PENGARUH JENIS VEGETASI DAN SUHU LINGKUNGAN TERHADAP PENYERAPAN POLUTAN GAS NO2
Oleh :
DUDUN ABDURAHIM
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITTUT PERTANIAN BOGOR 2010
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Pengaruh Jenis Vegetasi dan Suhu Lingkungan terhadap Penyerapan Polutan Gas NO2 adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun yang tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir tesis ini.
Bogor, Pebruari 2010
ABSTRACT DUDUN ABDURAHIM. Effect of Vegetation and Ambient Temperature to Absorbtion of NO2 Gas Pollutant . Supervised by NIZAR NASRULLAH and TATI BUDIARTI Street side green belt giving an esthetics value and increasing environmental quality. However existence of street side green belt in Indonesia, especially in urban area shows toward degradation of their quality. This thing caused by increasing of construction in urban, such as; infrastructure, settlement, commerce and industrial activity and transportation. Negative impact of construction in urban area is lowering of the environmental quality. The real form of degradation environmental quality is incidence of environmental contamination problem like ; water, soil and air pollution. Pollution problem can be reduced through by revegetation of town or urban forest. Plant can lessen pollution problem around the street through absorbtion of gas pollutant and adsorption of particle at leaf surface. To measure absorption of NO2 gas pollutant by plant of leguminoseae/fabaceae exposure to gas 15NO2 in gas chamber. Plant is exposured by gas during 60 minutes at concentration of 3 ppm ( v/v). Exposure treatment conducted at condition of temperature 30°C and 20°C, light intensity 1000 luxes and relative humidity of 60% twice replication. Plant species were exposured consisted of : flamboyan, asam jawa, petai, lamtoro, sengon, saga pohon, kaliandra and gamal. After plant were treated with gas 15NO2 , parts of plant cut and disjointed between roots, bar and leaf. After dried at temperature 80°C during 48 hours, every part of the plant were milled to be smooth. Total nitrogen content is analysed with kjeldahl method. After sample is prepared in the form of liquid, abundance 15N is analysed with spectrometer emission (NOI-6PC Analyzer). Result of research shows level of 15N absorption varied. Among 8 plant absorption ranged from 18,96 µg/g - 44,98 µg/g at temperature 30°C and from 13,90 µg/g - 26,99 µg/g at temperature 20°C. Plants which have the highest absorption is petai ( 44,98 µ g/g) and the lowest is flamboyan ( 13,90 µ g/g). Species that having highest level absorption suggested to be utilized in street side landscape plants functioned to lessen air pollution, especially gas NO2. stomata size has a positive correlation to absorption of gas 15N at both temperature, while respiration rate has a positive correlation to absorption rate on temperature of 30ºC and doesn't has an effect at temperature 20ºC. Absorption of NO2 is higher on 30ºC, than on 20ºC. Key word : 15NO2, exposure, gas chamber, NO2 pollutant, absorption, plant
RINGKASAN DUDUN ABDURAHIM. Pengaruh Jenis Vegetasi dan Suhu Lingkungan Terhadap Penyerapan Polutan Gas NO2. Dibimbing oleh NIZAR NASRULLAH dan TATI BUDIARTI Jalur hijau jalan selain memberikan nilai estetik, juga dapat meningkatkan kualitas lingkungan. Keberadaan jalur hijau jalan saat ini, khususnya di daerah perkotaan menunjukkan kearah penurunan kualitasnya. Hal ini seiring dengan meningkatnya pembangunan fisik di perkotaan, seperti pembangunan infrastruktur, permukiman, perdagangan serta industri dan transportasi. Pembangunan pada dasarnya mempunyai dampak yang positif dan negatif bagi manusia dan lingkungannya. Dampak negatif yang mulai dirasakan adalah menurunnya kualitas lingkungan hidup. Salah satu adanya penurunan kualitas lingkungan hidup tersebut adalah timbulnya masalah pencemaran air, tanah dan udara. Pencemaran udara yang terjadi di perkotaan merupakan suatu masalah penurunan kualitas lingkungan hidup yang memerlukan penanganan yang cukup serius. Untuk mengatasi masalah pencemaran udara antara lain telah ditempuh dengan cara pengembangan ruang terbuka hijau (RTH). NO2 bersama dengan NO merupakan kelompok gas yang banyak ditemui sebagai pencemar udara di perkotaan. Mengingat besarnya bahaya yang disebabkan oleh polutan ini, maka penanganan polusi udara khususnya NO2 perlu ditangani secara serius dengan menggunakan berbagai metode atau pendekatan yang tersedia. Penghijauan atau perluasan Ruang Terbuka Hijau (RTH) merupakan salah satu cara yang dapat digunakan untuk menanggulangi bahaya dari pencemaran tersebut. Penelitian bertujuan untuk 1) Mengetahui pengaruh faktor tanaman (ukuran stomata dan laju respirasi) terhadap penyerapan gas NO2 oleh tanaman jenis Leguminoseae. 2) Mengetahui faktor lingkungan, yaitu pengaruh suhu udara terhadap tanaman dalam menyerap polutan gas NO2. Penelitian dilakukan dalam tiga tahap. Pertama pengadaan bahan tanaman. Kedua perlakuan percobaan pemaparan (exposure) gas 15NO2. Ketiga analisis jumlah 15N yang diserap oleh tanaman. Penelitian dilaksanakan selama ± 6 bulan. Dari hasil pengukuran luas stomata terhadap 8 jenis tanaman leguminoseae menunjukkan, flamboyan mempunyai ukuran luas stomata yang paling besar yaitu 17.141,87 µm2, dan kaliandra mempunyai ukuran luas stomata paling kecil yaitu 834,27 µm2. Hasil pengukuran laju respirasi menunjukkan tanaman kaliandra mempunyai kemampuan melakukan proses respirasi paling cepat yaitu 2,59 mol/cm2/detik dan tanaman yang paling lambat dalam melakukan proses respirasi adalah sengon yaitu 1,70 mol/cm2/detik. Hasil pengukuran serapan 15N dalam jaringan tanaman, menunjukkan hasil yang beragam antar jenis tanaman. Jumlah serapan 15N pada 8 jenis tanaman yang diteliti, pada kondisi suhu 30°C berkisar antara 18.96 µg/g sampai 44.98 µg/g dan pada kondisi suhu 20°C antara 13.90 µg/g sampai 26.99 µg/g. Urutan tanaman yang memiliki kemampuan menyerap gas 15NO2 dari yang tingkat serapannya paling tinggi sampai terendah pada perlakuan suhu 30°C adalah ; petai, gamal, lamtoro, flamboyan, asam, saga, kaliandra dan sengon, sedangkan pada perlakuan
suhu 20°C adalah ; gamal, lamtoro, petai, sengon, saga, kaliandra, asam dan flamboyan. Hasil analisa serapan 15N terhadap faktor lingkungan yang berbeda yaitu pada kondisi suhu 30°C dan suhu 20°C menunjukkan penyerapan yang beragam. Penyerapan 15NO2 oleh tanaman pada kondisi suhu 30°C lebih tinggi dibanding pada kondisi suhu 20°C, kecuali tanaman sengon menunjukkan hasil serapan yang berbeda, yaitu pada kondisi suhu 20°C lebih tinggi dibanding suhu 30°C. Hasil perhitungan regresi korelasi pada tanaman yang diperlakukan dalam bilik gas yang sama, yaitu : flamboyan, gamal, asam jawa, dan saga pohon, pada kondisi suhu 30°C menunjukkan faktor luas stomata tidak berpengaruh nyata terhadap penyerapan gas 15NO2 oleh tanaman dan menunjukkan korelasi yang rendah, nilai koefisien korelasi relatif rendah sebesar r = 0,63. Pada kondisi suhu 20°C faktor luas stomata mempunyai pengaruh yang nyata dan adanya korelasi yang tinggi terhadap tingkat serapan gas 15N oleh tanaman dengan nilai koefisien korelasi relatif tinggi sebesar r = 0,74. Laju respirasi menunjukkan pengaruh berbeda nyata terhadap penyerapan gas 15NO2 pada kondisi suhu 30°C dengan nilai koefisien korelasi yang didapat sebesar r = 0,99. Sedangkan pada kondisi suhu 20°C menunjukkan pengaruh laju respirasi tidak berbeda nyata terhadap penyerapan. Nilai koefisien korelasi yang rendah yaitu sebesar r = 0,68 Hasil perhitungan korelasi pada 4 jenis tanaman lainnya, yaitu ; lamtoro, petai, sengon dan kaliandra menunjukkan bahwa, faktor luas stomata memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap penyerapan gas 15NO2 oleh tanaman dan mempunyai korelasi yang tinggi antara luas stomata dengan penyerapan gas 15 NO2 pada kondisi suhu yang berbeda. Nilai koefisien korelasi pada kedua kondisi suhu perlakuan yang relatif tinggi yaitu sebesar r = 0,95 pada suhu 30°C dan sebesar r = 0,79 pada suhu 20°C. Dari hasil uji statistik menunjukkan pengaruh laju respirasi tidak berbeda nyata terhadap penyerapan pada kedua kondisi suhu yang berbeda, yaitu pada suhu 30°C dan pada suhu 20°C. Dari nilai koefisien korelasi masing-masing sebesar r = 0,00 dan r = 0,67 menunjukkan korelasi yang rendah antara laju respirasi dengan penyerapan gas 15NO2 oleh tanaman.
Hak Cipta milik IPB, tahun 2010 Hak Cipta dilindungi Undang-Undang Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB
PENGARUH JENIS VEGETASI DAN SUHU LINGKUNGAN TERHADAP PENYERAPAN POLUTAN GAS NO2
Oleh :
DUDUN ABDURAHIM
Tesis Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Arsitektur Lanskap
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITTUT PERTANIAN BOGOR 2010
Judul Tesis
: Pengaruh Jenis Vegetasi dan Suhu Lingkungan Terhadap Penyerapan Polutan Gas NO2
Nama
: Dudun Abdurahim
NIM
: A 251060091
Disetujui Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Tati Budiarti, MS Anggota
Dr. Ir. Nizar Nasrullah, M.Agr Ketua
Diketahui
Ketua Program Studi Departemen Arsitektur Lanskap
Dr. Ir. Siti Nurisjah, MSLA
Tanggal Ujian: 10 Pebruari 2010
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro, M.S.
Tanggal Lulus :
KATA PENGANTAR Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT, bahwasanya atas rahmat dan hidayahNya penulis dapat menyelesaikan tesis ini. Penelitian ini berjudul Pengaruh Jenis Vegetasi Dan Suhu Lingkungan Terhadap Penyerapan Polutan Gas No2, yang dilaksanakan selama ± 6 bulan. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih yang sebesarbesarnya kepada Ibu Dr. Ir. Siti Nurisjah, MSLA, selaku ketua program studi Departemen Arsitektur Lanskap, Institut Pertanian Bogor, yang telah memberikan ijin penggunaan fasilitas dalam penelitian. Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Ir. Nizar Nasrullah, M.Agr dan Ibu Dr. Ir. Tati Budiarti, M.S selaku komisi pembimbing, yang telah memberikan arahan dan bimbingan selama melakukan penelitian dan penyusunan tesis. Terima kasih penulis sampaikan kepada Bapak Drs. Deddy H Karwan, MM, selaku Kepala Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Pertanian Cianjur, yang telah memberikan ijin tugas belajar dan tempat untuk penelitian, terima kasih kepada rekan-rekan satu jurusan : Andi Achsan, Euis Puspita Dewi, Nurfaida, Penny Pujowati, Nursalam, Noril Milantara, Siti Zulfa Yuzni dan Wulan Sarilestari, yang telah memberikan motivasi dan dukungan dalam pelaksanaan penelitian. Terima kasih pula kepada Ayah, Ibu, Istri dan anak-anak tercinta, yang telah memberikan dukungan, motivasi dan doanya selama melakukan penelitian dan penyusunan tesis. Akhir kata penulis menyampaikan ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu, baik dalam pelaksanaan penelitian, maupun dalam penyusunan tesis ini. Semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi kepentingan pendidikan dan Allah SWT senantiasa membalas semua amal kebaikan serta memberikan rahmat dan hidayahNya.
Bogor, Pebruari 2010
Penulis
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Cianjur-Jawa Barat pada tanggal 29 Desember 1964. Penulis merupakan anak pertama dari empat bersaudara, dari Ibu Hj. Yoyoh Rodiyah dan Bapak Yayat Hidayat. Pada tahun 1984, penulis menamatkan sekolah lanjutan tingkat atas dari SMT Pertanian Tangerang. Pada tahun 1985 masuk sebagai honorer di Pusat Pengembangan Penataran Guru Pertanian Cianjur (PPPGP) dan diangkat menjadi CPNS tahun 1987 dan sampai sekarang bekerja di lembaga tersebut yang pada tahun 2007 berganti nama menjadi Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Pertanian Cianjur (PPPPTK). Pada tahun 2001, penulis melanjutkan pendidikan di Universitas Suryakencana (UNSUR) Cianjur Jurusan Budidaya Pertanian, pada tahun 2005 memperoleh gelar Sarjana. Pada tahun 2006 penulis diterima sebagai mahasiswa Pascasarjana IPB pada Program Studi Arsitektur Lanskap. Penulis menikah pada tahun 1985 dengan seorang wanita bernama Vera Afrillia dan sekarang sudah dikaruniai empat putra (Eggy Febryano, Ekky Baihaqi Sa’id, Eri Ferdyan Asyari dan Ezy Septian Maulana).
DAFTAR ISI HALAMAN
DAFTAR TABEL …………………………………………………
iii
DAFTAR GAMBAR ……………………………………………...
iv
DAFTAR LAMIPRAN ……………………………………………
v
PENDAHULUAN ………………………………………………...
1
Latar Belakang ………………………………………………....
1
Perumusan Masalah …………………………………………....
3
Kerangka Pemikiran …………………………………………....
3
Tujuan Penelitian …………………………………………….....
4
Kegunaan Penelitian ………………………………………........
4
Hipotesis ……………………………………………………......
4
TINJAUAN PUSTAKA …………………………………………..
5
Pencemaran Udara ………………………………………………
5
Nitrogen Dioksida ………………………………………………
7
Vegetasi …………………………………………………………
8
Deskripsi Tanaman ……………………………………………..
13
METODE PENELITIAN …………………………………………
19
Tempat dan Waktu …………………………………………......
19
Bahan dan Alat ………………………………………………....
19
Batasan Penelitian ………………………………………….......
19
Tahapan Penelitian …………………………………………......
20
Pemilihan dan Pemeliharaan Tanaman .......................................
20
Analisis Faktor Tanaman ............................................................
22
Perlakuan Gas 15N Dalam Bilik Gas ...........................................
23
Lingkungan dalam Bilik Gas ......................................................
24
Perlakuan Percobaan ...................................................................
25
Pemaparan Gas 15NO2 .................................................................
26
Analisis Kandungan 15N Dalam Jaringan ....................................
27
Pengaturan Faktor Lingkungan (suhu) .........................................
28
HASIL DAN PEMBAHASAN .........................................................
29
Pengelompokan Tanaman .............................................................
29
Kondisi Lingkungan Percobaan ....................................................
31
15
Serapan Gas N ............................................................................
31
Faktor Lingkungan (suhu 30°C dan 20°C) Terhadap Serapan 15N
33
Hubungan Faktor Suhu dan Faktor Tanaman Terhadap Serapan 15N
35
Faktor Stomata dan Penyerapan 15N Pada Faktor Suhu yang Berbeda ...........................................................................................
37
15
Faktor Laju Respirasi dan Penyerapan N pada Faktor Suhu yang Berbeda. ...........................................................................................
41
KESIMPULAN DAN SARAN ...........................................................
45
KESIMPULAN ...............................................................................
45
SARAN ...........................................................................................
45
DAFTAR PUSTAKA .........................................................................
47
DAFTAR TABEL
No
Teks
1
Baku Mutu Udara Ambien …………………………………....
6
2
Jenis Tanaman Yang Dianalisis ....………………………….....
22
3
Ukuran luas stomata pada daun ..................................................
29
4
Nilai laju respirasi pada daun .....................................................
30
5
Serapan 15N pada kondisi suhu yang berbeda (30°C dan 20°C)
32
6
Rata-rata Hasil Analisis dan Pengukuran Faktor Tanaman (luas stomata dan laju respirasi) dan Serapan 15N pada Kondisi suhu yang berbeda Luas Stomata dan Rata-rata Serapan 15N pada Suhu yang
7
Halaman
36 38
Berbeda 8
Nilai Pengukuran Laju Respirasi ................................................
41
DAFTAR GAMBAR
No
Teks
1
Alur Pikir Penelitian …………………………………………..
21
2
Jenis Tanaman Yang Dianalisis .................................................
22
3
Cup/ leaf chamber dan monitor Recording data .......................
23
4
Gas Chamber (bilik gas) ..........................................................
24
5
Penutupan Media Tanam/Pot dengan Plastik ...........................
25
6
Tabung gas 15NO2 dan sampling line …………………………
27
7
Leaf Area Meter (pengukuran luas daun) .................................
27
8
Spektrometer Emisi NOI-6PC Analyzer ..................................
28
9
Serapan 15N Diantara Jenis Tanaman yang Diuji Pada Suhu 30°C dan Suhu 20°C .................................................................
34
Hubungan Antara Luas Stomata dengan Serapan 15N Pada kondisi Suhu 30°C dan suhu 20°C ...........................................
39
Hubungan Antara Luas Stomata dengan Serapan 15N Pada kondisi Suhu 30°C dan suhu 20°C ...........................................
40
Hubungan Antara Laju Respirasi dengan Serapan 15N Pada kondisi Suhu 30°C dan suhu 20°C ...........................................
43
Hubungan Antara Laju Respirasi dengan Serapan 15N Pada kondisi Suhu 30°C dan suhu 20°C ...........................................
44
10
11
12
13
Halaman
DAFTAR LAMPIRAN
No
Teks
Halaman
1
Regression Analysis: serapan 15N versus luas stomata (suhu 30°C) Tanaman gamal, asam, flamboyan dan saga .............
50
Regression Analysis: serapan 15N versus laju respirasi (suhu 30°C) Tanaman gamal, asam, flamboyan dan saga .............
51
Regression Analysis: serapan 15N versus luas stomata (suhu 20°C) Tanaman gamal, asam, flamboyan dan saga ............
52
Regression Analysis: serapan 15N versus laju respirasi (suhu 20°C) Tanaman gamal, asam, flamboyan dan saga .............
53
Regression Analysis: serapan 15N versus luas stomata (suhu 30°C) Tanaman lamtoro, petai, kaliandra dan sengon ........
54
Regression Analysis: serapan 15N versus laju respirasi (suhu 30°C) Tanaman lamtoro, petai, kaliandra dan sengon ........
55
Regression Analysis: serapan 15N versus luas stomata (suhu 20°C) Tanaman lamtoro, petai, kaliandra dan sengon ........
56
Regression Analysis: serapan 15N versus laju respirasi (suhu 20°C) Tanaman lamtoro, petai, kaliandra dan sengon ........
57
Nilai Indeks Serapan Pada Kondisi Suhu yang Berbeda ......
58
2
3
4
5
6
7
8
9
