pengaruh berbagai alternatif pengakuan laba kotor

PERBEDAAN KEMAMPUAN FOTOSINTESIS
BEBERAPA TUMBUHAN AIR, SUATU KAJIAN EKOLOGIS SEBAGAI
UPAYA KONSERVASI EKOSISTEM AKUATIK
Oleh: Budhi Utami
Dosen Jurusan Pend. Biologi UNP Kediri
Abstrak
Tumbuhan termasuk tumbuhan air merupakan satu-satunya komponen ekosistem
berperan dalam penyediaan oksigen yang sangat dibutuhkan oleh makhluk hidup dalam
menyelenggarakan kehidupannya. Sejalan dengan pertambahan populasi manusia yang
secara tidak langsung aktivitas manusia pun juga meningkat, termasuk aktivitas yang
berhubungan dengan ekosistem seperti peningkatan limbah, pengurukan ekosistem
akuatik untuk dialihfungsikan sesuai dengan kebutuhan manusia seperti pembangunan
perumahan dan pembangunan sarana industri, maka keberadaan ekosistem akuatik
terancam, baaik secara kuantitatif maupun kualitatif.
Tumbuhan air bermacam-macam, antara lain Spirogyra,Chara, Hydrilla dan Enceng
Gondok juga teratai, kayu apu dan semanggi. Tumbuh-tumbuhan ini berasal dari
kelompok takson yang berbeda sehingga struktur anatomi seperti jumlah dan bentuk
stomata, serta struktur jaringan pengangkutnya pun juga berbeda, sehingga tentunya
memiliki kemampuan fisiologis yang berbeda pula, termasuk kemampuan berfotosintesis.
Dalam penelitian ini digunakan 3 macam tumbuhan air, yaitu Spirogyra, Hydrilla
verticillata dan Chara dengan alasan ketiga macam tumbuhan air ini banyak kita jumpai
pada ekosistem air (tawar) yang tingkat pencemarannya relatif rendah. Penelitian
dilakukan dengan 8 kali ulanganuntuk masing-masing sampel dan diperoleh data
produktivitas oksigen 20 gr Hydrilla verticillata rata-rata sebanyak 46.20 ml/jam,
Spyrogira sp 9.10 ml/jam dan Chara sp sebanyak 78.90 ml/jam. Penelitian dilaksanakan
dalam kondisi basa selama 60 menit untuk setiap kali ulangan. Hasil dari penelitian ini
diperoleh kesimpulan bahwa tumbuhan Chara sp (Jawa = ganggeng) menghasilkan
oksigen paling ketiga dibanding dua tumbuhan air yang lain.
Kata Kunci: Fotosintesis, ekosistem Akuatik
Latar Belakang Permasalahan
Kualitas sungai di Indonesia semakin menurun, ditinjau dari segi baku mutu air minum,
pencemaran lingkungan sungai dan kondisi ekosistem. Sungai yang paling parah
mengalami penurunan adalah sungai yang melewati kawasan pemukiman penduduk, karena
sungai tersebut mendapat limbah pencemaran dari pemukiman, limbah pabrik dan sungai
tersebut juga dimanfaatkan untuk MCK (Mandi Cuci Kakus), sehingga warna air sungai
menjadi keruh kehitam-hitaman, serta mengeluarkan bau tidak sedap.
Phytoplankton dan makroalga atau tumbuhan air lainnya yang berklorofil merupakan
penyangga dasar kestabilan lingkungan perairan (water stability). Hasil pengamatan hanya
phytoplankton dan tanaman air berklorofil yang mampu menyerap hasil perombakan bahan
organik oleh mikroba.
Di sungai atau danau, ternyata kandungan CO2 (karbondioksida) didalam-nya lebih dari
untuk memenuhi reaksi keseimbangan antara air dengan udara. Namun kadar CO2 yang
dikandungnya kadang lebih banyak dari jumlah yang diperlukan untuk reaksi
21
Budhi Utami
22
keseimbangan. Kelebihan CO2 ini ternyata berasal dari proses dekomposisi bahan organik,
terutama terjadi pada lantai danau atau sungai. Proses dekomposisi tersebut terjadi dengan
bantuan bakteri heterotrofilik yang menghasilkan CO2 bebas dan methan (http:www.ofish.com, access 25 Mei 2008)
Wardoyo (1979, dalam http://www.domandiri.or.id, akses 25 Mei 2008)
mengemukakan bahwa karbondioksida bebas merupakan istilah untuk menunjukkan CO2
yang terlarut di dalam air. CO2 yang terdapat dalam perairan alami merupakan hasil proses
difusi dari atmosfer, air hujan, dekomposisi bahan organik dan hasil respirasi organisme
akuatik. Terlalu tingginya kandungan CO2 pada perairan dapat mengakibatkan
terganggunya kehidupan biota perairan. Konsentrasi CO2 bebas 12 mg/l dapat
menyebabkan tekanan pada ikan, karena akan menghambat pernafasan dan pertukaran gas.
Kandungan CO2 dalam air yang aman tidak boleh melebihi 25 mg/l, sedangkan konsentrasi
CO2 lebih dari 100 mg/l akan menyebabkan semua organisme akuatik mengalami
kematian.
Air mengandung oksigen terlarut. Oksigen terlarut itu berasal dari udara dan dari hasil
fotosintesis tumbuhan air. Oksigen itu diperlukan oleh makhluk hidup di dalam air,
misalnya ikan, udang, kerang, dan binatang air lainnya termasuk bakteri. Oksigen terlarut
diperlukan untuk pemurnian air alam dan pengolahan air limbah, yaitu mengurangi bahan
pencemaran sebelum dimasukkan ke dalam air sungai. Proses pengolahan dilakukan oleh
jasad renik aerob maupun anaerob. Bakteri memerlukan oksigen bebas untuk mengoksidasi
bahan organik dan anorganik sehingga diperoleh hasil yang tidak berbahaya. Jika air
banyak mengandung bahan organik, maka bakteri aerob di dalamnya akan berkembang dan
kadar oksigen terlarut akan berkurang dengan cepat sehingga ikan, udang dan hewan yang
lain akan mati.
Semakin banyak
jumlah kadar CO2 terlarut dalam air diharapkan mampu
meningkatkan kecepatan fotosintesis. Dalam proses fotosintesis sangat memerlukan CO2,
tanaman air akan mengeluarkan O2 sebagai hasil fotosintesis ke badan air. O2 dalam badan
air akan digunakan untuk kehidupan plankton-plankton di air. Jika O2 yang dihasilkan dari
proses fotosintesis meningkat diharapkan badan air akan menjdi lebih baik, karena jumlah
O2 terlarut akan meningkat.
Dari uraian permasalahan di atas bahwa tanaman air perlu CO2 untuk melakukan
fotosintesis dan hasil dari fotosintesis yaitu O2 dalam badan air sangat bermanfaat untuk
meningkatkan kualitas suatu badan air itu sendiri. Dalam penelitian ini penulis bermaksud
mengetahui pengaruh kadar Cdan O2 terlarut terhadap kecepatan fotosintesis Hydrilla
verticillata, Spirogyra, dan Chara.
Rumusan Masalah
Berdasarkan pada latar belakang masalah maka dapat dirumuskan masalahnya sebagai
berikut:
1. Adakah perbedaan kecepatan fotosintesis Hydrilla verticillata, Spirogya dan
Chara ?
2. Tumbuhan air manakah yang memiliki kemampuan fotosíntesis yang paling
tinggi?
Tujuan Penelitian
Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah untuk:
1. mengetahui kecepatan fotosíntesis dari beberapa tumbuhan atau biota air
EFEKTOR No.16, APRIL, Tahun 2010
Budhi Utami
2.
23
menghitung kadar oksigen yang dihasilkan oleh beberapa tumbuhan air dalam
satuan waktu tertentu
Deskripsi Teori
Fotosíntesis
Fotosintesis adalah suatu proses pada tumbuhan hijau untuk menyususn senyawa
organik dari karbon dioksida dan air. Proses ini hanya akan terjadi jika ada cahaya dan
melalui perantara pigmen hijau klorofil. Reaksi keseluruhannya dapat ditulis dalam
persamaan sebagai berikut:
CO2
+ H20
+ energi cahaya → (CH2O) + O2 (Karbon dioksida)
(Air)
(Bahan organik) (Oksigen)
Tempat Fotosintesis. Dalam kehadiran cahaya, fotosintesis dapat terjadi pada
sembarang bagian hijau tumbuhan, akan tetapi pada tumbuhan darat yang khusus, hanya
daun dengan bagian permukaan yang dan kloroplas melimpah yang merupakan pusat utama
proses tersebut.
Pembentukan Pati. Pada kebanyakan tumbuhan dikotil, juga pada beberapa monokotil,
pasti mulai berkumpul pada daun segera setelah terjadi proses fotosintesis yang berjalan
cepat. Karena itu dikotil memiliki apa yang disebut daun pati, sedangkan monokotil
memiliki daun gula.
Kecepatan Fotosintesis. Pengukuran kecepatan fotosintesis dari persamaan ringkasan
untuk fotosintesis jelaslah bahwa kecepatan proses ini secara teori dapat diukur, baik dari
pemakaian karbon dioksida dan air, maupun dari produksi bahan organik dan oksigen.
Dalam praktek, karena jaringan fotosintetik, kandungan airnya selalu mengalami banyak
fluktuasi sebagai akibat kegiatan lain selain fotosintesis (misalnya respirasi), maka tidak
mungkin untuk menditeksi penurunan kandungan air yang relatif kecil yang terjadi karena
fotosintesis. Kenaikan bahan organik (yang biasanya diketahui dengan pengukuran berat
kering) hanya dapat ditentukan dengan cara merusak bahan yang diuji untuk tiap
penentuan. Oleh karena itu, metode yang berdasarkan perubahan jumlah karbon dioksida
atau oksigen, yang dalam apapun lebih baik untuk diukur dari pada bahan organik,
merupakan sebuah cara yang sering digunakan.
Tumbuhan Air
Hydrilla verticillata: Tanaman asli Indonesia, ditemukan banyak di perairan yang
jernih dan dangkal. Daunnya berbentuk untaian karangan yang melingkar pada ruasnya
menyerupai ekor kucing. Daunnya berwarna hyau tua atau muda. Tanaman ini mudah
mengapung karena batang dan daunnya berbunga. Tanaman ini membutuhkan cahaya yang
banyak dan bisa dibiakkan dengan batang dan tunas-tunasnya. Baik untuk latar belakang
ataupun pengisi bagian tengah akuarium.
Chara adalah ganggang hijau yang habitatnya di air tawar. Bentuk tubuh ganggang ini
menyerupai tumbuhan tingkat tinggi. Ada bagian yang mirip batang yang beruas-ruas serta
mempunyai struktur yang mirip helaian daun.
Perkembangbiakan Chara. Chara berkembangbiak secara generatif. Ganggang ini
bersifat heterotalus. Oogonium dan anteridium terdapat pada ruas-ruas tubuh yang mirip
batang. Masing-masing gametangium menghasilkan sel telur dan sel kelamin jantan. Hasil
pembuahannya adalah zigota. Inti zigota akan membelah secara meiosis dan menghasilkan
zigospora. Setelah masak, zigospora akan lepas dari induknya. Di tempat yang sesuai,
zigospora tumbuh menjadi Chara baru.
EFEKTOR No.16, APRIL, Tahun 2010
Budhi Utami
24
Hipótesis
Dalam penelitian ini disusun hipotesis kerja sebagai berikut:
Ha: Jika tumbuhan air memiliki susunan anatomi lengkap dengan jumlah stomata
yang banyak, maka akan lebih mampu melepaskan oksigen ke dalam lingkungan
Metode penelitian
Variabel bebas dalam penelitian ini adalah beberapa tumbuhan air, yaitu Spyrogira,
Chara dan Hydrilla verticillata. Variabel terikat dalam penelitian ini adalah jumlah oksigen
yang dihasilkan.
Tumbuhan air yaitu Spirogyra, Hydrilla verticillata, dan Chara masing-masing
sebanyak 20 gram.
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Biologi Universitas Nusantara PGRI Kediri,
tanggal 2 – 23 Nopember 2009.
Cara Kerja:
a. Siapkan 4 buah gelas piala 1250 ml, dan isikan air kira-kira separo tinggi gelas
piala, kawat penggantung corong kaca, corong kaca dan tabung reaksi.
b. Susunlah alat-alat tersebut sedemikian rupa (seperti pada gambar), dan masukkan
tanaman satu gelas piala dengan satu tanaman (gelas piala A dengan tanaman
A,gelas piala B dengan tanaman B dan seterusnya).
c. Setelah siap, tempatkan gelas piala yang telah diisi tanaman di bawah cahaya
matahari dari pukul 9.00 (pagi) sampai setengah jam kemudian, dan ulangi
sebanyak 8 kali pengamatan
d. Catatlah jumlah berapa ml udara yang tertampung pada tabung reaksi, catat
sebagai data penelitian.
e. Gambar susunan alat dalam penelitian ini:
Teknik Analisis Data:
Data tentang jumlah oksigen yang dikeluarkan selama penelitian diuji dengan
menggunakan teknik statistik ANAVA, uji beda F
EFEKTOR No.16, APRIL, Tahun 2010
Budhi Utami
25
Hasil Penelitian
Deskripsi Data Penelitian
Dari hasil penelitian diperoleh data sebagai berikut:
Tabel 4.1: Produktivitas oksigen (ml)
Perlakuan
Sampel
A
B
C
(∑)
Total (∑x)
1
9,50
1,25
11,15
21,90
2
5,65
0,95
9,45
16,05
Ulangan
4
5
2,60
7,50
1,80
1,05
11,75
9,00
16,15
17,55
3
4,70
1,60
10,65
16,95
(∑)
6
5,10
1,25
8,75
15,00
7
4,60
0,55
9,50
13,80
8
6,55
0,65
8,65
16,70
46,20
9,10
78,90
134,20
Keterangan:
Sampel A: Hydrillata verticillata
Sampel B: Spyrogira sp
Sampel C: Chara sp
Adapun data yang terkait tentang suhu dan kelembaban adalah sebagai berikut
Tabel 4.2: Rata-rata suhu dan kelembaban lingkungan.
Aspek
Pengukuran
Suhu
Kelembaban
1
34
61
2
30
65
3
33
58
Ulangan
4
5
34
34
61
61
6
30
65
7
30
65
8
33
58
Jumlah
(∑)
31
66,33%
Pengukuran di laksanakan kurang lebih 1/2 jam per ulangan, di mulai pukul 09.00 s/d
13.00 WIB.
Berdasaarkan hasil tabulasi data penelitian data penelitian pada tabel 4.1 di atas , dapat
di deskripsikan sebagai berikut:
Produktivitas oksigen hasil aktifitas fotosintesis dari ke tiga jenis tanaman air yaitu:
Hydrilla verticillata, Spyrogira sp, dan Chara sp. Dalam kondisi berat basa kurang lebih 20
gr Hydrilla verticillata di peroleh rata-rata sejumlah 46.20 ml/jam. Pada Spyrogira sp
diperoleh rata-rata sejumlah 9.10 ml/jam, dan Chara sp memiliki rata-rata sejumlah 78.90
ml/jam. Berdasarkan rata-rata produktivitas oksigen hasil aktifitas fotosintesis tertinggi dari
ke tiga jenis tanaman air selama 60 menit dengan berat basa kurang lebih 20 gr.
Produktifitas oksigen tertinggi pada tanaman Chara sp. Yaitu sejumlah 78.90 ml/jam.
Sedangkan produktifitas terendah di hasilkan oleh Spyrogira sp sejumlah 9.10 ml/jam.
Hasil Analisis Data
Berdasarkan tabel 4.2 tentang hasil pengukuran dan kelembaban saat penelitian
berlangsung di peroleh data bahwa suhu lingkungan selama penelitian tidak stabil di
karenakan waktu yang digunakan tidak sama. Serta diperoleh suhu rata-rata sebesar 31 dan
rata-rata kelembaban 61,33%.
1. Faktor-faktor (Fk)
Fk = (∑x)2
N
= ( 134,20 )2
24
EFEKTOR No.16, APRIL, Tahun 2010
Budhi Utami
26
= 18009,64 = 750,402
24
2. Mencari Jumlah Kuadrat
Jkp = ∑(x1)2 . Fk
n
= 46,202 + 9,102 + 78,902 – 750,402
8
= 2134,44 + 82,81 + 6225,21 – 750,402
8
= 8442,02 – 750,402
8
= 1055,2525 – 750,402
= 304,8505
Jktot = ∑x2 – Fk
= ( 9,52 + 5,652 + 4,72 + 2,62 + 7,52 + 5,12 + 4,62 + 6,552 + 1,252 + 0,952 + 1,62
+ 1,82 + 1,052 + 1,252 + 0,552 + 0,652 + 11,152 + 9,452 + 10,652 + 11,752
+ 9,02 + 8,752 + 9,52 + 8,652 ) – 750,402
= ( 90,25 + 31,9225 + 22,09 + 6,76 + 56,25 + 26,01 + 21,16 + 42,9025 +
1,5625 + 0,9025 + 2,56 + 3,24 + 1,1025 + 1,5625 + 0,3025 + 124,3225 +
89,3025 + 113,4225 + 138,0625 + 81,0 + 76,5625 + 74,8225 + 90,25 ) –
750,402
= 1210,0775 – 750,402
= 459,6755
Jkacak = Jktot – Jkp
= 459,6755 – 304,8505
= 154,825
3. Mencari db
 dbtotal = dbacak + dbp
= 16 + 7
= 23
 dbp = n – 1
=8-1
=7
 dbacak
= dbtotal - dbp
= 23 – 7 = 16
4. Mencari Mk
 Mkp = Jkp
dbp
= 304,8505
2
= 152,4256
 Mkacak = Jkacak
dbacak
= 152,4256
16
= 9.5266
EFEKTOR No.16, APRIL, Tahun 2010
Budhi Utami
5.
27
Menghitung Fhitung
 Fhitung = Mkp
Mkacak
= 152,4256
9,5266
= 16,00
Tabel Ringkasan Analisis Variansi
Sumber
Variansi
Db
Jk
Mk
Fhitung
Perlakuan
2
304,8505
152,4256
16,00
Acak
16
459,6755
9,5266
-
Total
23
154,825
-
-
Ftab
5%
1%
2,66
5,61
Fhit ≥ Ftab maka terdapat perbedaan yang signifikan terkait produktifitas oksigen hasil
fotosintesis dari ketiga tanaman air tersebut.
Uji BNT ( Beda Nyata Terkecil )
 BNT
= t 5% . dbacak √2.Mkacak
= 2,571. √2. 9,5266
8
= 2,571. √2,38165
= 3,9677
Tabel Uji BNT 5% Tiap Perlakuan
Perlakuan
C
A
B
Rata-rata
9,8625
5,775
1,1375
Notasi BNT
A
b
c
Setelah Dilakukan Uji BTN ternyata Produktivitas O2 yang di hasilkan tiap-tiap
tanaman secara nyata berbeda.
Analisis Data Penelitian
Setelah di lakukan analisis dengan uji F dengan RAK (Rancang Acak Kelompok) serta
dengan koreksi sebesar 5% dan 1% diperoleh data sebagai berikut:
Dengan nilai F hitungan sebesar 16,00 dan koreksi taraf signifikasi sebesar 5%
diperoleh nilai F tabel sejumlah 2,66 Dengan demikian nilai F hitung >F tabel,yaitu F
hitung 16,00 > F tabel 5% 2,66. Berdasarkan hasil analisis tersebut terdapat perbedaan yang
signifikan antara produktifitas oksigen hasil aktifitas fotosintesis dari ketiga jenis tanaman
yaitu: Hydillata verticillata, Spyrogira sp, dan Chara sp.
Menguji Hipotesis
1. Proses pengujian
Pada uraian sebulumnya disampaikan bahwa diajukan hipotesis yang berbunyi “ ada
perpedaan dalam produksifitas oksigen hasil fotosintesis dari Hydrilla verticillata,
Spyrogira sp, Chara sp.”
EFEKTOR No.16, APRIL, Tahun 2010
Budhi Utami
28
Berdasarkan analisa data dengan mengunakan uji statistic RAK dengan koreksi taraf
siknifikan sebesar 5% sejumlah 2,66 dengan kata lain F hitung > F tabel,artinya terdapat
perbedaan yang signifikan terkait oksigen hasil fotosintesis dari ketiga jenis tanaman air
tersebut F hitung > F tabel terletak pada daerah penerimaan hipotesis,maka hipotesis
diterima.
2. Interpretasi
Berdasarkan analisa data yang diperoleh produktifitas oksigen hasil fotosintesis
maksimal adalah Chara sp,sedangkan produktifitas minimal dihasilkan oleh tanaman air
adalah Spyrogira sp,sehingga kita ambil kesimpulan bahwa salah satu faktor yang
mempengaruhi proses fotosintesis adalah jenis atau tipe stoma dan intensitas cahaya.
Produktivitas oksigen hasil fotosintesis pada Hydrilla verticillata, Spyrogira sp, dan
Chara sp berbeda disebabkan karena struktur anatomi maupun kemampuan fisiologis ketiga
spesies biota akuatik tsb memang berbeda.
Penutup
Simpulan
Berdasarkan hasil analisis data dalam penelitian tentang Tumbuhan Air yang mampu
menghasilkan oksigen cukup banyak, maka dapat disimpulkan sbb:
1. Spyrogira, Hydrilla verticillata dan Chara adalah tumbuhan air yang perlu kita
lestarikan keberadaannya karena mampu melaksanakan fotosintesis dengan
menghasilkan jumlah oksigen yang cukup signifikan
2. dari ketiga spesies tumbuhan air tsb, Chara menghasilkan oksigen yang paling banyak,
sedang Spyrogira paling sedikit, sehingga Chara dapat kita jadikan sebagai biota
akuatik bilamana kita membuat ekosistem akuatik, seperti kolam misalnya
Saran
Mengingat ekosistem akuatik di Negara kita banyak yang mengalami penurunan
kualitas, khususnya produktivitas primer dengan produk akhir berupa oksigen, maka hasil
penelitian ini yang jelas-jelas telah menunjukkan bahwa Chara, Hydrilla verticillata dan
Spyrogira mampu menghasilkan cukup banyak oksigen selama melaksanakan fotosintesis,
maka perlu kiranya ketiga biota akuatik tsb menjadi pertimbangan untuk dibudidayakan.
Selain itu, perlu pula kiranya dilakukan penelitian lanjutan, yakni penelitian serupa
untuk tumbuhan air lain yang banyak tumbuh di sungai, air kolam maupun danau, seperti
teratai, kayu apu, semanggi dan Azolla sp.
Daftar Pustaka
Loveless,A.R.,1991. PRINSIP PRINSIP TUMBUHAN TROPIS, Jakarta, Gramedia
Papib Handoko, 2008. PETUNJUK PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN, Kediri,
Universitas Nusantara PGRI Kediri
Seputro, Dwidjo, 1988. PENGANTAR FISIOLOGI TUMBUHAN, Jogjakarta, UGM
Press
EFEKTOR No.16, APRIL, Tahun 2010