PERTUMBUHAN DAN KUALITAS NUTRISI TANAMAN IRIS (Neomarica longifolia) YANG DITANAM PADA AIR LIMBAH KANTIN KAMPUS IPB
RISCHA WULANDARI
DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014
ii
ii
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA* Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pertumbuhan dan Kualitas Nutrisi Tanaman Iris (Neomarica longifolia) yang Ditanam pada Air Limbah Kantin Kampus IPB 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, Agustus 2014 Rischa Wulandari NIM G34100019
iv
iv
ABSTRAK RISCHA WULANDARI. Pertumbuhan dan Kualitas Nutrisi Tanaman Iris (Neomarica longifolia) yang ditanam pada Air Limbah Kantin Kampus IPB. Dibimbing oleh TRIADIATI dan DEWI APRI ASTUTI Salah satu sumber air limbah berasal dari kantin dan bila air limbah tidak dikelola dengan baik dapat menyebabkan pencemaran lingkungan. Salah satu cara penanggulangan pencemaran di perairan dapat menggunakan tanaman air. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pertumbuhan tanaman iris (Neomarica longifolia) pada air limbah kantin kampus IPB serta mengukur kualitas nutrisinya. Tanaman iris ditanam pada tiga media (tanah, air limbah, dan air bersih). Analisis pertumbuhan tanaman iris dilakukan dengan mengukur panjang akar, panjang daun, dan jumlah daun tanaman iris pada ketiga media selama empat minggu. Uji kualitas air limbah dilakukan dengan mengukur suhu, pH, DO, BOD5, kesadahan, deterjen, ammonia, dan total N. Analisis kualitas nutrisi tanaman iris dilakukan dengan analisis nutrisi. Panjang akar, panjang daun, dan jumlah daun tanaman iris yang ditanam di air limbah kantin mengalami pertumbuhan yang lebih cepat dibandingkan dengan tanaman iris pada media tanah dan air bersih. Air limbah yang ditanami iris mengalami penurunan suhu, BOD5, kesadahan, ammonia, deterjen, dan total N, serta peningkatan DO dan pH sesuai dengan baku mutu limbah. Protein kasar dan serat kasar tanaman iris yang ditanam di air limbah kantin (8,88% dan 21,18%) lebih tinggi dibandingkan dengan tanaman iris yang ditanam di tanah (7,83 % dan 19,73%) dan air bersih (8,26% dan 20,65%). Kata kunci : Limbah kantin, oksigen terlarut, tanaman iris (Neomarica longifolia), deterjen, ammonia ABSTRACT RISCHA WULANDARI. Growth and Nutrient Quality of Iris (Neomarica longifolia) in Wastewater Canteen Campus of IPB. Supervised by TRIADIATI and DEWI APRI ASTUTI. One of wastewater sources comes from canteen and if it is not managed well may cause an environmental polution. One of the methods of controlling water pollution may use aquatic plants. The research aimed to analyse the growth of iris (Neomarica longifolia) where planted in IPB canteen wastewater and to analyse nutrient quality. Iris plants were planted into three media (soil, waste water, and water). Iris was analysed with measuring length of root, leaf, and the number of leaf. Quality of wastewater was analysed by measuring the temperature, pH, DO, BOD5, hardness, detergent, ammonia and N content. Nutrient quality of iris was analysed by using nutrient analysis. Length of root, leaf, and the number of leaf iris were planted in wastewater canteen higher than the other treatments. Iris which was planted in wastewater decreased the temperature, BOD5, hardness, ammonia, detergent, and total N, on the other hand increased in DO and pH in accordance to water quality standards. Protein and fiber content of iris which was planted in wastewater canteen produced 8,88% and 21,18%, respectively. These result were higher than the protein from iris which was planted in soil (7,83% and 19,73% ) and water (8,26 % and 20,65%).
vi
vi
Key word : Wastewater canteen, dissolved oxygen, iris plant (Neomarica longifolia), detergent, ammonia
PERTUMBUHAN DAN KUALITAS NUTRISI TANAMAN IRIS (Neomarica longifolia) YANG DITANAM PADA AIR LIMBAH KANTIN KAMPUS IPB
RISCHA WULANDARI
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Biologi
DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014
viii
viii
Judul Skripsi Nama NIM
: Pertumbuhan dan Kualitas Nutrisi Tanaman Iris (Neomarica longifolia) yang Ditanam pada Air Limbah Kantin Kampus IPB : Rischa Wulandari : G34100019
Disetujui oleh
Dr Triadiati, MSi Pembimbing I
Prof Dr Ir Dewi Apri Astuti, MS Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir Iman Rusmana, MSi Ketua Departemen
Tanggal Lulus :
x
x
PRAKATA Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan pelaksanaan dan penyusunan penelitian dengan judul “Pertumbuhan dan Kualitas Nutrisi Tanaman Iris (Neomarica longifolia) yang Ditanam pada Air Limbah Kantin Kampus IPB”. Selama pelaksanaan dan penyusunan laporan penelitian ini, penulis banyak mendapatkan bimbingan, bantuan, dan dukungan dari berbagai pihak baik secara langsung maupun tidak langsung. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada ibu Dr. Triadiati, M.Si sebagai pembimbing I dan ibu Prof.Dr.Ir. Dewi Apri Astuti, MS. sebagai pembimbing II. Penulis juga menyampaikan terima kasih kepada laboran laboratorium fisiologi tumbuhan, laboratorium anatomi tumbuhan departemen Biologi IPB, laboratorium proling FPIK IPB, dan Labolatorium Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan FAPET IPB. Tidak lupa pula ucapan terima kasih atas dukungan kedua orang tua, teman-teman biologi 47, serta beasiswa Bidikmisi. Penulis menyadari bahwa dalam tulisan ini masih banyak kekurangan, oleh sebab itu kritik dan saran dari pembaca sangat penulis harapkan untuk memperbaiki kekurangan laporan penelitian ini. Semoga karya tulis ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca.
Bogor, Agustus 2014
Rischa Wulandari
xii
xii
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTARGAMBAR DAFTAR LAMPIRAN PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan METODE Waktu dan Tempat Alat dan Bahan Metode HASIL Pertumbuhan Tanaman Produktivitas Tanaman Kualitas Air Analisis Kualitas Nutrisi PEMBAHASAN Pertumbuhan Tanaman Iris dan Kualitas Air Limbah Kantin Analisis Kualitas Nutrisi untuk Pakan Ternak SIMPULAN DAFTAR PUSTAKA
xiv xiv xiv 1 1 2 2 2 2 2 4 4 4 5 8 9 9 12 13 13
xiv
xiv DAFTAR TABEL
1 Panjang akar, jumlah daun, panjang daun, pertambahan panjang akar, pertambahan jumlah daun, dan pertambahan panjang daun tanaman iris yang ditanam pada berbagai media 2 Berat basah, berat kering akar, berat kering daun, dan persentase akar mati tanaman iris yang di tanam pada berbagai media selama empat minggu 3 Kualitas limbah cair kantin kampus sebelum dan sesudah pengelolaan menggunakan tanaman iris selama empat minggu 4 Analisis kualitas nutrisi tanaman iris yang ditanam di tanah, air limbah, dan air bersih selama empat minggu dibandingkan dengan eceng gondok 5 Produktivitas nutrisi daun per tanaman tanaman iris
4 5 5 9 9
DAFTAR GAMBAR 1 Perubahan pH air limbah kantin kampus dibandingkan dengan panjang akar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat 6 minggu 2 Perubahan suhu air limbah kantin kampus dibandingkan dengan rata-rata panjang akar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat minggu 6 3 Perubahan DO air limbah kantin kampus dibandingkan dengan rata-rata panjang akar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat minggu 6 4 Perubahan BOD5 air limbah kantin kampus dibandingkan dengan ratarata panjang akar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat minggu 7 5 Perubahan kesadahan air limbah kantin kampus dibandingkan dengan rata-rata panjang akar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat minggu 7 6 Perubahan kandungan deterjen air limbah kantin kampus dibandingkan dengan rata-rata panjang akar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat minggu 7 7 Perubahan kandungan ammonia pada air limbah kantin kampus dibandingkan dengan rata-rata panjang daun tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat minggu 8 8 Perubahan kandungan total N air limbah kantin kampus dibandingkan dengan rata-rata panjang daun tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat minggu 8 DAFTAR LAMPIRAN 1
ANOVA uji Duncan analisis pertumbuhan tanaman, analisis produktivitas nutrisi tanaman iris, dan nutrisi tanaman iris pada ketiga perlakuan selama empat minggu 17
PENDAHULUAN Latar Belakang Limbah kantin kampus merupakan salah satu jenis limbah domestik. Menurut Mangkoedihardjo dan Ganjar (2010) limbah domestik berasal dari limbah rumah tangga, limbah pasar tradisional, limbah rumah makan, dan limbah-limbah buangan dari kantin. Limbah yang telah dihasilkan menjadi masalah yang sangat sulit diselesaikan. Limbah kantin yang diproduksi oleh kegiatan manusia seringkali dibuang ke perairan sehingga dapat mengganggu ekosistem yang ada di perairan tersebut. Senyawa pencemar yang dominan pada suatu perairan berupa protein yang berasal dari sisa-sisa makanan dan deterjen yang berasal dari proses pencucian (Juswardi et al. 2009). Senyawa ammonia yang terbentuk dari penguraian bahan pencemar tersebut dapat menyebabkan racun bagi hewan air, sedangkan deterjen dengan kandungan fosfat yang tinggi akan menyebabkan proses eutrofikasi (penyuburan) di perairan sehingga terjadi blooming alga yang menyebabkan kematian hewan air (Said 2006). Senyawa ammonia yang berada di perairan dapat digunakan sebagai sumber nitrogen bagi tumbuhan (Indradewa et al. 2004). Deterjen yang mengandung fosfat dapat dipergunakan sebagai sumber fosfat bagi tumbuhan (Haiming et al. 2011). Salah satu cara penanggulangan limbah pada suatu perairan dapat menggunakan bioremediasi. Bioremediasi merupakan suatu proses pemulihan (remediasi) lahan atau perairan yang tercemar limbah organik maupun limbah anorganik dengan memanfaatkan organisme. Pengelolaan dengan menggunakan organisme merupakan alternatif pemulihan lingkungan yang murah, efektif, dan ramah lingkungan (Mangkoedihardjo dan Ganjar 2010). Pemanfaatan tumbuhan sebagai agen bioremediasi disebut sebagai fitoremediasi (Mangkoedihardjo dan Ganjar 2010). Pemanfaatan tumbuhan sebagai agen bioremediasi dikarenakan terdapat beberapa tumbuhan yang dapat memanfaatkan senyawa pencemar di perairan sebagai sumber nutrisi bagi pertumbuhan. Tidak semua jenis tumbuhan mampu hidup pada air limbah. Salah satu tumbuhan yang dipilih dalam penelitian ini adalah tanaman iris (Neomarica longifolia). Tanaman iris merupakan tumbuhan yang dapat hidup pada genangan air, tahan terhadap penyakit dan mudah dikembangbiakkan (Irma 2012). Salah satu syarat tumbuhan yang dapat dijadikan agen bioremediasi adalah tumbuhan yang bersifat hipertoleran dan tahan terhadap penyakit (Yusuf 2008). Kemampuan tumbuhan memanfaatkan nitrogen dan fosfor yang bersumber dari senyawa ammonia dan deterjen dapat digunakan tumbuhan untuk pembentukan asam nukleat, penyusun protein, dan klorofil (Hutagaol et al. 2013), sehingga diharapkan tumbuhan dari hasil proses bioremediasi air limbah dapat dimanfaatkan sebagai sumber bahan pakan ternak. Bahan pakan adalah segala sesuatu yang dapat dimakan, dapat diabsorbsi, dan bermanfaat bagi ternak (Nadhifah et al. 2011). Hartadi et al. (2008) menyatakan bahwa bahan pakan adalah suatu bahan yang dimakan oleh hewan yang mengandung energi dan zat-zat gizi (atau keduanya) di dalam pakan ternak. Pakan sumber energi adalah bahan-bahan dengan protein kasar kurang dari 20%, serat kasar lebih dari 18% (Hartadi et al. 1990). Salah satu tanaman air sebagai sumber pakan ternak adalah eceng gondok. Eceng gondok
2
2
mempunyai kandungan protein kasar serta serat kasar yang tinggi sehingga dapat digunakan sebagai bahan pakan alternatif (Agustono et al. 2010). Menurut Zahmi et al. (2012) kelebihan dari pemanfaatan eceng gondok sebagai pakan yaitu eceng gondok yang difermentasi sebagai pakan ternak non ruminansia mampu meningkatkan kandungan protein kasar yang dibutuhkan bagi ternak dan dengan proses amoniasi dapat meningkatkan tingkat kecernaan pada ternak ruminansia. Tujuan Tujuan dari penelitian ini untuk menganalisis pertumbuhan dan kualitas nutrisi tanaman iris (Neomarica longifolia) pada air limbah kantin kampus IPB.
METODE Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan pada bulan November 2013 - Februari 2014 di rumah kaca Departemen Biologi, laboratorium Fisiologi Tumbuhan Biologi IPB, laboratorium Proling FPIK IPB, laboratorium Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan FAPET, IPB. Alat dan Bahan Alat yang digunakan pada penelitian ini diantaranya pH meter. Bahan yang digunakan yaitu air sampel limbah kantin, tumbuhan iris, indikator EBT (Eriochromeblack T), larutan EDTA, MnSO4, NaOHKI, H2SO4, Na2S2O3, dan buffer pH 10. Metode Metode Sampling Air Limbah Metode sampling air limbah menggunakan metode purposive sampling. Sampel air limbah diambil dari kolam pematangan yang berasal dari kantin blue corner IPB. Rancangan Percobaan Pada rancangan percobaan terdapat dua kolam penampungan yaitu kolam penampungan awal dan kolam pematangan (Andiese 2011). Limbah kantin ditampung di kolam penampungan awal selama tujuh hari dengan ukuran kolam 50x40x35 cm3 untuk mengendapkan limbah padat kemudian air limbah dialirkan ke kolam pematangan dengan ukuran 50x40x35 cm3 selama 4 minggu. Sebanyak 9 tanaman iris ditanam pada permukaan air kolam pematangan. Sebagai kontrol, tanaman iris juga ditanam pada media tanah dan air bersih. Tanaman iris yang digunakan mempunyai jumlah daun yang sama dan panjang daun yang mendekati sama.
3 Analisis Kualitas Air Limbah Pengukuran kualitas air limbah menggunakan parameter fisik dan kimia yang meliputi pengukuran pH, suhu, Dissolved Oxigen (DO), Biochemical Oxigen Demand (BOD5), kesadahan, ammonia, total N, dan deterjen. Pengukuran ini dilakukan tiap minggu sebanyak tiga kali ulangan. Parameter yang dianalisis pada air limbah selama penelitian sebagai berikut : 1. Pengukuran pH Air limbah pada kolam pematangan diambil sebanyak 3 ml selanjutnya diukur dengan pH meter. 2. Pengukuran suhu dengan menggunakan termometer 3. Oksigen terlarut (Dissolved Oxigen/DO) diukur dengan menggunakan metode titrasi winkler. 4. Biochemical Oxigen Demand (BOD5) diukur dengan menggunakan metode titrasi winkler. Nilai BOD5 (mg/l) dapat dihitung dengan menggunakan rumus: BOD5 (mg/l) = 5 x (DOawal – DOakhir). 5. Kesadahan Kesadahan air limbah diukur dengan metode titrasi. Nilai kesadahan dapat dihitung dengan menggunakan rumus: Kesadahan total (mg/l) = EDTA (ml) x N EDTA x BM CaCO3 x 1000 sampel (ml) 6. Pengukuran kandungan deterjen menggunakan metode APHA, ed. 22, 2005, 5520-B yang dilakukan di Laboratorium Proling Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB. 7. Pengukuran kandungan ammonia menggunakan metode APHA, ed. 22, 2005, 5540-C yang dilakukan di Laboratorium Proling Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB. 8. Pengukuran total N menggunakan metode APHA, ed. 22, 2005, 4500-N-C yang dilakukan di Laboratorium Proling Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB. Analisis Pertumbuhan Tanaman Analisis pertumbuhan tanaman iris dilakukan dengan menggunakan parameter bobot basah dan bobot kering dari akar dan daun. Pengukuran tersebut dilakukan empat minggu setelah tanam pada setiap tanaman. Parameter pertambahan tinggi tanaman, panjang akar, dan jumlah daun diamati tiap minggu selama 4 minggu. Pertumbuhan rata-rata panjang akar, panjang daun, dan jumlah daun dihitung dengan menggunakan rumus : GR (Growth rate) = (Nt-No)/(t-0) (Mangkoedihardjo dan Ganjar 2010). Analisis data menggunakan sidik ragam dengan program SPSS GLM univariet diikuti uji lanjut Duncan dengan taraf nyata 95%. Analisis Nutrisi pada Tanaman Iris (AOAC, 2005) Analisis nutrisi digunakan untuk mengetahui kandungan bahan kering, abu, protein kasar, serat kasar, yang terdapat pada tanaman iris. Hasil analisis nutrisi dan produksi tanaman iris digunakan untuk analisis produktivitas tanaman iris. Produktivitas tanaman iris didapat dari persentase parameter nutrisi yang diuji dikalikan dengan bobot daun kering per tanaman (g/tanaman). Potensi tanaman iris sebagai pakan ternak dapat diketahui dengan membandingkan kandungan nutrisi tanaman iris dengan tanaman air eceng gondok.
4
4
HASIL Pertumbuhan Tanaman Panjang akar, jumlah daun, pertambahan panjang akar, pertambahan jumlah daun tidak berbeda nyata pada semua perlakuan.Tanaman iris yang ditanam pada media air limbah kantin mempunyai panjang daun berbeda nyata (p<0,05) dengan tanaman iris yang ditanam pada media air bersih dan tidak berbeda nyata pada media tanah. Pertambahan panjang daun tanaman iris pada media tanah dan air limbah tidak berbeda nyata tetapi keduanya berbeda nyata dengan tanaman iris yang ditanam pada media air bersih (Tabel 1). Tabel 1 Panjang akar, jumlah daun, panjang daun, pertambahan panjang akar, pertambahan jumlah daun, dan pertambahan panjang daun tanaman iris yang ditanam pada berbagai media. Media Parameter Tanah Air limbah Air bersih Panjang akar (cm) 20,98±7,77 20,51±5,09 15,38±3,58 Jumlah daun (helai) 6,89±0,93 6,89±0,93 6,33±0,5 b b Panjang daun total (m) 5,55 ±0,53 5,34 ±0,62 4,51a±0,62 Pertambahan panjang akar (cm) 1,65±0,51 1,77±0,02 0,96±0,23 Pertambahan jumlah daun (helai) 0,28±0,23 0,28±0,23 0,11±0,13 b b Pertambahan panjang daun (cm) 30,16 ±5,92 32,96 ±7,25 17,29a±6,25 Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan nyata berdasarkan uji Duncan pada α=5%.
Produktivitas Tanaman Berat basah tanaman iris yang ditanam di air bersih berbeda nyata dengan tanaman iris yang ditanam di media tanah dan air limbah (p<0,05). Berat kering akar tanaman iris yang ditanam pada media tanah menunjukkan berat kering yang lebih besar dan berbeda nyata dengan berat kering tanaman iris yang ditanam pada media air limbah dan air bersih. Berat kering daun tanaman iris pada perlakuan media tanah menunjukkan berat kering yang paling besar dibandingkan dengan perlakuan media air limbah dan air bersih. ketiganya berbeda nyata (p<0,05). Persentase akar mati tanaman iris pada perlakuan air limbah paling besar dibandingkan dengan perlakuan media tanah dan air bersih dan ketiganya berbeda nyata (Tabel 2).
5 Tabel 2 Berat basah tanaman, berat kering akar, berat kering daun, dan persentase akar mati tanaman iris yang di tanam pada berbagai media selama empat minggu Parameter Berat basah tanaman(g) Berat kering akar (g) Berat kering daun (g) Akar mati (%)
Tanah 72,44b±1,73 1,93b±0,05 2,87c±0,08 0,09b±0,002
Media Air limbah 72,23b±1,48 1,31a±0,03 2,38a±0,06 0,10c±0,001
Air bersih 61,15a±1,49 1,30a±0,02 2,66b±0,14 0,03a±0,001
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak menunjukkan perbedaan nyata berdasarkan uji Duncan pada α=5%. Kualitas Air Parameter suhu, BOD5, kesadahan, kandungan deterjen, kandungan ammonia, dan kandungan total N setelah pengelolaan air limbah menggunakan tanaman iris mengalami penurunan selama empat minggu serta nilai pH dan DO (oksigen terlarut) pada air limbah mengalami peningkatan (Tabel 3). Perubahan parameter yang diamati selama empat minggu menunjukkan bahwa kualitas air limbah mengalami perubahan hingga sesuai dengan baku mutu air limbah yang telah ditetapkan kecuali parameter ammonia. Tabel 3 Kualitas limbah cair kantin kampus sebelum dan sesudah pengelolaan air menggunakan tanaman iris selama empat minggu Parameter pH Suhu (°C) DO (Dissolved Oxigen) (mg/l) BOD (Biologycal Oxigen Demand) (mg/l) Kesadahan (mg/l) Deterjen (mg/l) Ammonia (mg/l) Total N (mg/l)
Sumber :
Sebelum
Sesudah
5 26 0,54 2,82
6 25 3,36 1,38
BML (Baku Mutu Limbah) 6-9*** 3-5* 2*
313,33 0,10 9,74 10,50
90,67 0,07 2,32 2,73
500** 0,5* 50*
*Kep-51/MENLH /10/1995 **PERMENKES RI NO.14 TAHUN 1990 ***PP No. 82 tahun 2001
Nilai pH mengalami peningkatan dari pH 5 pada menjadi pH 6 selama empat minggu ditanami iris, sehingga nilai pH air limbah kantin sesuai dengan baku mutu limbah (PP No. 82 tahun 2001). Peningkatan rata-rata panjang akar diikuti oleh peningkatan pH air limbah (Gambar 1). Parameter suhu mengalami penurunan dari suhu 26°C pada minggu awal menjadi 25°C pada minggu ke empat. Peningkatan rata-rata panjang akar diikuti oleh penurunan suhu (Gambar 2).
6
pH
6.5 6 5.5 5 4.5
30 20 10 0 0
1
2 Minggu
pH
3
4
Rata-rata panjang akar (cm)
6
Rata-rata panjang akar (cm)
Suhu (°C)
26.5
30
26
20
25.5 10
25 24.5
0 0
1
2 Minggu
Suhu (°C)
3
4
Rata-rata panjang akar (cm)
Gambar 1 Perubahan pH air limbah kantin kampus dibandingkan dengan panjang akar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat minggu
Rata-rata panjang akar (cm)
Gambar 2 Perubahan suhu air limbah kantin kampus dibandingkan dengan rata-rata panjang akar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat minggu
4
30 20
2
10
0
0 0
1
DO (mg/l)
2 Minggu
3
4
Rata-rata panjang akar (cm)
DO (mg/l)
Dissolved Oxygen (DO) air limbah kantin kampus mengalami peningkatan dari 0,54 mg/l pada minggu awal menjadi 3,34 mg/l pada minggu ke empat setelah air limbah kantin kampus dijadikan sebagai media tanam tanaman iris. Peningkatan rata-rata panjang akar diikuti oleh peningkatan DO (Gambar 3). Kadar BOD5 air limbah kantin mengalami penurunan dari 2,81 mg/l menjadi 1,38 mg/l selama empat minggu. Peningkatan rata-rata panjang akar diikuti oleh penurunan BOD5 pada air limbah (Gambar 4).
Rata-rata panjang akar (cm)
Gambar 3 Perubahan DO air limbah kantin kampus dibandingkan dengan rata-rata panjang akar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat minggu
5 4 3 2 1 0
25 20 15 10 5 0 0
1
2 Minggu
BOD5 (mg/l)
3
4
Rata-rata panjang akar (cm)
BOD5 (g/ml)
7
Rata-rata panjang akar (cm)
Gambar 4 Perubahan BOD5 air limbah kantin kampus dibandingkan dengan rata-rata panjang akar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat minggu
300 200 100
0
0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0
25 25 20 20 15 15 10 10 55 00 0
1
0
Kesadahan (mg/l)
1
2 2 3 3 Minggu Minggu
44
Rata-rata panjang akar (cm)
0.1
30 20
0.05
10
0
0 0
1
Deterjen (mg/l)
2 Minggu
3
4
Rata-rata panjang akar (cm)
Deterjen (mg/l)
Gambar 5 Perubahan kesadahan air limbah kantin kampus dibandingkan dengan rata-rata panjang akar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat minggu
Rata-rata panjang akar (cm)
Gambar 6 Perubahan kandungan deterjen air limbah kantin kampus dibandingkan dengan rata-rata panjang akar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat minggu
Rata-rata panjang akar (cm)
400
Deterjen (mg/l)
Kesadahan (mg/l)
Kesadahan air limbah kantin mengalami penurunan dari 313,33 mg/l pada minggu awal menjadi 90,67 mg/l pada minggu ke empat setelah air limbah kantin dijadikan sebagai media tanam tanaman iris. Peningkatan rata-rata panjang akar diikuti oleh penurunan kesadahan air limbah (Gambar 5). Kandungan deterjen mengalami penurunan dari 0,10 mg/l pada minggu awal menjadi 0,07 mg/l pada minggu ke empat setelah air limbah kantin kampus dijadikan sebagai media tanam tanaman iris. Peningkatan rata-rata panjang akar diikuti oleh penurunan kandungan deterjen pada air limbah (Gambar 6).
8
8
15 10 5 0
100 50 0 0
1
2 Minggu
Ammonia (mg/l)
3
4
Rata-rata panjang daun (cm)
Ammonia (mg/l)
Kandungan ammonia pada air limbah kantin selama empat minggu mengalami penurunan. Peningkatan rata-rata panjang daun diikuti oleh penurunan ammonia dari 9,74 mg/l pada minggu awal menjadi 2,32 mg/l pada minggu ke empat (Gambar 7). Kandungan total N pada air limbah menurun dari 10,48 mg/l pada minggu awal dan 2,73 mg/l pada minggu ke empat. Pada minggu ke dua kandungan total N pada air limbah kantin mengalami kenaikan. Rata-rata panjang daun mengalami peningkatan dan diikuti oleh penurunan kandungan total N pada air limbah selama empat minggu (Gambar 8).
Rata-rata panjang daun (cm)
40 30 20 10 0
100 50 0 0
1
Total N (mg/l)
2 Minggu
3
4
Rata-rata panjang daun (cm)
Total N (mg/l)
Gambar 7 Perubahan kandungan ammonia pada air limbah kantin kampus dibandingkan dengan rata-rata panjang daun tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat minggu
Rata-rata panjang daun (cm)
Gambar 8 Perubahan kandungan total N air limbah kantin kampus dibandingkan dengan rata-rata panjang daun tanaman iris yang ditanam pada media air limbah selama empat minggu Analisis Kualitas Nutrisi Persentase berat kering, abu, protein kasar, dan serat kasar berbeda nyata pada ketiga perlakuan. Tanaman iris yang ditanam di tanah, air limbah, dan air bersih menunjukkan bahwa protein kasar dan serat kasar tanaman iris yang ditanam di air limbah kantin mempunyai kandungan lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan tanah dan air bersih (Tabel 4). Persentase berat kering dan abu tanaman iris menunjukkan ketiganya berbeda nyata (p<0,05). Persentase berat kering dan abu tanaman iris yang ditanam pada media air limbah lebih besar dibandingkan dengan eceng gondok. Persentase protein kasar dan serat kasar tanaman iris yang ditanam pada air limbah lebih kecil dibandingkan dengan eceng gondok.
9 Produktivitas abu dan berat kering tanaman iris yang ditanam pada media tanah mempunyai produktivitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan tanaman iris yang ditanam pada media air limbah dan air bersih. Produktivitas Protein kasar dan serat kasar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah mempunyai produktivitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan tanaman iris yang ditanam pada media tanah dan air bersih. Produktivitas berat kering dan protein kasar daun tanaman iris pada ketiga media berbeda nyata (p<0,05). Produktivitas abu tanaman iris yang ditanam pada media air limbah tidak berbeda nyata dengan tanaman iris yang ditanam pada media air bersih tetapi berbeda nyata dengan tanaman iris yang ditanam pada media tanah. Produktivitas serat kasar tanaman iris yang ditanam pada media air limbah tidak berbeda nyata dengan tanaman iris yang ditanam pada media tanah dan berbeda nyata pada tanaman iris yang ditanam pada media air bersih (Tabel 5). Tabel 4 Analisis kualitas nutrisi daun tanaman iris yang ditanam di tanah, air limbah, dan air bersih selama empat minggu dibandingkan dengan eceng gondok Perlakuan Eceng gondok Tanah Air limbah Air bersih 5,91** Berat Kering daun (BK) (%) 11,98c±0,05 11,73b±0,02 11,15a ±0,02 b Abu (%) 8,28 ±0,05 7,90a±0,03 8,44c±0,01 1,41** 10,28* Protein Kasar (PK) (%) 7,83a±0,04 8,88c±0,01 8,26b±0,03 24,37* Serat Kasar (SK) (%) 19,73a±0,02 21,18c ±0,02 20,65b ±0,02 Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan nyata berdasarkan uji Duncan pada α=5%. Sumber : * Istina et al. (2003) ** Soewardi dan Utomo (1975) Parameter
Tabel 5 Produktivitas nutrisi daun per tanaman iris Perlakuan Tanah Air limbah Air bersih Berat kering (BK) (g) 0,34c±0,01 0,31b±0,01 0,26a±0,02 b a Abu (g) 0,24 ±0,01 0,21 ±0,01 0,20a±0,01 Protein Kasar (PK) (g) 0,21b±0,01 0,24c±0,01 0,19a±0,01 Serat Kasar (SK) (g) 0,56b±0,02 0,57b±0,01 0,49a±0,03 Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan nyata berdasarkan uji Duncan pada α=5%. Parameter
PEMBAHASAN Pertumbuhan Tanaman Iris dan Kualitas Air Limbah Kantin Pertumbuhan merupakan peningkatan biomassa tumbuhan secara progresif. Peningkatan biomassa tumbuhan tersebut dapat dilihat dari peningkatan organorgan vegetatif tumbuhan yang berupa akar, batang, dan daun. Hasil dari pengamatan selama empat minggu menunjukkan bahwa panjang akar tanaman iris pada media air limbah lebih panjang dibandingkan dengan tanaman iris pada
10
10
perlakuan media tanah dan air bersih. Akan tetapi akar mati pada tanaman iris yang ditanam pada media air limbah lebih besar dibandingkan dengan persentase akar mati tanaman iris yang ditanam pada media air bersih dan tanah. Tanaman iris yang ditanam pada media air limbah mengalami cekaman yang lebih besar dibandingkan dengan tanaman iris yang ditanam pada media tanah dan air bersih. Hal tersebut terjadi karena adanya pH yang rendah sehingga menyebabkan tumbuhan menyerap sumber nitrogen dalam bentuk ammonium. Penyerapan nitrogen dalam bentuk ammonium oleh tumbuhan dapat mengganggu proses respirasi yaitu pada proses transfer elektron dan fosforilasi oksidatif. Ion ammonium dapat penghambat fosforilasi oksidatif, yaitu menghambat pembentukan ATP oleh ATPase. Komarawidjaja (2003) menyatakan bahwa konsentrasi ammonia yang tinggi pada perairan akan menyebabkan kematian pada makhluk hidup yang terdapat di perairan. Tanaman iris mampu bertahan hidup dikarenakan pada suhu air yang semakin menurun dan oksigen terlarut semakin meningkat menyebabkan ammonia terdegradasi menjadi nitrat dan nitrit. Nitrat yang dihasilkan dimanfaatkan oleh tanaman tersebut. Pertambahan panjang akar tanaman iris pada media air limbah memberikan pengaruh terhadap penurunan suhu dan BOD5 serta kenaikan DO dan pH. Pertambahan panjang akar berpengaruh terhadap pertambahan jumlah daun dan panjang daun. Panjang akar berpengaruh terhadap kemampuan tumbuhan untuk mencapai hara mineral. Akar yang panjang dengan percabangan yang banyak mempunyai kemampuan untuk menyerap hara yang lebih besar dibandingkan dengan akar yang tidak mempunyai percabangan (Pracaya 2008). Salah satu unsur hara yang diperlukan untuk pembelahan sel dan perkembangan jaringan tanaman adalah fosfor dan nitrogen (Pracaya 2008). Pertambahan panjang daun tanaman iris pada air limbah mempengaruhi penurunan suhu. Hal tersebut dikarenakan daun tanaman iris melakukan fotosintesis yang menghasilkan oksigen. Oksigen akan berdifusi ke dalam air sehingga oksigen terlarut pada air limbah akan meningkat (Aeni et al. 2011). Peningkatan oksigen terlarut pada air limbah mengakibatkan penurunan suhu air limbah (Mangunwardoyo et al. 2013). Suhu optimal pada air limbah untuk terjadinya penguraian bahan organik yang terdapat pada air limbah yaitu 22°-25°C (Zaman dan Endro 2006). Penurunan BOD5 disebabkan adanya ketersediaan oksigen untuk proses biologis. Jika oksigen terlarut pada air limbah tercukupi maka mikrob yang berperan untuk menguraikan bahan organik pada air limbah juga akan semakin besar sehingga penguraian bahan organik pada air limbah akan cepat terjadi (Hidayah dan Wahyu 2010). BOD5 menunjukkan jumlah oksigen yang dikonsumsi untuk respirasi mikrob. Reaksi penguraian senyawa organik oleh mikrob akan menghasilkan ammonia dan karbondioksida yang dapat meningkatkan pH (Fardiaz 1992). pH pada air limbah selama empat minggu pengamatan mengalami peningkatan yang menandakan terjadi penguraian senyawa organik. Proses degradasi senyawa-senyawa yang berada di perairan yang sebagian besar berupa deterjen dan ammonia dapat terjadi jika oksigen terlarut tercukupi. Ammonia diurai oleh mikrob menjadi nitrit dan nitrat pada kondisi aerob. Nitrat yang dihasilkan dapat digunakan oleh tumbuhan sebagai sumber nitrogen (Hutagaol et al. 2013). Menurut Helingga et al. (2006) jika pada suatu perairan terdapat O2 maka akan menjadi NO3, bila O2 minim akan menjadi NH4. Total N pada air limbah kantin kampus mengalami penurunan dari minggu awal sampai minggu keempat setelah air limbah kantin kampus dijadikan media
11 tanam tanaman iris. Pada minggu kedua total N pada air limbah mengalami kenaikan, hal tersebut kemungkinan diakibatkan adanya akar tanaman iris yang mati. Akar tanaman iris yang mati terurai menjadi bahan organik yang menyebabkan total N pada air limbah mengalami peningkatan. Total N adalah gambaran nitrogen dalam bentuk organik dan ammonia pada air limbah. Total N merupakan penjumlahan dari nitrogen anorganik yang berupa N-NO3, N-NO2, dan N-NH3, yang bersifat larut dan nitrogen organik yang berupa partikulat yang tidak larut dalam air (Widiyat et al. 2010). Pengukuran kandungan ammonia pada limbah kantin kampus selama empat minggu menunjukkan adanya penurunan akan tetapi penurunan ammonia yang terjadi belum sesuai dengan baku mutu air limbah selama empat minggu. Penurunan ammonia terjadi karena adanya penguraian ammonia menjadi nitrat dan nitrit (Sitompul et al. 2013). Nitrat dimanfaatkan oleh tumbuhan sebagai sumber N sehingga akan menyebabkan total N pada air limbah menurun. Selama pengamatan empat minggu penurunan total N pada air limbah diikuti oleh peningkatan panjang daun tanaman iris. Hal tersebut menandakan bahwa nitrat yang dihasilkan dari penguraian ammonia dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan. Tanaman iris yang ditanam pada media air limbah kantin dapat menurunkan kesadahan. Kesadahan merupakan indikator keberadaan ion Ca2+ dan Mg2+. Ca dan Mg merupakan salah satu unsur hara mikro yang dibutuhkan oleh tumbuhan (Salisbury dan Cleon 1995). Pertambahan panjang akar tanaman iris selama empat minggu mempengaruhi penurunan kesadahan air limbah. Ca dan Mg yang berada di air limbah dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk pertumbuhannya sehingga selama empat minggu kesadahan air limbah mengalami penurunan. Ca dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk pembentukan dinding sel tumbuhan. Mg dimanfaatkan tumbuhan untuk pembentukan klorofil (Salisbury dan Cleon 1995). Deterjen merupakan salah satu senyawa utama yang berada di air limbah. Deterjen merupakan sumber utama fosfor karbonat pada air limbah (Komarawidjaja 2004). Pada pengelolaan air limbah dengan menggunakan tanaman iris sebagai agen bioremediasi menunjukkan bahwa kandungan deterjen pada air limbah mengalami penurunan. Hal tersebut dikarenakan adanya mekanisme yang terjadi pada akar-akar dari tanaman iris menyerap total P dalam bentuk fosfat anorganik. Di dalam jaringan akar, fosfat anorganik dibawa menuju daun dan kemudian diubah menjadi bentuk fosfat organik. Anorganik fosfat yang ada pada tanaman dimanfaatkan untuk pembentukan ATP (Gizawi et al. 2014). Menurut Pracaya (2007) fosfor diperlukan tumbuhan untuk pembelahan sel dan perkembangan jaringan tanaman yang membentuk titik tumbuh. Oleh karena itu, penurunan kandungan deterjen pada air limbah diikuti oleh peningkatan panjang akar dan daun tanaman iris. Proses bioremediasi air limbah sangat tergantung dengan adanya hubungan antara tumbuhan, bahan organik di air limbah, dan mikrob. Tumbuhan menyediakan oksigen dan mengeluarkan eksudat dari akar tanaman untuk mempermudah proses degradasi senyawa organik dan sebagai tempat tumbuh mikrob pengurai senyawa organik yang berada di air limbah (Mangkoedihardjo dan Ganjar 2010). Oksigen yang dihasilkan tumbuhan akan berdifusi ke dalam air limbah dimana oksigen tersebut digunakan untuk proses pemecahan senyawa deterjen dan ammonia. Pemecahan senyawa deterjen dan ammonia yang menghasilkan fosfat (PO4-) dan nitrat (NO3) dapat digunakan tumbuhan sebagai sumber fosfor dan nitrogen untuk pertumbuhan (Hidayah dan Wahyu 2010). Bioremediasi air limbah dengan menggunakan tanaman iris selama empat minggu
12
12
mampu menurunkan suhu, BOD5, deterjen, dan total N air limbah di bawah baku mutu air limbah yang telah ditetapkan serta menaikkan pH dan DO air limbah diatas baku mutu air limbah yang telah ditetapkan. Ammonia pada air limbah mengalami penurunan akan tetapi penurunan yang terjadi belum sesuai baku mutu air limbah yang telah ditetapkan. Parameter kesadahan dan total N pada air limbah kantin sebelum dilakukan pengelolaan mempunyai kandungan yang sudah sesuai dengan baku mutu air limbah. Pengujian parameter tersebut bertujuan untuk mengetahui kemampuan tanaman iris menurunkan kesadahan dan total N pada air limbah kantin. Salah satu tanaman air yang sering dimanfaatkan sebagai agen bioremediasi adalah eceng gondok. Menurut Rovita et al. (2012) eceng gondok mampu menurunkan parameter BOD, suhu, NO3-N dan PO4-P serta menormalkan pH dan menaikkan OD. Kelemahan pemanfaatan eceng gondok sebagai agen bioremediasi yaitu sulit menangani pertumbuhan eceng gondok yang cepat dan jika pertumbuhan eceng gondok tidak dikontrol akan menyebabkan terjadinya penutupan permukaan perairan sehingga oksigen terlarut yang berada diperairan rendah (Aeni et al. 2011). Analisis Kualitas Nutrisi untuk Pakan Ternak Dibandingkan dengan eceng gondok hasil analisis nutrisi dari tanaman iris yang ditanam di air limbah menunjukkan persentase protein kasar dan serat kasar tanaman iris yang ditanam pada air limbah mendekati persentase protein kasar dan serat kasar eceng gondok. Kandungan protein kasar serta serat kasar eceng gondok yang tinggi dapat digunakan sebagai bahan pakan alternatif (Agustono et al. 2010). Persentase abu tanaman iris lebih besar dibandingkan dengan persentase abu eceng gondok. Persentase abu menunjukkan total mineral yang terdapat pada suatu bahan pangan atau pakan (Anggorodi 1994), sehingga tanaman iris mempunyai total mineral yang lebih tinggi dibandingkan dengan eceng gondok. Produktivitas protein kasar dan serat kasar tanaman iris yang ditanam di media air limbah lebih tinggi dibandingkan dengan produktivitas protein dan serat kasar yang ditanam di media air bersih dan tanah. Menurut Hutagaol et al. (2013) hal tersebut terjadi karena tanaman mampu memanfaatkan nitrat hasil pemecahan senyawa nitrogen organik yang terdapat di air limbah. Tanaman iris yang ditanam pada air limbah mempunyai potensi sebagai pakan ternak sumber energi karena mempunyai kandungan serat kasar 21,18%. Menurut Hartadi et al. (1990) pakan sumber energi adalah bahan-bahan dengan protein kasar kurang dari 20%, serat kasar lebih dari 18%. Pakan sumber protein merupakan bahan yang mengandung protein kasar lebih dari 20%. Hasil analisis nutrisi dari tanaman iris yang ditanam pada media tanah, air bersih, dan limbah menunjukkan bahwa produktivitas abu tanaman iris yang ditanam pada media air bersih lebih tinggi dibandingkan dengan produktivitas abu tanaman iris yang ditanam pada media tanah dan air limbah. Kadar abu merupakan campuran dari komponen anorganik atau mineral yang terdapat pada suatu bahan pangan atau pakan. Mineral yang terdapat pada bahan pakan ternak dibagi kedalam dua kelompok yaitu mineral makro (Ca, Na, Cl, K, P, S, Mg) dan mineral mikro (Cu, I, Fe, Zn,Co, Se, Mn) (Anggorodi 1994). Bahan kering merupakan berat bahan setelah dilakukan pengeringan. Bahan kering didapat dari pengurangan berat awal sebelum pengeringan dan berat bahan setelah dilakukan pengeringan (Hadi et al. 2011). Tanaman iris yang ditanam pada
13 media air mempunyai produktivitas bahan kering yang lebih tinggi dibandingkan dengan tanaman iris yang ditanam pada media tanah dan air bersih.
SIMPULAN Tanaman iris yang ditanam pada air limbah kantin kampus mengalami pertumbuhan yang lebih cepat dibandingkan dengan tanaman iris yang ditanam pada air bersih dan tanah. Limbah yang ditanami tanaman iris dapat mengalami penurunan suhu, BOD5, kesadahan, ammonia, deterjen, dan total N serta peningkatan parameter DO dan pH air limbah. Protein kasar dan serat kasar tanaman iris yang ditanam di media air limbah kantin mempunyai kadar lebih tinggi dibandingkan dengan tanaman iris yang ditanam di tanah dan air bersih. Tanaman iris yang ditanam pada media air limbah mempunyai potensi sebagai pakan sumber energi.
DAFTAR PUSTAKA Aeni RN, Prabang S, Listiatie BU. 2011. Pengaruh limbah lumpur minyak mentah terhadap pertumbuhan eceng gondok (Eichornia crassipes (Mart.) Solm.). J Ekosains. 3 (2) : 88-104 Agustono, Salim H, Widya P. 2010. Pengaruh penggunaan kombucha terhadap kandungan protein kasar dan serat kasar pada fermentasi eceng gondok (Eichornia crassipes). J ilm per kel. 2(2) : 179-183 Andiese VW. 2011. Pengolahan limbah cair rumah tangga dengan metode kolam oksidasi. Infrastruktur. 1(2) : 102-110. Anggorodi R. 1994. Ilmu Pakan Ternak. Jakarta (ID) : Gramedia Pustaka Utama. [AOAC] Association of Official Analitical Chemists. 2005. Official Methode of Analysis of Association of Official Analytical Chemist. Whasington (US) : Benyamin Franklin Station. [APHA] American Public Health Association. 2005. Standard methods for the examination of water & wastewater. 21st edition. Washington (US) : APHA AWWA WEF. Gizawi AS, Hertien KS, Wahyu S. 2014. Perbandingan potensi tanaman air Echinodorus palaefolius, Pontederia lanceolata dan Zantedeschia aethiopica sebagai agen fitoremediasi limbah rumah tangga. Formica. 1(1) : 1-7. Hadi RF, Kustantinah, Hari H. 2011. Kecernaan in sacco hijauan leguminosa dan hijauan non leguminosa dalam rumen sapi peranakan ongole. Bul Pet. 35 (2) : 79-85 Haiming W, Jian Z, Peizh L, Jinyong Z. 2011. Nutrient removal in constructed microcosm wetland for treating polluted river water in northern China. Ecol Engg J. 37(4) : 560-568. Hartadi H, Kustantinah RE, Indarto ND, Dono, Zuprisal. 2008. Nutrisi Ternak Dasar. Yogyakarta (ID) : Universitas Gadjah Mada. Hartadi H, Soedomo P, Allen DT. 1990. Tabel Bahan Pakan untuk Ternak. Yogyakarta (ID) : UGM press.
14
14
Hellinga C, Schellen, Mulder JW. 1998. The SHARON process : An innovative method for removing nitrogen from ammonium rich waste water. Water Sci tech. 37(9) : 135-142. Hidayah EN, Wahyu A. 2010. Potensi dan pengaruh tanaman pada pengolahan air limbah domestik dengan sistem constructed wetland. J Ilm Tek Ling. 2(2) : 11-18. Hutagaol HP, Jonatan G, Sabar G. 2013. Studi pertumbuhan dan produksi padi varietas Situ Bagendit dengan pemeberian limbah sludge dan jumlah per lubang tanam. J Online Agro Ekotek. 1(3) : 467-478. Indradewa D, Soemartono S, Notohadosuwarno, Hari P. 2004. Metabolisme nitrogen pada tanaman kedelai yang mendapat genangan dalam parit. Ilmu Pert. 11(2) : 148-158. Irma D. 2012. Keragaman jenis dan persen penutupan tumbuhan air di ekosistem danau air tawar, Takengon, Provinsi Aceh. DEPIK 1(2): 125-130. Istina M, Maulana HN, Sri S. 2003. Evaluasi nutrisi eceng gondok terfermentasi Aspergillus niger Sebagai alternatif pakan. Laporan Hasil Penelitian. Pusat penelitian dan Pengembangan teknologi. Universitas Diponegoro. Semarang. Juswardi, Effendi PS, LilianFA. 2010. Pertumbuhan Neptunia oloeraceae Lour. pada limbah cair ammonia dari industry pupuk urea sebagai upaya pengembangan fitoremediasi. J Pen Sains. 13 (1) : 16-20 [Kemenkes] Kementerian Kesehatan. 1990. Syarat Dan Baku Mutu Air Limbah. Jakarta (ID) : Kementerian Kesehatan. [KLH] Kementerian Lingkungan Hidup. 1995. Syarat Kualitas Air Limbah. Jakarta (ID) : Kementerian Lingkungan Hidup. [KLH] Kementerian Lingkungan Hidup. 2001. Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 Tahun 2001tentang Pengelolaan Kualitas Air Dan Pengendalian Pencemaran Air. Jakarta (ID) : Kementerian Lingkungan Hidup. Komarawidjaja W. 2003. Pengaruh aplikasi konsorsium mikroba penetrifikasi terhadap konsentrasi ammonia (NH3) pada air tambak. J Tek Ling. 4 (2) : 6267. Komarawidjaja W. 2004. Konstribusi limbah diterjen terhadap status kehidupan perairan di DAS citarum hulu. J Tek Ling. 5(3) :193:197 Mangkoedihardjo S, Ganjar S. 2010. Fitoteknologi Terapan. Yogyakarta (ID) : Graha Ilmu. Mangunwardoyo W, Tony S, Mufti PP. 2013. Bioremediation of influent wastewater treatment Bojongsoang Bandung Indonesia using consorsium aquatic plants and animal. IJRRAS. 14(1) : 150-160 Nadhifah A, Sri K, Nimas MSS. 2011. Pembuatan pakan kosentrat berbasis limbah filtasi pengolahan maltodekstrin (kajian prosentase penambahan ampas tahu dan pollard). J Indus. 1 (3) : 172-179 [PPRI] Peraturan Pemerintah Republik Indonesia. 2001. Pengelolaan Kualitas Dan Pengendalian Pencemaran Air. Jakarta (ID) : Kementerian Lingkungan Hidup. Pracaya. 2008. Hama dan Penyakit Tanaman. Jakarta (ID) : Penebar Swadaya. Rovita DR, Pujiono WP, Prijadi S. 2012. Stratifikasi vertikal NO3-N dan PO4-P pada perairan di sekitar eceng gondok (Eichornia crassipes) dengan latar belakang penggunaan lahan berbeda di rawa pening. J management aqua resources. 1(1) : 1-7
15 Said NI. 2006. Penghilangan deterjen dan senyawa organik dalam air baku air minum dengan proses biofilter unggun tetap tercelup. J Tek Ling. (1) : 97108. Salisbury FB, Cleon WR. 1995. Fisiologi Tumbuhan. Bandung (ID) : ITB Bandung. Sitompul DF, Mumu S, Kancitra P. 2013. Pengolahan air limbah cair hotel aston braga city walk dengan fitoremediasi menggunakan tumbuhan eceng gondok. Rek Ling. 1 (2) : 1-10 Soewardi B, Utomo LH. 1975. Kemungkinan Pemanfaatan Tumbuhan Pengganggu Air Rawa Pening. Bogor (ID) : Ispection Report Biotrop Widiyat W, Suprihatin, Herlambang A. 2010. Penyisihan amonia dalam upaya meningkatkan kualitas air baku PDAM-IPA Bojong Renged dengan pross biofiltrasi menggunakan plastik tipe sarang tawon. JAI. 6(1) : 64-67. Yusuf G. 2008. Bioremediasi limbah rumah tangga dengan simulasi tanaman air. J Bumi Les. 2 (8) : 136-144 Zahmi HRHA, Sumarsono, Anwar S. 2012. Pertumbuhan dan produksi bahan kering eceng gondok sebagai sumber daya pakan di perairan yang mendapatkan kotoran itik. Animal Agric J. 1(1) : 307-318. Zaman B, Endro S. 2006. Kemampuan penyerapan eceng gondok terhadap amoniak dalam limbah rumah sakit berdasarkan umur dan lama kontak (studi kasus : RS. Panti Wilasa, Semarang). J Presip. 1 (1) : 49-54.
16
16
17 Lampiran 1 ANOVA uji Duncan analisis pertumbuhan tanaman, analisis produktivitas nutrisi tanaman iris, dan nutrisi tanaman iris pada ketiga perlakuan selama empat minggu Analisis Pertumbuhan Tanaman ANOVA Panjang Daun Type III Sum of Squares
Source Corrected Model Intercept perlakuan Error Total Corrected Total a.
Df
54772.519a 7128152.926 54772.519 83797.556 7266723.000 138570.074
Mean Square 2 27386.259 1 7128152.926 2 27386.259 24 3491.565 27 26
F
Sig.
7.844 2.042E3 7.844
.002 .000 .002
Partial Eta Squared .395 .988 .395
R Squared = .395 (Adjusted R Squared = .345)
Perlakuan
N
Air bersih Air limbah Tanah Sig.
9 9 9
Subset 1 4.5133E2
2 5.3433E2 5.5578E2 .449
1.000
ANOVA Jumlah Daun Type III Sum of Squares
Source Corrected Model Intercept perlakuan Error Total Corrected Total a.
Df
Mean Square
F
Sig.
Partial Eta Squared
1.852a
2
.926
1.408
.264
.105
1213.370 1.852 15.778 1231.000 17.630
1 2 24 27 26
1213.370 .926 .657
1.846E3 1.408
.000 .264
.987 .105
R Squared = .105 (Adjusted R Squared = .030)
Perlakuan
N
Air bersih Tanah Air limbah Sig.
9 9 9
Subset 1 6.33 6.89 6.89 .182
18
18 ANOVA Panjang Akar
Source
Type III Sum of Squares
Df
Mean Square
F
Partial Eta Squared
Sig.
Corrected Model
173.787a
2
86.893
2.629
.093
.180
Intercept
9701.453
1
9701.453
293.546
.000
.924
perlakuan
173.787
2
86.893
2.629
.093
.180
Error
793.180
24
33.049
Total
10668.420
27
966.967
26
Corrected Total
a. R Squared = .180 (Adjusted R Squared = .111)
Perlakuan
N
Air bersih Air limbah Tanah Sig.
9 9 9
Subset 1 15.38 20.51 20.98 .061
ANOVA Pertambahan Panjang Akar
Source
Type III Sum of Squares
df
Mean Square
F
Sig.
Partial Eta Squared
Corrected Model
3.461a
2
1.731
1.826
.183
.132
Intercept
57.349
1
57.349
60.501
.000
.716
perlakuan
3.461
2
1.731
1.826
.183
.132
Error
22.750
24
.948
Total
83.560
27
Corrected Total
26.211
26
a. R Squared = .132 (Adjusted R Squared = .060)
Perlakuan
N
Air bersih Tanah Air limbah Sig.
9 9 9
Subset 1 .9556 1.6500 1.7667 .107
19 ANOVA Pertambahan Panjang Daun Source
Type III Sum of Squares
df
Mean Square
F
Sig.
Partial Eta Squared
Corrected Model
1257.318a
2
628.659
6.913
.004
.366
Intercept perlakuan Error Total Corrected Total
19393.820 1257.318 2182.399 22833.537 3439.717
1 2 24 27 26
19393.820 628.659 90.933
213.275 6.913
.000 .004
.899 .366
a. R Squared = .366 (Adjusted R Squared = .313)
Perlakuan
N
Subset 1
Air bersih Tanah Air limbah Sig.
9 9 9
2
17.286 30.1611 32.9556 .540
1.000
ANOVA Pertambahan Jumlah Daun Source
Type III Sum of Squares
df
Mean Square
Corrected Model .167a 2 Intercept 1.333 1 perlakuan .167 2 Error 1.000 24 Total 2.500 27 Corrected Total 1.167 26 a. R Squared = .143 (Adjusted R Squared = .071)
Perlakuan
N
Air bersih Tanah Air limbah Sig.
9 9 9
.083 1.333 .083 .042
Subset 1 .1111 .2778 .2778 .114
F 2.000 32.000 2.000
Sig. .157 .000 .157
Partial Eta Squared .143 .571 .143
20
20 ANOVA Berat Basah
Source
Type III Sum of Squares
Df
Mean Square
F
Partial Eta Squared
Sig.
737.042a
2
368.521
148.987
.000
.925
126855.203
1
126855.203
5.129E4
.000
1.000
737.042
2
368.521
148.987
.000
.925
Error
59.364
24
2.474
Total
127651.610
27
796.407
26
Sig.
Partial Eta Squared
Corrected Model Intercept perlakuan
Corrected Total
a. R Squared = .925 (Adjusted R Squared = .919)
Perlakuan
N
Air bersih Air limbah Tanah Sig.
9 9 9
Subset 1 6.1155E1
2 7.2233E1 7.2244E1 .988
1.000
ANOVA Berat Kering Akar
Source
Type III Sum of Squares
df
Mean Square
F
Corrected Model
2.357a
2
1.178
781.681
.000
.985
Intercept
62.107
1
62.107
4.120E4
.000
.999
perlakuan
2.357
2
1.178
781.681
.000
.985
Error
.036
24
.002
Total
64.500
27
2.393
26
Corrected Total
a. R Squared = .985 (Adjusted R Squared = .984)
Perlakuan Air bersih Air limbah Tanah Sig.
N 9 9 9
Subset 1 1.3033 1.3122 .632
2
1.9344 1.000
21 ANOVA Berat Kering Daun Source
Type III Sum of Squares
df
Mean Square
Corrected Model Intercept
1.111a
2
188.126
1
perlakuan Error Total Corrected Total
1.111 .248 189.485 1.359
2 24 27 26
F
.556
Sig.
Partial Eta Squared
53.822
.000
.818
188.126 1.822E4
.000
.999
.000
.818
.556 .010
53.822
a. R Squared = .818 (Adjusted R Squared = .802)
Perlakuan
N
Air limbah Air bersih Tanah Sig.
9 9 9
Subset 2
1 2.3811
3
2.6611 1.000
2.8767 1.000
1.000
ANOVA Akar Mati
Source
Type III Sum of Squares
Df
Mean Square
F
Sig.
Corrected Model
.033a
2
.017
4.460E3
.000
Intercept
.155
1
.155
4.145E4
.000
perlakuan
.033
2
.017
4.460E3
.000
Error
8.970E-5
24
3.737E-6
Total
.188
27
Corrected Total
.033
26
a. R Squared = .997 (Adjusted R Squared = .997)
Perlakuan
N
Air bersih Tanah Air limbah Sig.
9 9 9
1 .026244
Subset 2
3
.096722 1.000
1.000
.104267 1.000
22
22
Analisis Nutrisi Tanaman Iris ANOVA Berat Kering Daun Type III Sum of Squares
Source
df a
Corrected Model Intercept perlakuan Error Total Corrected Total
3.271 3647.983 3.271 .024 3651.277 3.294
Mean Square 2 1 2 24 27 26
1.635 3647.983 1.635 .001
F 1.661E3 3.706E6 1.661E3
Sig. .000 .000 .000
a. R Squared = .993 (Adjusted R Squared = .992)
Perlakuan Air bersih Air limbah Tanah Sig.
N 9 9 9
Subset 2
1 11.1533
3
11.7333 1.000
1.000
11.9844 1.000
ANOVA Abu Source
Type III Sum of Squares
Corrected Model Intercept Perlakuan Error Total Corrected Total
df
Mean Square
F
Air limbah Tanah Air bersih Sig.
2
9.576E-5
726.289
.000
.984
.182 .000 3.164E-6 .182 .000
1 2 24 27 26
.182 9.576E-5 1.319E-7
1.380E6 726.289
.000 .000
1.000 .984
N 9 9 9
Partial Eta Squared
.000a
a. R Squared = .984 (Adjusted R Squared = .982)
Perlakuan
Sig.
1 7.9067
Subset 2
3
8.2778 1.000
1.000
8.4433 1.000
23 ANOVA Protein Kasar Source
Type III Sum of Squares
df
.001a .187 .001 .000 .188 .001
Corrected Model Intercept Perlakuan Error Total Corrected Total
Mean Square 2 1 2 24 27 26
F
.000 .187 .000 8.441E-6
29.760 2.217E4 29.760
Sig. .000 .000 .000
Partial Eta Squared .713 .999 .713
a. R Squared = .713 (Adjusted R Squared = .689)
Perlakuan Tanah Air bersih Air limbah Sig.
N 9 9 9
Subset 2
1 7.8311
3
8.2622 1.000
1.000
8.8822 1.000
ANOVA Serat Kasar Source
Type III Sum of Squares
df
.001a 1.133 .001 1.011E-6 1.135 .001
Corrected Model Intercept Perlakuan Error Total Corrected Total
Mean Square 2 1 2 24 27 26
F
.001 1.133 .001 4.213E-8
1.592E4 2.690E7 1.592E4
a. R Squared = .999 (Adjusted R Squared = .999)
Perlakuan Tanah Air bersih Air limbah Sig.
N 9 9 9
1 19.7333
Subset 2
3
20.6576 1.000
1.000
21.1536 1.000
Sig. .000 .000 .000
Partial Eta Squared .999 1.000 .999
24
24
Produktivitas Tanaman Iris ANOVA Produktivitas Bahan Kering Source
Type III Sum of Squares
df
.029a 2.553 .029 .003 2.585 .032
Corrected Model Intercept perlakuan Error Total Corrected Total
Mean Square 2 1 2 24 27 26
F
.014 2.553 .014 .000
105.858 1.895E4 105.858
Sig. .000 .000 .000
Partial Eta Squared .898 .999 .898
a. R Squared = .898 (Adjusted R Squared = .890)
Perlakuan Air bersih Air limbah Tanah Sig.
N
Subset 2
1 .265565
9 9 9
3
.312237 1.000
.344758 1.000
1.000
ANOVA Produktivitas Abu
Source
Type III Sum of Squares
Df
Mean Square
F
Sig.
Partial Eta Squared
Corrected Model
.008a
2
.004
54.056
.000
.818
Intercept
1.265
1
1.265
1.792E4
.000
.999
perlakuan
.008
2
.004
54.056
.000
.818
Error
.002
24
7.060E-5
Total
1.274
27
.009
26
Corrected Total
a. R Squared = .818 (Adjusted R Squared = .803)
Perlakuan Air bersih Air limbah Tanah Sig.
N 9 9 9
Subset 1 .200928 .208630 1.000
2
.239816 1.000
25 ANOVA Produktivitas Protein Kasar Source
Type III Sum of Squares
Df
.008a 1.293 .008 .002 1.303 .010
Corrected Model Intercept perlakuan Error Total Corrected Total
Mean Square 2 1 2 24 27 26
.004 1.293 .004 7.285E-5
F
Sig.
55.484 1.775E4 55.484
.000 .000 .000
Partial Eta Squared .822 .999 .822
a. R Squared = .822 (Adjusted R Squared = .807)
Perlakuan
N
Air bersih Tanah Air limbah Sig.
9 9 9
Subset 2
1 .196512
3
.221364 1.000
.238670 1.000
1.000
ANOVA Serat Kasar Source
Type III Sum of Squares .031a 7.871 .031 .010 7.913 .042
Corrected Model Intercept perlakuan Error Total Corrected Total
df
Mean Square 2 1 2 24 27 26
.016 7.871 .016 .000
a. R Squared = .748 (Adjusted R Squared = .727)
Perlakuan Air bersih Tanah Air limbah Sig.
N 9 9 9
Subset 1 .491970
1.000
2 .562452 .565368 1.000
F 35.546 1.800E4 35.546
Sig. .000 .000 .000
Partial Eta Squared .748 .999 .748
26
26
27
RIWAYAT HIDUP Penulis bernama Rischa Wulandari, dilahirkan pada 02 September 1991 di Sidoarjo, Jawa Timur. Penulis merupakan anak pertama dari 2 bersaudara pasangan bapak Santoso dan ibu Suwarlik. Penulis menyelesaikan pendidikan menengah atas di SMA Negeri 1 Mojosari, Mojokerto pada tahun 2010. Penulis melanjutkan studi di Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) pada tahun 2010 dan diterima di Departemen Biologi. Selama menjadi mahasiswa penulis mendapat beasiswa Bidikmisi. Selama kuliah penulis aktif dalam organisasi seperti Paskibraka IPB pada periode 2010-2011, pelatih paskibraka IPB pada periode 2011-2014, dan Inovator Muda pada periode 2013-2014. Penulis juga berpartisipasi dalam kepanitiaan beberapa acara seperti Pesta Sains Nasional, BIONIC, dan Pelatihan Pembuatan Proposal PKM (P4). Pada tahun 2013 penulis menjadi finalis Youth Environmental Science di IPB dan pernah menjadi pemakalah dalam Seminar Nasional Biologi, sains, lingkungan, dan pembelajarannya di UNS Solo, Jawa Tengah. Selain itu pada tahun 2013 penulis mendapat dana hibah PKM-Penelitian dan PKM-Pengembangan Masyarakat serta pada tahun 2014 penulis mendapat dana hibah PKM-Penelitian. Penulis melaksanakan Praktik Lapangan pada tahun 2013 di Pusat Pendidikan Lingkungan Hidup (PPLH) Seloliman, Mojokerto dengan tema “Pengembangan Teknik Pengendalian Lalat Buah pada Tanaman Tomat”. Penulis juga aktif dalam kegiatan lapang, tahun 2014 penulis mengikuti kegiatan pengabdian masyarakat bersama Inovator Muda selama 12 minggu di desa Leuwing Kolot, Bogor. Penulis juga pernah mengikuti pelatihan I-STEP (Intensive- Student Technopreneurship Program) selama dua minggu. Penulis pernah menjadi asisten Biologi Dasar, Fisiologi Tumbuhan Dasar, Botani Umum, dan Mikrobiologi Dasar.