keanekaragaman morfologi pohon
advertisement
KEANEKARAGAMAN MORFOLOGI POHON DAN STOMATA DAUN UNTUK MENGABSORPSI KARBON DIOKSIDA DI HUTAN KOTA UNHAS TAMALANREA MAKASSAR BIODIVERSITY OF TREES MORPHOLOGY AND LEAVES STOMATAL FOR CARBON DIOXIDE ABSORPTION IN URBAN FOREST UNHAS TAMALANREA MAKASSAR Elis Tambarua*, Andi Ilham Latunraa dan Sri Suhadiyaha Biologi, FMIPA, Universitas Hasanuddin, Makassar 90245 *Email: [email protected] aJurusan ABSTRACT The aim of this research was to analyzed biodiversity of trees morphology for carbon dioxide absorption in Urban Forest UNHAS Tamalanrea Makassar. The research conducted using identification of canopy structure and leaves morphology. For leaves stomatal analysis, the aceton method and data analysis was used descriptif. Result showed that the canopy trees form was horizontal, semiglobular, the branches type was sympodial, leaves characteristic was wide, thin leaves, leaves surface was laevis, bright, hairy, leaves edge was smooth and weavy. Paracytic type stomatal were found in: Gmelina elliptica J.E. Smith.; Flacourtia inermis Roxb.; Cassia fistula L.; and Vitex copassus Reinw. Anisocytic type in: Bauhinia acuminata L. The highest carbon dioxide absorption was found in trees specimen that had the highest stomatal density. Key words: Biodiversity trees morphology, leaves stomatal and Urban Forest. PENDAHULUAN Kota Makassar merupakan pusat berbagai kegiatan diantaranya perekonomian dan pendidikan, sehingga penduduknya semakin terus bertambah jumlahnya. Pertambahan jumlah penduduk di kota Makassar mengakibatkan aktifitas masyarakat juga meningkat. Hal itu dapat dilihat dari padatnya kendaraan bermotor di jalan, sehingga terjadi peningkatan emisi CO2 di udara. Respon tumbuhan terhadap peningkatan CO2 yang tinggi di atas ambang batas, dapat menyebabkan perubahan morfologi, anatomi, biokimia, dan fisiologi pada tanaman (Singsaas et al., 2003), juga menyebabkan stomata daun menutup, sehingga respirasi berkurang pada daun (Gohil et al. 2010). Karbon dioksida sangat dibutuhkan untuk fotosintesis (Watanabe et al. 2010; Nonhebel dalam Dolman et al. 2003) akan tetapi jika konsentrasi melampaui ambang batas di atas 318 ppm (Wardhana, 2004; Larcher, 1995) akan memengaruhi kecepatan fotosintesis. Ketahanan setiap jenis tanaman dapat dipengaruhi oleh morfologi daun, permukaan daun, anatomi daun, kerapatan stomata, dan letak stomata (Tambaru, 2012; Fakuara, 1998 dalam Widagdo, 2005). Hutan Kota merupakan ruang terbuka hijau yang didominasi oleh pohon dengan luas minimal 0,25 ha. Persentase luas Hutan Kota paling sedikit 10 % dari wilayah perkotaan. Luas Hutan Kota Kampus UNHAS Tamalanrea + 20 ha sesuai Surat Keputusan Walikota Makassar No: 522.4/807/Kep/XI/2008 (Tambaru, 2012). Vegetasi untuk perkotaan berfungsi memberi nilai estetika, mengabsorpsi karbon dioksida, meminimalkan polutan di udara, menghasilkan oksigen, penyatu ruang, dan mengurangi kebisingan (Grey dan Deneke, 1978; Zhao et al., 2010). Berdasarkan uraian di atas maka dilakukan penelitian sejauh mana morfologi pohon dan karakter stomata daun jenis pohon berperan dalam remediasi lingkungan khususnya polusi udara di Hutan Kota Kampus UNHAS Tamalanrea Makassar. METODE PENELITIAN Penelitian ini dilakukan pada bulan Juni-September 2013. Lokasi pengambilan sampel jenis pohon di Hutan Kota UNHAS Tamalanrea Makassar. Alat yang digunakan: roll meter, meteran, gunting tanaman, loupe glass, hand counter, thermo-hygrometer, jangka sorong, selotif, soil tester, kamera, objek glass, mikroskop binokuler, skala micrometer, mikroskop Bino & Photo model DS. Fil Nikon Eclipse 80i, kantong plastik, tempat preparat, kertas grafik, label, dan alat tulis menulis. Bahan yang digunakan: Daun dari jenis pohon Hutan Kota UNHAS Tamalanrea Makassar yaitu: bunga kupu-kupu Bauhinia acuminata L.; jati putih Gmelina elliptica J.E. Smith; lobi-lobi Flacourtia inermis Roxb.; tengguli Cassia fistula L.; dan bitti Vitex copassus Reinw. Zat kimia yang digunakan dalam pembuatan cetakan stomata pada penelitian ini. Cara Kerja: Identifikasi struktur tajuk pohon penelitian menggunakan metode (Suryowinoto, 1997) untuk menggambarkan secara visual keseluruhan bentuk tajuk. Bentuk karakter morfologi daun diidentifikasi menggunakan metode (Tjitrosoepomo,1990; Dasuki, 1991). Analisis stomata daun pohon penelitian (Tambaru, 2012) dengan metode pengolesan aceton selama 3 menit selanjutnya diletakkan pada objek glass dan diamati di bawah mikroskop binokuler. Kemudian preparat anatomi stomata difoto dengan mikroskop Bino & Photo. Analisis data morfologi daun dan karakter stomata secara deskriptif (Tambaru, 2012; Sunarti et al., 2008; Nugroho et al., 2006). HASIL DAN PEMBAHASAN A. HASIL 1. Identifikasi Jenis-jenis Pohon Penelitian di Hutan Kota UNHAS Tamalanrea Makassar a. Bunga Kupu-kupu Bauhinia acuminata L. Habitus pohon, sistem perakaran tunggang, tinggi pohon rata-rata 10,67 m, batang bulat, rata- rata diameter pohon 21,66 cm, tinggi bebas cabang 2,13 m, lebar penutupan tajuk 10,63 m, bentuk tajuk horizontal (menyebar) dan sistem percabangan simpodial. Daun tunggal tersebar mirip sayap kupu-kupu, duduk daun pada batang rumus 1/3. Bangun daun membulat, ujung daun terbelah, pangkal daun membulat, pertulangan daun menjari, tepi daun rata, daging daun seperti kertas, permukaan atas daun licin dan berwarna hijau tua, permukaan bawah daun berbulu dan berwarna hijau muda. Bunga majemuk tandan muncul di dekat tangkai daun berwarna putih kemerahan. Buah polong-polongan berbentuk pipih dengan panjang 18,30-22,50 cm dan lebar 1,80 cm. Pohon bunga kupu-kupu termasuk Classis Dicotyledoneae dan Familia Caesalpiniaceae. b. Jati putih Gmelina elliptica J.E. Smith Habitus pohon, sistem perakaran tunggang, tinggi pohon rata-rata 21,67 m, batang bulat, rata- rata diameter pohon 41,81 cm, tinggi bebas cabang 4,07 m, lebar penutupan tajuk 11,85 m, bentuk tajuk horizontal (menyebar) dan sistem percabangan simpodial. Daun tunggal berhadapan berseling, ada bekas tangkai daun pada ranting atau cabang. Bangun daun delta, ujung daun meruncing, pangkal daun membulat, pertulangan daun menyirip, tepi daun rata, daging daun seperti kertas, permukaan atas daun licin dan berwarna hijau tua, permukaan bawah daun berwarna hijau kuning kecoklatan dan berbulu. Bunga majemuk tandan, sedangkan buahnya berbentuk seperti bola kecil bewarna hijau sampai kekuningan. Pohon jati putih termasuk Classis Dicotyledoneae dan Familia Verbenaceae. c. Lobi-lobi Flacourtia inermis Roxb. Habitus pohon, sistem perakaran tunggang, tinggi pohon rata-rata 8,50 m, batang bulat kulitnya terkelupas, rata- rata diameter pohon 23,36 cm, tinggi bebas cabang 1,98 m, lebar penutupan tajuk 10,14 m, bentuk tajuk semiglobular-horizontal dan sistem percabangan simpodial, ranting-ranting membengkok, ada duri dengan ukuran panjang 1,40-3,50 cm. Daun tunggal tersebar, duduk daun pada batang rumus 2/5. Bangun daun oval-lanset, ujung daun meruncing, pangkal daun tumpul, pertulangan daun menyirip, tepi daun bergelombang, beringgit-bergerigi, daging daun seperti kertas, daun muda berwarna merah kecoklatan-hijau muda. Daun dewasa permukaan atas licin mengkilap dan berwarna hijau tua, permukaan bawah daun licin berwarna hijau. Bunga majemuk tandan muncul di ketiak tangkai daun. Buah berbentuk seperti bola, panjang buah 2,00-2,50 cm dan lebar buah 2,00-3,00 cm, berwarna hijau-kemerahan, dan rasanya masam. Pohon lobi-lobi termasuk Classis Dicotyledoneae dan Familia Flacourtiaceae, jenis pohon yang populasinya semakin berkurang, sehingga keberadaanya di Hutan Kota UNHAS sebagai sumber keanekaragaman hayati perlu dilestarikan. d. Tengguli Cassia fistula L. Habitus pohon, sistem perakaran tunggang, tinggi pohon rata-rata 13,83 m, batang bulat, rata- rata diameter pohon 32,91 cm, tinggi bebas cabang 2,20 m, lebar penutupan tajuk 13,68 m, bentuk tajuk horizontal (menyebar) dan sistem percabangan simpodial. Daun majemuk, duduk ibu tangkai daun tersebar, duduk daun pada batang rumus 3/8, Bangun daun bulat memanjang-bulat telur, ujung daun runcing, pangkal daun runcing, pertulangan daun menyirip, tepi daun agak bergelombang, daging daun seperti kertas, permukaan atas daun licin dan berwarna hijau tua, permukaan bawah daun licin dan berwarna hijau muda. Bunga majemuk berbentuk tandan muncul dari ketiak ibu tangkai daun, bunganya sangat indah dan berwarna kuning keemasan. Berbuah polong- polongan, buah berbentuk bulat memanjang 34,00-60,00 cm dengan diameter 1,75-2,20 cm. Pohon tengguli termasuk Classis Dicotyledoneae dan Familia Caesalpiniaceae. e. Bitti Vitex copassus Reinw. Habitus pohon, sistem perakaran tunggang, tinggi pohon rata-rata 8,67 m, batang bulat, rata- rata diameter pohon 18,91 cm, tinggi bebas cabang 1,76 m, lebar penutupan tajuk 9,19 m, bentuk tajuk horizontal (menyebar) dan sistem percabangan simpodial. Daun tunggal berhadapan, bangun daun bulat memanjang, ujung daun meruncing, pangkal daun membulat, pertulangan daun menyirip, tepi daun bergelombang, daging daun seperti kertas, permukaan atas daun licin dan berwarna hijau tua, permukaan bawah daun scaber (kasap) berwarna hijau muda. Bunga majemuk di ujung tangkai cabang/ranting berwarna keungu-unguan. Buah berbentuk seperti bola kecil bewarna hijau sampai kehitaman. Pohon bitti termasuk Classis Dicotyledoneae dan Familia Verbenaceae, jenis pohon endemik di Sulawesi Selatan. 2. Karakter Stomata Daun Pohon Penelitian Tabel 1. Karakter Stomata Daun Penampang Membujur Pohon Penelitian Di Hutan Kota UNHAS Tamalanrea Makassar Karakter Bunga kupu-Kupu Letak Stomata Jati Putih Lobi-Lobi Adaxial (atas), Abaxial Adaxial (atas), Abaxial (bawah) (bawah) Tipe Stomata Anisositik Parasitik Parasitik Tipe Penyebaran Stomata Tipe potato, amfistomatik Tipe potato, amfistomatik Tipe apel,hipostomatik Jumlah Stomata Abaxial/mm2 188 489 517 Karakter Tengguli Abaxial (bawah) Bitti Letak Stomata Adaxial (atas), Abaxial (bawah) Adaxial (atas), Abaxial (bawah) Tipe Stomata Parasitik Parasitik Tipe potato, amfistomatik Tipe potato, amfistomatik 399 352 Tipe Penyebaran Stomata 2 Jumlah Stomata Abaxial/mm B. PEMBAHASAN Data hasil identifikasi terhadap kelima jenis pohon penelitian yaitu: Bunga Kupu-kupu bentuk tajuk horizontal (menyebar), permukaan daun licin, bangun daun tipis, ciri khas keindahan terletak pada daun berbentuk seperti kupu-kupu. Jati putih struktur tajuk horizontal (menyebar), ukuran daun lebar, permukaan atas daun licin, dan permukaan bawah berbulu, pertumbuhan pohon cepat, sehingga mampu mengabsorpsi CO2 yang lebih tinggi. Lobi-lobi struktur tajuk semiglobular-horizontal, daun muda bewarna merah kehijauan, daun dewasa berwarna hijau, permukaan daun atas mengkilap, tepi daun bergelombang, batang berduri, dan buahnya dapat dimakan. Tengguli merupakan jenis pohon berbunga indah dengan warna kuning keemasan, bentuk tajuk horizontal (menyebar), jika pohon ini berbunga daun yang dihasilkan sedikit, sehingga dapat mengurangi absorpsi CO2 dari udara. Bitti merupakan jenis pohon endemik Sulawesi Selatan struktur tajuk horizontal (menyebar), permukaan daun atas licin mengkilap, tepi daun bergelombang, kayunya sangat kuat (Suryowinoto, 1997; Dasuki, 1991; Tjirosoepomo, 1990). Menurut hasil penelitian (Tambaru, 2012; Faridah, 2004) bahwa morfologi daun memengaruhi setiap jenis pohon dalam mengabsorpsi CO2. Karakter daun licin mengkilap, permukaan daun berbulu dan tepi daun bergelombang mampu menjerap debu dari udara (Tambaru, 2012). Data hasil penelitian yang disajikan pada Tabel 1 jenis pohon yang kedua sisi permukaan daunnya dijumpai stomata terdapat pada bunga kupu-kupu, jati putih, tengguli, dan bitti, sedangkan lobilobi stomata hanya dijumpai pada bagian bawah daun. Menurut Pandey dan Chandha jika stomata dijumpai pada permukaann daun disebut tipe potato sedangkan jika stomata hanya dijumpai pada permukaan bawah daun disebut tipe apel, jumlah stomata lebih banyak pada permukaan bawah daun, hal tersebut merupakan suatu mekanisme adaptasi pohon terhadap lingkungan darat (Campbell et al., 2003), untuk mengurangi transpirasi (Taiz dan Zeiger, 2002). Menurut Sulistiarini 1989 dalam Sunarti et al., 2008 menyatakan bahwa penciri anatomi bersifat konstan untuk membedakan setiap jenis pohon. Jati putih, lobi-lobi, tengguli, dan bitti tipe stomatanya parasitik sedangkan bunga kupu-kupu anisositik. Menurut Nugroho et al. 2006; Pandey dan Chadha, 1996, bahwa tipe parasitik sel penutup diiringi sebuah sel tetangga atau lebih dengan sumbu panjang sel tetangga sejajar dengan sumbu sel penutup dan celah. Tipe anisositik sel penutup dikelilingi oleh tiga buah sel tetangga yang tidak sama besar. Permukaan atas daun bunga kupu-kupu tidak dijumpai trikoma. Trikoma pada epidermis daun berfungsi untuk mengurangi penguapan (Salisbury dan Ross, 1992; Pandey dan Chadha, 1996 ). KESIMPULAN Indikator dalam pemilihan jenis pohon untuk remediasi lingkungan yaitu struktur tajuk rimbun, percabangan kuat, daun berukuran luas/lebar, permukaan daun licin, mengkilap, berbulu, dan tepi daun bergelombang. Tipe stomata terbanyak yang dijumpai pada penelitian ini yaitu tipe parasitik (jati putih, lobi-lobi, tengguli, dan bitti) dan tipe anisositik (bunga kupu-kupu). Kerapatan stomata tertinggi dengan absorpsi CO2 terbanyak dijumpai pada lobi-lobi, jati putih dan tengguli. UCAPAN TERIMA KASIH Terima kasih kepada Dekan Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam, atas bantuan dana dari BOPTN Nomor: 110/UN4-42/LK.26/SP-UH/2013, penelitian Posdoctoral, melalui Lembaga Penelitian Universitas Hasanuddin untuk terlaksananya penelitian ini. DAFTAR PUSTAKA Campbell, N.A., J.B. Reece dan L.G. Mitchell, 2003. Biologi. Edisi Kelima - Jilid 2. Penerbit Erlangga, Jakarta, hal. 309-310. Dasuki, U.A., 1991. Sistematik Tumbuhan Tinggi. Pusat Antar Universitas Bidang Ilmu Hayati Institut Teknologi Bandung, 272 hal. Dolman, A..J., A. Verhagen and C.A. Rovers, 2003. Global Environmental Change and Land Use. Kluwer Academic Publishers Dordecht/ Boston/ London. Farida, 2004. Pencemaran Udara dan Permasalahannya. Sekolah Pascasarjana S3 Institut Pertanian Bogor, hal.1-16. Gohil, H.l., M.J. Correl and T. Sinclair, 2010. Predicting the Effects of Gas Diffusivity on Photosynthesis and Transpiration of Plants Grown Under Hypobaria.(Online) www.sciencedirect.com. 12 August 2010. Department of Agricultural and Biological Engineering, University of Florida. Published by Elsevier Ltd.on Behalf of COSPAR. Grey, G. and F. Deneke, 1978. Urban Forestry. Copy Editing was Supervised by Eugene Patty, 279 pp. Larcher, W., 1995. Physiological Plant Ecology Ecophysiology and Stress Physiology of Functional Groups. Third Edition. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. Printed in Berlin, 506 pp. Nugroho, L.H., Purnomo dan I. Sumardi, 2006. Struktur & Perkembangan Tumbuhan. Penerbit Peneber Swadaya. Jakarta, hal. 84-119. Pandey, S.N. and A. Chandha,1996. A Texbook of Botany Plant Anatomy and Economic Botany Volume III. Vikas Publishing House PVT LTD New Delhi, pp. 96-103. Salisbury, F.B. and C.W. Ross, 1992. Plant Physiology. Wardsworth Publishing Company Belmont California, 682 pp. Singsaas, E.L., D.R. Ort and E.H. Delucia, 2003. Elevated CO2 Effects on Mesophyll Conductance and Its Consequences for Interpreting Photosynthetic Physiology. Plant, Cell and Environment 27: 41-50. Sunarti, S., Rugayah, E.F. Tihurun, 2008. Studi Anatomi Daun Jenis-jenis Averrhoa di Indonesia untuk Mempertegas Status Taksonominya. Berita Biologi 9(3): 253-257. Suryowinoto, S.M.,1997. Flora Eksotika Tanaman Peneduh. Penerbit Kanasius, Yogyakarta, 220 hal. Taiz, L. and E. Zeiger, 2002. Plant Physiology. Third Edition. Sinauer Associates . Inc. Publishers, Sunderland, Massachusetts, pp. 111-192. Tambaru, E., 2012. Potensi Absorpsi Karbon Dioksida pada Beberapa Jenis Pohon Hutan Kota di Kota Makassar. Disertasi Pascasarjana Universitas Hasanuddin Makassar. 197 hal. Tjitrosoepomo, G., 1990. Morfologi Press.Yogyakarta, 256 hal. Wardhana, W.A., 2004. Yogyakarta, 459 hal. Dampak Tumbuhan. Pencemaran Gadjah Lingkungan. Mada Universiy Penerbit Andi, Watanabe,Y., H. Tobita, M. Kitao, Y. Maruyama, D. Choi, K. Sasa, R. Funaada, and T. Koike, 2008. Effects of Elevated CO2 and Nitrogen on Wood Structure Related to Water Transport in Seedling of Two Deciduous Broad-leaved Tree Species Springer-Verlag. Trees 22, 403-411. Widagdo, S., 2005. Tanaman Elemen Lansekap Sebagai Biofilter untuk Mereduksi Polusi Timbal (Pb) di Udara. Institut Pertanian Bogor, hal. 1-8. Zhao, M.,Z.K., F.J. Escobedo and J. Gao, 2009. Impacts of Urban Forests on Offsetting Carbon Emissions from Industrial Energy Use in Hangzhou, China. Elsevier Ltd. All rights reserved. Journal of Environmental Management 91: 807-813.