LAPORAN
RESMI
PRAKTIKUM
DASAR – DASAR EKOLOGI
ACARA
III
DAMPAK HUJAN ASAM TERHADAP
PERKECAMBAHAN TANAMAN BUDIDAYA
Disusun oleh:
Nama :
Mahmud ismail
NIM : 13169
Gol/Kel : B2/IV
Asisten :
1. Aditya
Yasyafa M.
2. Diestalia A.
3. Yasinta B.
LABORATORIUM EKOLOGI TANAMAN
JURUSAN
BUDIDAYA PERTANIAN
FAKULTAS
PERTANIAN
UNIVERSITAS
GADJAH MADA
YOGYAKARTA
ACARA III
DAMPAK HUJAN ASAM TERHADAP
PERKECAMBAHAN TANAMAN
BUDIDAYA
I. TUJUAN
1.
Mengetahui
pengaruh lingkungan pH rendah terhadap perkecambahan tanaman budidaya.
2.
Mengetahui
perbedaan tanggapan perkecambahan beberapa tanaman budidaya pada kondisi asam.
II.
TINJAUAN PUSTAKA
Perkecambahan adalah munculnya
radikel menembus kulit benih dan berkembangnya struktur penting embrio dari
dalam benih dan menunjukkan kemampuannya dalam menghasilkan kecambah normal
dalam kondisi optimum. Penurunan pH dalam tanah akibat deposisi asam dapat
menyebabkan terlepasnya aluminium dari dalam tanah dan menimbulkan keracunan.
Akar yang halus akan mengalami nekrosis sehingga penyerapan air dan hara
terhambat. Pencemaran udara juga dapat menyebabkan terhambatnya fotosintesis
dan immobilisasi hasil fotosintesis dengan pembentukan metabolit sekunder yang
memiliki potensial beracun.Sebagai akibatnya akar kekurangan energi, karena
hasil fotosintesis tertahan di tajuk. Sebaliknya tajuk mengakumulasikan zat
yang berpotensial beracun sehingga pertumbuhan akar dan mikoriza terhambat yang
menyebabkan kecambah lemah dan mudah terserang penyakit dan hama (Pramono,
2007).
Salah
satu faktor yang mempengaruhi perkecambahan adalah pH/derajat keasaman yang
bisa ditransportasikan melalui air dan udara sebagai medianya. Secara nyata,
fenomena alam seperti hujan asam mampu membawa pengaruh terhadap pertumbuhan
dan perkembangan tanaman. Hujan pada dasarnya memiliki tingkat keasaman
berkisar pH 5—6. Apabila hujan terkontaminasi dengan karbondioksida dan gas
klorin yang bereaksi serta bercampur di atmosfer sehingga tingkat keasaman
lebih rendah dari pH 5, disebut hujan asam (Cody, 1999).
Pencemaran udara adalah kehadiran satu atau lebih substansi fisik, kimia,
atau biologi di atmosfer dalam jumlah yang dapat membahayakan kesehatan mahkluk
hidup terjadinya kerusakan lingkungan, serta menurunkan kualitas lingkungan. Klasifikasi
pencemar udara ada 2, yaitu pencemar primer dan pencemar sekunder. Pencemar
primer adalah pencemar yang di timbulkan langsung dari sumber pencemaran udara,
sedangkan pencemar sekunder adalah pencemar yang terbentuk dari reaksi
pencemar-pencemar primer di atmosfer, contohnya sulfur dioksida, sulfur
monoksida dan uap air akan menghasilkan asam sulfurik (Wang,L., X.Huang,Q.Zhou,
2011).
Pada
dasarnya hujan asam disebabkan oleh dua polutan udara, oksida sulfur (SO2)
dan nitrogen oksida (NOx) yang keduanya dihasilkan melalui
pembakaran. Akan tetapi, sekitar 50% SO2 yang ada di atmosfer di
seluruh dunia terjadi secara alami. Sumber alamiah tersebut antara lain dari
letusan gunung berapi dan kebakaran hutan yang alami, sedangkan 50% lainnya
berasal dari aktivitas manusia, terutama dari pembakaran bahan bakar fosil
seperti batu bara yang digunakan pada kegiatan industri. Aktivitas lain yaitu
pada proses peleburan logam di mana sulfur yang terkandung pada logam harus
dihilangkan karena dapat mengotori logam sehingga terbentuk oksida sulfur yang
masuk ke udara. Oksida sulfur yang dimaksud adalah SO2 dan SO3.
Keduanya berbau sangat tajam, tidak mudah terbakar, sangat reaktif, dan mudah
berikatan dengan uap air membentuk H2SO4 yang merupakan
salah satu penyebab timbulnya hujan asam (Sant’Anna-Santosetal., 2006).
Zat
pencemar lain yang dapat membentuk disposisi asam adalah nitrogen oksida (NOx)
yang terdapat di atmosfer, 50% terbentuk secara alami dan sisanya terbentuk
akibat kegiatan manusia terutama pembakaran bahan bakar fosil. Semakin tinggi
suhu pembakaran, semakin banyak NOx yang terbentuk. Selain itu, NOx
juga berasal dari aktivitas jasad renik yang menggunakan senyawa organik yang
mengandung N. di dalam tanah, pupuk N yang tidak terserap juga mengalami proses
kimia, fisik, dan biologi sehingga menghasilkan oksida N. Oleh karena itu,
semakin banyak menggunakan pupuk N, semakin tinggi pula produksi oksida
tersebut. Ketika gas tersebut di udara bebas, maka akan berikatan dengan uap
air membentuk asam nitrat (Fardiaz, 2008).
Hujan asam akan berdampak pada lingkungan. Pada komponen abiotik, hujan
asam dapat menyebabkan gangguan pertumbuhan dan gangguan kesehatan karena
tercemarnya air dan kontak langsung dengan kulit. Pada komponen abiotik, hujan
asam dapat menyababkan pelapukan pada bahan dan merusak kadar pH dari sumber
air (Lin, 2011).
III. METODE PELAKSANAAN PRAKTIKUM
Praktikum Dasar-Dasar Ekologi Acara 3 yang berjudul “Dampak Hujan Asam
Terhadap Perkecambahan Tanaman Budidaya“ dilaksanakan di Laboratorium Ekologi
Tanaman, Jurusan Budidaya Pertanian, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta pada
hari Selasa, 30 April 2014. Alat yang digunakan yaitu petridish, sprayer plastik, gelas ukur,
erlenmeyer, pipet dan pH tester. Kemudian bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum ini antara lain benih padi (Oryza
sativa), kacang hijau (Vigna radiata), jagung (Zea mays),
aquades dan kertas filter.
Pertama-tama dibuat larutan asam
dengan menggunakan aquades sebanyak 500 mililiter yang ditetesi dengan H2SO4
sampai mencapai keasaman tertentu, dapat diketahui dengan menggunakan pH
tester. Dicatat banyaknya larutan H2SO4 yang digunakan
untuk mempermudah pembuatan larutan tersebut selanjutnya. Dengan cara tersebut dibuat larutan asam dengan
keasaman yang berbeda-beda yaitu: pH 4; pH 5; pH 6; dan pH 7. Masing-masing
larutan dengan kadar asam berbeda dimasukkan dalam sprayer plastic yang
berlainan yang telah ditempeli label. Disiapkan 12 petridish, untuk empat perlakuan keasaman dari tiga jenis tanaman
budidaya. Biji yang telah disiapkan diatur dalam cawan petridish yang telah
dilapisi kertas filter. Masing-masing petridish untuk seluruh benih tanaman.
Benih yang telah diatur dalam petridish disiram dengan larutan dari sprayer
sesuai perlakuan dengan jumlah semprotan yang sama untuk tiap-tiap petridish.
Pengamatan dilakuakn selama tujuh hari, meliputi: jumlah biji berkecambah,
panjang batang, dan panjang akar. Pada hari ketujuh, diamati: kecepatan
perkecambahan, gaya berkecambah, dan rasio akar atau batang. Terakhir, dibuat
grafik perkecambahan dalam berbagai perlakuan. Rumus yang digunakan pada
percobaan ini adalah:
 |
IV. HASIL PENGAMATAN
Tabel
1.1 Gaya Berkecambah Tanaman Padi (Oryza sativa)
|
pH
|
GB
|
|
pH 3
|
100%
|
|
pH 4
|
100%
|
|
pH 5
|
100%
|
|
pH 7
|
100%
|
1.2
Panjang Batang Tanaman Padi (Oryza sativa)
|
Perlakuan
|
Hari ke-
|
||||||
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
|
|
pH
3
|
0.00
|
0.50
|
3.40
|
8.00
|
11.43
|
14.26
|
15.31
|
|
pH
4
|
0.00
|
0.70
|
1.25
|
7.30
|
10.70
|
16.20
|
16.60
|
|
pH
5
|
0.00
|
0.80
|
2.70
|
8.21
|
12.16
|
15.76
|
16.60
|
|
pH
7
|
0.00
|
0.90
|
1.55
|
4.85
|
15.70
|
14.16
|
15.14
|
Tabel
1.3 Panjang Akar Tanaman Panjang Akar Padi (Oryza sativa)
|
Perlakuan
|
Hari ke-
|
||||||
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
|
|
pH
3
|
0.67
|
1.86
|
5.16
|
8.50
|
11.18
|
11.35
|
12.05
|
|
pH
4
|
0.00
|
1.78
|
4.00
|
7.67
|
9.58
|
9.86
|
12.00
|
|
pH
5
|
0.10
|
2.21
|
3.75
|
7.72
|
9.80
|
10.20
|
14.35
|
|
pH
7
|
0.00
|
2.28
|
4.00
|
6.48
|
8.13
|
9.44
|
10.32
|
Tabel
1.3 Ratio Akar/Batang
Ratio
Akar/Batang Tanaman Padi (Oryza sativa)
|
Perlakuan
|
Hari ke-
|
||||||
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
|
|
pH
3
|
0.00
|
3.72
|
1.52
|
1.06
|
0.98
|
0.80
|
0.79
|
|
pH
4
|
0.00
|
2.54
|
3.20
|
1.05
|
0.90
|
0.61
|
0.72
|
|
pH
5
|
0.00
|
2.76
|
1.39
|
0.94
|
0.81
|
0.65
|
0.86
|
|
pH
7
|
0.00
|
2.53
|
2.58
|
1.34
|
0.52
|
0.67
|
0.68
|
Tabel
1.4 Indek Vigor Tanaman Padi (Oryza sativa)
|
Perlakuan
|
Hari ke-
|
||||||
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
|
|
pH
3
|
3.00
|
3.50
|
0.00
|
0.00
|
0.00
|
0.00
|
0.00
|
|
pH
4
|
0.00
|
5.00
|
0.00
|
0.00
|
0.00
|
0.00
|
0.00
|
|
pH
5
|
1.00
|
4.50
|
0.00
|
0.00
|
0.00
|
0.00
|
0.00
|
|
pH
7
|
0.00
|
3.50
|
1.00
|
0.00
|
0.00
|
0.00
|
0.00
|
V. PEMBAHASAN
Hujan asam merupakan
fenomena yang terjadi akibat banyaknya kandungan SOx dan NOx yang berada pada
atmosfer bumi dan tercampur oleh awan yang mengandung air serta turun kebagian
permukaan bumi dalam bentuk huajan yang bersifat asam.Hujan asam adalah hujan yang
memiliki nilai pH kurang dari 5,6 sehingga bersifat asam. Gas-gas yang penyebab hujan asam secara alami
dapat berupa gunung meletus dan daur biologis tanah, sedangkan penyebab yang
bersumber buatan adalah dari kegiatan manusia seperti asap kendaraan dan
industri-industri tekstik.
Proses terjadinya hujan
asam melibatkan proses kimiawi. Kandungan gas-gas yang dilepaskan seperti
Sulfur dioksida (SO2) dan Nitrogen oksida (NO) akan bercampur dengan udara sekitar dan
bergerak bersama angin ke tempat lain. Air hujan membawa serta gas-gas SO2 dan NO
masuk ke dalam tanah atau saluran air. Di udara gas NO dan SO2 dapat
teroksidasi dan bereaksi dengan air membentuk asam nitrat dan asam sulfat atau
amonium sulfat. Air hujan yang membawa asam sulfat atau amonium sulfat dan asam
nitrat turun dan meresap ke dalam tanah atau aliran sungai, dan menyebabkan
derajat keasaman air atau tanah menjadi tinggi.
Hujan yang mengandung pH kurang dari
5,6 mempunyai dampak yang buruk bagi pertumbuhan tanaman. Pencemaran SO2
dan NO pada tanaman akan mengakibatkan kerusakan internal karena gas tersebut
terbawa masuk ke dalam daun pada tumbuhan dan mengakibatkan kerusakan pada
klorofil sehingga dapat mematikan daun, mengganggu proses fotosintesis yang
berakibat distribusi dari hasil fotosintesi berkurang dan tanaman dapat rentan
terserang hama dan terserang penyakit. Dampak lain dari hujan
asam dapat memacu proses pencucian hara dan tajuk tanaman dan tanah serta dapat
mengubah laju mineralitas tanah, baik secara fisik maupun secara hayati.
Pengaruh lain yaitu terdapat peningkatan konsentarsi proton dalam larutan tanah
sampai pada suatu keadaan dimana ion-ion hara tidak pada konsentrasi yang
efektif untuk diserap akar tumbuhan. Sehingga tanah yang mempunyai kandungan
logam tukar yang rendah akan lebih cepat menjadi tanah yang masam.
Dalam hal pertanian, keasaaman
sangatlah berpengaruh, terutama bagi kelangsungan hidup tanaman. Contoh dari
sumber polutan asam adalah berasal dari hujan asam. Akibat yang ditimbulkan
adalah dapat mereduksi unsur hara dari tanah yang subur sehingga akan terjadi
degradasi kualitas tanah. Keadaan yang sangat asam dapat melepaskan logam berat
yang dapat meracuni tanaman yang semula terikat dalam garam (Miller,
1985).
Ketoleranan tanaman terhadap asam atau basa artinya bukan berarti toleran
terhadap sesuatu yang ekstrem, misalnya toleran terhadap kondisi yang asam
sekali atau basa sekali, tapi toleran terhadap keadaan yang mendekati ke asam
atau mendekati ke basa. Apabila lingkungan amat sangat asam/basa biji, akar,
tunas dapat busuk dan tidak lagi dapat berkecambah, serta tumbuh, karena pada
dasarnya perkecambahan membutuhkan keadaan yang medium.
Biji dalam berkecambah memerlukan
kondisi tertentu yang mendukung proses berkecambahnya biji diantaranya kondisi lingkungan
yang sesuai. Kadar keasaman tanah sangat mempengaruhi mudah tidaknya suatu biji
berkecambah. Tanaman satu dengan yang lain berbeda dalam keperluan pH. Bahkan
dalam satu tanaman untuk proses pertumbuhan (perkecambahan, pertumbuhan panjang
akar, pertumbuhan panjang akar dan lain-lain) memiliki kebutuhan pH yang
berbeda. Benih yang paling toleran dan cocok pada lingkungan pH tertentu yaitu
benih yang memiliki gaya berkecambah lebih dari 80%, biji yang digunakan hampir
atau bahkan tumbuh semua.
Grafik 1.2 Panjang Akar Tanaman Padi (Oryza
sativa)
Berdasarkan grafik panjang akar tamanan padi (Oryza sativa) diatas menunjukkan bahwa pertumbuhan padi lebih baik pada
pH 3, 4, 5 dan 7. Pada pengamantan ke-7 dapat dilihat bahwa pada pertumbuhan panjang akar pada
perlakuan pH 5 lebih panjang yaitu 14.35
cm,pada perlakuan pH 3 yaitu 12.05 cm, pada perlakuan pH 4 yaitu 12.00 cm dan
pertumbuhan panjang yang terakhir pada perlakuan pH 7 yaitu 10.32 cm. Bila dilihat dari
grafik pertumbuhan panjang akar padi diatas hal ini sesuai dengan teori
pertumbuhan yang baik terjadi pada pH 5 -6,
karena pH dalam keadaan tersebut merupakan keadaan optimum dimana tanaman dapat
tumbuh dan berkembang dengan baik, kemudian pada pH 7 pertumbuhan akar kurang baik hal ini di karena dalam keadaan terlalu netral dan kandungan hara yang tersedia dalam tanah dalam jumlah yang sedikit. Faktor lain yang mempengaruhi juga selian pH
juga terdapat faktor genetis pada benih yang di uji. Karena faktor tersebut maka dapat
mempengaruhi pertumbuhan yang baik bila pH mendekati netral.
Grafik 1.2 Panjang Batang Tanaman Padi (Oryza sativa)
Berdasarkan grafik panjang batang tanaman padi (Oryza sativa) diatas pada
pengamatan ke-7 menunjukkan pertumbuhan panjang batang tanaman padi yang paling baik pada perlakuan pH 5 yaitu 16.60 cm, pada perlakuan pH 4 yaitu 16.60 cm,
pada perlakuan pH 3 yaitu 15.31 cm dan pada perlakuan pH 7 yaitu 15.14 cm. Pada pertumbuhan panjang batang yang paling baik dari
pengamatan pertama hingga ketujuh adalah pH 5 bila dibandingkan dengan
perlakuan pH lainnya.Hal ini sesuai dengan teori , pada pertumbuhan batang akan
terganggu apabila terjadi pada lingkungan tempat tumbuhan tersebut bersifat
asam dan pertumbuhan pada pH 5 pertumbuhan pada tanaman cukup baik bila dilihat
dari grafik dan faktor yang mendukung pertumbuhan tanaman seperti nutrisi dan
intensitas cahaya matahari yang cukup kemudian lingkungan dengan pH yang
mendekati netral merupakan pH yang ideal untuk pertumbuhan tanaman dengan baik.
Pada percobaan pengamatan kali ini diamati juga vigor
benih padi (Oryza
sativa) selama 7 hari. Vigor benih merupakan kemampuan benih
untuk tumbuh secara normal pada keadaan lingkungan yang optimal. Dalam bidang
pertanian vigor benih mencirikan kemampuan produksi suatu tanaman. Jika benih
yang bervigor tinggi maka akan dicapai tingkat produksi yang tinggi. Vigor benih yang tinggi dicirikan antara
lain tahan disimpan lama, tahan terhadap serangan hama penyakit, cepat dan
merata tumbuhnya, serta mampu menghasilkan tanaman dewasa yang normal dan
berproduksi baik dalam keadaan lingkungan tumbuh yang sub optimal. Rendahnya
vigor pada benih dapat disebabkan oleh beberapa hal, antara lain faktor
genetis, fisiologis, morfologis, sitologis, mekanis dan mikrobia.
Grafik 1.3 Indeks
Vigor Tanaman Padi (Oryza sativa)
Berdasarkan
grafik indeks vigor tanaman padi (Oryza sativa)
diatas terdapat pada perlakuan menggunakan pH 3, 4, 5 dan 7. Indeks
vigor tanaman padi paling tinggi terdapat pada perlakuan pH 4 yaitu 5.00, indeks
vigor pada pH 5 yaitu 4.50, sedangkan indeks vigor pada pH 3 dan 7 yaitu 3.50.
pada pH 4 puncak pertumbuhannya pada hari kedua. Hal ini menunjukkan padi dapat
tumbuh dengan baik dengan pH 4 sampai pH 7. Akan tetapi hasil ini tidak sesuai dengan
teori dimana pertumbuhan yang baik terjadi pada pH 7 atau mendekati netral .
Faktor lain yang mempengaruhi ada pertumbuhan hama seperti jamur, baik secara langsung
dan tidak langsung mempengaruhi pertumbuhan benih. Pertumbuhan terhenti pada hari
keempat mungkin diakibatkan kompetisi dalam memperoleh air untuk kebutuhannya.
Histogram 1.1 Gaya Berkecambah Tanaman
Padi (Oryza
sativa)
Berdasarkan grafik berkecambah
tanaman padi (Oryza sativa) di atas
hasil gaya berkecambah pada
masing-masing perlakuan kondisi pH3, 4, 5, dan 7 menunjukkan pada dapat
berkecambah pada kondisi yang baik karena gaya berkecambag tanaman padi berada
diatas 80 %, hal ini berarti menandakan benih padi tersebut cocok pada kondisi
pH 3, 4, 5,dan 7. Akan tetapi menurut teori tidak sesuai karena percambahan
yang baik pada tananam adalah pada saat kondisi pH 7 atau mendekati netral jika
pada kondisi lingkungan yang asam maka akan memperlambat proses perkecambahaan
benih.
Grafik 1.4 Rasio
Panjang Akar/Panjang Batang Tanaman Tanaman Padi (Oryza sativa)
Berdasarkan histogram rasio panjang akar atau panjang
batang tanaman padi (Oryza sativa) diatas
menunjukan bahwa tanaman padi (Oryza
sativa) memilki rasio panjang akar atau batang paling baik pada perlakuan
pH 3 pada pengamantan hari ke-2 yaitu 3.72 cm, pada rasio panjang akar atau batang
paling baik perlakuan pH 4 pada pengamantan hari ke-3 yaitu 3.20 cm hari.
Dimana pertumbuhan terbaik tanaman padi terdapat pada pH 3 pada kondisi asam.
Hal ini tidak sesuai dengan teori karena tanaman padi (Oryza sativa) pada pertumbuhannya kurang menyukai pH yang asam
dalam pertumbuhannya, selain itu pada kondisi asam dapat menghambat pertumbuhan
batang dan akar pada benih.
VI. KESIMPULAN
1.
Lingkungan
pH berpengaruh terhadap perkecambahan tanaman padi (Oryzasativa). Hal ini dapat dibuktikan pada pertumbuhan tanaman padi pada pH rendah tanaman padi dapat berkecambah, serta
pertumbuhan optimal tanaman padi pada pH tertentu tepatnya pada pH 5 sampai pH 7.
2.
Tanaman Padi (Oryzasativa) merupakan tanaman yang
toleran terhadap asam, hal ini dibuktikan dengan pertumbuhan padi yang cukup
baik pada pH 5 hingga pH 7 pada indeks vigor.
DAFTAR
PUSTAKA
Cody.
1999. WhataretheEffects of Acid Rain on Germination.
The National Academy Press, Washington.
Fardiaz, S. 2008. Polusi Air dan Udara. Kanisius, Yogyakarta.
Lin,
Cui. 2011. Effect of acid rain corrosion behavior of mild steel. Jorunal of Iran
and Steek Research 23:18-23
Miller, T. 1985. Evironmental Science.
Wadsworth Incorporation, California.
Pramono, E.
2007.Pengaruh pH tanah pada perkecambahan benih. Jurnal Ilmu Pengetahuan 13:
246-247.
Wang, L., X. Huang, Q.Zhuo. 2011. Response of
perioxidase and Catalase to acid rain stress during seed germinination of rice
and rape. Frontiers of Environmen science Journal 3: 364-468.
Sant’Anna-Santos, B.F., L.C. da Silva, A.A. Azevedo, and R.
Aguiar. 2006. Effects of stimulatedacidrain on leafanatomyandmicromorphology of
Genipa American L.
BrazillianArcheives of Biologyand Technology 49:313—321.
LAMPIRAN
