persamaanregresi ganda pengaruhperlakuan terhadap
pH daun tua murbei adalahy = - 0,102X1- 0,3MX2+ 6,97 denganR2 sebesar0,861. Semakin rendah derajad keasamandan lama pemaparanhujan asam,maka semakin rendah pH daun. Kisaran pH daun tidak terlalu banyak, yaitu pada daun muda antara 4,5 sampai6,23, sedangkanpadadaun tua antara4,45 sampai6,32Kadar Air Kadar air daun muda dan daun tua mulai dari yang terendah berturut-turut terdapat pada penyiraman pH 3,6; 4,6; 5,6; '7,0: dan 6,2- Dilihat dari lama pemaparan,maka padadaun muda terdapatdua pola, yaitu padapenyiramanpH 3,6; 4,6; dan 6,2 memiliki kadar air mulai dari yang terendah berturut-turut terdapatpada lama pemaparan8, 6, 2, dan 4 minggu, sedangkanpada penyiraman pH 5,6 dan kontrol air sumur pH 7,0 urut-urutannyadari yang terendahadalahpada pemaparan 8, 2,6, dan 4 minggu. Pada daun tua, seluruhnyamemitiki urut-urutankadarair dari d
yang terendahpadapemaparanhujan asamselama8, 6,4, dan 2 minggu-
Bioedukasi VoL IX No.2 Oktober 20II
Jekti Prihatin @
Pengaruh SimulasiHujan Asam terhadap.--...---..148
Pada Gambar 3, penyiraman hujan asam4 minggu menunjukkan kadar air Besarnyapenurunankadar air daun daunmuda yang paling tinggi (83,11-84,64Vo)mudamurbeidari pH 6,2 menjadipH 3,6 padalamapemaparan2,4,6, dan 8 minggu sebesar2,147o:l,8lVo: 4,L9Vodan4,27Vobcrturut-turut
s
-o
Air fumur pH 7,0
ba
*rasgao,
Hujan buatanpH 6,2
pH 5,6
?f,tn.'"Y*.r,
'n*Er"
:tl
78,247-'3s
(ql
-Ft
Hujan Air Sumur pH 7,d . buatanpH 6,2
pH 5,6
pH 46
pH 3,6
r Penyiraman 4 minggu 2 minggus Penyiraman r Penyiraman 6 minggur Penyiraman 8 minggu
Gambar3. Diagram BatangKadar Air Daun Murbei yang TerpaparHujan Asam PadaGambar 3, tanamanyang disiram selama2 minggu-memiliki daun tua dengankadar air yang paling tinggi (antara 78,24Vosampai 82,67o).Hal ini berarti bahwatanamandengan umur 6 minggu setelahpangkasmemiliki daun yang lunak, meskipun warnanya sudah hijau tua- Pada penyiraman pH kurang dan 4,6 selama 6 sampai8 minggu menunjukkankadar air kurangdai7SVo. Hal ini memberi arti daun sudahkeras. Adapun besarnyapenurunan kandungankadar air daun tua murbei dari pH6,2 menjadi pH 3,6 padalama pemaparan2,4,6, dan 8 muda memiliki kadar air yang lebih tinggi dibandingkan daun tua. Rerata kadar air daun muda pada penelitian ini sebesar82,6LVo,sedangkankadar air daun tua sebesar78,187o.Semakin rendah
BioedukasiVol.IX No.2 Oknber 2011
pH penyiraman, maka makin rendahkadar air daun.Pemaparanhujan asampH < 5,6 selama4 minggu masih dianggapbaik dilihat dari kadarair daun karenadiatas75VoDaun pakanyang ideal untuk ulat suteraadalahdaun yang memiliki kadar air lebih dah 75Vo. Hubungan pengaruh perlakuanderajad keasamandan lama p€maparanhujan asam terhadapparameter kadar air ditunjukkan denganpersamaanregresi kadar air daun muda ! = - O;877Xr- 0,655X2+ 86,77,denganR2 = 0,659. Padadaun tua hubunganyang sama ditunjukkan dengan persamaany - - 1,908Xr - l,308Xz + 86,878denganR2 = 0,881Pembahasan Karbohidrat sebagai produk fotosintesis bersama-samadengannitrogen akan diubah menjadi asam amino dan akhirnya membentukprotein- Karbohidrat (CHzO)r men)rusun kerangka atau struktur tanaman dan merupakan energi metabolikKarbohidrat meliputi macam-macamasam organik, gula sederhanadan kompleks, serta polimer gula, seperti tepung, selulosa, dan hemiselulosa. Asam-asam organiknya merupakan prekursor dari asam amino, yang berpolimerisasi dengan ikatan peptida membentuk protein (Gardner et al-,2008). Pada prosesglikolisis, karbohidrat diubah menjadi heksosafosfat - triose fosfat - asam fosfoenolpiruvat asampiruvat- asetil CoA dan kemudian.masukke siklus Kiebs. Padatempat-tempat tertentudalamjalur glikolisis dan siklus Krebs akan dibentuk berbagaiasam amino yang nantinya akan menyusun protein. Asam amino yang mengandungunsur S (sulfur/belemng) adalah metionin dan sistein- Belerang (S) berasal dari bahan organik tanah dan juga garam-garam anorganik, seperti kalsium sulfat dan magnesiumsulfat yang terdapatpada hujan asam(Gardner et a1.,2O08)-Hujan asam banyak mengandung unsur S. Hanya sedikit sulfit (SOz) dari udara yang diserap lewat daun-Sulfat (SOot) umumnyadiserap lewat akar. Reduksi sulfat menjadi sulfit memerlukan energi (ATP) dalam prosesnya. Reduksi sulfat berlangsung di akar maupun di batang tanaman,tapi sebagian besarbelerang diangkut melalui xilem ke daun da[am bentuk SOn] nonreduksi. Tahap pertamaasimilasi SOa2-dengan ATPmenghasilkan adenosin-5'-fosfosulfat (AP$ dan pirofosfat (PPi). Reaksi tersehut dikatafisis oleh ATP sulfurilase. Sulfido yang dihasilkan dari reduksi APS sec;ua
BioeduknsiVoLIX No-2 Oktober2011
Jekti Prihatin@_Pengaruh
SimulasiHujan Asamterhadap-.--...--..150
ecpat diubah menjadi senyawabelerangorganik, khususnyasistein dan metionin. Sebagianbesar (9AVo)belerang tumbuhan berada pada sistein dan metionin dari protein, namun sejumlah kecil sistein tergabungpada ko-enzim A, dan sedikit metionin digunakanmembentukS-adenilmetionin.Salah satuperanS-adenilmetionin adalahgugus metilnyadapat diangkut untuk membantumembentuklignin dan pektin dinding sel, serta flavonoid (Salisbury & Ross, t995). Barangkali, itulah mengapa pemaparanhujan asampada penelitian ini menyebabkandaun menjadi lebih keras dan kadar airnya menurun, temtama tampak nyata pada perlakuanpH 4,6 dan pH 3,6. Daun yang mengerasjuga dapat disebabkanoleh banyaknyakandunganCa yang ada pada jaringan daun. Menurut Wijaya (2008), di dalam tubuh ternamansebagian besar Ca terakumulasipada dinding sel dan lamela tengah berupa kalsium pektat yang berperansebagaiperekatantarasel satudenganyang lain danjuga terakumulasi padadinding sel bagiandalam. Besarnyakandunganproreinumumnya berbanding lurus denganbesarnyakadar air daun,sedangkankadar air daunberhubungandengan tekstur daun. tvt"riurui Mattson & Scriber(1987), kandungannitrogen dan kadar air yang rendahakan memiliki senyawametabolitsekunderyangtinggi, seperti alkaloid, inhibitor protease,dan glikosida. Selain itu, konsentrasiN dan air yang rendahpada daun umumnya memiliki serat, lignin, resin, tanin, fenol, dan silika yang tinggiFaktor banyaknyaN dan kadar air daun,yang dimanifestasikanbanyaknyaseratdan tingkat kekerasandaun, merupakan hal yang paling utama dalam nutrisi serangga dibandingkan faktor-faktor nutrisi yang lain. Meirurut Rao et al-, (ZOA7\,kadar air daun murbei merupakanfaktor yang penting yang mempertahankantingkat nutrisi daun, yang pada gilirannya akan meningkatkanpalatibilitas ulat sutera. Daun yang memiliki kadar air tinggi dikatakan sebagaidaun yang berkualitasbaik. Perlakuan hujan asam pH 3,6 merupakan perlakuan asam yang ekstrim. Kebanyakantanamantoleran terhadappH yang ekstrim rendahatau tinggi, asalkarr dalam tanah tersediahara yang cukup (Bailey, 1986). Akan tetapi, pada penelitian ini, tanaman murbei ditanam pada polybag yang mana jumlah medianya terbatas. Pada pemaparan pH 3,6 selama 8 minggu nyata sekali perbedaan performansi tanaman,yaitu tanamantampak k€rdil dan daun tanamanmenguningserta memiliki ,tekstur daun yang keras-Pada kondisi perlakuanpH ekstrim ini diduga unsur hara yang ada pada tanah tercuci dan sudah ada pengaruh meracuni dari unsur-unsur Bioedukasi Vol. IX No. 2 OHober 2011
Jekti Prihatin@
Pengaruh SimulasiHujan Asam terhadap---....-...151
logam yang terlepas. Menurut Bailey (t986), unsur hara yang sangat dipengaruhi oleh pH antaralain adalah(l) kalsium dan magnesiumdapatditukar,(2) aluminium dan unsur mikro, (3) ketersediaanfosfor, dan (4) perharaanyang berkaitan dengan kegiatan jazad mikro.
Demikian pula menurut Bohn et al- (2001), pengaruh
rendahnyapH pada pertumbuhantanamanumumnyadisebabkanoleh meningkatnya ion toksik, atau menurunnya ion-ion esensial pada larutan tanah. Hujan asam menyebabkanterlepasnyaunsur logam dalam tanah sehingga meracuni tanaman. Menurut Firmansyah(2003),tingginya Al3* padatapakjerapan maupunlarutan tanah menyebabkan kemasaman tanah meningkat dan konsentrasi yang dominan Al menyebabkan unsur tersebut menjadi toksik- Toksisitas Al terhadap tanaman terutamamempengaruhiperakaran,yaitu terjadi penghambatanperpanjanganakar. Pengaruh Al
yang tinggi menyebabkan terbentuknya lapisan yang menutupi
epidermisdi ujung akar tanaman.Selain menyebabkanpertumbuhanakar terhambat, pengaruhAl juga mengakibatkankerusakansel terutama di sekeliling sel-sel ujung akaq yang kemudian diikuti matinya sel- BanyaknyaAl yang rerkumpul pada ujung akar diduga akibat terikut masa atau difusi saat akar tanaman menyerap kation terutamaCa2* dan Mgt*, sedangkanAl3* yang tidak penting bagi tanaman tertinggal di.permukaanakar-
Kesimpulan l) Perlakuan derajad keasaman dan lama pemaparan hujan asam berpengaruh sangat signifikan (P<0,01) terhadap penurunan sukrosa,pH, dan kadar air, baik pada daun muda maupun daun tua tanarnan murbei, kecuali pada interaksi perlakuan terhadap kandungansukrosa daun tua yang mengalami peningkatan. 2) Besarnya pengaruh perlakuan derajad keasaman dan lama pemaparan hujan asam pada daun muda dan daun tua terhadap sukrosa daun adalah sebesar 78,9Eo dan 83,2Vo,terhadap pH daun sebesar 83,1 Vo dan 86,l%o,sedangkan terhadapkadar air daun sebesar65,97odan 88,l%oar
Biaedul@siVoL IX No.2 Oktaber20II
Jekti Prihatin @_
PengaruhSimulasiHujan Asam terhadap...-..-....152
Daftar Rujukan AOAC, 1988.Offcial Methods of Analysis of the Association of Offcial Analytical Chemists-Associationof Official Analytical Chemists.Washington,DCBailey, H.H. 1986. Dasar-dasai ltmu Tanah. Iampung: Penerbit Universitas l-ampungBohn, H.L., McNeal, B.L. & O'Connor, G-A. 2001- Soil Chemistry-3rd Edition. New York: John Wiley & Sons,IncBudiwati, T., Prabotosari,S.K., Mulyani, T., Pariyatmo, M., Mulyono- 2OO7. Karakterisitik (Online), Kimia Air Hujan di Pulau Jawa. (http://www.dirgantara-lapan.or-id/i ndex.php?nama=rei nstra&opt= detail&id=48. diakses7 Mei 2009). Dadd, R-H. 1985.Nutrition: Organism.Dalam G.A Kerkut & L.I. Gilbert (Eds.). Comprehensif Insect Physiologt Biochemistry and Pharmacologt. Volume4, Regulation: Digestion, Nutrition, Excretion. New York: PergamonPress. Firmansyah,M.A. 2OO3-ResponTanamanterhadapAluminium, (Online, http://tumoutou.net/.diaksesl0 Juli 2OO9). Gardner, FP, f,earce, R.B. & Mitchell, R.G- 2008. Fisiologi Tanaman Budidaya. Penerjemdh : Herawati Susilo-Jakarta:UI-PressGaspersz,V. lgg2. Tetotik Analisis dalam Penelitian PercobaanJilid 2.Bandung: Penerbit"Tarsito". Kerkut, G.A- & Gilbert, LI. 1985- ComprehensiveInsect Physiologt Biochemistry and Pharmacologt- Volume 4- Regulation: Digestion, Nutrition, Excretion. Oxford: PergamonPress. Mattson, W.J. & Scriber, J.M. 1987- Nutritional Ecology of Insect Folivores of Woody Plants: Nitrogen, Water, [:iber, and Mineral Considerations. Nutritional Ecologt of Insects, Mites, Spider, and Related Invertebrates: An Overview- Editors: F- Slansky and J.G. Rodriguez- New York: John Wiley and SonsMegazyme International Ireland Limited. 2OO5.Sucrose,D-Fructose and D-Glucose AssayProcedure, (Online),(http// www.megazyme-com,diakses9 Oktober 2009). Prihatin,J. 2010.PengaruhpH Hujan Asam terhadapKandunganProtein,Gula"dan Vitamin C Daun Murbei Morus MulticaulisPen. Jurnal Saintifka- Vol. I l" No.l:109-120.
Biaedulasi VoL IX No-2 Ofuober2011
Jekti Prihatin @_Pengaruh
Sirrulasi Hujan Asam terhadap.---..--.-. 153
Rao, D.M.R-, Kodandaramaiah,J-, Reddy,M.P-, Katiyar, R-S-,& Ramathulla, V-K-, 2OO7 - Effect of VAM Fungl and Bacterial Biofertilizer on Mulberry lraf Quality and Silkworm Cocoon Characters under Semiarid ConditionsCaspian - Env. ^lci, Vol.S, No-2: I I l-117Re Velfe, P- & Re Velle, C- lgg2. The Global Environment:"Secuing a Sustainable Future- I-ondon: Jonesand Bartlett PublishersSalisbury,F.B- & Ross,C.W. 1995- Fisiologi Tumbuhan-Jilid 2. Penerjemah:Diah R. I-ukman & Sumaryono.Bandung: Penerbit ITB. Wijaya, K.A- 2008. Nutrisi Tanaman sebagai Penentu Kualitas Hasil dan Resistensi Alami Tanaman.Jakarta: PrestasiPustakaPublisher.
BioeilalcasiVoL IX No.2 Ofuoter 20Il
\ O L " .l X ) i o . ] O k t o b c r2 0 1 I
t.:ji I:l'ck I f cpatcprutcktorl.kstrak I rrpakl-irrranI Illephttnttryrrs , \ r l t u h a rl . . l p a t l a l \ ' t c n c iJt a n t u n( i a l u r S r r i s ' { l - . \ \ ' i n r n i . f . S , l l a d i t
i(} - llf)
I ipl;*a \lcninulutkan llasil I]cla.iardengan\lcncrapkan l)cntbclaiarart Krrtrpr:ratil-I'ipcStad (St,t.l(trITcttm,lchic'tcnrcntl)cvition.rr dcngan I'ruktikunp t a d uS i s r r aK c l a sV l l l A S \ l l ) N c g c r i I \ , l a v a n gT a h u n P c l a j a r a n : { ) 1 0 l ( l (l lE . S o e l e s m i t
ll - il'
pada \latakulilh SPT I dcrigan Inrplcrrrcntasi Lt,t.s,tn.Slrrr/r' \lcnggLrnalanl)c'ndckltanKonlckstturIuntuk \lcningkatk:ln I IasiI l l c l a j a rd a n A k t i r i t a s\ l a h a s i s r r al ' c n d i d i k a nl l i o l o u i l ' K l P t , ' n i r e r s i t a s l c n r b c rt S . A . l l a r i n i )
3 - l'19
l'cngaruhSirnrrlasillu.irn Aslrn tcrhadlp K;rrrdungan SuLrosa.pll. 'Jan Kndar .\ir l)aun \lurbci .ltonrt ,llultiuuli: ['err {J. Prihatin}
;0 - l-{-'i
l)cngenrbanglndan Validasi Mctodc Kt-T l)cnsrtonrctriuntuk Pc'ncnlu.rn Krtlar Kaliin dalanrT'ch('clup Kcnr.rvn )'ang llcredar l)i l,eluruhSupcrmarkell)i KabupatenJcnrbt'r (\'. Retnsningnas) i'crtsaruhI-fltt tit'c ,llitnxrrsttnirrr-J { lint--lI dan \\'aktu p.rda\lcdiafumhuh tcrhadapPcrtumbuhandan ['engornposan [ ' r , h u c c r t t 'It] u l l . l : x . F r .) ) ( l . : i . P r r r d u k s. rfa r t t u r\ l r - ' r a n gl l l i w r i t l l u {sriah. l. }ludakir. \1. L. Berarah) l'cngcmhaugarr l'ormula Antinlanrul Lrnul{cl \{in1'ak Kunf it :icbagal .,\ltcrnati t' Pcnccglh I'cn1charan fX'nrarn RcrdarahDtnguc ( lAmelianr, L. \tinerti) l'cncaruh ltcnanrbahanLimhah Anrpir^rTchu. Kulit Kt'rpi. dan Anrpas l'ahu schagai('ampuran llediunr Tumbuh tcrhatlap l'crtumbuhan dan Prcrduksi JanrurTiram Putih (P/crrrrilus()strauturl (1.:{. Asy-iah,l. ltudakir. l.N. Rahryul lnrcntarisa-si TunrbuhanPaku(llcridophlra) Di Katasan Wisata Air Ter.iunTirto Kc'mantcn.KccamatanKalibaru. Kabulntcn Banl'uuangi scbagaiSumr^LrBclajar tliokrgi (Pujiastuti. Sulifeh Aprily'e H, Alfian Nur A.T)
' i-l - l6-l
"5
- 17 7
' '8 - l9()
tl - 100
t)I - I I I
