OPTIMALISASI MEDIA PERTUMBUHAN PADA BUDIDAYA TERKONTROL Azolla pinnata R. Br.
LISA ADIYANTI
DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN FAKULTAS PETERNAKAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA* Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Optimalisasi Media Pertumbuhan pada Budidaya Terkontrol Azolla pinnata R. Br. adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Juli 2014 Lisa Adiyanti NIM D24100096
ABSTRAK LISA ADIYANTI. Optimalisasi Media Pertumbuhan pada Budidaya Terkontrol Azolla pinnata R. Br. Dibimbing oleh PANCA DEWI MANU HARA KARTI dan IWAN PRIHANTORO. Keberhasilan pengembangan tanaman Azolla sebagai tanaman budidaya untuk pakan ternak bergantung pada kondisi lingkungan dan media tumbuh Azolla. Tujuan penelitian ini adalah mengevaluasi jenis dan karakteristik media yang optimal bagi pertumbuhan Azolla pinnata R. Br. dengan produktivitas yang tinggi. Parameter uji pada penelitian ini terdiri dari total nitrogen media, pH media, luas cover area daun, penyusutan volume media, doubling time, produksi biomassa, bahan kering, abu dan bahan organik tanaman. Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap pola faktorial 2 × 5 dengan empat ulangan. Faktor pertama adalah penambahan lumpur: media lumpur 10% dan media tanpa lumpur. Faktor kedua adalah jenis pupuk: tanpa pupuk (kontrol), pupuk NPK (N dalam urea 200 kg ha-1, P2O5 dalam SP36 150 kg ha-1, K2O dalam KCl 150 kg ha-1), Hoagland, Hyponex (1 g L-1) dan Kompos (5 g L-1). Data dianalisis dengan analisis ragam (ANOVA). Hasil penelitian menunjukan bahwa perlakuan media dan jenis pupuk berpengaruh nyata (p<0.05) terhadap pH media, luas cover area daun, doubling time, produksi biomassa, persen bahan kering, abu, dan bahan organik. Perlakuan media penambahan lumpur 10% + kompos (5 g L-1) dan media tanpa lumpur + Hoagland memberikan respon terbaik terhadap produksi biomassa, persen abu dan bahan organik tanaman. Kata kunci: Azolla, media, pH, pupuk, produktivitas ABSTRACT LISA ADIYANTI. Optimalization of Growth Media of Azolla pinnata R. Br. in Intensive Management. Supervised by PANCA DEWI MANU HARA KARTI and IWAN PRIHANTORO. The potential of rearing Azolla as feed for livestock in intensive management is restricted by environmental conditions and the type of media. This research aimed to evaluate the types and characteristic of media for optimal growth of Azolla pinnata R. Br. based on high productivity. The parameters in this study consisted of total nitrogen in medium, pH medium, cover area of Azolla, decreased of media volume, doubling time, the production of biomass, percent dry matter, ash, and material organic. This research used a completely randomized design factorial 2 × 5 with four replications. The first factor is the addition of paddy soil: sludge 10 % of media and media without sludge . The second factors is the type of fertilizer: without fertilizer (control), NPK fertilizer (N in urea 200 kg ha-1, P2O5 in SP36 150 kg ha-1, K2O in KCl 150 kg ha-1), Hoagland, Hyponex (1 g L-1) and compost (5 g L-1). Data were analyzed using ANOVA. The results showed that the treatment of media and types of fertilizer have a significant effect (p<0.05) on the pH medium, surface area Azolla, doubling time, production of biomass, percent dry matter, ash, and material organic. The treatment of sludge (10 % of media) + compost (5 g L-1) and media without sludge + Hoagland gives the best response to productivity of biomass, percent ash, and material organic. Keywords: Azolla, fertilizer, media, pH, productivity
OPTIMALISASI MEDIA PERTUMBUHAN PADA BUDIDAYA TERKONTROL Azolla pinnata R. Br.
LISA ADIYANTI
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Peternakan pada Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan
DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN FAKULTAS PETERNAKAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014
Judul Skripsi : Optimalisasi Media Pertumbuhan pada Budidaya Terkontrol Azolla pinnata R. Br. Nama : Lisa Adiyanti NIM : D24100096
Disetujui oleh
Prof Dr Ir Panca Dewi Manu Hara Karti, MSi Pembimbing I
Dr Iwan Prihantoro, SPt MSi Pembimbing II
Diketahui oleh
Prof Dr Ir Panca Dewi Manu Hara Karti, MSi Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan pada bulan Oktober 2013 - Februari 2014 ialah Optimalisasi Produksi Azolla pinnata R. Br., dengan judul Optimalisasi Media Pertumbuhan pada Budidaya Terkontrol Azolla pinnata R. Br. Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Prof Dr Ir Panca Dewi Manohara Karti dan Bapak Dr Iwan Prihantoro selaku pembimbing, serta Bapak Ir M. Agus Setiana MS selaku dosen pembahas seminar yang telah banyak memberi saran. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga dan teman, atas segala doa dan kasih sayangnya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Juli 2014 Lisa Adiyanti
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN PENDAHULUAN METODE Materi Waktu dan Lokasi Prosedur Metode Pengumpulan Data Rancangan Percobaan dan Analisis Data HASIL DAN PEMBAHASAN Kualitas Media Tanam Doubling Time dan Produksi Biomassa Kandungan Bahan Kering, Bahan Organik dan Abu Potensi Produksi Tanaman Azolla pinnata R.Br SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
1 2 2 3 3 2 4 6 6 11 16 19 19 19 20 20 22
DAFTAR TABEL 1 Total nitrogen (Total N) media tanam Azolla pinnata R. Br 2 Luas cover area Azolla pinnata R. Br. 3 Efek perlakuan penambahan lumpur dan pupuk pada media terhadap doubling time LCA tanaman Azolla pinnata R. Br. 4 Produksi biomassa tanaman Azolla pinnata R. Br. 5 Kandungan bahan kering pada tanaman segar Azolla pinnata R. Br. 6 Kandungan abu pada tanaman Azolla pinnata R. Br. 7 Kandungan bahan organik tanaman Azolla pinnata R. Br. 8 Potensi produksi tanaman Azolla pinnata R. Br.
6 9 11 12 16 18 18 19
DAFTAR GAMBAR 1 Nilai rataan pH media tanam Azolla pinnata R. Br. 7 2 Grafik volume penyusutan media (VPM) Azolla pinnata R. Br. pada media dan waktu pengukran yang berbeda 10 3 Hubungan antara volume penyusutan media (VPM) dan luas cover area (LCA) Azolla pinnata R. Br. pada minggu ke-1 dan 2 10 4 Hubungan antara doubling time LCA dengan produksi biomassa tanaman Azolla pinnata R. Br. 13 5 Warna daun Azolla pinnata R. Br. efek perlakuan penambahan lumpur dan pupuk yang berbeda pada media tanam; A. perlakuan media lumpur; dan B. Perlakuan media tanpa lumpur 13 6 Akar Azolla pinnata R. Br. pada jenis media dan pupuk yang berbeda pada media tanam; (a) media dengan penambahan lumpur sawah 10% dan (b) media tanpa lumpur 15
DAFTAR LAMPIRAN 1 Dosis media tanam dalam penelitian 2 Komposisi modifikasi larutan Hoagland yang digunakan dalam penelitian Azolla pinnata R. Br. 3 Hasil ANOVA pH media 4 Hasil ANOVA volume penyusutan media (VPM) tanaman Azolla 5 Hasil ANOVA doubling time Azolla 6 Hasil uji lanjut duncan doubling time Azolla 7 Hasil ANOVA produksi biomassa segar Azolla 8 Hasil uji lanjut duncan produksi biomassa segar Azolla 9 Hasil ANOVA produksi biomassa kering Azolla 10 Hasil uji lanjut duncan produksi biomassa kering Azolla 11 Hasil ANOVA kandungan bahan kering Azolla 12 Hasil uji lanjut duncan kandungan bahan kering Azolla 13 Hasil ANOVA kandungan abu Azolla 14 Hasil uji lanjut duncan kandungan abu Azolla 15 Hasil ANOVA kandungan bahan organik Azolla 16 Hasil uji lanjut duncan kandungan bahan organik Azolla
22 23 24 24 25 25 26 26 27 27 28 28 29 29
30 30
PENDAHULUAN Hijauan merupakan sumber pakan bagi ternak yang menentukan performa dan produktivitas hasil ternak. Kebutuhan hijauan pakan harus dipenuhi secara kuantitas, kualitas dan tersedia setiap tahun. Penyedian hijauan pakan di Indonesia memiliki beberapa kendala baik dari segi kuantitas, kualitas dan kontinuitas. Kuantitas hijauan yang diproduksi berhubungan dengan area lahan budidaya dan musim. Area lahan yang digunakan untuk hijauan pakan bersaing dengan lahan pangan, sehingga salah satu cara untuk mengatasi ketersedian lahan budidaya adalah memanfaatkan lahan air untuk budidaya. Potensi lahan air di Indonesia yang tinggi, seperti lahan rawa menjadi peluang sebagai wilayah pengembangan tanaman air untuk hijauan pakan. Indonesia memiliki luas lahan rawa Lebak 13 juta ha (Alihamsyah 2004). Azolla pinnata merupakan tanaman paku air yang berpotensi sebagai pakan hijauan alternatif sumber protein dan mineral. Kandungan protein dari Azolla pinnata berkisar antara 21.4%-37% (Khan 1988; Alalade dan Iyayi 2006) dengan tingkat kecernaan protein 84% dari total protein kasar, sehingga tanaman ini potensial digunakan sebagai suplemen protein bagi ternak unggas (Parashuramulu et al. 2013). Asam amino esensial (lisin dan metionin) pada Azolla pinnata cukup tinggi dengan kandungan lisin dan metionin sebesar 0.98% dan 0.34% (Alalade dan Iyayi 2006). Azolla kaya akan mineral makro dan mikro seperti Fe, Ca, P, Mg, Cu, dan Mn (NDDB 2012), sehingga memiliki potensi sebagai suplemen mineral bagi ternak (Parashuramulu et al. 2013). Azolla pinnata memiliki kemampuan waktu panen singkat (7-20 hari) dan produksi cepat dengan produksi biomassa segar 390 ton ha-1 tahun -1 (Ferentinos et al. 2002). Azolla memiliki banyak manfaat seperti biofertilizer, makanan manusia (Pabby et al. 2003), pakan ternak, pakan ikan, tanaman obat (Mithraja et al. 2011), produksi biogas dan Phytoremediasi (Jain et al. 1992; van Kempen et al. 2013). Pengembangan tanaman air (Azolla) sebagai alternatif sumber hijauan merupakan potensi besar untuk mendukung performa dan produktivitas ternak. Kajian tentang formula media tumbuh dan pupuk yang ideal dalam produksi dengan pola manajemen intensif yang ekonomis masih sangat terbatas. Oleh karena itu, penelitian ini diarahkan pada strategi pola pengembangan Azolla menggunakan teknik budidaya terkontrol untuk penyediaan hijauan secara kontinu di Indonesia. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi jenis dan karakteristik media yang optimal bagi pertumbuhan Azolla pinnata R. Br. dengan produktivitas yang tinggi.
METODE Materi Alat yang digunakan dalam penelitian terdiri dari culture box ukuran 36×28,5×10 cm3, timbangan digital, pH meter Adwa, oven Swallow LTE, cooling Box, dan tanur Naberterm. Bahan yang digunakan dalam penelitian terdiri dari Azolla pinnata R. Br., air kolam, pupuk Kompos, pupuk Hyponex hijau, media Hoagland, lumpur sawah, pupuk Urea, pupuk KCl, dan pupuk SP36.
2 Waktu dan Lokasi Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Teknologi Tumbuhan Pakan dan Pastura (Agrostologi); Laboratorium Nutrisi Perah, Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan, Fakultas Peternakan IPB; Laboratorium Produktivitas dan Lingkungan Peraiaran (ProLing) Fakultas Ilmu Kelautan dan Perikanan IPB dan Laboratorium Sumber Daya Hayati dan Bioteknologi IPB. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Oktober 2013 – Februari 2014.
Prosedur Pembiakan Azolla pinnata R.Br. Pembiakan Azolla pinnata R. Br. dilakukan selama satu bulan. Azolla diperoleh dari kabupaten Ciamis dikembangkan di dalam larutan air kolam dengan campuran lumpur sawah. Persiapan Media Tanam Azolla pinnata R. Br. Persiapan media tanam dilakukan dengan mempersiapkan culture box sebanyak 40 buah. Setiap perlakuan terdiri 8 (delapan) liter media. Berikut adalah media tanam pada masing-masing bak yang terdiri dari empat ulangan pada setiap perlakuan: AP1 : Lumpur 10%, Air Kolam 90% AP2 : Lumpur 10%, Air Kolam 90%, pupuk NPK (N dalam urea 200 kg ha-1, P2O5 dalam SP36 150 kg ha-1, K2O dalam KCl 150 kg ha-1) AP3 : Lumpur 10%, larutan Hoagland (Epstein 1972) AP4 : Lumpur 10%, Air Kolam 90%, Pupuk Hyponex 8 g AP5 : Lumpur 10%, Air Kolam 90%, Pupuk kompos 40 g BP1 : Air Kolam 100% BP2 : Air Kolam 100%, pupuk NPK (N dalam urea 200 kg ha-1, P2O5 dalam SP36 150 kg ha-1, K2O dalam KCl 150 kg ha-1) BP3 : Larutan Hoagland (Epstein 1972) BP4 : Air Kolam 100%, Pupuk Hyponex 8 g BP5 : Air Kolam 100%, Pupuk kompos 40 g Penanaman dan Pemeliharaan Inokulan Azolla pinnata R. Br. ditanam pada masing-masing perlakuan media tanam sebanyak 10 gram tanaman segar (Sahoo dan Datta 1997) yang telah didesinfeksi dengan kalium permanganat 20 ppm selama 60 menit (Arizal 2010). Media tanam terlebih dahulu didiamkan selama 7 hari untuk pelarutan pupuk dan pemeliharaan tanaman dilakukan selama 19 hari (Ferentinos et al. 2002).
Metode Pengumpulan Data Peubah yang diamati dalam penelitian adalah kandungan total nitrogen terlarut media tanam, pH media tanam, luas cover area, volume penyusutan media, doubling time, produksi biomassa, kadar bahan kering, abu dan bahan organik tanaman Azolla pinnata R. Br.
3 Nilai pH Media Tanam Nilai pH media tanam Azolla diukur setiap minggu dengan menggunakan pH meter digital Adwa . Total Nitrogen Media Tanam Kandungan Total Nitrogen pada media tanam Azolla diukur pada awal sebelum inokulasi Azolla dalam media dan setelah pemanenan Azolla. Metode analisa kandungan Total Nitrogen menggunakan metode In-Line UV atau Persulfate Digestion dan Oxidation with Flow Injection Analysis (APHA 2012). Volume Penyusutan Media Tanam (VPM) Volume Penyusutan media tanam diukur setiap minggu selama pemeliharaan dengan menggunakan penggaris ukuran 30 cm. Nilai penyusutan media dikorelasikan dengan jumlah air yang hilang atau berkurang Luas Cover Area (LCA) Luas cover area Azolla diukur dengan dua penggaris ukuran 50 cm setiap minggu. Tanaman Azolla dirapatkan hingga tidak terlihat permukaan air media dan diukur panjang dan lebar dari area Azolla. Waktu Penggandaan (Doubling Time) LCA Waktu Penggandaan (Doubling Time) adalah waktu yang dibutuhkan oleh Azolla untuk bertambah secara teratur menjadi dua kali lipat dari semula berdasarkan luas cover area. Perhitungan dilakukan dengan menggunakan pendekatan rumus (ISO 20079 2004) : GRi =
ln N ti - ln N t0 ti - t0 Ti =
ln 2 GRi
Keterangan : GRi : Growth Rate atau laju pertumbuhan tanaman (hari-1) Nt0 : Luas cover area tanaman pada waktu t0 Nti : Luas cover area tanaman pada waktu ti ti -t0 : Selang atau selisih waktu pengukuran awal dan akhir Ti : Doubling Time atau waktu replikasi (hari-1) Produksi Biomassa Segar dan Potensi Produksi Biomassa Pengukuran hasil panen Azolla dilakukan dengan mengurangi hasil panen dengan bobot tanaman awal. Potensi produksi biomassa segar tanaman Azolla dihitung dengan melakukan perhitungan berdasarkan produksi biomassa segar hasil penelitian dikalikan dengan luas area tanam yang diinginkan untuk penanaman yaitu dengan rumus: Potensi Produksi Biomassa =
Produksi Biomassa × L. area tanam L. culture box penelitian
4 Produksi Berat Kering (Dry Matter) dan Potensi Produksi Bahan Kering Produksi berat kering (Dry matter) dihitung dengan mengkalikan bobot segar tanaman Azolla yang diproduksi dengan persen bahan kering tanaman Azolla hasil analisis. Persen bahan kering tanaman Azolla dapat diketahui dengan mengurangkan bilangan 100% dengan persen kadar air total pada tanaman. Analisis kadar air total dilakukan dengan dua tahap yaitu analisis kadar air dengan oven 60 ⁰C (‘t Mannetje dan Jones 2000) dan 105 ⁰C. Potensi Produksi Bahan Kering = Potensi Prod.Biomassa × % BK Kandungan Bahan Kering (BK), Bahan Organik (BO) dan Abu Azolla Analisa kualitas tanaman Azolla dilakukan dengan menggunakan analisa proksimat yang terdiri dari kadar bahan kering dalam segar (% BK), kadar abu (% Abu), dan bahan organik (% BO).
Rancangan Percobaan dan Analisis Data Rancangan Percobaan Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) pola Faktorial 2×5×4, Rancangan Acak Lengkap (RAL) pola Faktorial 2×5 dengan empat ulangan. Rancangan Acak Lengkap (RAL) pola Faktorial 2×5×4 digunakan untuk peubah pH media tanam dan volume penyusutan media tanam (VPM). Faktor A merupakan jenis media yaitu penambahan lumpur 10% dan tanpa lumpur, faktor merupakan jenis pupuk, dan faktor C adalah waktu pengukuran. Berikut adalah rancangan acak lengkap pola faktorial dengan tiga faktor (Mattjik dan Sumertajaya 2006). Yijkl= μ + αi + βj + γk + (αβ)ij + (αγ)ik + (γβ)jk + (αβγ)ijk + εijkl Keterangan: Yijkl : nilai pengamatan pada satuan percobaan ke-k yang memperoleh kombinasi perlakuan ij (taraf ke-i dari faktor A, taraf ke-j dari faktor B dan taraf ke-k dari faktor C) μ : nilai tengah populasi αi : pengaruh aditif taraf ke-i dari faktor A βj : pengaruh aditif taraf ke-j dari faktor B γk : pengaruh aditif taraf ke-k dari faktor C (αβ)ij : pengaruh interaksi taraf ke-i dari faktor A dan taraf ke-j faktor B (αγ)ik : pengaruh interaksi taraf ke-i dari faktor A dan taraf ke-k faktor C (γβ)jk : pengaruh interaksi taraf ke-k dari faktor C dan taraf ke-j faktor B (αβγ)ijk : pengaruh interaksi taraf ke-i dari faktor A, taraf ke-j faktor B dan taraf ke-k dari faktor C εijkl : pengaruh galat dari satuan percobaan ke-l yang memperoleh kombinasi perlakuan ijk
5 Rancangan Acak Lengkap (RAL) pola Faktorial 2×5 digunakan untuk peubah luas cover area (LCA), doubling time LCA, produksi biomassa, kadar bahan kering, abu dan bahan organik tanaman. Faktor A adalah penambahan lumpur, faktor B berupa jenis pupuk, yaitu: A : Lumpur 10% dan Air Kolam 90% B : Air Kolam 100% P1 : Tanpa pupuk (Kontrol) P2 : Pupuk NPK (N dalam urea 200 kg ha-1, P2O5 dalam SP36 150 kg ha-1, K2O dalam KCl 150 kg ha-1) P3 : Larutan Hoagland (Epstein 1972) P4 : Pupuk Hyponex (1 g L-1) P5 : Pupuk Kompos (5 g L-1) Model matematik dari Rancangan Acak Lengkap (RAL) pola Faktorial dengan dua faktor (Mattjik dan Sumertajaya 2006) yang digunakan adalah Yijk= μ + αi+ βj+ (αβ)ij+ εijk Keterangan: Yijk : μ αi βj (αβ)ij εijk
: : : : :
nilai pengamatan pada satuan percobaan ke-k yang memperoleh kombinasi perlakuan ij (taraf ke-i dari faktor A dan taraf ke-j dari faktor B) nilai tengah populasi (rata-rata yang sesungguhnya) pengaruh aditif taraf ke-i dari faktor A pengaruh aditif taraf ke-j dari faktor B pengaruh interaksi taraf ke-i dari faktor A dan taraf ke-j faktor B pengaruh galat dari satuan percobaan ke-k yang memperoleh kombinasi perlakuan ij
Data rataan volume penyusutan media dan luas cover area Azolla serta doubling time LCA dengan produksi biomassa dilakukan analisis regresi linear sederhana dalam bentuk persamaan sebagai berikut, Yi = α + βXi dengan, β̅ = b =
∑ni=1 (xi - x̅ )(yi - y̅ ) ∑ni=1 (xi - x̅ )2
=
n ∑ni=1 Xi Yi - ∑ni=1 Xi ∑ni=1 Yi 2
n ∑ni=1 X2i - ( ∑ni=1 X2i )
α̅ = a = y̅- bx̅ Analisis Data Analisis data dilakukan dengan metode analisa ragam (ANOVA) dan apabila berbeda nyata maka dilanjutkan dengan uji lanjut Duncan. Peubah kandungan total nitrogen terlarut media dianalisis dengan menggunakan analisis deskriptif
6
HASIL DAN PEMBAHASAN Azolla pinnata R. Br merupakan tanaman paku air yang hidup pada perairan tergenang seperti sawah, rawa dan danau. Simbiosis mutualisme antara tanaman Azolla dengan Cyanobacteria (alga hijau biru) jenis Anabaena azollae menjadikan tanaman ini memiliki kemampuan pertumbuhan yang cepat (Arifin 2003). Anabaena azollae memiliki kemampuan fiksasi nitrogen yang tinggi dari udara (van Reine dan Trono 2001). Kemampuan pertumbuhan yang cepat dan kualitas tanaman yang baik menjadikan tanaman ini potensial sebagai tanaman budidaya untuk pakan ternak. Kondisi lingkungan seperti media tanam, merupakan salah satu faktor yang menentukan produktivitas dan kualitas Azolla pinnata.
Kualitas Media Tanam Kualitas media tanam Azolla pinnata R. Br. yang diamati dalam penelitian ini terdiri dari total nitrogen terlarut, derajat keasaman (pH), penyusutan media dan korelasi antara penyusutan media tanam dengan luas cover area daun Azolla. Total Nitrogen Terserap Hasil penelitian status total nitrogen terlarut dan terserap pada berbagai jenis media tanam Azolla pinnata R. Br. yang dianalisis secara komposit dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1 Total nitrogen (Total N) media tanaman Azolla pinnata R. Br.
Perlakuan
Total N terlarut dalam Media (mg L-1) awal akhir
Total N Terserap (mg L-1)
Total N Terserap (%)
Total N Terserap (g)*
Lumpur Tanpa Pupuk (Kontrol) Pupuk NPK Larutan Hoagland Pupuk Hyponex Pupuk Kompos
192.08 448.87 843.17 392.08 321.63
4.77 4.03 4.02 4.84 0.94
187.31 444.84 839,15 387.24 320.68
97.51 99.10 99.52 98.77 99.71
1.50 3.55 6.68 3.09 2.55
113.07 369.85 764.15 313.07 242.61
1.83 3.39 2.96 4.18 1.21
111.24 366.47 761.19 308.89 241.40
98.38 99.08 99.61 98.67 99.50
0.89 2.92 6.06 2.47 1.92
Tanpa Lumpur Tanpa Pupuk (Kontrol) Pupuk NPK Larutan Hoagland Pupuk Hyponex Pupuk Kompos *
Nilai total nitrogen (Tot. N) yang terserap diperoleh dengan menggunakan persamaan Total N Terserap (g) = [(Tot. N awal × Volume awal media) – [(Tot. N akir × Volume akhir media)] : 1000.
7 Tabel 1 menunjukan bahwa total nitrogen terlarut pada media tanaman Azolla pinnata dengan penambahan lumpur relatif lebih tinggi dibandingkan dengan media tanam tanpa lumpur. Kandungan nitrogen pada media dapat berasal dari lumpur sawah, air kolam, pupuk dan udara. Lumpur sawah mengandung 0.12% total nitrogen dengan rasio amonium per total nitrogen (NH4-N/TN) 12.4% (Kyuma 2004), sehingga penambahan lumpur sawah pada media mengakibatkan kandungan total nitrogen terlarut yang lebih tinggi dibandingkan media air kolam. Menurut Jafar (2002), air kolam mengandung amonia 0.1010-0.1297 mg L-1, nitrat 0.68350.7114 mg L-1, nitrit 0.0062-0.0098 mg L-1. Kandungan total nitrogen pada perlakuan pupuk berbeda-beda, dimana kandungan total nitrogen terlarut tertingi hingga terendah secara berturut-turut adalah Hoagland, NPK, Hyponex, Kompos, dan tanpa pupuk (kontrol). Kandungan total nitrogen terlarut yang berbeda dalam media tanam karena karakteristik jenis pupuk dan kandungan nitrogen dalam pupuk yang berbeda. Persentase total nitrogen yang terserap pada media berkisar 97-99% dari total nitrogen terlarut dalam media. Persentase ini tidak sepenuhnya digunakan tanaman untuk pertumbuhan. Kandungan total nitrogen dalam media dapat hilang karena faktor immobilisasi tanaman, volatilitas selama mineralisasi N, dan denitrifikasi N-nitrat. Jumlah total nitrogen yang diserap tanaman akan berdampak pada produktivitas dan kualitas tanaman karena nitrogen berperan dalam penyusunan semua protein dan klorofil, koenzim dan asam-asam nukleat, serta hormon pertumbuhan seperti sitokinin dan auksin (Hanafiah 2010). Derajat Keasaman (pH) Media Tanam Nilai derajat keasaman (pH) merupakan salah satu parameter uji yang dijadikan sebagai indikator kesuburan kimiawi media (Hanafiah 2010). Hasil analisa ragam (ANOVA) terhadap penambahan lumpur, jenis pupuk dan waktu pemeliharaan menunjukan hasil sangat berbeda nyata pada selang kepercayaan 99% (p<0.01) dan terdapat interaksi sangat berbeda nyata antara ketiga perlakuan terhadap nilai pH media.
Gambar 1 Nilai rataan pH media tanam Azolla pinnata R.Br.
8 Perlakuan jenis media (penambahan lumpur sawah), jenis pupuk dan waktu pengukuran memberikan hasil nyata terhadap nilai pH media. Gambar 1 menunjukan bahwa penambahan lumpur pada media tanam memiliki tren nilai pH yang lebih rendah dibandingkan dibandingkan media tanpa lumpur. Media tanam Azolla pinnata R. Br dengan penambahan lumpur sawah sebanyak 10% menunjukan nilai pH yang lebih rendah dibandingkan dengan media tanpa penambahan lumpur. Perbedaan nilai pH ini disebabkan karena perbedaan karakteristik antara bahan yang digunakan dalam media tanam yaitu air kolam dan lumpur sawah. Media tanam dengan penambahan lumpur menunjukan rataan nilai pH asam (pH 6.45) dan media tanpa lumpur memiliki rataan pH 8.08 (bersifat alkali). Penambahan lumpur pada media air kolam menurunkan nilai pH dikarenakan karakteristik lumpur sawah yang ditambahkan merupakan jenis tanah masam yaitu latosol dramaga memiliki kandungan nilai pH 4.0-5.5 (Hanafiah 2010). Kyuma (2004) menyatakan bahwa karakteristik tanah sawah di Indonesia adalah memiliki nilai pH 6.6 dan pH alkali ditunjukan pada media tanam tanpa penambahan lumpur (media air kolam). Hal ini berbeda dengan hasil penelitian Jafar (2002) yang menyebutkan bahwa nilai pH air kolam berkisar antara 6.78-6.83 dan suhu 23-24 °C. Air kolam memiliki nilai pH alkali karena air kolam yang digunakan pada penelitian merupakan air kolam tergenang tempat hidup ikan. Nilai pH alkali ini dapat disebabkan karena kandungan kalsium karbonat (CaCO3) yang tinggi dalam air kolam sehingga terjadi proses hidrolisis karbonat dengan air menghasilkan ion hidroksil yang lebih dominan dibandingkan ion hidrogen dan nilai pH menjadi alkali (Hanafiah 2010). Jenis pupuk yang berbeda menunjukan karakteristik nilai pH yang berbeda. Nilai pH pada media tanam merupakan indikator kesuburan kimiawi media tanam Azolla pinnata R. Br karena memiliki korelasi dengan ketersedian unsur hara pada media tanam. Hasil pengukuran pH menunjukan bahwa perlakuan pupuk kompos memiliki nilai pH yang mendekati netral. Hanafiah (2010) menyebutkan bahwa nilai pH optimum untuk ketersediaan unsur hara adalah sekitar 7.0 (netral) dimana semua unsur makro (N, P, K, Ca, S, Mg) tersedia secara maksimum dan unsur mikro (Fe, Bo, Cu, Mn, Zn, Cl) yang tidak maksimum kecuali molibdenum (Mo). Pada pH dibawah 6.5 dapat terjadi defisiensi unsur P, Ca, dan Mg serta terjadi toksisitas unsur B, Mn, Cu, Zn, dan Fe. Defisiensi unsur hara P, B, Mn, Cu, Zn, Ca dan Mg serta toksisitas B dan Mo pada pH diatas 7.5 (Hanafiah 2010). Azolla pinnata hidup optimal pada kisaran nilai pH 4.5 – 7 (Lumpkin dan Plucknett 1982). Waktu pengukuran pH pada periode budidaya tanaman Azolla pinnata R. Br. berpengaruh terhadap perubahan nilai pH media. Perubahan nilai pH media pada waktu pengukuran yang berbeda dipengaruhi oleh aktivitas tanaman Azolla terutama berkaitan dengan kegiatan fotosintesis, fiksasi nitrogen dan produksi asam organik oleh Azolla. Fiksasi nitrogen dilakukan oleh Anabaena Azollae yang berada di bagian dalam daun Azolla (Kempen et al. 2013). Proses fiksasi nitrogen berlangsung secara aerob dimana ion amonium (NH4+) diubah menjadi ion nitrit (NO2-) dan diubah menjadi ion nitrat (NO3-). Pada proses nitrifikasi menghasilkan ion hidrogen sehingga mengakibatkan penurunan pH (Hanafiah 2010), semakin tinggi aktivitas fiksasi nitrogen yang berlangsung maka semakin rendah nilai pH media. Apabila terjadi peningkatan nilai pH berarti menunjukan bahwa proses fiksasi nitrogen tidak berlangsung dengan baik. Hal ini akan berdampak pada pertumbuhan tanaman Azolla pinnata R. Br. Berdasarkan hasil penelitian, Azolla
9 pinnata R. Br. dapat hidup pada selang pH yang luas yaitu 4.58 – 8.18 (Gambar 1). Hasan dan Chakrabarty (2009) manyatakan bahwa Azolla pinnata dapat hidup pada pH 3.5 – 10. Luas Cover Area (LCA) Luas cover area (LCA) tanaman Azolla pinnata R. Br. menunjukan hasil sangat berbeda nyata pada selang 99% efek dari perlakuan penambahan lumpur, jenis pupuk dan waktu dan terdapat interaksi sangat nyata (p<0.01) antara perlakuan media, pupuk dan waktu. Perlakuan lumpur-pupuk diuji lanjut dengan uji duncan dengan hasil lima perlakuan terbaik adalah Lumpur-Kompos, Tanpa LumpurKompos, Tanpa Lumpur-Hoagland, Tanpa Lumpur-Hyponex dan LumpurHoagland. Luas cover area yang tinggi pada Azolla menunjukan tingkat pertumbuhan tanaman. Perlakuan Tanpa Lumpur-Kontrol dan Tanpa Lumpur-NPK memiliki luas cover area yang terendah dibanding perlakuan lain. Tabel 2 Luas cover area Azolla pinnata R. Br. Perlakuan Media dan Pupuk
Waktu (hari ke-) 0
7
14
19
---------------------------------------- % -------------------------------------------Lumpur Kontrol
7.20 ± 0.22DE
23.15 ± 0.99DE
71.53 ± 6.94CD
82.64 ± 14.76B
Pupuk NPK
7.20 ± 0.22DE
27.35 ± 1.22BC
82.64 ± 2.66AB
92.36 ± 5.73AB
Larutan Haogland
7.29 ± 0.23DE
27.73 ± 1.54BC
88.89 ± 13.61AB
94.44 ± 11.11AB
Pupuk Hyponex
7.13 ± 0.34DE
19.19 ± 3.90F
60.07 ± 9.58E
81.94 ± 16.43B
Pupuk Kompos
7.13 ± 0.14E
32.47 ± 1.31A
92.01 ± 2.86A
100.00 ± 0A
Kontrol
7.70 ± 0.17BC
22.54 ± 0.73E
35.42 ± 2.66F
39.24 ± 0.69C
Pupuk NPK
7.57 ± 0.33CD
25.58 ± 0.99CDE
35.07 ± 2.63F
38.39 ± 2.27C
Larutan Haogland
8.03 ± 0.18B
27.78 ± 3.39BC
87.50 ± 2.78AB
100.00 ± 0A
Pupuk Hyponex Pupuk Kompos
8.05 ± 0.37A 6.99 ± 0.14E
26.13 ± 1.30BCD 29.30 ± 2.18B
79.86 ± 4.47BC 69.10 ± 4.15DE
95.83 ± 4.81A 100.00 ± 0A
Tanpa Lumpur
Nilai pada kolom diikuti huruf yang tidak sama menunjukan berbeda sangat nyata (p<0.01)
Volume Penyusutan Media Tanam (VPM) Hasil analisa ragam (ANOVA) volume penyusutan media (VPM) pada perlakuan lumpur dan jenis pupuk tidak berbeda nyata tetapi perlakuan waktu berpengaruh sangat berbeda nyata (p<0.01) terhadap volume penyusutan media dan terdapat interaksi sangat nyata (p<0.01) antara jenis media (penambahan lumpur) dan waktu pengukuran. Hasil pengukuran volume penyusutan media tanam dapat dilihat di Gambar 2.
10
Gambar 2 Grafik volume penyusutan media (VPM) Azolla pinnata R. Br. pada media dan waktu pengukuran yang berbeda Gambar 2 menunjukan pola volume penyusutan media tanam meningkat pada hingga hari ke-14 dan menurun setelah hari ke-14 hingga hari ke-19. Peningkatan volume penyusutan pada dua minggu pertama pemeliharaan dikarenakan air media hilang karena dua faktor, yaitu penggunaan air oleh tanaman (transpirasi) dan kehilangan air oleh lingkungan (evaporasi). Volume penyusutan media menurun pada minggu ke-3 disebabkan luas cover area Azolla yang tinggi dan semakin rapat, sehingga penggunaan air untuk fotosintesis tanaman tinggi dan proses evaporasi menjadi minimal. Korelasi antara Penyusutan Media Tanam dengan Luas Cover Area Azolla Penyusutan media tanam menunjukan nilai volume media yang hilang akibat pemanfaatan oleh tanaman dan penguapan media oleh faktor lingkungan. Kemampuan tanaman dalam berkembang dinyatakan dengan luas cover area. Hubungan antara volume penyusutan media dan luas cover area dihitung berdasarkan persamaan regresi linier. Rataa Volume Penyusutan Media atau VPM (ml)
1600 1400 1200 1000 yA = 1.1113xA + 407.68 R² = 0.5748 r AA = 0.758
800 600 400 200 0 0
100
200
300 400 500 600 700 Rataan Luas Cover Area Azolla (cm2)
800
900
1000
Gambar 3 Hubungan antara volume penyusutan media (VPM) dan luas cover area (LCA) Azolla pinnata R. Br. pada minggu ke-1 dan 2
11 Penyusutan media tanam dengan luas cover area Azolla memiliki korelasi positif dimana nilai volume penyusutan media (VPM) dipengaruhi oleh luas cover area (LCA), nilai korelasi antara VPM dengan LCA signifikan (r AA = 0.758). Nilai korelasi antara LCA dan VPM dapat dinyatakan dalam persamaan linier yaitu yA = 1.1113xA + 407.68 dengan nilai R2 = 0.5749, variabel yA menunjukan nilai VPM dan xA berupa LCA. Penyusutan media tanam Azolla dipengaruhi oleh proses evapotranspirasi. Proses evapotranspirasi media dapat terjadi akibat pengaruh lingkungan dan tanaman Azolla. Pengaruh lingkungan yang mempengaruhi proses evapotranspirasi adalah suhu air, suhu udara, radiasi matahari, kecepatan angin, tekanan udara dan kelembaban udara (Sosrodarsono dan Takeda 1983). Pengaruh tanaman yang mengakibatkan evapotranspirasi media adalah proses fotosintesis atau dikenal dengan transpirasi yang dipengaruhi oleh karakteristik tanaman dan kerapatan tanaman (Kartasapoetra dan Sutedjo 1994).
Doubling Time LCA dan Produksi Biomassa Doubling time LCA dan produksi biomassa tanaman Azolla dipengaruhi oleh karakteristik media tanam. Perlakuan penambahan lumpur dan pupuk yang berbeda pada media tanam berpengaruh nyata terhadap produktivitas tanaman. Doubling Time LCA Pengukuran doubling time (T) tanaman berdasarkan luas cover area (LCA) tanaman Azolla pada perlakuan dan waktu yang berbeda. Hasil pengukuran doubling time LCA dapat dilihat di Tabel 3. Tabel 3 Efek perlakuan penambahan lumpur dan pupuk pada media terhadap doubling time LCA tanaman Azolla pinnata R. Br. Jenis Pupuk
Tanpa Pupuk (Kontrol) Pupuk NPK Larutan Hoagland Pupuk Hyponex Pupuk Kompos
Media Lumpur
Tanpa Lumpur
------------------------------- hari ------------------------4.24 ± 0.13BC 6.38 ± 0.29E 3.98 ± 0.08ABC 6.35 ± 0.39E 3.91 ± 0.30AB 4.06 ± 0.04ABC 4.61 ± 0.34D 4.34 ± 0.13CD 3.79 ± 0.04A 4.24 ± 0.14BC
Nilai pada kolom dan baris diikuti huruf yang tidak sama menunjukan berbeda sangat nyata (p<0.01)
Hasil analisa ragam (ANOVA) perlakuan penambahan lumpur dan pupuk berbeda terhadap doubling time LCA tanaman menunjukan hasil sangat berbeda nyata (p<0.01) dan terdapat interaksi yang sangat nyata (p<0.01) antara kedua perlakuan (Tabel 2). Hasil pengukuran doubling time Azolla pinnata R. Br. menunjukan bahwa perlakuan media dengan penambahan lumpur memiliki waktu doubling time yang lebih cepat dibandingkan tanpa lumpur. Perlakuan pupuk Kompos dan Hoagland menunjukan waktu replikasi tanaman yang terbaik,
12 kemudian diikuti dengan pupuk Hyponex, NPK dan tanpa pupuk (kontrol). Azolla pinnata memiliki kemampuan replikasi 3 – 10 hari (Hasan dan Chakrabarty 2009). Produksi Biomassa Uji statistik ragam (ANOVA) perlakuan penambahan media dan jenis pupuk pada media tanam Azolla menunjukan hasil sangat berbeda nyata (p<0.01) terhadap produksi biomassa tanaman dan interaksi yang sangat nyata (p<0.01) pada kedua perlakuan. Produksi biomassa tanaman Azolla dapat dilihat di Tabel 4. Tabel 4 Produksi biomassa tanaman Azolla pinnata R. Br. Jenis Pupuk
Media Lumpur
Tanpa Lumpur
----------------------- g per 1026 cm2 -------------------Produksi Biomassa Segar Tanpa Pupuk (Kontrol) 36.64 ± 13.21BC 15.31 ± 3.31D Pupuk NPK 42.83 ± 5.89BC 5.58 ± 4.04D Larutan Hoagland 50.46 ± 12.37AB 61.52 ± 6.17A Pupuk Hyponex 44.33 ± 16.66BC 43.12 ± 9.55BC Pupuk Kompos 63.19 ± 6.57A 31.29 ± 1.76C Produksi Biomassa Kering* Tanpa Pupuk (Kontrol) Pupuk NPK Larutan Hoagland Pupuk Hyponex Pupuk Kompos
1.60 ± 0.47BC 1.60 ± 0.28BC 2.06 ± 0.58AB 1.33 ± 0.49C 2.34 ± 0.32A
0.63 ± 0.12D 0.24 ± 0.18D 2.06 ± 0.31AB 1.59 ± 0.30BC 1.23 ± 0.15C
Nilai pada kolom dan baris diikuti huruf yang tidak sama menunjukan berbeda sangat nyata (p<0.01); * Analisis berdasarkan 100% bahan kering.
Produksi biomassa tanaman pada media penambahan lumpur 10% lebih tinggi dibandingkan media tanpa penambahan lumpur. Perlakuan pupuk yang memiliki produksi biomassa tanaman tertinggi hingga terendah adalah Hoagland, Kompos, Hyponex, kontrol dan NPK. Penambahan lumpur 10% dengan penambahan pupuk yang berbeda memiliki nilai interaksi positif dan negatif terhadap produksi biomassa tanaman. Hal ini diperlihatkan dari karakteristik media yang berbeda yaitu kandungan total nitrogen terlarut, total nitrogen terserap dan pH media yang menghasilkan respons tanaman yang berbeda (Tabel 1; Gambar 1; Gambar 3 dan 4). Korelasi antara Doubling Time LCA dengan Produksi Biomassa Pengukuran nilai korelasi antara doubling time LCA dengan produksi biomassa dilakukan untuk mengukur tingkat hubungan antara kedua peubah, sehingga dapat digunakan sebagai model untuk pengukuran produksi biomassa pada area lahan yang lebih luas. Korelasi antara doubling time LCA dengan produksi biomassa segar dinyatakan dalam persamaan linier yaitu yB = - 16.789xB
13 + 116.53 (rBB = - 0.822). Nilai korelasi antara doubling time LCA dengan produksi bahan kering dinyatakan dalam persamaan yC = - 0.615xB + 4.295 (rCB = - 0.839). Variabel xB menunjukan doubling time LCA, yB berupa nilai produksi biomassa segar dan yC nilai produksi bahan kering. Nilai korelasi menunjukan korelasi negatif dimana semakin lama waktu replikasi LCA tanaman maka semakin kecil produksi biomassa yang dihasilkan. 3,0
70
yB = - 16.789xB + 116.53 R² = 0.6749 rBB = - 0.822
60 50 40 30 20 10 0 3,0
4,0
5,0
6,0
Doubling Time (hari)
7,0
Produksi Bahan Kering (g)
Produksi Biomassa Segar (g)
80
2,5
yC = - 0.6153xB + 4.295 R² = 0.7042 rCB = - 0.839
2,0 1,5 1,0
0,5 0,0 3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
Doubling Time (hari)
Gambar 4 Hubungan antara doubling time LCA dengan produksi biomassa tanaman Azolla pinnata R. Br. Produksi Biomassa tanaman pada media penambahan lumpur sawah lebih tinggi dibandingkan tanpa lumpur serta doubling time LCA yang relatif lebih cepat. Hal ini disebabkan adanya penambahan unsur hara dan mikroorganisme tanah yang terkandung pada lumpur sawah, serta proses adaptasi yang lebih mudah untuk tanaman Azolla pinnata R. Br. karena media tanam seperti habitat asli tanaman tersebut yaitu sawah yang tergenang, kolam, rawa dan kanal (van Reine dan Trono 2001; Hasan dan Chakrabarty 2009).
A. Kontrol
A. NPK
A. Hoagland A. Hyponex
A. Kompos
B. Kontrol
B. NPK
B. Hoagland B. Hyponex
B. Kompos
Gambar 5 Warna daun Azolla pinnata R. Br. efek perlakuan penambahan lumpur dan pupuk yang berbeda pada media tanam; A. perlakuan media lumpur; dan B. perlakuan media tanpa lumpur
14 Penambahan lumpur sawah sebanyak 10% pada media berpengaruh positif terhadap produktivitas tanaman. Perlakuan air kolam dengan penambahan lumpur sawah memiliki kualitas unsur hara yang lebih baik dibandingkan air kolam tanpa penambahan lumpur sawah. Hal ini disebabkan karena karakteristik tanah sawah di Indonesia adalah memiliki kandungan total karbon 1.39%, total nitrogen 0.12%, amonium (NH4-N) 141 mg kg-1, total fosfat 1337 P2O5 mg kg-1, Ca 17.8 cmol kg-1, Mg 6.3 cmol kg-1, Na 1.5 cmol kg-1, K 0.4 cmol kg-1, SiO2 tersedia 629 mg kg-1. Mikroorganisme yang terdapat pada Layer I lumpur sawah (paddy soil) yaitu mikroorganisme aerob 3000 × 104 g-1, Actinomycetes 200 × 104 g-1, fungi 8.5 × 104 g-1, anaerob 232 × 104 g-1, pereduksi SO4 7.9 × 104 g-1, denitrifier 29.7 × 104 g-1 dan nitrifier 1.1 × 104 g-1 (Kyuma 2004). Perlakuan Lumpur-Kompos memiliki produksi tanaman Azolla pinnata R. Br. yang tertinggi. Hal ini dikarenakan nilai pH pada perlakuan Lumpur-Kompos memiliki nilai pH yang mendekati netral yaitu berkisar antara 6.98 - 7.50 (Gambar 1). Nilai pH yang mendekati netral menunjukan kondisi unsur hara makro tersedia maksimum dan unsur mikro tidak maksimum kecuali unsur Mo yang tersedia maksimum (Hanafiah 2010). Ketersediaan unsur hara makro yang maksimum dan unsur mikro yang tidak maksimum ini berdampak pada kondisi maksimal tanaman untuk berproduksi. Molibdenum (Mo) berperan dalam proses fiksasi nitrogen bebas sehingga apabila ketersediaan cukup dapat meningkatkan produktivitas tanaman Azolla pinnata R. Br. Kompos merupakan pupuk organik yang memiliki kandungan sumber hara makro-mikro yang lengkap (N, P, K, Ca, Mg, Zn, Cu, B, Zn, Mo dan Si) dalam jumlah relatif kecil, serta memiliki kemampuan dalam memperbaiki kesuburan tanah (fisik, kimia, biologis) dan kesehatan tanah. Kombinasi antara media dengan lumpur dan pupuk kompos menghasilkan kualitas media tanam yang baik, dimana keracunan unsur mikro Al, Fe, dan Mn pada tanah masam dapat dikurangi dengan kandungan bahan organik dari kompos membentuk khelat dengan bahan organik, kandungan P-tersedia meningkat serta kandungan mikroorganisme pada kompos meningkatkan proses fotosintesis, modifikasi, nitrifikasi dan fiksasi N yang berperan pada pertumbuhan tanaman (Setyorini et al. 2006). Kondisi ini berbeda pada perlakuan media Tanpa Lumpur-Kompos yang memiliki produksi tanaman yang tergolong rendah diantara perlakuan media dan jenis pupuk lain. Kandungan hara makro-mikro yang relatif kecil pada pupuk kompos mengakibatkan defisiensi beberapa unsur mikro esensial yang diperlihatkan dengan nilai pH berkisar 7.18 – 7.60 (Gambar 1). Daun muda tanaman Azolla pada media Tanpa Lumpur-Kompos mengalami chlorosis, dan hal ini dapat disebabkan karena defisiensi mineral mikro. Media tanam Tanpa Lumpur-Hoagland dan Lumpur-Hoagland menunjukan nilai produksi kedua dan ketiga tertinggi setelah media Lumpur-Kompos. Larutan Hoagland merupakan larutan media tanam yang disusun dengan komposisi mineral makro dan mikro sesuai dengan kebutuhan tanaman. Ketersediaan unsur hara makro-mikro yang tersedia menjadikan larutan Hoagland sebagai larutan yang dapat meningkatkan produktivitas dan kualitas tanaman Azolla pinnata R. Br. Media tanam tanpa lumpur dengan penambahan larutan Hoagland menunjukan hasil produksi yang tinggi tetapi berbeda dengan media lumpur dengan penambahan larutan Hoagland. Inokulasi mikroorganisme pada lumpur sawah secara tidak langsung pada media mengakibatkan persaingan dalam peyerapan unsur hara antara tanaman Azolla pinnata R. Br. dengan mikroorganisme bawaan.
15 Hal ini diperlihatkan dengan produktivitas tanaman Azolla yang lebih rendah dari media Tanpa Lumpur-Hoagland. Mikroorganisme bawaan lumpur berkembang cukup pesat, diperlihatkan dengan terbentuknya lapisan lendir berwarna hijau pada permukaan media dan tanaman Azolla mengalami waktu perluasan cover area yang cukup lama. Lapisan lendir tersebut merupakan alga hijau biru (blue-green algae). Menurut Simanungkalit et al. (2006), kelimpahan alga hijau biru pada tanah sawah di Indonesia terdiri dari famili Nostoceaae (7 genus dan 12 spesies) dan Oscilliatoriceae (8 genus dan 18 spesies). Persaingan antara tanaman Azolla dengan alga hijau biru berdampak pada penurunan produktivitas dan kualitas tanaman Azolla pinnata R. Br. Penggunaan media Lumpur-Hyponex menunjukan nilai yang tidak berbeda dengan media Tanpa Lumpur-Hyponex terhadap nilai produksi tanaman dan doubling time LCA (Tabel 3 dan Tabel 4). Pupuk Hyponex merupakan pupuk yang memiliki kandungan hara yang didesain untuk pertumbuhan daun dan akar dimana unsur hara makro-mikro tersedia bagi tanaman sehingga dapat langsung dimanfaatkan tanaman. Unsur hara tersedia dari pupuk Hyponex pada media lumpur dimanfaatkan oleh mikroorganisme tanah ikutan dari lumpur untuk perkembangan dan pertumbuhan, hal ini mengakibatkan persaingan antara tanaman dengan mikroorganisme tanah, terutama alga hijau biru.
(a)
(b) Gambar 6 Akar Azolla pinnata R. Br. pada jenis media dan pupuk yang berbeda pada media tanam; (a) media dengan penambahan lumpur sawah 10% dan (b) media tanpa lumpur Pemberian pupuk NPK pada media tanam dengan lumpur dan tanpa lumpur berefek pada produksi tanaman Azolla pinnata R. Br. yang kurang baik. Pada media Lumpur-NPK menunjukan nilai pH berada pada selang 4.65 – 7.08 dimana nilai pH
16 awal 7.08 (Gambar 1). Penurunan nilai pH pada minggu awal pemeliharaan tanaman dari nilai 7.08 menjadi 5.03 menunjukan gejala defisiensi mineral makro seperti P, K, Ca, Mg dan S. Hasil pengamatan terhadap penampakan visual tanaman Azolla pada media Lumpur-NPK menunjukan tanaman mengalami defisiensi unsur hara fosfor (P) yang terlihat dari pinggir daun berwarna merah keunguan, pertumbuhan tanaman kerdil, rapuh, akar panjang dan ujung akar keriting (Van Reine dan Trono Jr 2001; Hasan dan Chakrabarty 2009; Hanafiah 2010). Unsur fosfor menjadi tidak tersedia efek penambahan jenis pupuk NPK pada media lumpur dimana P-Anorganik terikat oleh unsur Al-Fe (Setyorini et al. 2006). Pupuk SP36 yang dijadikan sebagai sumber fosfor merupakan pupuk dengan karakteristik slow release, sehingga tanaman Azolla menunjukan gejala defisiensi fosfor (Gambar 5; Gambar 6). Penuruanan nilai pH pada media Lumpur-NPK menunjukan nilai toksisitas unsur hara mikro seperti Fe, Mn, Zn, B, dan Cu. Hal ini berbanding terbalik pada media Tanpa Lumpur-NPK yang menunjukan kemungkinan terjadi defisiensi mineral mikro Fe, Mn, Cu dan Zn yang berperan sebagai hara enzimatik, hara fiksasi N bebas, hara klorofil, hara produksi oksigen dan hara mekanika (Hanafiah 2010). Hasil pengamatan terhadap warna daun Azolla pinnata R. Br. pada hari ke tiga pasca penanaman dalam media Tanpa Lumpur-NPK menunjukan gejala defisiensi mineral Fe, dimana daun muda Azolla berwarna terang kuning (chlorosis) tetapi tulang daun tetap hijau (Gambar 5) dan minggu ke-3 mengalami necrosis. Menurut Hale dan Orcutt (1987), defisiensi mineral Fe dapat disebabkan karena kandungan CaCO3, kandungan nitrat yang tinggi serta ada penambahan bahan organik.
Kandungan Bahan Kering, Bahan Organik dan Abu Bahan Kering (Dry Matter) Hasil analisa ragam (ANOVA) menunjukan bahwa penambahan lumpur pada media tanam tidak berpengaruh nyata terhadap kandungan bahan kering Azolla, tetapi perlakuan jenis pupuk berpengaruh sangat nyata (p<0.01) dan terdapat interaksi nyata (p<0.05) antara perlakuan terhadap kandungan bahan kering Azolla. Tabel 5 Kandungan bahan kering pada tanaman segar Azolla pinnata R. Br. Jenis Pupuk
Tanpa Pupuk (Kontrol) Pupuk NPK Larutan Hoagland Pupuk Hyponex Pupuk Kompos
Jenis Media Lumpur
Tanpa Lumpur
-------------------------------- % ---------------------------4.47 ± 0.42a 4.16 ± 0.34ab 3.80 ± 0.82abc 4.31 ± 0.20ab 4.06 ± 0.27ab 3.35 ± 0.15cd 3.07 ± 0.65d 3.71 ± 0.06bcd 3.70 ± 0.35bcd 3.93 ± 0.43abc
Nilai pada kolom dan baris diikuti huruf yang tidak sama menunjukan berbeda nyata (p<0.05)
17 Interaksi antara jenis media dan pupuk berpengaruh terhadap persen bahan kering tanaman. Persentase bahan kering tanaman Azolla berkisar pada 5 – 7% (Hasan dan Chakrabarty 2009). Kandungan persentase bahan kering tanaman dalam penelitian yang rendah dibandingkan literatur dapat disebabkan karena jenis tanaman Azolla, usia panen dan kandungan hara dalam media tanam (Hale dan Orcutt 1987; Hasan dan Chakrabarty 2009). Azolla merupakan tanaman air sehingga kandungan bahan kering tanaman rendah jika dibandingkan dengan tanaman terestrial. Usia panen tanaman 19 hari merupakan usia yang muda, kerena semakin lama usia tanaman maka kandungan bahan kering tanaman tanaman semakin tinggi. Perbedaan kadungan persen bahan kering pada tanaman Azolla pinnata R. Br. efek perlakuan dapat dikaitkan dengan kandungan hara media tanam terutama kandungan dan penyerapan nitrogen. Nitrogen berperan dalam perkembangan vegetatif tanaman. Perlakuan Lumpur-Hyponex dan Tanpa Lumpur-Hoagland memiliki persen bahan kering terendah, hal ini dikarenakan kandungan nitrogen pada media kedua perlakuan tersebut yang tinggi (Tabel 1). Penyerapan N tinggi pada tanaman mengakibatkan tanaman memiliki pertumbuhan daun yang cepat dan kandungan bahan kering yang menurun (Hanafiah 2010). Perlakuan Kontrol memiliki kandungan bahan kering yang tinggi karena penyerapan total nitrogen pada kedua perlakuan tersebut rendah. Persentase bahan kering perlakuan Tanpa Lumpur-NPK menunjukan hasil yang berbeda dengan teori bahwa penyerapan N yang tinggi mengakibatkan perkembangan vegetatif tanaman tinggi, dimana persentase bahan kering perlakuan ini tinggi tetapi jumlah nitrogen yang diserap tergolong tinggi. Azolla pinnata R. Br. merupakan tanaman yang peka terhadap unsur hara nitrogen dan fosfor (Ferentinos et al. 2002). Perlakuan Tanpa Lumpur-NPK memiliki kandungan nitrogen dan fosfor yang tinggi, tetapi terlihat terdapat gejala defisiensi mineral mikro salah satunya adalah Fe. Defisiensi mineral Fe mengakibatkan Azolla tidak berkembang dengan baik karena Fe berperan dalam sintesis klorofil, bagian penyusun enzim tertentu, protein pembawa klorofil dan respirasi serta berperan dalam proses fiksasi N (Hanafiah 2010). Sehingga dapat disimpulkan bahwa persen bahan kering tanaman yang tinggi karena tanaman mengalami nekrosis sehingga kandungan lignin tanaman tinggi. Kandungan Abu dan Bahan Organik Kandungan abu pada tanaman Azolla pinnata R. Br. yang diberi perlakuan jenis media dan pupuk mempresentasikan kandungan bahan anorganik pada tanaman, seperti mineral, lignin dan silika. Perlakuan media tanam dengan penambahan lumpur dan jenis pupuk berpengaruh sangat nyata (p<0.01) dan terdapat interaksi sangat nyata (p<0.01) antara perlakuan media penambahan lumpur dengan jenis pupuk terhadap kandungan abu tanaman Azolla. Kandungan abu Azolla dapat mencapai 39.23% dari bahan kering tanaman (Ali dan Leeson 1995). Perlakuan kombinasi Tanpa Lumpur – Hoagland dan Tanpa Lumpur – Kompos memiliki kandungan abu tertinggi dibandingkan perlakuan lain. Hale dan Orcutt (1987) menyatakan bahwa persen abu pada tanaman menunjukan kandungan mineral pada tanaman dan defisiensi serta toksisitas unsur hara pada media tanam. Defisiensi atau toksisitas hara tanaman dapat dilihat dengan melakukan analisis kandungan mineral pada bagian tanaman seperti daun.
18 Tabel 6 Kandungan abu pada tanaman Azolla pinnata R. Br. Jenis Pupuk
Tanpa Pupuk (Kontrol) Pupuk NPK Larutan Hoagland Pupuk Hyponex Pupuk Kompos
Lumpur
Jenis Media Tanpa Lumpur
---------------------------- % BK ------------------------10.31 ± 0.47F 13.73 ± 1.42E 14.78 ± 0.59E 17.87 ± 3.42CD 18.55 ± 2.85CD 24.31 ± 1.14A 20.17 ± 1.70BC 17.34 ± 0.80D 17.89 ± 0.95CD 21.83 ± 1.31AB
Nilai pada kolom dan baris diikuti huruf yang tidak sama menunjukan berbeda sangat nyata (p<0.01)
Perlakuan media tanpa lumpur memiliki kadar abu yang tinggi dikarenakan proses penyerapan hara pada media tanam berlangsung lebih baik dibandingkan dengan media penambahan lumpur sawah. Penambahan lumpur sawah pada media mengakibatkan beberapa mineral organik berikatan dengan ion metal sehingga berubah menjadi bentuk yang tidak tersedia bagi tanaman. Perlakuan Hoagland memiliki nilai persen abu tertinggi karena Hoagland mengandung unsur hara makro-mikro yang lengkap. Media kontrol memiliki kandungan persen abu terendah hal ini dikarenakan kandungan hara mineral pada media tersebut terbatas dan tidak ada penambahan pupuk. Tabel 7 Kandungan bahan organik tanaman Azolla pinnata R. Br. Jenis Pupuk
Tanpa Pupuk (Kontrol) Pupuk NPK Larutan Hoagland Pupuk Hyponex Pupuk Kompos
Lumpur
Jenis Media Tanpa Lumpur
---------------------------- % BK --------------------------89.69 ± 0.47A 86.27 ± 1.42B 85.22 ± 0.59B 82.13 ± 3.42CD 81.45 ± 2.85CD 75.69 ± 1.14F 79.83 ± 1.70DE 82.66 ± 0.80C 82.11 ± 0.95CD 78.17 ± 1.31EF
Nilai pada kolom dan baris diikuti huruf yang tidak sama menunjukan berbeda sangat nyata (p<0.01)
Hasil uji ragam (ANOVA) menunjukan bahwa perlakuan penambahan lumpur dan jenis pupuk pada media tanam berpengaruh nyata terhadap kandungan bahan organik Azolla, serta terdapat interaksi nyata antara kedua perlakuan media pada selang kepercayaan 99%. Perlakuan penambahan lumpur 10% pada media tanam mengakibatkan kandungan bahan organik tanaman lebih tinggi dibandingkan tanpa lumpur. Kandungan bahan organik tanaman yang tertinggi berbanding terbalik dengan kandungan persen abu, dan kandungan bahan organik tertinggi adalah media kontrol, diikuti dengan NPK, Hyponex, Kompos dan Hoagland. Kandungan bahan organik menginterpretasikan kandungan nutrient tanaman seperti protein kasar, lemak kasar, serat kasar, dan BETN yang terdapat dalam Azolla.
19 Potensi Produksi Tanaman Azolla pinnata R.Br Potensi produksi tanaman per 19 hari dihitung berdasarkan produksi biomassa tanaman pada penelitian. Azolla pinnata R. Br. memiliki potensi produksi biomassa yang tinggi. Potensi produksi tanaman diperlihatkan pada Tabel 8. Perlakuan yang memiliki potensi produksi Biomassa segar dan Bahan Kering tertinggi adalah Lumpur-Kompos. Potensi produksi biomassa segar dan bahan kering tertinggi ke-2 hingga terendah secara berurutan adalah Tanpa LumpurHoagland, Lumpur-Hoagland, Lumpur-NPK, Lumpur-Kontrol, Tanpa LumpurHyponex, Lumpur-Hyponex, Tanpa Lumpur-Kompos, Tanpa Lumpur-Kontrol, dan Tanpa Lumpur-NPK. Hasan dan Chakrabarty (2009) menyatakan bahwa Azolla pinnata dapat mengahasilkan produksi biomassa segar 6-10 ton ha-1 di lahan sawah Asia. Tabel 8 Potensi produksi tanaman Azolla pinnata R. Br. Potensi Produksi Biomassa*
Perlakuan
Bahan Segar (ton ha-1)
Lumpur Tanpa Pupuk (Kontrol) Pupuk NPK Larutan Hoagland Pupuk Hyponex Pupuk Kompos Tanpa Lumpur Tanpa Pupuk (Kontrol) Pupuk NPK Larutan Hoagland Pupuk Hyponex Pupuk Kompos *
Bahan Kering (kg ha-1)
3.57 ± 1.29 4.17 ± 0.57 4.92 ± 1.21 4.32 ± 1.62 6.16 ± 0.58
155.87 ± 45.64 156.30 ± 27.24 200.46 ± 56.03 129.30 ± 47.39 228.04 ± 31.47
1.34 ± 0.29 0.49 ± 0.35 6.00 ± 0.61 3.78 ± 0.84 2.75 ± 0.15
61.67 ± 11.62 23.03 ± 17.03 201.27 ± 29.70 155.27 ± 29.51 120.04 ± 14.44
Potensi produksi per periode 19 hari penanaman
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Berdasarkan produksi biomassa Azolla, media terbaik untuk budidaya Azolla pinnata R. Br. adalah media Lumpur-Kompos (5 g L-1) dan Tanpa LumpurHoagland memiliki produksi biomassa segar dan bahan kering tertinggi. Kandungan Abu tertinggi tanaman dihasilkan pada perlakuan media Tanpa Lumpur-Hoagland dan Lumpur-Kompos.
20 Saran Saran dalam penelitian ini adalah diperlukan penelitian lebih lanjut mengenai teknik budidaya continuous culture pada Azolla pinnata dengan sistem naungan dan suplementasi mineral untuk menghasilkan hijauan yang berkualitas baik. Rekomendasi hasil penelitian untuk pengembangan Azolla pinnata R. Br. sebagai hijauan pakan untuk petani atau peternak adalah menggunakan media Lumpur 10% – pupuk kompos dengan dosis 5 g L-1, pengembangan Azolla untuk skala Industri adalah media Tanpa Lumpur – Hoagland.
DAFTAR PUSTAKA ‘t Mannetje L, Jones RM. 2000. Field and Laboratory Methods for Grassland and Animal Production Research. Cambridge (GB): The Univ Pr. Alalade OA, Iyayi EA. 2006. Chemical composition and the feeding value of Azolla (Azolla pinnata) meal for egg-type chicks. In J Poult Sci 5 (2): 137-141. Ali MA dan S. Leeson. 1995. The nutritive value of some indigenous asian poulty feed ingredients. Anim Feed Sci and Tech 55:227-237. Alihamsyah T. 2004. Potensi dan pendayagunaan lahan rawa untuk peningkatan produksi padi. Di dalam: Kasrino F, Pasandaran E dan AM Fagi, editor. Ekonomi Padi dan Beras Indonesia; 2004; Jakarta; Indonesia. Jakarta (ID): Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. [APHA] American Public Health Association. 2012. Standard Methods for The Examination of Water and Wastewater. Ed ke-22. New York (US): APHA. Arifin Z. 2003. Azolla. Pembudidayaan dan Pemanfaatan pada Tanaman Padi. Jakarta (ID): Penebar Swadaya. Arizal A. Kandungan nitrogen (N) pada Azolla pinnata yang ditumbuhkan dalam media air dengan kadar P yang berbeda [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Buxton DR. 2014. Growing quality forages under variable environmental conditions. Ames (US): United State Departemen of Agriculture. Epstein E. 1972. Mineral Nutrition of Plants: Principles and Perspective. New York (US): Willey. Ferentinos L, Smith J, Valenzuela H. 2002. Suistainable Agriculture Green Manure Crops. College of Tropical Agriculture and Human Resources. Manosa (US): Univ of Hawai. Hale MG, Orcutt DM. 1987. The Physiology of Plants Under Stress. Amerika Serikat (US): John Willey & Sons. Hanafiah KA. 2010. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Jakarta (ID): PT Raja Grafindo Persada. Hasan MR, Chakrabarty R. 2009. Floating aquatiq macrophytes: Water hyacinths. Di dalam: Hasan MR dan Chakrabarty R, editor. Use of algae and aquatiq macrophytes as feed in small scale aquaculture- a review; 2009; FAO Fisheries and Aquaculture Technical Paper. Rome (IT): FAO. 2009. No 531. Hlm 123p. [ISO 20079] International Standard ISO 20079. 2004. water quality-determination of the totoxic effect of the water constituents and waste water to duckweed
21 (Lemna minor) – duckweed growth inhibition test. Geneva, Switzerland (CH): International Standard ISO 20079 (2004). Jafar I. 2002. Kelimpahan dan komposisi jenis fitoplankton pada kolam yang diberi jerami dan pupuk kandang [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Jain SK, Gujral GS, Jha NK, Vasudevan P. 1992. Production of biogas from Azolla pinnata R. Br. and Lemna minor L: effect of heavy metal contamination. Biol Tech 41:273-227. Kartasapoetra AG, Sutedjo MM. 1994. Teknologi Pengairan Pertanian Irigrasi. Jakarta (ID): Bumi Aksara. Khan MM. 1988. A Primer on Azolla Production & Utilization in Agriculture. Filipina (PH): The Univ of the Phillippines. Kyuma K. 2004. Paddy Soil Science. Melbourne (AU): Trans Pacific Pr. Lumpkin TA, Plucknett DL. 1982. Azolla as a Green Manure: Use and Management in Crop Production. Colorado (US): Westview Pr. Mattjik AA, Sumertajaya IM. 2006. Rancangan Percobaan Dengan Aplikasi SAS dan Minitab. Bogor (ID): IPB Pr. Mithraja MJ, Antonisamy JM, Mahesh M, Paul ZM, Jeeva S. 2011. Phytochemical studies on Azolla pinnata R. Br., Marsilea minuta L. and Salvinia molesta Mitch. Asian Pac J Trop Biomed. hlm 26-29. [NDDB] National Dairy Development Board. 2012. Nutritive Value of Commonly Available Feeds and Fodders in India. Anand (IN): Animal nutrition Group, National Dairy Development Board. Pabby A, Prasanna R, Singh PK. 2003. Azolla-Anabaena symbiosis – from tradisional agriculture to biotechnology. Indian J Biotech 2:26-37. Parashuramulu S, Swain PS, Nagalakshmi D. 2013. Protein fractination and in vitro digestibility of Azolla in ruminants. J Anim and Feed Res Vol. 3, Issue 3:129132. Sahoo S, Datta BK. 1997. Effect of Azolla caroliniana and Sesbania rostrata on rice yield. India (IN): Vivekananda Institute of Biotechnology. Setyorini D, Saraswati R, Anwar EK. 2006. Kompos. Di dalam: Simanungkalit RDM, Suriadikarta DA, Saraswati R, Setyorini D, Hartatik W, editor. Pupuk Organik dan Pupuk Hayati; 2006; Bogor, Indonesia. Bogor (ID): Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya Lahan Pertanian. hlm 11-40. Simanungkalit RDM, Saraswati R, Hastuti RD, Husen E. 2006. Bakteri penambat nitrogen. Di dalam: Simanungkalit RDM, Suriadikarta DA, Saraswati R, Setyorini D, Hartatik W, editor. Pupuk Organik dan Pupuk Hayati; 2006; Bogor, Indonesia. Bogor (ID): Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya Lahan Pertanian. hlm 113-140. Sosrodarsono S, Takaeda K. 1983. Hidrologi untuk Pengairan. Jakarta (ID): Pradnya Pramitha. van Kempen MML, Smolders AJP, Bogemann GM, Lamers LLM, Visser EJW, dan Roelofs JGM. 2013. Responses of the Azolla filiculoides Stras.-Anabaena azollae Lam. association to elevated sodium chloride concentration: amino Acid as indicators for salt stres and tipping poin. Aquatiq Botany 106 (2013): 20-28. van Reine WFP, Trono Jr GC. 2001. Plant Resource of South-East Asia. Cryptogams: Algae. Leiden (NL): Backhuys Publishers.
22
LAMPIRAN Lampiran 1 Dosis media tanam dalam penelitian Pupuk
Media Lumpur 10%
Tanpa Pupuk
Lumpur 800 mL dan air kolam 7200 mL
Media Non Lumpur Air kolam 8 L
Pupuk NPK Lumpur 800 mL, Air (Dosis: N dalam urea kolam 7.2 L, Urea 1.776 g, 200 kg ha-1; P2O5 SP36 1.666 g, dan KCl 1 g dalam SP36 150 kg ha-1; K2O dalam KCl 150 kg ha-1)
Air kolam 8 L, Urea 1.776 g, SP36 1.666 g dan KCl 1 g
Larutan Haogland
Lumpur 800 mL dan Larutan Hoagland 7200 mL
Larutan Hoagland
Pupuk Hyponex (Dosis: 1 g L-1)
Lumpur 800 mL, air kolam Air kolam 8 L dan pupuk 7.2 L, dan pupuk Hyponex Hyponex hijau 8 g hijau 8 g
Pupuk Kompos (Dosis: 5 g L-1)
Lumpur 800 mL, air kolam Air kolam 8 L dan pupuk 7.2 L, dan pupuk Kompos Kompos 40 g 40 g
Perhitungan penggunaan pupuk NPK Top soil umumnya memiliki kedalaman 20 cm dari permukaan tanah, dimana 1 ha setara 2×106 kg tanah, maka: Urea (Dosis: N dalam urea 200 kg ha-1) 200 kg N urea = × 8 kg = 0.0008 kg = 0.8 g 2×106 kg 100 Urea yang digunakan = × 0.8 g = 1.776 g per 8 liter air 45 SP36 (Dosis: P2O5 dalam SP36 150 kg ha-1) 150 kg P2O5 dalam SP36 = × 8 kg = 0.0006 kg = 0.6 g 2×106 kg SP36 yang digunakan =
100 × 0.6 g = 1.666 g per 8 liter air 36
23 KCl (Dosis: K2O dalam KCl 150 kg ha-1) 150 kg K2O dalam KCl = × 8 kg = 0.0006 kg = 0.6 g 2×106 kg KCl yang digunakan =
Lampiran 2
100 × 0.6 g = 1 g per 8 liter air 60
Komposisi modifikasi larutan Hoagland yang digunakan dalam penelitian Azolla pinnata R. Br.
Komposisi
Makromineral KNO3 CaSO4 NH4H2PO4 MgSO4.7H2O Mikromineral KCl H2BO3 MnSO4.H2O ZnSO4.7H2O CuSO4.5H2O H2MoO4(85% MoO3) NaFeDTPA (10% Fe) Sumber: Epstein 1972
Bobot Molekul
Konsentrasi Larutan Stok
Konsentrasi Larutan Stok
Konsentrasi Larutan Stok per Liter Larutan Final
g mol-1
mM
g L-1
mL
101.10 172.17 115.08 246.48
1000 1000 1000 1000
101.1 172.17 115.08 246.48
6.0 4.0 2.0 1.0
74.55 61.83 169.01 287.54 249.68
25.0 12.5 1.0 1.0 0.25
1.864 0.773 0.169 0.288 0.062
2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
161.97
0.25
0.040
2.0
468.20
64
30.0
0.3-1.0
24 Lampiran 3 Hasil ANOVA pH media Sumber Keragaman Model Terkoreksi Intercept Media Pupuk Hari Media * Pupuk Media * Hari Pupuk * Hari Media * Pupuk * Hari Galat (Eror) Total Total Terkoreksi
Jumlah Kuadrat
db
172.589a 6821.238 30.189 68.163 16.780 33.736 5.894 8.260 9.567 11.522 7005.350 184.112
39 1 1 4 3 4 3 12 12 120 160 159
Kuadrat Tengah
F
4.425 46.088 6821.238 7.104E4 30.189 314.401 17.041 177.469 5.593 58.252 8.434 87.834 1.965 20.461 0.688 7.169 0.797 8.303 0.096
Sig. 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
Analisis dengan menggunakan software statistik a R Squared = 0.937 (Adjusted R Squared = 0.917)
Lampiran 4 Hasil ANOVA volume penyusutan media tanaman Azolla Sumber Keragaman
Jumlah Kuadrat
Model Terkoreksi Intercept Media Pupuk Hari Media * Pupuk Media * Hari Pupuk * Hari Media * Pupuk * Hari Galat (Eror) Total Total Terkoreksi
3.328E7c 8.248E7 507.656 66196.875 3.190E7 26390.000 350790.469 418159.375 516383.750 3357393.750 1.191E8 3.664E7
db 39 1 1 4 3 4 3 12 12 120 160 159
Analisis dengan menggunakan software statistik c R Squared = 0.908 (Adjusted R Squared = 0.879)
Kuadrat Tengah
F
853351.823 30.501 8.248E7 2.948E3 507.656 0.018 16549.219 0.592 1.063E7 380.084 6597.500 0.236 116930.156 4.179 34846.615 1.245 43031.979 1.538 27978.281
Sig. 0.000 0.000 0.893 0.669 0.000 0.918 0.007 0.260 0.120
25 Lampiran 5 Hasil ANOVA doubling time Azolla Sumber Keragaman
Jumlah Kuadrat
Model Terkoreksi Intercept Media Pupuk Media * Pupuk Galat (Eror) Total Total Terkoreksi
db
33.510d 843.275 9.409 12.452 11.650 1.528 878.314 35.039
Kuadrat Tengah
9 1 1 4 4 30 40 39
F
Sig.
3.723 73.079 843.275 1.655E4 9.409 184.671 3.113 61.098 2.912 57.162 0.051
0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
Analisis dengan menggunakan software statistik d R Squared = 0.956 (Adjusted R Squared = 0.943)
Lampiran 6 Hasil uji lanjut duncan doubling time Azolla Perlakuan Lumpur + Kompos Lumpur + Haogland Lumpur + NPK Tanpa Lumpur + Haogland Lumpur (Kontrol) Tanpa Lumpur + Kompos Tanpa Lumpur + Hyponex Lumpur + Hyponex Tanpa Lumpur + NPK Tanpa Lumpur (Kontrol) Sig.
Subset
N
1 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4
2
3
4
5
3.79500 3.91000 3.91000 3.98000 3.98000 3.98000 4.06500 4.06500 4.06500 4.24000 4.24000 4.24250 4.24250 4.33750 4.33750 4.60750
0.132
0.070
0.052
6.35750 6.38000 0.101 0.889
26 Lampiran 7 Hasil ANOVA produksi biomassa segar Azolla Sumber Keragaman Model Terkoreksi Intercept Media Pupuk Media * Pupuk Galat (Eror) Total Total Terkoreksi
Jumlah Kuadrat
db
12098.768e 62175.591 2599.673 6131.865 3367.231 2528.096 76802.455 14626.865
9 1 1 4 4 30 40 39
Kuadrat Tengah
F
Sig.
1344.308 15.952 62175.591 737.815 2599.673 30.849 1532.966 18.191 841.808 9.989 84.270
0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
Analisis dengan menggunakan software statistik e R Squared = 0.827 (Adjusted R Squared = 0.775)
Lampiran 8 Hasil uji lanjut duncan produksi biomassa segar Azolla Perlakuan Tanpa Lumpur + NPK Tanpa Lumpur (Kontrol) Tanpa Lumpur + Kompos Lumpur (Kontrol) Lumpur + NPK Tanpa Lumpur + Hyponex Lumpur + Hyponex Lumpur + Haogland Tanpa Lumpur + Haogland Lumpur + Kompos Sig.
N
Subset 1
2
3
4
4 5.5825 4 15.3125 4 31.2900 4 36.6350 36.6350 4 42.8275 42.8275 4 43.1150 43.1150 4 44.3250 44.3250 4 50.4575 50.4575 4 61.5200 4 63.1925 0.144 0.081 0.065 0.072
27 Lampiran 9 Hasil ANOVA produksi biomassa kering Azolla Sumber Keragaman Model Terkoreksi Intercept Media Pupuk Media * Pupuk Galat (Eror) Total Total Terkoreksi
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
db
15.171f 86.307 4.002 6.990 4.179 3.659 105.136 18.830
9 1 1 4 4 30 40 39
F
1.686 86.307 4.002 1.748 1.045 0.122
Sig.
13.821 707.652 32.812 14.329 8.565
0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
Analisis dengan menggunakan software statistik f R Squared = 0.806 (Adjusted R Squared = 0.747)
Lampiran 10 Hasil uji lanjut duncan produksi biomassa kering Azolla Perlakuan Tanpa Lumpur + NPK Tanpa Lumpur (Kontrol) Tanpa Lumpur + Kompos Lumpur + Hyponex Tanpa Lumpur + Hyponex Lumpur (Kontrol) Lumpur + NPK Lumpur + Haogland Tanpa Lumpur + Haogland Lumpur + Kompos Sig.
Subset
N
1 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4
2
3
4
0.2410 0.6328 1.2315 1.3267 1.5930 1.5995 1.6035
0.123
0.189
1.5930 1.5995 1.6035 2.0565 2.0647 0.097
2.0565 2.0647 2.3397 0.288
28 Lampiran 11 Hasil ANOVA kandungan bahan kering Azolla Sumber Keragaman Model Terkoreksi Intercept Media Pupuk Media * Pupuk Galat (Eror) Total Total Terkoreksi
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
db
6.583g
9
595.143 .046 3.941 2.596 5.537 607.263 12.120
1 1 4 4 30 40 39
F
0.731
Sig.
3.963
.002
595.143 3.224E3 0.046 0.249 0.985 5.338 0.649 3.516 0.185
.000 .621 .002 .018
Analisis dengan menggunakan software statistik g R Squared = 0.543 (Adjusted R Squared = 0.406)
Lampiran 12 Hasil uji lanjut duncan kandungan bahan kering Azolla Perlakuan Lumpur + Hyponex Tanpa Lumpur + Haogland Lumpur + Kompos Tanpa Lumpur + Hyponex Lumpur + NPK Tanpa Lumpur + Kompos Lumpur + Haogland Tanpa Lumpur (Kontrol) Tanpa Lumpur + NPK Lumpur (Kontrol) Sig.
Subset
N
1 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4
3.0728 3.3458 3.7047 3.7127
0.062
2 3.3458 3.7047 3.7127 3.8042 3.9298
0.095
3
3.7047 3.7127 3.8042 3.9298 4.0605 4.1615 4.3062 0.094
4
3.8042 3.9298 4.0605 4.1615 4.3062 4.4745 0.060
29 Lampiran 13 Hasil ANOVA kandungan abu Azolla Sumber Keragaman
Jumlah Kuadrat
Model Terkoreksi Intercept Media Pupuk Media * Pupuk Galat (Eror) Total Total Terkoreksi
587.122h 12500.467 71.776 431.139 84.207 89.622 13177.212 676.745
Kuadrat Tengah
db 9 1 1 4 4 30 40 39
F
Sig.
65.236 21.837 12500.467 4.184E3 71.776 24.026 107.785 36.080 21.052 7.047 2.987
0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
Analisis dengan menggunakan software statistik h R Squared = 0.868 (Adjusted R Squared = 0.828)
Lampiran 14 Hasil uji lanjut duncan kandungan abu Azolla Perlakuan Lumpur (Kontrol) Tanpa Lumpur (Kontrol) Lumpur + NPK Tanpa Lumpur + Hyponex Tanpa Lumpur + NPK Lumpur + Kompos Lumpur + Haogland Lumpur + Hyponex Tanpa Lumpur + Kompos Tanpa Lumpur + Haogland Sig.
Subset
N
1 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4
2
3
4
5
6
10.3062 13.7295 14.7772 17.3408 17.8718 17.8882 18.5545
1.000
0.398
0.374
17.8718 17.8882 18.5545 20.1660 20.1660 21.8340 0.095
0.182
21.8340 24.3118 0.052
30 Lampiran 15 Hasil ANOVA kandungan bahan organik Azolla Sumber Keragaman
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
db
F
Sig.
587.122i
9
271076.467
1
Media
71.776
1
71.776
24.026
0.000
Pupuk
431.139
4
107.785
36.080
0.000
Media * Pupuk
84.207
4
21.052
7.047
0.000
Galat (Eror)
89.622
30
2.987
271753.212 676.745
40 39
Model Terkoreksi Intercept
Total Total Terkoreksi
65.236
21.837
0.000
271076.467 9.074E4
0.000
Analisis dengan menggunakan software statistik i R Squared = 0.868 (Adjusted R Squared = 0.828)
Lampiran 16 Hasil uji lanjut duncan kandungan bahan organik Azolla Subset Perlakuan
N 1
Tanpa Lumpur + Haogland Tanpa Lumpur + Kompos Lumpur + Hyponex Lumpur + Haogland Lumpur + Kompos Tanpa Lumpur + NPK Tanpa Lumpur + Hyponex Lumpur + NPK Tanpa Lumpur (Kontrol) Lumpur (Kontrol) Sig.
4 4 4 4 4 4 4 4 4 4
2
75.6882 78.1660 78.1660 79.8340
3
79.8340 81.4455 82.1118 82.1283
4
5
6
81.4455 82.1118 82.1283 82.6592 85.2228 86.2705 89.6938
0.052
0.182
0.095
0.374
0.398
1.000
31
RIWAYAT HIDUP Peneliti bernama Lisa Adiyanti, dilahirkan di Cirebon pada tanggal 08 Juni 1992. Peneliti merupakan anak dari pasangan Bapak Kalima Wijaya Kusuma dan Ibu Ati Sanati. Peneliti menamatkan pendidikan Sekolah Dasar Negeri (SDN) Jatimulya 09 Bekasi pada tahun 2004, Sekolah Menengah Pertama (SMP) Negeri 04 Tambun Selatan pada tahun 2007, dan Sekolah Menengah Atas (SMA) Negeri 01 Tambun Selatan pada tahun 2010. Pada Tahun 2010, Peneliti diterima sebagai mahasiswa sarjana strata 1 (S1) Institut Pertanian Bogor melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) dengan mayor Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor. Selama masa perkuliahan, peneliti pernah menjadi asisten praktikum mata kuliah Nutrisi Ternak Perah (2013 dan 2014), Integrasi Proses Nutrisi (2014) dan Teknik Formulasi Ransum dan Sitem Informasi Pakan (2014). Prestasi akademik yang pernah di capai peneliti selama perkuliahan adalah Peringkat I untuk kategori Indeks Prestasi (IP) tertinggi yaitu 3,86 pada Semester 4 (empat) Tahun Ajaran 2012 Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan, Fakultas Peternakan IPB. Peneliti aktif dalam kegiatan kemahasiswaan, yaitu Unit Kegiatan Mahasiswa (UKM) Uni Konservasi Fauna IPB (2010-2013) dan Himpunan Mahasiswa Ilmu Nutrisi (HIMASITER) FAPET IPB (2011-2013). Peneliti pernah mendapatkan dana program penelitian Pekan Kreativitas Mahasiswa (PKM) perwakilan IPB yang diselenggarakan oleh Dinas Pendidikan Tinggi (DIKTI) Pada Tahun 2012-2013.
UCAPAN TERIMA KASIH Terima kasih penulis ucapkan kepada Prof Dr Ir Panca Dewi Manu Hara Karti, MSi selaku pembimbing akademik dan pembimbing utama skripsi, Dr Iwan Prihantoro, SPt MSi selaku pembimbing anggota skripsi atas kesabarannya dalam membimbing penulis selama melakukan tugas akhir sarjana, Ir M Agus Setiana, MS selaku penguji seminar pada tanggal 17 April 2014, Prof Dr Ir Luki Abdullah MScAgr, Ir Sri Rahayu MSi dan Dr Ir Lilis Khotidjah MSi selaku penguji ujian akhir sarjana pada tanggal 8 Juli 2014 atas saran dalam penulisan skripsi. Terima kasih kepada kedua orang tua yang selalu mendukung penulis baik secara moril maupun material. Terima kasih kepada staf dosen, teman-teman di Laboratorium Ilmu Tumbuhan Pakan dan Pastura (Pak Agustinus, Pak Dani, Bi Surti, Ka Alvi), Adisty Risnawati sebagai teman seperjuangan penelitian. Peneliti juga ucapkan terima kasih kepada yang selalu memberikan semangat 45, Megawati, Anzy FH, Tenti R, dan teman-teman D.Net 47 yang tercinta serta teman Kos Windy Babakan Lebak yang selalu memberikan senyuman dan keceriaan, yaitu Maya Ramadhayanti, Rizqiah Megawati, Sara Endarwati, Wening R, Noviana L, Mastha S, Sari Wasmana, Siti Nurul Benowati, Umi Maharani dan yang lainnya yang tidak dapat disebut satu persatu atas doa dan dukungannya untuk penulis.
