Makalah Kelas Osteichthyes

LAPORAN PRAKTIKUM

EKOFISIOLOGI TUMBUHAN

PENGUKURAN FITOTOKSISITAS PESTISIDA DAN EFEK LOGAM BERAT TERHADAP PERKECAMBAHAN DAN PERTUMBUHAN KEDELAI HITAM

Dosen Pengampu:

Dr. Evika Sandi Savitri, M. P

Bayu Agung Prahardika, M.Si

Disusun Oleh:

Nama : Ismi Anni Aslikhah

NIM   : 13620055

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI MAULANA MALIK IBRAHIM

MALANG

2016

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Indonesia merupakan Negara yang sangat kaya akan berbagai sumber daya, baik sumber daya alamnya atau pun sumberdaya manusia. Salah satu sumberdaya alam yang melimpah di indonesia adalah kekayaan tambangnya. Menurut Gautama (2007) untuk pertambangan mineral, Indonesia merupakan negara penghasil timah peringkat ke-2, tembaga peringkat ke-3, nikel peringkat ke-4, dan emas peringkat ke-8 dunia. Lokasi pertambangan di Indonesia juga tidak diperhatikan dengan baik setelah lokasi tambang tidak menjanjikan secara ekonomi. Hal inilah yang kemudian menjadi masalah dalam pencemaran Lingkungan. Persoalan pencemaran lingkungan tidak berhenti hanya sampai kepada masalah tambang.  Sumber pencemaran lingkungan dapat juga berasal dari limbah pabrik penyamakan kulit atau bahkan sisa praktikum di sekolah dan perguruan tinggi di Indonesia yang menggunakan bahan kimia termasuk persenyawaan logam berat. Hal ini dapat membahayakan lingkungan sebab dalam UU No. 4/1992 disebutkan bahwa pencemaran lingkungan adalah masuknya/ dimasukannya mahluk hidup, zat, energi dan atau komponen lain ke dalam lingkungan dan atau berubahnya tatanan lingkungan oleh kegiatan manusia atau oleh proses alam sehingga kualitas menurun.

Dewasa ini di sektor pertanian tidak saja memusatkan perhatian pada aktivitas budidaya saja akan tetapi juga harus makin memperhatikan isu penting yang terkait dengan upaya pelestarian sumber daya alam dan lingkungan. Praktek pertanian yang dilakukan selama ini dalam upaya pemenuhan kebutuhan pangan ternyata telah mengakibatkan terdegradasinya lahan dan menurunnya kualitas lingkungan yang ditandai dengan melandainya dan cenderung menurunnya produktivitas lahan pertanian sehingga mengancam keberlanjutan produktivitasnya.

Salah satu tantangan yang dihadapi sektor pertanian adalah penurunan produktivitas akibat degradasi sumber daya lahan dan air serta penurunan kualitas lingkungan. Aktivitas pertanian dalam perkembangannya sangat berorientasi pada penggunaan bahan-bahan kimia pertanian. Penggunaan bahan bahan ini dalam jangka panjang ternyata berdampak pada rusaknya sumber daya tanah sehingga menurunkan kemampuanya dalam berproduksi. Banyaknya bahan-bahan pencemar (polutan) berada dalam tanah, salah satunya adalah logam berat. Penangan tanah tercemar logam berat cukup sulit karena tidak dapat didegradasi oleh mikroba dalam tanah.    Pencemaran lingkungan merupakan permasalahan yang tidak dapat dihindari. Pencemaran selalu memberikan dampak negatif kepada kehidupan. Salah satu pencemar yang penting mendapat perhatian dari sumber-sumber kegiatan manusia adalah logam berat.  Pencemar logam berat oleh kegiatan manusia dapat berasal dari kegiatan industri, pertambangan, pertanian, dan rumahtangga.  Polusi logam berat di dalam tanah maupun perairan merupakan masalah yang serius bagi lingkungan dan berdampak negatif terhadap kesehatan manusia dan pertanian. Berbagai jenis tanaman mempunyai kemampuan mendetoksifikasi logam berat sehingga mampu tumbuh pada lahan dengan cekaman logam berat.  Berbagai jenis tanaman telah diteliti karena potensinya untuk fitoremediasi logam berat.  Famili Brassicaceae, bunga matahari, dan jenis rumput-rumputan merupakan contoh jenis-jenis tanaman yang berpotensi untuk fitoremediasi logam  berat.  Logam berat dapat diakumulasikan di dalam organorgan tanaman antara lain akar, batang, daun, bunga, buah dan biji. Tergantung jenis logamnya, akumulasi dapat terjadi di dalam dinding sel (seperti untuk Cd), vakuola (untuk Zn), kloroplas (untuk Ni), dan lain-lain (Darmono, 1995). Berdasarkan pemaparan di atas maka perlu dilakukan praktikum mengenai Pengukuran fitotoksisitas Pestisida dan Efek Logam Berat terhadap Perkecambahan dan Pertumbuhan Biji Kedelai Hitam.

1.2.Tujuan

Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui bentuk pengaruh pestisida terhadap perkecambahan dan pertumbuhan biji kedelai hitam.

BAB II

METODE PRAKTIKUM

2.1. Waktu dan Tempat

Laporan praktikum ekofisiologi tumbuhan dengan topik “Pengukuran Fitotoksisitas Pestisida dan Efek Logam Berat terhadap Perkecambahan dan Pertumbuhan Biji Kedelai hitam” dilakukan pada hari Rabu, 23 November 2016. Bertempat di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan, Jurusan Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang.

2.2. Alat dan Bahan

2.2.1. Alat

Peralatan yang digunakan dalam praktikum ini adalah:

1.	Pipet	6 Buah
2.	Botol Jam	6 Buah
3.	Penggaris	1 Buah
4.	Gelas ukur	6 Buah
5.	Erlenmeyer 250 mL	6 Buah

2.2.2. Bahan

Bahan-Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah:

1.	Biji Kedelai Hitam	90 butir
2.	Kertas buram / merang	15 Lembar
3.	Aquades	250 mL
4.	Pestisida 25%	250 mL
5.	Timbal Asetat 25%, 50%, 75%, 100%	@250 mL

2.3. Langkah Kerja

Langkah kerja yang dilakukan dalam praktikum ini adalah:

1.  Disiapkan alat dan bahan.
2. Digunting kertas merang seukuran lingkaran dalam botol jam.
3. Dimasukkan masing-masing 2 kertas ke dalam 18 botol jam.
4. Diberi larutan perlakuan dengan skema berikut:

No.	Perlakuan	Ulangan
		I	II	III
1	Kontrol	Botol 1	Botol 12	Botol 13
2	Pestisida 25%	Botol 2	Botol 11	Botol 14
3	Timbal Asetat 25%	Botol 3	Botol 10	Botol 15
4	Timbal Asetat 50%	Botol 4	Botol 9	Botol 16
5	Timbal Asetat 75%	Botol 5	Botol 8	Botol 17
6	Timbal Asetat 100%	Botol 6	Botol 7	Botol 18

5.      Dimasukkan masing-masing 5 butir biji kedelai hitam pada ke 18 botol jam.
6.      Ditutup dengan plastik dan diikat dengan karet mulut masing-masing botol jam.
7.      Diamati dan bila kering disiram dengan larutan sesuai dengan perlakuan yang diberikan.
8.      Diamati panjang akar, panjang hipokotil, jumlah daun, %DB dan berat basah kecambah setelah 1 minggu.

BAB III

HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1. Hasil Data Pengamatan

Tabel 1. Panjang Akar Kecambah Kedelai Hitam

No.	Perlakuan	Ulangan (cm)			Jumlah
		I	II	III
1	Kontrol	1.8	1.3	3.8	6.9
2	Pestisida 25%	0.12	0.7	0.3	1.12
3	Timbal Asetat 25%	4.8	4.2	3.5	12.5
4	Timbal Asetat 50%	0.9	1.2	3.5	5.6
5	Timbal Asetat 75%	1.5	2.2	0.9	4.6
6	Timbal Asetat 100%	0.6	0.1	1.84	2.54

Tabel 2. Panjang Hipokotil Kecambah Kedelai Hitam

No.	Perlakuan	Ulangan (cm)			Jumlah
		I	II	III
1	Kontrol	3.46	3.8	3.22	10.48
2	Pestisida 25%	0.8	0.9	0.5	2.2
3	Timbal Asetat 25%	7.4	5	2.9	15.3
4	Timbal Asetat 50%	1.1	3.3	4.1	8.5
5	Timbal Asetat 75%	2.9	18.	1.4	61
6	Timbal Asetat 100%	1.1	0.2	2.3	3.6

Tabel 3. Jumlah Daun Kecambah Kedelai Hitam

No.	Perlakuan	Ulangan			Jumlah
		I	II	III
1	Kontrol	0	2	0	2
2	Pestisida 25%	0	0	0	0
3	Timbal Asetat 25%	2	0	0	2
4	Timbal Asetat 50%	0	1	0	1
5	Timbal Asetat 75%	2	0	0	2
6	Timbal Asetat 100%	0	0	0	0

Tabel 4. Prosentase Daya Berkecambah Kedelai Hitam

No.	Perlakuan	Ulangan (%DB)			Rerata %DB
		I	II	III
1	Kontrol	40	60	60	53.3
2	Pestisida 25%	40	60	20	40
3	Timbal Asetat 25%	100	100	60	86
4	Timbal Asetat 50%	40	60	60	53.3
5	Timbal Asetat 75%	80	60	80	73.3
6	Timbal Asetat 100%	40	20	100	53.3

Tabel 5. Berat Basah Kecambah Kedelai Hitam

No.	Perlakuan	Ulangan (gram)			Jumlah (gram)
		I	II	III
1	Kontrol	0.31	0.44	0.34	1.09
2	Pestisida 25%	0.36	0.28	0.33	0.97
3	Timbal Asetat 25%	0.40	0.47	0.38	1.25
4	Timbal Asetat 50%	0.34	0.37	0.46	1.17
5	Timbal Asetat 75%	0.22	0.33	0.33	0.88
6	Timbal Asetat 100%	0.38	0.31	0.34	1.03

3.2. Pembahasan

Praktikum dengan topik “Pengukuran fikotoksisitas Pestisida dan Efek Loam Berat terhadap Perkecambahan dan Pertumbuhan Kedelai Hitam” dilakukan dengan metode uji perkecambahan antar kertas. Dengan perlakuan pestisida 25%, kemudian larutan timba asetat 25%, 50%, 75% dan 100%. Mengapa perlu diketahui kadar fikotoksisitasnya, karena menurut Alavan (2015) pemupukan yang lengkap dan berimbang sangat mempengaruhi pertumbuhan dan hasil panen. Namun penggunaan pupuk alami yang berlebihan juga dapat menjadikan akumulasi logam pada tanah. Yang nantinya dapat mengganggu perkembangan tanaman.

Menurut  Lakitan (1995), logam berat dapat masuk ke lingkungan khususnya tanah dikarenakan oleh: tersingkapnya logokan logam berat dalam buni baik karena erosi maupun penambangan; pelapukan batuan yang mengandung logam berat dan menjadi residu dalam tanah; penggunanan bahan alami sebgai pupuk dan pembenah tanah; dan pembuangan limbah industri dan sampah. Hal tersebut juga dikuatkan oleh pendapat Hinderah (2014) dimana logam berat non esensial seperti timbal secara alami terdapat di tanah pertanian namun konsentrasinya dapat meningkat karena polusi udara serta penggunaan kotoran hewan, pupuk anorganik dan pestisida yang mengandung bahan timbal asetat.  Masuknya logam berat ke tanah tidak serta merta meracuni makhluk hidup aka tetapi logam berat beru meracuni setelah masuk dalam sistem metabolisme mahkluk hidup dan melampaui ambang batas. Ambang batas setiap makhluk hidup berbeda untuk setiap jenisnya. Hasil pengamatan yang didapatkan sebagai berikut:

a.       Panjang akar

Hasil pengamatan panjang akar kecambah mendapatkan hasil pada kelompok kontrol rata-rata panjang akar 6.9 cm; pestisida 25% hanya 1.12cm; pada timbal asetat 25% panjang akarnya mencapai 12.5 cm; pada perlakuan pestisida 50% mempunyai rerata panjang akar 5.6%; perlakuan pestisida 75% mempunyai panjang akar 4.6 cm dan pada pestisida 100% panjang akar hanya 2.5 cm. Hal tersebut menunjukkan bahwa pada kadar perlakuan yang masih dapat ditoleransi, kecambah biji kedelai hitam meresponnya dengan memanjangkan akarnya.namun pada kadar jenuhnya kedelai hitam tidak menambah anajng akar sampai batas maksimumnya. Semakin besar konsentrasi timbal asetat yang diberikan maka semakin pendek akar yang terbentuk. Hal tersebut di atas telah sesuai dengan pendapat Rosidah (2014) yang menyatakan cekaman Pb(Timbal) terbukti menyebabkan penurunan pertumbuhan akar, merusak dinding sel, dan terganggunya pembelahan sel.

b.      Panajang hipokotil

Panjang hipokotil yang didapatkan diketahui bahwa panjang hipokotil pada perlakan kontrol mencapai 10.48 cm, kemudian menurun pada perlakuan pestisida 25% hanya berkosar antar 2.2 cm. Kemudian semakin tinggiya angka konsentrasi timbal maka panjang hipokotil semakin menurun. Hal tersebut dapat diakibatakna karena kadar yang diberikan seudah melampaui batas toleransi yang dimiliki oleh kedelai hitam. Menurut Novita (2012) tumbuhan mempunyai beberapa mekanisme dalam menghasapi cekaman logam berat. Salah satunya dengan cara menyerap logam berat yang terdapat dilingkungan  dan akumulasi logam berat oleh tumbuhan dibagi menjadi 3 proses yaitu Sinambung(penyerapan oleh akar), translokasi dari akar ke bagian tumbuhan lain dan lokalisasi logam pada bagian sel seperti vakuola unuk menjaga agar tidak menghambat dalam metabolisme tumbuhan tersebut. Akumulai logam dalam sel tumbuhan dapat mneyebabkan terganggunya pembelahan sel sehingga pad akadar yang melampaui batas toleransi tumbuhan akan memiliki perawakan yang tidak normal.

c.       Jumlah daun

Hasil pengamatan jumlah daun didapati pada kontrol terdapat 2 daun kemudian pada pestisida tidak ditemukan daun, hal ini karena adanya sres oksidatif, menurut Kasmiayi dan sucahyo (2015) menyatakan bahwa penggunaan pupuk serta pestisida secara berlebihan akan berdampak pada munculnya cekaman oksidatif terhadap tanaman. Ada cekaman oksidatif dapat menghabat pertumbuhan dan perkembangan, menurunkan produktivitas bahkan menyebabkan kematian. Hasil yang diperoleh pada perlakuan logam berat yaitu timbal asetan terjadi keanehan data yaitu pada konentrasi 25% menghasilkan 2 lembar daun, pada konsentrasi 50% menghasilkan satu daun dan meningkat pada konsentrasi 75% menghasilkan 2 lembar daun dan pada konsentrasi 100% daun idak berkembang dan tidak tumbuh. Menurut  Purnomo (2010) cekaman oksidatif akan memunculkan respon antioksidan. Sifat redok aktif dari lgam berat dapat menginduksi radikal-radikal bebas yang tergolong dalam spesies oksidatif yang bersifat toksik yang dapat mendegradasi komponen komponen sel penting melalui induksi stres oksidatif.

d.      Daya berkecambah

Prosentase daya berkecambah paling rendah dimiliki oleh pemberian pestisida 25% yaitu 40% yang berkecambah dari jumlah biji yang dikecambahkan kemudian pada urutan kedua yaitu 53.3% dimiliki oleh perlaua kontrol, timbal asetat 50% dan 100%, kemudian pada daya berkecambah 73.3% dimiliki oleh pemberian perlakuan timbal asetat 75% sedangkan daya berkecambah paling tinggi yakni 86% dimiliki oleh timbal asetat 25%. Data tersebut termasuk data yang kurang falit karena pada perlakuan koontrol daya berkecambahnya kurang dari 80% sehingga biji tidak mempunyai daya berkecambah yang bagus maka data yang dihasilkan juga kurang bisa menjadikan representatif dari pengujian ini.seharusnya dalam pengujian efek atau pengaruh dari strees terhadap perkecambahan dan perkembangan biji, digunakan biji yang mempunyai kuliatas bagus minimal daya berkecambahnya lebih dari 80%. Dwijoseputro (1980) menyatakan bahwa dalam perkecambahan diperlukan berbgai faktor yang paing utama adalah air, faktor lain yang dibutuhkan juga adalah cahaya, oksigen, suhu dan sebgainya.

e.       Berat basah kecambah

Berat basah kecamabah disini turut menjadi salah satu indikator yang diamati karena menurut Alavan (2015) berat dari suatu tumbuhan dapan mencarminkan dari proses metabolisme yang ada didalamnya. Dalam hal ini bila didapati berat yang tinggi maka dapat dikatakan dalam biji tersebut telah terjadi proses fisiologis dan metabolisme. Pada hasil pengamatan yang diperoleh berat basah yang paling tinggi dimiliki oleh biji yang dipaparkan oleh timbal asetat 25%, kemudian timbal asetat 50%, lalu yang ketiga dimiliki oleh perlakuan kontrol dan ke empat diduduki oleh biji yang dipaparka timbal asetat 100%, ke lima diduduko oleh biji yang diberi perlakuan pestisida dan yang mempunyai berat paling rendah adalah biji yang dipaparka dengan pestisida 25%. Kembali hasil yang didapatkan belom bisa menjadi acuan dalam menentukan apakah berpengaruh pemaparan logam berat terhadap berat besah dari kecambah.

BAB IV

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil yang didapatkan, maka kesimpulan dari praktikum ini adalah bentuk pengaruh pestisida dan timbal terhadap perkecambahan dan perkembangan kacang tanah menghambat pemanjangan akar, menghambat panjang hipokotil, menghambat pembentukan daun, menurunkan prosentase kecambah, dan menurunkan penyerapan air dalam biji. Fikotoksisitas dari pestisida diatas 25% karena dalam prosentase daya berkecambah dalam kadar pestisida 25% masih dapat berkecambah. Sedangkan fikotoksisitas dari timbal Pb masih dapat berkecambah dalam konsentrasi 100%. Namun daun pada konsentrasi 25% dan timbal 100% tidak ada yang tumbuh, maka dapat disimpulkan pada konsentrasi timbal 25% dan 100% sudah menjadi kadar fikotoksisitas dari kedua zat tersebut.

Daftar Pustaka

Alavan, A., Hayati, R. & Hayati, E., 2015. Pengaruh Pemupukan Terhadap Pertumbuha Beberapa Varietas Padi Gogo(Oryza sativa). Floratek, 10(1), pp. 61-63.

Darmono, 1995. Logam dalam Sistem Biologi. Jakarta: UI Press.

Dwijoseputro, D., 1980. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Gramedia.

Gutama, 2007. Heavy Metals in Soil. New York: Jhon Willey and Sons Inc.

Hindersah, R. & N., K. N., 2014. Pengaruh Timbal terhadap Kepadatan Sel dan Kadar Ekspolisakarida Kultur Cair Azotobacter. Bionatura, 16(1), pp. 1-5.

Kasmiyati, S. & Sucahyono, 2015. Detection of Oxidative Stress Due to Chromium Toxicity on Sonchur oleraceus L. By Spectrophotometrically and Histochemical Determination of Reactive Oxygen Species. Biologi, 1(1), pp. 1-2.

Lakitan, B., 1995. Fisiologi pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Jakarta: PT Raja Grafindo Persada.

Novita, Yuliani & Purnomo, T., 2012. Penyerapan Logam Timbal(Pb) dan Kadar Klorofil Elodea canadensis pada Limbah Cair Pabrik Pulp dan Kertas. LenteraBio, 1(1), pp. 1-8.

Purnomo, R., 2010. Faktor-faktor yang Memepengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan. Agriculture Lands..

Rosidah, S., Anggraito, Y. & Pukan, K., 2014. Uji Toleransi Tanaman Tembakau(Nicotiana tabacum L.)Terhadap Cekaman Kadmium(Cd), Timbal(Pb) dan Tembaga(Cu) Pada Kultur Cair. Mipa, 37(1), pp. 7-15.