PENGARUH DETERJEN TERHADAP PERTUMBUHAN, …repository.ub.ac.id/179434/1/Lina Alifah (2).pdfpengaruh...
62
PENGARUH DETERJEN TERHADAP PERTUMBUHAN, KERAGAMAN DAN KERAPATAN KRISTAL KALSIUM OKSALAT PADA HELAI DAUN DAN TANGKAI DAUN ECENG GONDOK (Eichhornia crassipes) DAN WEWEHAN (Monochoria vaginalis) SKRIPSI oleh LINA ALIFAH 155090101111004 JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2019
Transcript of PENGARUH DETERJEN TERHADAP PERTUMBUHAN, …repository.ub.ac.id/179434/1/Lina Alifah (2).pdfpengaruh...
PENGARUH DETERJEN TERHADAP PERTUMBUHAN,
KERAGAMAN DAN KERAPATAN KRISTAL KALSIUM
OKSALAT PADA HELAI DAUN DAN TANGKAI DAUN
ECENG GONDOK (Eichhornia crassipes) DAN WEWEHAN
(Monochoria vaginalis)
SKRIPSI
oleh
LINA ALIFAH
155090101111004
JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
MALANG
2019
PENGARUH DETERJEN TERHADAP PERTUMBUHAN,
KERAGAMAN DAN KERAPATAN KRISTAL KALSIUM
OKSALAT PADA HELAI DAUN DAN TANGKAI DAUN
ECENG GONDOK (Eichhornia crassipes) DAN WEWEHAN
(Monochoria vaginalis)
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains
dalam Bidang Biologi
oleh
LINA ALIFAH
155090101111004
JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
MALANG
2019
ii
HALAMAN PENGESAHAN SKRIPSI
PENGARUH DETERJEN TERHADAP PERTUMBUHAN,
KERAGAMAN DAN KERAPATAN KRISTAL KALSIUM
OKSALAT PADA HELAI DAUN DAN TANGKAI DAUN
ECENG GONDOK (Eichhornia crassipes) DAN WEWEHAN
(Monochoria vaginalis)
LINA ALIFAH
155090101111004
Telah dipertahankan di depan Majelis Penguji pada tanggal 18 Juli 2019 dan dinyatakan memenuhi syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains dalam Bidang Biologi
Menyetujui
Pembimbing
Dra, Nunung Harijati, MS.,Ph.D
NIP.19611105.199002.2.001
Mengetahui
Ketua Program Studi S-1 Biologi
Fakultas MIPA Universitas Brawijaya
Rodiyati Azrianingsih, M.Sc.,Ph.D NIP. 197001281994122001
iii
HALAMAN PERNYATAAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : Lina Aifah
NIM : 155090101111004 Jurusan : Biologi
Penulis skripsi berjudul : Pengaruh Deterjen terhadap Pertumbuhan,
Keragaman dan Kerapatan Kristal
Kalsium Oksalat pada Helai Daun dan Tangkai Daun Eceng Gondok (Eichhornia
crassipes) dan Wewehan (Monochoria
vaginalis)
Dengan ini menyatakan bahwa :
1. Skripsi ini adalah benar-benar karya sendiri dan bukan hasil plagiat dari karya orang lain. Karya-karya yang tercantum
dalam Daftar Pustaka Skripsi ini semata-mata digunakan
sebagai acuan atau referensi.
2. Apabila kemudian hari diketahui bahwa isi Skripsi saya
merupakan hasil plagiat, maka saya bersedia menanggung akibat hukum dari keadaan tersebut.
Demikian pernyataan ini dibuat dengan segala kesadaran.
Malang, 22 Juli 2019
Yang menyatakan,
Lina Alifah
155090101111004
iv
PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI
Skripsi ini tidak dipublikasikan namun terbuka untuk umum dengan
ketentuan bahwa hak cipta ada pada penulis. Daftar Pustaka
diperkenankan untuk dicatat, tetapi pengutipan hanya dapat dilakukan seizin penulis dan harus disertai kebiasaan ilmiah untuk
menyebutkannya.
v
Pengaruh Deterjen terhadap Pertumbuhan, Keragaman dan
Kerapatan Kristal Kalsium Oksalat pada Helai Daun dan Tangkai
Daun Eceng Gondok (Eichhornia crassipes) dan Wewehan
(Monochoria vaginalis)
Lina Alifah, Nunung Harijati Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya
2019
ABSTRAK
Tujuan dari penelitian adalah untuk mengetahui pengaruh deterjen terhadap pertumbuhan dan akumulasi kristal kalsium oksalat (CaOx)
pada helai daun dan tangkai daun (petiol) Eceng gondok (Eichhornia
crassipes) dan Wewehan (Monochoria vaginalis). Rancangan penelitian yang digunakan adalah rancangan acak lengkap dengan 4
ulangan. Sebelum perlakuan, dilakukan aklimatisasi menggunakan
akuades selama 9 hari. Perlakuan deterjen yang diberikan ada 3 level;
P0 (kontrol), P1 (0,05) dan P2 (0.5 ppm) selama 10 minggu. Experimen dilakukan di Greenhouse FMIPA. Parameter yang yang diukur meliputi
jumlah daun dan panjang tangkai daun, keragamaan dan kerapataan
kristal kalsium oksalat. Pengamatan kristal dilakukan dengan membuat sampel (daun) dibuat transparan. Pengamatan kerapatan dan keragaman
kristal kalsium oksalat dilakukan menggunakan mikroskop cahaya.
Data yang diperoleh dianalisis menggunakan uji ANOVA yang dilanjutkan dengan uji Tukey 5%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa
pemberian deterjen tidak mempengaruhi jumlah daun dan panjang
tangkai Eceng gondok (Eichhornia crassipes) dan Wewehan
(Monochoria vaginalis). Bentuk kristal kalsium oksalat yang ditemukan adalah rafida, druse, dan styloid. Kristal styloid hanya ditemukan pada
Eceng gondok, sedangkan kristal druse hanya ditemukan di Wewehan.
Kerapatan kristal CaOx dipengaruhi oleh interaksi jenis tanaman dan konsentrasi deterjen. Kerapatan kristal CaOx Eceng gondok lebih tinggi
daripada Wewehan dalam semua konsentrasi deterjen dan kerapatan
kristal pada deterjen 0,05 ppm lebih tinggi dari deterjen 0,5 ppm.
Kerapatan kristal pada helaian daun Eceng gondok dan wewehan lebih tinggi daripada daun petiol pada konsentrasi deterjen 0,05 ppm.
Kata kunci: Deterjen, Eichhornia crassipes, kristal kalsium oksalat,
Monochoria vaginalis
vi
Effect of Detergent on Growth, Variety and Density of Calcium
Oxalate Crystals on Leaves and Petioles of Water Hyacinth
(Eichhornia crassipes) and Wewehan (Monochoria vaginalis)
Lina Alifah, Nunung Harijati Department of Biology, Faculty of Mathematics and Natural Sciences
Brawijaya University
2019
ABSTRACT
The purpose of this study was to determine the effect of detergent on
the growth of both water hyacinth (Eichhornia crassipes) and Wewehan (Monochoria vaginalis) and accumulation of calcium oxalate
crystals (CaOx) on leaf blades and leaf stalks (petiole). The
experimental design was a completely randomized design with 4 replications. Before being treated, acclimatization was carried out using
distilled water for 9 days. The detergent treatment was 3 levels; P0
(control), P1 (0.05) and P2 (0.5 ppm). Duration of treatment was 10
weeks. The experiment carried out at the Glasshouse Faculty of Mathematics and Natural Sciences. Measured parameters included the
number of leaves and petiole length, diversity and density of calcium
oxalate crystals. For crystals to be observed, samples (leaves) were made transparent. Observation of CaOx crystal density and diversity
was carried out using a light microscope. The obtained data were
analyzed using the ANOVA test followed by the Tukey test with a significance of 0.05. The results showed that treatment with detergent
did not affect the number of leaves and petiole length of both the water
hyacinth (Eichhornia crassipes) and Wewehan (Monochoria vaginalis).
The forms of calcium oxalate crystals which found were rafida, druse, and styloid. Styloid crystals were only found in water hyacinth, while
druse crystals were only found in Wewehan. The density of CaOx
crystals was affected by the interaction of plant type and detergent concentration. The density of CaOx crystal of water hyacinth was
higher than Wewehan in all concentrations of detergent and crystal
density at 0.05 ppm detergent was higher than 0.5 ppm detergent. The
crystals density in leaf blade of both water hyacinth and wewehan were
higher than their leaf petiol at 0.05 ppm detergent concentration.
Keywords: Detergent, Eichhornia crassipes, calcium oxalate crystals,
Monochoria vaginalis
vii
KATA PENGANTAR
Puji Syukur kepada Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan
nikmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan
naskah proposal skripsi yang merupakan syarat dalam menuntaskan studi di bidang Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam Universitas Brawijaya Malang.
Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
1. Ibu Dra. Nunung Harijati, MS., Ph.D selaku pembimbing yang
telah memberikan ilmu, doa serta bersedia memberikan
bimbingan dalam penyelesaian skripsi ini. 2. Bapak Dian Siswanto, S.Si., M.Si. dan Ibu Ir. Retno Mastuti,
M.Agr.Sc.,D.Agr.Sc sebagai Dosen Penguji di Seminar Proposal,
Seminar Hasil Penelitian dan Ujian Skripsi yang telah memberikan saran dan ilmu.
3. Orang tua dan saudara kandung penulis atas segala doa,
dukungan, pengorbanan, kesabaran, dan segala motivasi yang
tiada henti. 4. Seluruh Dosen Jurusan Biologi, Fakultas MIPA, Universitas
Brawijaya, yang dengan penuh ketulusan telah memberikan ilmu
dan pelayanan yang sangat bermanfaat bagi penulis. 5. Seluruh teman-teman di Jurusan Biologi yang telah berjuang
bersama-sama penulis selama kuliah, serta banyak memberikan
dukungan moral dan berbagai saran yang bermanfaat.
Penulisan proposal ini merupakan upaya optimal penulis sebagai
sarana dalam membantu pengembangan dan ketersediaan informasi
perkembangan ilmu pengetahuan. Saran dan kritik yang membangun sangat diharapkan untuk menjadikan karya ini menjadi sangat
bermanfaat.
Malang, 22 Juli 2019
Penulis
viii
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK…………………………………………………..... v
ABSTRACT…………………………………………………... vi
KATA PENGANTAR………………………………………... vii
DAFTAR ISI………………………………………………….. viii
DAFTAR TABEL……………………………………………. x
DAFTAR GAMBAR…………………………………………. xi
DAFTAR LAMPIRAN………………………………………. xii
DAFTAR LAMBANG DAN SINGKATAN………………... xiii
BAB I PENDAHULUAN………………………………….. 1
1.1 Latar Belakang…………………………………... 1
1.2 Rumusan Masalah………………………………. 3
1.3 Tujuan Penelitian………………………………... 3
1.4 Manfaat Penelitian………………………………. 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA………………………........ 5
2.1 Gulma………………………………………........ 5
2.1.1 Eceng gondok (Eichhornia crassipers)….. 5
2.1.2 Wewehan (Monochoria vaginalis)………. 6
2.2 Unsur Hara Tanaman……………………………. 8
2.3 Limbah Deterjen……………………………........ 8
2.4 Kristal Kalsium Oksalat……………………........ 10
2.4.1 Morfologi dan struktur kristal kalsium
oksalat………………………………........ 11
2.4.2 Pembentukan kristal kalsium oksalat pada
tanaman………………………………….. 13
2.4.3 Peran kristal kalsium oksalat (CaOx)……. 14
BAB III METODE PENELITIAN…………………………. 15
3.1 Waktu dan Tempat…………………………......... 15
3.2 Pengambilan Sampel dan Aklimatisasi…………. 15
ix
3.3 Preparasi dan Perlakuan Deterjen……………..... 15
3.4 Pengukuran Pertumbuhan…………………….…. 16
3.5 Pembuatan Preparat Mikroskopis……………….. 16
3.5.1 Preparat helai daun…..…………………... 16
3.5.2 Preparat tangkai daun…………………... 17
3.6 Mikroskopis Kristal Kalsium Oksalat…………... 18
3.7 Analisis Data……………………………………. 19
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN…………………….. 20
4.1 Pengaruh Deterjen terhadap Pertumbuhan Eceng
gondok (Eichhornia crassipes) dan Wewehan
(Monochoria vaginalis)………………………... 20
4.2 Keragaman Kristal Kalsium Oksalat pada Helai Daun dan Tangkai Daun Eceng gondok
(Eichhornia crassipes) dan Wewehan
(Monochoria vaginalis)………………………... 23
4.3 Pengaruh Deterjen terhadap Kerapatan Kristal
Kalsium Oksalat Eceng gondok (Eichhornia
crassipes) dan Wewehan (Monochoria
vaginalis)………………………………………. 26
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN…………………….. 32
5.1 Kesimpulan…………………………………........ 32
5.2 Saran……………………………………….......... 32
DAFTAR PUSTAKA……………………………………........ 33
LAMPIRAN…………………………………………………... 38
x
DAFTAR TABEL
Nomor Halaman
1 Uji T tidak berpasangan untuk pertambahan panjang
tangkai………………………………………………. 21
LT 1 Hasil Uji ANOVA Jumlah Daun Eceng gondok dan
Wewehan…………………………………………… 40
LT 2 Hasil Uji ANOVA Pertumbuhan Tangkai Daun
Eceng gondok dan Wewehan………………………. 40
LT 3 Hasil Uji T Tidak Berpasangan Pertumbuhan
Tangkai Daun Eceng gondok dan Wewehan………. 41
LT 4 Hasil Uji ANOVA Kerapatan Kristal Kalsium Oksalat pada Eceng gondok dan Wewehan……… 41
LT 5 Hasil Uji Tukey Uji Tukey Kerapatan Kristal
Kalsium Oksalat pada Eceng gondok dan Wewehan………………………………………….. 41
LT 6 Hasil Uji ANOVA Kerapatan Kristal Kalsium
Oksalat pada Helai Daun dan Tangkai Daun Eceng
gondok……………………………………………... 42
LT 7 Hasil Uji Tukey Kerapatan Kristal Kalsium Oksalat
pada Helai Daun dan Tangkai Daun Eceng
gondok………………………………………………. 42
LT 8 Hasil Uji ANOVA Kerapatan Kristal Kalsium
Oksalat pada Helai Daun dan Tangkai Daun
Wewehan……………………………………………. 42
LT 9 Hasil Uji Tukey Kerapatan Kristal Kalsium Oksalat
pada Helai Daun dan Tangkai Daun Wewehan…….. 43
LT 10 Kristal Kalsium Oksalat pada Eceng gondok dan
Wewehan……………………………………………. 44
xi
DAFTAR GAMBAR
Nomor Halaman
1 Eceng gondok (Eichhornia crassipes)………………. 6
2 Ewehan (Monochoria vaginalis)……………………. 7
3 Bentuk-bentuk kristal kalsium oksalat……………… 12
4 Bentuk kristal kalsium oksalat jenis styloid pada penampang melintang rhizome Eceng gondok
(Pontederiaceae)…………………………………… 12
5 Deterjen bubuk……………………………………… 16
6 Lokasi pengambilan potongan sampel……………… 18
7 Contoh peletakan sampel preparat dan pengamatan
bidang pandang……………………………………… 19
8 Jumlah daun Eceng gondok dan Wewehan dengan
perlakuan deterjen…………………………………… 20
9 Daun yang terdapat pada perlakuan deterjen 0,5 ppm. 23
10 Kristal kalsium oksalat rafida yang ditemukan pada
helai daun dan tangkai daun Eceng gondok dan
Wewehan……………………………………………. 25
11 Kristal kalsium oksalat……………………………… 25
12 Kerapatan kristal kalsium oksalat pada Eceng
gondok dan Wewehan dengan perlakuan deterjen….. 27
13 Kerapatan kristal kalsium oksalat pada Eceng gondok dan dengan perlakuan deterjen……………... 28
14 Kerapatan kristal kalsium oksalat pada Wewehan
dengan perlakuan deterjen…………………………... 29
LG 1 Wewehan kontrol (P0)……………………………… 38
LG 2 Wewehan perlakuan deterjen 0,05 ppm (P1)……… 38
LG 3 Wewehan perlakuan deterjen 0,5 ppm (P2)…………. 39
LG 4 Eceng gondok kontrol (P0)………………………….. 39
LG 5 Eceng gondok perlakuan deterjen 0,05 ppm (P1)…… 39
LG 6 Eceng gondok perlakuan deterjen 0,5 ppm (P2)…….. 40
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Halaman
1 Tanaman Setelah Perlakuan…………………………. 38
2 Hasil Analisis Statistika……………………………... 40
3 Kerapatan Kristal Kalsium Oksalat setiap Bentuk
Kristal………………………………………………. 44
xiii
DAFTAR LAMBANG DAN SINGKATAN
Simbol / Singkatan Keterangan
ADP Adenosine diphosphate Al Alumunium
Anova Analysis of Variance
ATP Adenosine Triphosphate BOD Biological Oxygen Demand
C Karbon
C2H2O4 Asam oksalat
Ca Kalsium CaOx Kalsium oksalat
Cd Kadmium
CO2 Karbondioksida Cu Tembaga
H Hidrogen
Hg Merkuri
KoA Koenzim-A asetil N Nitrogen
NaOH Natrium hidroksida
Ni Nikel O2 Oksigen
P Phosphorus
Pb Timbal pH Power of Hydrogen
Simbol / Singkatan Nama Unit % Persen
> Lebih dari
< Kurang dari ± Kurang lebih
µm mikrometer
cm centimeter cm2 centimeter kubik
kristal/mm2 kristal per mili meter kubik
L liter
mg miligram
xiv
mg/L miligram per liter
mm2 milimeter per kubik ºC Derajat celcius
ppm part per milion
Pengaruh Deterjen terhadap Pertumbuhan, Keragaman dan Kerapatan Kristal Kalsium
Oksalat pada Helai Daun dan Tangkai Daun Eceng Gondok (Eichhornia crassipes) dan Wewehan
(Monochoria vaginalis)
Lina Alifah, Nunung Harijati
Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Brawijaya
2018
ABSTRAK
Tujuan dari penelitian adalah untuk mengetahui pengaruh deterjen terhadap pertumbuhan dan akumulasi kristal kalsium oksalat (CaOx) pada helai daun dan tangkai daun (petiol) Eceng gondok
(Eichhornia crassipes) dan Wewehan (Monochoria vaginalis). Rancangan penelitian yang digunakan
adalah rancangan acak lengkap dengan 4 ulangan. Sebelum perlakuan, dilakukan aklimatisasi menggunakan akuades selama 9 hari. Perlakuan deterjen yang diberikan ada 3 level, P0 (kontrol), P1
(0,05) dan P2 (0.5 ppm) selama 10 minggu. Experimen dilakukan di Greenhouse FMIPA. Parameter
yang yang diukur meliputi jumlah daun dan panjang tangkai daun, keragamaan dan kerapataan kristal
kalsium oksalat. Pengamatan kristal dilakukan dengan membuat sampel (daun) dibuat transparan. Pengamatan kerapatan dan keragaman kristal kalsium oksalat dilakukan menggunakan mikroskop
cahaya. Data yang diperoleh dianalisis menggunakan uji ANOVA yang dilanjutkan dengan uji Tukey
5%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian deterjen tidak mempengaruhi jumlah daun dan panjang tangkai Eceng gondok (Eichhornia crassipes) dan Wewehan (Monochoria vaginalis). Bentuk
kristal kalsium oksalat yang ditemukan adalah rafida, druse, dan styloid. Kristal styloid hanya
ditemukan pada Eceng gondok, sedangkan kristal druse hanya ditemukan di Wewehan. Kerapatan
kristal CaOx dipengaruhi oleh interaksi jenis tanaman dan konsentrasi deterjen. Kerapatan kristal CaOx Eceng gondok lebih tinggi daripada Wewehan dalam semua konsentrasi deterjen dan kerapatan
kristal pada deterjen 0,05 ppm lebih tinggi dari deterjen 0,5 ppm. Kerapatan kristal pada helaian daun
Eceng gondok dan wewehan lebih tinggi daripada daun petiol pada konsentrasi deterjen 0,05 ppm.
Kata kunci: Deterjen, Eichhornia crassipes, Kristal kalsium oksalat, Monochoria vaginalis
Effect of Detergent on Growth, Variety and Density of Calcium Oxalate Crystals on Leaves and
Petioles of Water Hyacinth (Eichhornia crassipes) and Wewehan (Monochoria vaginalis)
Lina Alifah, Nunung Harijati
Department of Biology, Faculty of Mathematics and Natural Sciences Brawijaya University
2018
ABSTRACT
The purpose of this study was to determine the effect of detergent on the growth of both water
hyacinth (Eichhornia crassipes) and Wewehan (Monochoria vaginalis) and accumulation of calcium oxalate crystals (CaOx) on leaf blades and leaf stalks (petiole). The experimental design was a
completely randomized design with 4 replications. Before being treated, acclimatization was carried
out using distilled water for 9 days. The detergent treatment was 3 levels, P0 (control), P1 (0.05) and
P2 (0.5 ppm). Duration of treatment was 10 weeks. The experiment carried out at the Glasshouse Faculty of Mathematics and Natural Sciences. Measured parameters included the number of leaves
and petiole length, diversity and density of calcium oxalate crystals. For crystals to be observed,
samples (leaves) were made transparent. Observation of CaOx crystal density and diversity was carried out using a light microscope. The obtained data were analyzed using the ANOVA test
followed by the Tukey test with a significance of 0.05. The results showed that treatment with
detergent did not affect the number of leaves and petiole length of both the water hyacinth (Eichhornia crassipes) and Wewehan (Monochoria vaginalis). The forms of calcium oxalate crystals
which found were rafida, druse, and styloid. Styloid crystals were only found in water hyacinth, while
druse crystals were only found in Wewehan. The density of CaOx crystals was affected by the
interaction of plant type and detergent concentration. The density of CaOx crystal of water hyacinth was higher than Wewehan in all concentrations of detergent and crystal density at 0.05 ppm detergent
was higher than 0.5 ppm detergent. The crystals density in leaf blade of both water hyacinth and
wewehan were higher than their leaf petiol at 0.05 ppm detergent concentration.
Keywords: Detergents, Eichhornia crassipes, calcium oxalate crystals, Monochoria vaginalis
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Eceng gondok (Eichhornia crassipes) adalah gulma air yang
termasuk famili Pontederiaceae dan memiliki laju pertumbuhan yang
cepat. Disebut gulma karena menyebabkan berkurangnya produktivitas badan air seperti mengambil ruang dan unsur hara yang
diperlukan ikan. Kelebihan dari Eceng gondok antara lain menyerap
logam-logam berat, senyawa sulfida, dan mengandung protein lebih dari 11,5% (Gerbono, 2005). Kelebihan tersebut yang menjadikan
Eceng gondok dapat digunakan sebagai tanaman yang efektif untuk
mengolah air buangan domestik karena dapat menurunkan kadar Biological Oxygen Demand (BOD), partikel suspensi secara
biokimiawi dan menyerap logam-logam berat (Widianto 1997).
Eceng gondok dapat berkembang biak cepat dan menjadi gulma
perairan yang dapat mengakibatkan pendangkalan, menurunkan kadar oksigen, mempersulit irigasi ke pemukiman sekitar dan media
penyebaran penyakit, sehingga warga sekitar perairan habitat Eceng
gondok memanfaatkan untuk pakan ternak, kerajinan, pupuk, dan sebagainya (Susilo dkk., 2017).
Wewehan (Monochoria vaginalis) merupakan gulma air yang
juga termasuk famili Pontederiaceae dan banyak tumbuh di pinggir-
pinggir sungai, parit, atau kolam. Semua bagian tanaman wewehan mengandung saponin dan polifenol, dan kristal kalsium oksalat
(Warintek, 2018). Manfaat Wewehan hampir sama dengan Eceng
gondok, yaitu menyerap polutan logam berat seperti logam kadmium (Cd), merkuri (Hg), dan nikel (Ni), menyerap pestisida, pakan
ternak, dan sebagai bahan kerajinan (Nayono, 2004). Tanaman dapat
tumbuh apabila didukung oleh unsur hara yang dibagi menjadi 2 yaitu, makronutien dan mikronutrien. Unsur hara diperlukan tanaman
karena dapat menghasilkan energi untuk proses metabolisme.
Makronutiren merupakan unsur hara yang dibutuhkan tanaman
dalam jumlah besar, unsur tersebut diantaranya adalah Karbon (C), Hidrogen (H), Oksigen (O), Nitrogen (N), Fosfor (P), dan unsur
lainnya. Apabila lingkungan tumbuh tidak menyediakan
makronutrien tersebut dalam jumlah yang cukup, maka pertumbuhan tanaman akan terganggu (Rosmarkam & Yuwono, 2002).
2
Gulma sering digunakan sebagai bioindikator pencemaran air
(Akagha dkk., 2017). Pertumbuhan Eceng gondok dan Wewehan yang pesat pada suatu lingkungan air menandakan bahwa air tersebut
tercemar. Pencemaran air di sungai, seperti di Sungai Brantas
Jodipan 60% terdiri dari limbah domestik dan 40% limbah industri.
Sebagian besar limbah domestik tersebut berasal dari limbah deterjen yang dibuang oleh masyarakat (Fizriyani, 2018). Deterjen
mengandung 3 bahan utama antara lain; Surfaktan, Builder, dan
Aditif. Salah satu bahan tersebut yaitu, Builder terdiri dari Fosfat, silikat, dan sitrat. Fosfat (P) tidak memberi efek racun, namun
merupakan salah satu nutrisi penting yang dibutuhkan organisme.
Banyaknya kandungan fosfat dalam air dapat menyebabkan eutrofikasi yang berlebihan dan membuat gulma air tumbuh (Fardiaz,
1992). Salah satu contoh sunga yang tercemar adalah sungai Banjir
Kanal Barat dengan kandungan konsentrasi deterjen antara 0,05
mg/L sampai 0,62 mg/L (Sari dkk., 2016). Kristal kalsium oksalat merupakan benda ergastik yang umum di
temukan pada tanaman tinggi (Francheschi dan Nakata, 2005).
Kristal kalsium oksalat (CaOx) merupakan hasil endapan dari proses endogen asam oksalat dan kalsium yang berada di vakuola dan
selama perkembangannya kristal terbesut, sel membentuk struktur
khusus untuk mewadahi kristal yang terbentuk tersebut. Struktur yang dimaksud adalah idioblas. Akumulasi kristal oksalat
dipengaruhi oleh faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal
diantaranya adalah spesies tanaman dan bagian atau umur tanaman
(Mou, 2008). Faktor eksternalnya antara lain; kadar N, Ca, suhu udara, curah hujan, kadar P dan intensitas cahaya (Indriyani, 2011).
Kristal kalsium oksalat memiliki beberapa fungsi yaitu, pengaturan
(regulasi)kalsium, pertahanan tumbuhan, detoksifikasi logam dan asam oksalat, keseimbangan ion, pendukung atau penguat jaringan
tumbuhan, dan akumulasi serta pemantulan cahaya. Kristal kalsium
oksalat mempunyai beberapa bentuk yaitu prismatik, stiloid, druse,
rafida dan pasir. Kristal bentuk druse lebih berperan dalam penguat atau pendukung jaringan tanaman (Franceschi & Nakata, 2005). Oleh
karena itu timbul dugaan liatnya tangkai daun enceng gondok yang
sering dipakai untuk kerajinan disebabkan oleh kristal druse yang melimpah. Dugaan adanya kelimpahan kristal druse apakah juga
terjadi pada tangkai daun wewehan, perlu dibuktikan. Keberadaan
3
dan kelimpahan kristal druse serta bentuk kristal yang lain
merupakan objek menarik untuk diteliti. Kelimpahan kristal kalsium oksalat tampaknya juga tekait upaya tanaman dalam mengatasi
cemaran logam berat. Manzen (2004) menunjukkan bahwa
kecambah Corchorus olitorius L. (Tiliaceae) yang diberikan Al, Cd,
Pb, Cu menghasilkan kristal kalsium oksalat mengandung Al secara signifikan berdasarkan analisis ‘x-ray’. Untuk kandungan Cd, Pb,
dan Cu belum tampak, namun Manzen (2004) memberikan
penekanan bahwa bahwa kristal kalsium oksalat sangat berpeluang mengasingkan logam-logam berat tersebut kedalam komponen
kristal. Jadi ada kemungkinan pada lingkungan yang tercemar kristal
yang ada pada Eceng gondok dan Wewehan akan melimpah. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan pada tanaman gulma air yaitu,
Eceng gondok (Eichhornia crassipes) dan Wewehan (Monochoria
vaginalis) untuk mengetahui pengaruh deterjen terhadap
pertumbuhan dan akumulasi kristal kalsium oksalat (CaOx).
1.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dalam penelitian antara lain;
1. Bagaimana pengaruh deterjen terhadap pertumbuhan helai daun dan tangkai daun Eceng gondok (Eichhornia crassipes) dan
Wewehan (Monochoria vaginalis)?
2. Bagaimana pengaruh deterjen terhadap keragaman kristal
kalsium oksalat pada helai daun dan tangkai daun Eceng gondok (Eichhornia crassipes) dan Wewehan (Monochoria vaginalis)?
3. Bagaimana pengaruh deterjen terhadap kerapatan kristal
kalsium oksalat pada helai daun dan tangkai daun Eceng gondok (Eichhornia crassipes) dan Wewehan (Monochoria vaginalis)?
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian adalah sebagai berikut;
1. Mengetahui pengaruh deterjen terhadap pertumbuhan helai daun dan tangkai daun Eceng gondok (Eichhornia crassipes)
dan Wewehan (Monochoria vaginalis)?
2. Mengetahui pengaruh deterjen terhadap keragaman kristal kalsium oksalat pada helai daun dan tangkai daun Eceng gondok
(Eichhornia crassipes) dan Wewehan (Monochoria vaginalis).
4
3. Mengetahui pengaruh deterjen terhadap kerapatan kristal
kalsium oksalat pada helai daun dan tangkai daun Eceng gondok (Eichhornia crassipes) dan Wewehan (Monochoria vaginalis).
1.4 Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah untuk menambah
pengetahuan bagi masyarakat tentang pengaruh limbah deterjen di sungai terhadap ekosistem sungai, serta memberi informasi terhadap
masyarakat khususnya peternak yang menggunakan Eceng gondok
maupun Wewehan sebagai pakan ternak untuk melakukan upaya menurunkan kadar kristal kalsium oksalat sebelum diberikan pada
hewan ternak guna mencegah terjadinya gangguan kesehatan hewan
ternak. Selain itu, hasil penelitian diharapkan dapat dijadikan referensi untuk peneliti lain yang tertarik dengan topik kristal
kalsium oksalat, seperti penelitian tentang metode pengurangan
kristal kalsium oksalat tanpa merusak kandungan zat gizi lain yang
berguna dalam tanaman.
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Gulma
Gulma merupakan tumbuhan yang tumbuh pada tempat yang
tidak diinginkan, dalam artian gulma tumbuh pada lokasi yang
mungkin dapat merugikan organisme atau lingkungan sekitarnya.
Gulma dapat diklasifikan beberapa golongan seperti berdasarkan
morfologi dan umur. Berdasarkan morfologinya, gulma menjadi
beberapa kelompok, diantaranya; kelompok rumput, kelompok teki,
kelompok gulma berdaun lebar. Sedangkan berdasarkan umurnya,
gulma dibagi menjadi gulma semusim atau gulma setahun (Annual
weed) dan gulma tahunan (parennial weed). Gulma semusim
memiliki lama hidup dengan daur hidup kurang dari satu tahun.
Gulma tahunan adalah gulma yang hidup lebih dari dua tahun dan
hidupnya tidak terbatas. Contoh tumbuhan gulma yang sering
ditemukan adalah Eceng gondok dan Wewehan. Gulma tersebut
termasuk gulma semusim atau gulma setahun, yang sering ditemukan
pada daerah perairan yang tercemar dan termasuk gulma air. Periode
hidup gulma semusim adalah kurang dari satu tahun sampai satu
tahun dengan siklus kecambah, produksi biji, hingga mati. Musim
dalam artian musim yang sama dan berkisar 4-16 minggu perspesies
(Barus, 2003).
2.1.1 Eceng gondok (Eichhornia crassipes)
Eceng gondok (Eichhornia crassipes) merupakan gulma air
yang termasuk Famili Pontederiaceae. Tanaman ini dapat
menyesuaikan diri terhadap kondisi lingkungan dan memiliki
kemampuan berkembang sangat cepat. Tempat tumbuh ideal eceng
gondok adalah pada air keruh dengan suhu 28-30ºC dan pH 4-12.
Kelebihan dari tanaman ini adalah dalamproses fotosintesis,
penyediaan oksigen, dan penyerapan sinar matahari, serta mampu
menyerap senyawa nitrogen dan fosfor dari perairan tercemar,
sehingga menjadikan eceng gondok sebagai tanaman pembersih
limbah cair dari industri dan rumah tangga (Gerbono, 2005). Eceng
gondok dapat menyerap zat organik, anorganik serta bahan pencemar
seperti logam berat (Widajanti dkk., 2005).
6
Eceng gondok memiliki daun bulat telur, ujungnya tumpul yang
hampir bulat (Gambar 1). Tulang daun membengkok dan berukuran
7-25 cm dan di permukaan sebelah atas daun banyak dijumpai
stomata. Eceng gondok memiliki akar serabut (Ratnani dkk., 2011).
Eceng gondok memiliki bunga berwarna ungu muda. Akar, batang,
dan daun memiliki kantung-kantung udara untuk membantu
tumbuhan mengapung di air.
(Parys, 2018).
Gambar 1. Eceng gondok (Eichhornia crassipes)
2.1.2 Wewehan (Monochoria vaginalis)
Wewehan (Monochoria vaginalis) merupakan gulma air yang
memiliki batang yang enjalar atau tegak. Daun tersusun spiral.
Tanaman ini mudah ditemukan di daerah persawahan dan sangat
sensitif terhadap kekeringan. Air di sawah memiliki banyak
kandungan yang berasal dari beberapa sumber yaitu; pupuk majemuk
yang digunakan petani maupun limbah rumah tangga. Hal tersebut
lantaran, tanaman ini juga ditemukan pada sekitar sawah yang
berkuran tidak luas dengan dikelilingi banyak rumah masyarakat
(Pkht, 2015). Wewehan memiliki batang semu dan panjang, akar
serabut, daun tunggal bertepi rata berbentuk lanset, bundar telur
7
lonjong, bundar telur, dengan bagian runcing dan pangkal tumpul,
terpangkas, atau melekuk dan pada daun dewasa berbentuk seperti
jantung. Sama halnya dengan eceng gondok wewehan termasuk
famili Pontederiaceae, dengan genus Monochoria, dan nama spesies
M.vaginalis (Karimun, 2018).
Monochoria vaginalis memiliki ciri-ciri diantaranya adalah
tidak memiliki batang dan memiliki tinggi sekitar 10 -50 cm. Ukuran
dan bentuk daun bervariasi. Pada tanaman muda, tidak memiliki
lamina dengan panjang daun 2-12,5 cm dan lebar 0,5-10 cm. Pada
tanaman sedikit tua, daunnya berbentuk linier atau lanset, sedangkan
pada tanaman tua, berbentuk bulat telur, berakumulasi tajam dengan
dasar berbentuk hati kebulatan, berkilau, berwarna hijau tua, dengan
vena memanjang. (Gambar 2) Tangkai daun lunak dan berongga
dengan panjang ±30 cm. Bunganya berwarna ungu keputihan dengan
panjang 3-6 cm. Tanaman ini memiliki bunga sebanyak 3-25 dan
mekar secara bersamaan, dan memiliki 6 kelopak dan benang sari
(Pancho & Soerjani, 1978).
(Kesl, 2017)
Gambar 2. Wewehan (Monochoria vaginalis)
8
2.2 Unsur Hara Tanaman
Tanaman membutuhkan makanan untuk tumbuh dan berkembang,
yang disebut unsur hara. Unsur hara dibagi menjadi dua yaitu,
makronutrien dan mikronutrien. Makronutrien adalah unsur hara
yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah besar, sedangkan
mikronutrien adalah unsur hara yang dibutuhkan tanaman dalam
jumlah yang kecil. Makronutrien terdiri dari karbon, oksigen,
hidrogen, nitrogen, fosfor, sulfur, kalium, kalsium, dan magnesium.
Mikronutrien terdiri dari klorin, besi, mangan, seng, molibdenum,
tembaga, dan nikel (Rosmarkam & Yuwono, 2002). Nitrogen adalah
nutrien utama untuk pertumbuhan tanaman. Nitrogen dibutuhkan
untuk pertumbuhan vegetatif sampai masa pembungaan. Kebutuhan
berkurang saat pembesaran dan pematangan buah. Fosfat dan kalium
dibutuhkan untuk memacu pertumbuhan tanaman, seperti akar dan
awal pembungaan (Suwahyono, 2017).
2.3 Limbah Deterjen
Air sungai khususnya pada bagian tengah dan hilir,
mengandung limbah cair dari berbagai sumber. Limbah cair dibagi
menjadi empat yaitu limbah cair domestik (domestic wastewater),
limbah cair industri (industrial wastewater), rembesan dan luapan
(infiltration and inflow), dan air hujan (strom water). Limbah cair
domestrik merupakan limbah dari perumahan, bangunan,
perdagangan, perkantoran, dan sarana sejenisnya. Daerah perumahan
biasanya membuang limbah sebanyak 200-400 liter/orang/hari
(Soerparman & Suparmin, 2001).
Salah satu contoh sungai adalah sungai Brantas bersumber di
kota Batu dengan kualitas yang baik. Namun, kualitas sungai Brantas
mendekati kota Malang dibawah air baku karena limbah domestik
serta limbah pertisida (Syaiful, 2018). Salah satu aliran sungai
Brantas yang tercemar adalah di kawasan Jodipan, dimana
pencemaran yang terjadi 60% karena limbah cair domestik dan 40%
dari limbah industri. limbah cair domestik berasal dari pembuangan
kamar mandi, tempat cuci atau memasak. Limbah cair dari
pemakaian deterjen pada daerah tersebut sangat mempengaruhi
kualitas air sungai Brantas (Fizriyani, 2018). Salah satu sungai lain
yang tercemar deterjen ada di Semarang, sungai tersebut adalah
9
sungai Banjir Kanal Barat yang dilaporkan memiliki kandungan
konsentrasi deterjen berkisar antara 0,05 mg/L sampai 0,62 mg/L.
Konsentrasi tertinggi didapatkan di daerah sungai dekat pemukiman
atau hilir (Sari dkk., 2016).
Deterjen terdiri dari tiga komponen antara lain; surfaktan
sebesar 20-30% yang merupakan bahan dasar, builders sebesar 70-
80% merupakan senyawa fosfat, dan bahan aditif sebesar 2-8% yang
merupakan pemutih dan pewangi (Kirk & Othmer, 1982). Limbah
deterjen memiliki banyak pengaruh terhadap lingkungan yakni,
menurunkan kandungan oksigen terlarut dalam air, perubahan sifat
fisik dan kimia, eutrofikasi, dan tumbuhnya banyak gulma karena
kadar fosfat yang besar (Bourdeau & Treshow, 1978)
Salah satu unsur dari builders yaitu, fosfat memiliki peran
sebagai softener. Fosfat tidak memiliki pengaruh sebagai racun,
namun termasuk salah satu nutrisi penting yang dibutuhkan oleh
makhluk hidup. Kandungan fosfat yang besar pada lingkungan air
menyebabkan terjadinya eutrofikasi atau ketersediaan unsur hara
yang berlebihan di air, sehingga air akan kekurangan oksigen.
Kelimpahan fosfat tersebut yang menyebabkan tumbuhnya banyak
gulma air, ataupun alga yang menutupi ruang udara sehingga
organisme air seperti ikan tidak memperoleh oksigen yang
mengakibatkan banyak ikan atau organisme air lain yang mati
(Fardiaz, 1992).
Bountyfa dkk (2012) melakukan penelitian pada tanaman
Sargassum sp. yang diberi perlakuan deterjen 0 ppm (kontrol); 0,1
ppm; 0,2 ppm; 0,3 ppm; 0,4 ppm. Hasil penelitian menunjukkan
bahwa tanaman Sargassun sp. terdapat perbedaan nyata pada kontrol
dan perlakuan deterjen 0,4 ppm. Deterjen 0,4 ppm dapat
menghambat pertumbuhan Sargassum sp.. Peneliti tersebut menduga
adanya penghambatan pertumbuhan karena deterjen yang digunakan
adalah deterjen ionik dengan agen pelarut yang kuat dan
menyebabkan dinding sel larut. Dinding sel yang larut tersebut
menyebabkan terhambatnya pertumbuhan Sargassum sp., hasil
tersebut didukung dengan pernyataan akan Haslam (1995) dalam
Effendi (2003) yang menjelaskan bahwa surfaktan berinteraksi
dengan sel dan membran sel sehingga menghambat pertumbuhan sel.
10
2.4 Kristal Kalsium Oksalat
Oksalat memiliki dua bentuk yaitu bentuk terlarut dan tidak
terlarut.Oksalat tidak hanya untuk pertahanan dari kepentingan
ekologis serangan herbivora, namun berfungsi juga pada fisiologis
tanaman (Akhtar dkk., 2011). Oksalat larut dalam air berbentuk asam
oksalat, sedangkan oksalat yang tidak larut dalam air berbentuk
kristal kalsium oksalat (Franchesi & Nakata, 2005). Oksalat pada
tanaman angisospermae disimpan dalam vakuola sel (Fahn, 1990).
Kristal kalsium oksalat memiliki mobilitas rendah sehingga
distribusinya tidak seluas asam oksalat. Kristal kalsium oksalat
(CaOx) ditemukan pada sel-sel khusus yang disebut idioblas
(Santoso, 2013). Oleh karena idioblas berisi kristal, maka dalam
banyak jurnal dan publikasi lainnya, idioblas tersebut dinamakan
idioblas kristal. Kristal kalsium oksalat (CaOx) memiliki beberapa
fungsi antara lain: pengaturan kalsium (regulasi), pertahanan
tumbuhan, detoksifikasi logam dan asam oksalat, keseimbangan ion,
pendukung atau penguat jaringan-jaringan tumbuhan, dan akumulasi
serta pemantulan cahaya (Franceschi & Nakata, 2005).
Kristal kalsium oksalat (CaOx) merupakan suatu endapan
kalsium yang banyak diserap tanaman. Keberadaan kalsium oksalat
ada pada beberapa organ, seperti pada organ vegetatif dan
reproduktif. Namun, keberadaan kristal kalsium oksalat (CaOx)
banyak ditemukan pada daun. Semakin tua tanaman, maka semakin
banyak keberadaan kalsium ini (Rosmarkam & Yuwono, 2002).
Kristal kalsium oksalat (CaOx) merupakan salah satu bentuk hasil
dari proses mekanisme normal pertahanan tanaman. Pembentukan
kalsium dipengaruhi oleh lingkungan, seperti tanah, air, maupun
asam oksalat. Kalsium oksalat merupakan toksik/antinutrisi karena
dapat mengikat mineral dan bersifat tidak larut dalam air (Estiasih
dkk., 2017).
Akumulasi oksalat pada tanaman dipengaruhi oleh faktor
internal dan ekstenal. Faktor internal berupa spesies tanaman, bagian
atau umur bagian tanaman dan lainnya. Oksalat juga ditemukan pada
batang, akar, buah, biji, tangkai daun, tangkai bunga, dan tangkai
buah. Namun, banyak ditemukan pada bagian daun (Mou, 2008).
Jumlah kalsium oksalat pada setiap tanaman memiliki perbedaan
sepanjang pertambahan umur. Menurut Finley (1990), jumlah oksalat
pada bagian tanaman yang tua lebih sedikit dibandingkan pada
11
bagian tanaman yang muda. Informasi terbaru dari Saadi dan mondal
(2012), distribusi oksalat pada daun Syngonium podophyllum
tertinggi terdapat pada bagian daun yang tua. Hal ini yang
menunjukkan bahwa jumlah atau distribusi oksalat pada setiap
tanaman berbeda-beda. Faktor eksternal yang mengakumulasi
oksalat pada tanaman antara lain; kadar N, Ca, suhu udara, curah
hujan, kadar P, intensitas cahaya,dan lainnya (Indriyani, 2011).
2.4.1 Morfologi dan struktur kristal kalsium oksalat
Kristal kalsium oksalat memiliki struktur kimia dasar yang
sederhana namun dapat termodifikasi menghasilkan kristal dengan
bentuk yang kompleks. Kristal kalsium oksalat terbentuk dari sintesis
endogen asam oksalat dan Ca yang berasal dari luar atau lingkungan
(eksogen). Asam oksalat (C2H2O4) adalah gugus asam dikarboksilat
yang sederhana dan merupakan hasil oksidasi komponen organik
yang terbentuk pada tanaman. Asam oksalat meruapakan asam
organik kuat yang dapat bereaksi dengan kalsium (Ca) dan
membentuk kristal kalsium oksalat yang tidak terlarut. Berdasarkan
beberapa penelitian kristal kalsium oksalat tersebut dapat
menyebabkan masalah kesehatan, sepert batu ginjal (Franceschi &
Nakata, 2005).
Bentuk kristal kalsium oksalat (CaOx) bervariasi (Gambar 3).
Bentuk prismatik terlihat seperti kristal tunggal atau ganda per sel,
kristal rapid seperti kumpulan styloid yang panjang dan besar, bentuk
kristal pasir seperti butiran dan massa yang kecil, kristal druse seperti
kristal yang terdiri dari banyak bentuk. Bentuk dan ukuran kristal
kalsium oksalat (CaOx) dipengaruhi oleh curah hujan, sifat fisika-
kimia (Franceschi & Nakata, 2005). Eceng gondok dan wewehan
berada dalam satu famili Pontederiaceae yang kebanyakan memiliki
bentuk kristal jenis rafida, namun ada juga yang berbentuk stiloid
(Gambar 4) (Prychid dkk., 1999).
12
(Franceschi & Nakata, 2005)
Gambar 3. Bentuk-bentuk kristal kalsium oksalat; a. Kristal
prismatik, b.Pasir kristal, c. Kristal rafida, d.Kristal
druse, e.Isolati kristal druse dari Peperomia
(Prychid dkk., 1999)
Gambar 4. Bentuk kristal kalsium oksalat jenis styloid pada
penampang melintang rhizome Eceng gondok
(Pontederiaceae)
13
2.4.2 Pembentukan kristal kalsium oksalat pada tanaman
Kristal kalsium oksalat terbentuk dari kalsium (Ca) yang berasal
dari lingkungan dan asam oksalat. Kristal kalsium oksalat dibentuk
melalui proses metabolisme dari beberapa jalur biokimia yang
berbeda, seperti jalur glioksilat dan asam askorbat. Dua prekursor
pembentuk kristal kalsium oksalat glioksilat dan asam L-askorbat
akan diubah menjadi asam oksalat terlebih dahulu oleh glioksalat
oksidase dan melalui beberapa tahap perubahan. Kemudian glioksilat
diproduksi dalam jumlah yang cukup banyak pada berbagai jaringan
dari jalur metabolisme yang berbeda. Glioksilat dan suksinat
diproduksi dari isositrat oleh isostrat liase di dalam gliosisom. Lalu,
glioksilat dan asetil KoA dikondensasi oleh malat sintase untuk
menghasilkan malat dari KoA. Isositrat liase dan malat sintase
merupakan enzim yang penting dalam siklus glioksilat dan aktif
dalam katabolisme asam lemak. Kelimpahan O2 dan CO2 dalam
kloroplas mendorong RUBISCO untuk memproduksi dua molekul
fosfogliserat atau molekul glikolat dan satu molekul fosfogliserat
dari ribulose-1,5-bisphosphate. Glikolat kemudian diangkut menuju
peroksisom untuk dioksidasi menjadi glioksilat dan kemudian
glioksilat mengalami terminasi menghasilkan glisin dan oksalat.
Tahapan lain untuk pembentukan asam oksalat adalah jalur yang
tidak melibatkan glioksilat yaitu transformasi metabolis asam L-
askorbat. Pemecahan molekul 6-karbon asam askorbat yang terjadi
pada atom C ke dua dan tiga dapat menghasilkan asam oksalat dan
asam L-treonat. Proses tersebut tidak melibatkan glikolat, glioksalat
atau glikolat oksidase. Sintase asam askorbat terjadi di dalam plastid
(Ilarslan, 1997).
Menururt Franceschi & Nakata (2005), Proses pembentukan
kristal kalsium oksalat memerlukan beberapa mekanisme yang
berbeda antara lain proses pengeluaran Ca secara apoplas ke mesofil
daun, proses transfer Ca dari sitosol ke vakuola dan kemudian
menuju ke dalam ruang kristal (crystal chamber). Sementara itu,
terjadi juga pembentukan asam oksalat dalam sitoplasma dan
ditransfer ke vakuola dan chamber. Asam oksalat akan berikatan
dengan Ca dan membentuk kristal. Kristal idioblas
perkembangannya banyak terkait dengan pertumbuhan sel.
Perkembangan tersebut melibatkan koordinasi dari pemanjangan sel
dan pertumbuhan kristal. Oleh karena itu morfologi kristal berbeda
14
memerlukan bentuk sel yang berbeda untuk menyiman kristal yang
terbentuk.
2.4.3 Peran kristal kalsium oksalat (CaOx)
Kristal kalsium oksalat memiliki beberapa fungsi antara lain
regulasi kalsium, perlindungan tanaman, detoksifikasi (untuk logam
berat atau asam oksalat), menjaga keseimbangan ion, penyokong
jaringan atau menjaga kepadatan tanaman dan refleksi dan
pengumpulan cahaya (Franceschi & Nakata, 2005). Kristal kalsium
oksalat juga dapat mendistribusikan cahaya masuk ke dalam sel
palisade. Salah satu bentuk kristal yaitu druse berperan untuk
merefleksikan cahaya pada sel. Cahaya yang tinggi akan dipatulkan
oleh kristal druse untuk mencegah terjadi kerusakan pada kloroplas
palisade (Kuo dkk., 2007). Menurut Korth dkk (2006), kristal
kalsium oksalat dapat berperan untuk pertahanan terhadap serangga,
serta asam oksalat juga dapat menjadi komponen pertahanan
tanaman terhadap serangga penghisap sepeti planthoper dan aphid.
Komponen pembentuk kristal kalsium oksalat (CaOx) adalah
kalsium dan asam oksalat. Asam oksalat adalah asam kuat yang
merupakan racun terhadap hewan. Konsumsi tanaman yang
mengandung asam oksalat dengan kadar yang tinggi dapat
menyebabkan gangguan kesehatan pada hewan bahkan kematian
pada hewan ternak dan manusia. Salah satu dampaknya adalah
kerusakan pada ginjal. Asam oksalat saat berikatan dengan kalsium
(Ca) akan membentuk kristal yang tidak dapat larut, hingga dapat
menyebabkan organ atau tempat akumulasi kristal kalsium oksalat
tersebut terluka (Korth dkk., 2006).
15
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan Oktober 2018 sampai
Juli 2019 yang bertempat di Laboratorium Fisiologi, Kultur Jaringan,
dan Mikroteknik Tumbuhan, Laboratorium Biologi Dasar, Jurusan
Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Brawijaya, Malang dan Greenhouse, Mipa center,
Universitas Brawijaya.
3.2 Pengambilan Sampel dan Aklimatisasi
Tanaman Eceng gondok diperoleh di Jalan Terusan Anggodo,
Pakis, Kab.Malang, sedangkan tanaman Wewehan diperoleh dari
Sawah di Desa Kertosono, Sidayu, Gresik. Tanaman yang diambil
adalah tanaman yang paling kecil di lahan. Eceng Gondok dan
Wewehan diambil dan dirawat dalam akuades selama 9 hari untuk
aklimatisasi. Akuades ditambahkan pada wadah dengan volume 2 L
dan diberi tanda batas volume. Penambahan air (apabila berkurang
karena penguapan) dilakukan sesuai dengan batas volume.
3.3 Preparasi dan Perlakuan Deterjen
Tanaman Eceng gondok (Eichhornia crassipes) dan Wewehan
(Monochoria vaginalis) ditumbuhkan pada ember dengan beberapa
macam perlakuan diantaranya yaitu dengan medium air akuades
(P0), deterjen 0,05 ppm (P1) dan 0,5 ppm (P2). Deterjen yang
dipakai adalah deterjen bubuk (Gambar 5). Pembuatan media
perlakuan adalah dengan menimbang deterjen seberat 0,05 mg untuk
perlakun deterjen 0,05 ppm dan seberat 0,5 mg untuk perlakuan
deterjen 0,5 ppm yang masing-masing dimasukkan pada labu ukur
(1 L) dan dilarutkan dengan akuades, lalu diaduk agar homogen.
Media disiapkan dan diberi tanda batas sesuai dengan volume air
yang diberikan. Kemudian untuk penambahan air dilakukan sesuai
kebutuhan hingga mencapai tanda batas volume. Perlakuan
dilakukan selama ± 10 minggu. Masing-masing perlakuan dilakukan
16
4 kali ulangan. Tanaman ditumbuhkan dengan kondisi seperti
lingkungan aslinya yaitu dengan kondisi banyak cahaya matahari
pada siang hari, seperti di Glasshouse lantai 8, Mipa center,
Universitas Brawijaya.
Gambar 5. Deterjen bubuk
3.4 Pengukuran Pertumbuhan
Pengamatan pertumbuhan daun dilakukan dengan menghitung
jumlah daun yang tumbuh dan pengukuran panjang tangkai daun.
Panjang tanaman dihitung dengan menggunakan penggaris.
Pengukuran dilakukan 1 minggu sekali selama 10 minggu.
3.5 Pembuatan Preparat Mikrokopis
3.5.1 Preparat helai daun
Daun Tanaman Eceng gondok (Eichhornia crassipes) dan
Wewehan (Monochoria vaginalis) dibersihkan dengan air kran,
kemudian dipotong berukuran 0,5 x 0,5 cm2 pada beberapa bagian
daun (pinggir, tengah, bawah) (Gambar 6). Potongan daun
dimasukkan botol flakon. Satu botol flakon berisi 3-4 potongan daun
setiap tanaman (ulangan perlakuan). Kemudian ditambahkan alkohol
absolut selama 24 jam. Lalu, alkohol dibuang dan diganti dengan
17
larutan NaOH 10% selama 6 jam. NaOH berfungsi sebagai agen
clearing. Kemudian dicuci dengan air keran sebanyak 3 kali dan
direndam larutan pemutih komersial 50% yang berperan sebagai
agen bleaching selama 1 jam. Dicuci dengan air keran sebanyak 3
kali untuk menghilangkan residu larutan pemutih komersial, lalu
direndam dengan Alkohol bertingkat 25%, 50%, 70% dan 95%
dengan masing-masing selama 10 menit untuk mengurangi
kandungan air pada jaringan daun. Kemudian diletakkan diatas slide
glass dengan larutan Gliserin, lalu ditutup dengan cover glass dan
diolesi dengan kutek bening. Satu slide glass digunakan untuk 2
potongan daun.
1.5.2 Preparat tangkai daun
Tangkai daun dipotong 3 bagian secara horizontal (atas, tengah,
dan bawah tangkai) (Gambar 6). Kemudian tangkai daun dibelah
secara vertikal, lalu dipotong 0,5 x 0,5 cm. Potongan tangkai daun
dimasukkan ke dalam botol flakon dan direndam dengan alkohol
absolut selama 24 jam. Lalu, alkohol dibuang dan diganti dengan
larutan NaOH 10% selama 6 jam. NaOH berfungsi untuk larutan
pembersih / agen cleaning. Kemudian dicuci dengan air keran
sebanyak 3 kali dan direndam larutan pemutih komersial 80% yang
berperan sebagai agen clearing selama 1 jam. Dicuci dengan air
keran sebanyak 3 kali untuk menghilangkan residu larutan pemutih
komersial, lalu direndam dengan Alkohol bertingkat 25%, 50%, 70%
dan 95% dengan masing-masing selama 10 menit untuk mengurangi
kandungan air pada jaringan daun. Kemudian diletakkan diatas slide
glass dengan larutan Gliserin. Lalu ditutup dengan cover glass dan
diolesi dengan kutek bening. Satu slide glass digunakan untuk 2
potongan daun.
18
Gambar 6. Lokasi pengambilan potongan sampel
3.6 Mikroskopis Kristal Kalsium Oksalat (CaOx)
Pengamatan keragaman kristal kalsium oksalat (CaOx)
dilakukan dengan menggunakan mikroskop cahaya (binokuler)
Olympus CX 31 dengan perbesaran 400x dan 100x untuk
perhitungan jumlah kristal kalsium oksalat. Kerapatan kristal kalsium
oksalat dihitung dari preparat yang telah dibuat dengan masing-
masing 3 bidang pandang yang berbeda. Satuan dari kerapatan k
kalsium oksalat yaitu kristal/mm2. Rumus perhitungan kerapatan
kristal kalsium oksalat adalah:
Kerapatan kristal per bidang pandang (kristal/mm2) = ∑kristal
LBP (1)
LBP = Luas bidang pandang (mm2)
Kerapatan kristal per potongan (P) = ( Krpt 1+ Krpt 2 + ...+ Krpt n)
n (2)
Krpt = Kerapatan kristal per bidang pandang
n = jumlah bidang pandang
P = Potongan preparat
Kerapatan kristal per ulangan (U) = ( P1+ P2 + ...+ Pn)
n (3)
U = Kerapatan kristal per ulangan
n = jumlah bidang pandang
19
Kerapatan kristal keseluruhan= ( U1+ U2 + ...+ PU)
n (4)
n = jumlah ulangan
Kerapatan kristal bentuk X = Σtotal kristal kalsium oksalatX
Luas bidang pandang (mm2) (5)
n = jumlah bidang pandang per ulangan
Gambar 7. Contoh peletakan sampel preparat dan pengamatan
bidang pandang
3.7 Analisis Data
Hasil pengamatan kerapatan kristal kalsium oksalat yang
diperoleh dianalisis menggunakan uji ANOVA (α = 0,05) dengan
program SPSS Statistics 17.0.Jika pengaruh perlakuan nyata maka
dilanjutkan menggunakan uji Tukey dengan α=0,05. Untuk
keragaman kristal akan dijelaskan secara deskriptif.
20
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengaruh Deterjen terhadap Pertumbuhan Eceng gondok
(Eichhornia crassipes) dan Wewehan (Monochoria vaginalis)
Jenis tanaman dan deterjen tidak berpengaruh signifikan
terhadap jumlah daun Eceng gondok maupun Wewehan (LT 1).
Pemberian deterjen 0,05 ppm (P1) cenderung meningkatkan jumlah daun baik pada Eceng gondok maupun Wewehan dibandingkan
kontrol (P0) (Gambar 8). Pemberian deterjen 0,5 ppm (P2)
memberikan hasil yang berbeda, yaitu jumlah daun yang cenderung lebih rendah dibandingkan kontrol (P0).
Gambar 8. Jumlah daun Eceng gondok dan Wewehan dengan
perlakuan deterjen. Keterangan: huruf yang sama
menunjukkan pada Eceng gondok dan Wewehan tidak ada beda nyata
Deterjen tidak mempengaruhi pertambahan panjang tangkai daun
Eceng gondok dan Wewehan (LT 2). Pertambahan panjang Eceng gondok dan Wewehan tidak ada perbedaan yang signifikan (LT 3).
Wewehan memilik pertambahan panjang cenderung lebih tinggi
aa
aa
a
a
0
2
4
6
8
10
12
14
0 (Kontrol) 0,05 0,5
Ju
mla
h D
au
n
Deterjen (ppm)
Eceng gondok Wewehan
21
dibandingkan dengan Eceng gondok (Tabel 1). Rata-rata
pertambahan panjang Eceng gondok 0,97 ± 0,43 cm dan Wewehan sebesar 2,45 ± 1,99 cm. Pertambahan panjang tangkai yang tinggi
pada Wewehan diduga karena adanya daun baru yang tumbuh. Daun
(helai dan tangkai daun) muda memiliki sel yang masih aktif
membelah sehingga pertambahan panjang tangkai lebih cepat. Berdasarkan pengamatan secara morfologi pada perlakuan deterjen
0,5 ppm, Wewehan memiliki beberapa daun muda dengan jumlah
lebih sedikit dibanding dengan jumlah daun Wewehan yang mati. Menurut Waluyo (2006), jaringan meristem yang terdiri dari sel-sel
muda memiliki kemampuan membelah diri lebih cepat.
Tabel 1. Uji T tidak berpasangan untuk pertambahan panjang
tangkai
Tanaman Panjang Tangkai (cm)
Eceng gondok 0,97a ± 0,43
Wewehan 2,45a ± 1,99
Keterangan: angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang
sama menunjukkan tidak berbeda nyata.
Jumlah daun cenderung menurun yang disebabkan banyaknya daun yang mati pada perlakuan deterjen 0,5 ppm (P2), jumlah daun
meningkat pada perlakuan deterjen 0,05 ppm (P1). Perbedaan respon
antara perlakuan konsentrasi rendah (P1) dan konsentrasi tinggi (P2)
diduga karena faktor kejenuhan fosfat. Fosfat merupakan salah satu komponen dari deterjen (Kirk & Othmer, 1982). Perlakuan deterjen
0,5 ppm (P2) memiliki kandungan fosfat tersedia sepuluh kali lebih
banyak dibandingkan perlakuan deterjen 0,05 ppm (P1). Fosfor (dalam deterjen dalam bentuk fosfat) merupakan unsur makro nutrien
yang dibutuhkan tanaman. Jumlah daun terendah terdapat pada
perlakuan deterjen 0,5 ppm (P2) yang diduga karena kandungan
fosfat yang berlebihan memberikan dampak yang buruk pada tanaman. Selain itu, diduga kandungan bahan lain pada deterjen
22
surfaktan yang lebih pekat mengakibatkan terhambatnya
pertumbuhan tanaman sehingga tanaman mati. Fosfat dibutuhkan dalam tumbuh dan kembang tanaman untuk
merangsang pembentukan sel pada jaringan akar dan tunas yang
sedang tumbuh dan memperkuat batang, namun kebutuhan fosfor
tidak melebihi batas yang dibutuhkan tanaman. Kelebihan kandungan fosfat dapat menyebabkan tanaman klorosis (Winangun,
2005). Salah satu cara untuk mengetahui kebutuhan hara tanaman
adalah dengan menganalisis daun. Daun sering digunakan untuk mendiagnosa adanya masalah tentang nutrisi yang dibutuhkan
tanaman (Liferdi, 2010). Gejala tanaman kelebihan fosfor adalah daun
bagian atas timbul urat kuning, ujung daun seperti terbakar, daun baru tumbuh tipis dan kerdil, daun bagian bawah menggulun dan
timbul bintk-bintik, dan atau tanaman terlihat mirip gejala
kekurangan nutrient kalsium atau magnesium (Percygrowroom,
2019). Komponen surfaktan pada deterjen yang lebih pekat diduga
menjadi penyebab bahwa tanaman pada pelakuan deterjen 0,5 ppm
terhambat. Hal ini seperti pada penelitian dari Bountyfa (2012) bahwa pada konsentrasi deterjen 0,4 ppm diduga dapat menyebabkan
dinding sel larut dikarenakan mengandung zat pelarut yang kuat.
Selain itu, pernyataan Haslam (1995) dalam Effendi (2003) juga menjelaskan bahwa surfaktan yang terkandung dalam deterjen
berinteraksi dengan sel dan membran sel sehingga menghambat
pertumbuhan sel.
Faktor pertumbuhan dipengaruhi oleh faktor internal dan eksternal. Faktor internal meliputi faktor genetis, sedangkan faktor
eksternal meliputi temperatur, cahaya, air, pH, oksigen dan nutrisi
yang ada di lingkungan. Lingkungan habitat setiap tanaman berbeda-beda. Wewehan lebih optimal tumbuh pada habitat dengan pH 5 – 8
dengan suhu 22ºC- 35 ºC (Fern 2014). Habitat Eceng gondok yang
ideal adalah perairan yang dangkal dan berair keruh dengan suhu
28ºC - 30ºC dan pH air berkisar 4-12 (Gerboni & Djarijah, 2005). Deterjen dapat meningkatkan nilai pH air sehingga menyebabkan pH
perlakuan deterjen cenderung basa atau pH lebih dari 7 (Handoko,
2009). Eceng gondok lebih kuat hidup dalam kondisi air basa dibandingkan Wewehan. Hal ini ditunjukkan dengan jumlah daun
Wewehan pada perlakuan deterjen 0,5 ppm (P2) lebih rendah yang
23
diduga memiliki pH >8 dibandingkan pada kontrol (P0), serta
pengamatan secara morfologi selama penelitian, yaitu kematian daun busuk atau daun yang kering pada Wewehan lebih banyak
dibandingkan pada Eceng gondok (Gambar 9)
Gambar 9. Daun yang terdapat pada perlakuan deterjen 0,5 ppm;
a.daun Eceng gondok, b.daun Wewehan
4.2 Keragaman Kristal Kalsium Oksalat pada Helai Daun dan
Tangkai Daun Eceng gondok (Eichhornia crassipes) dan
Wewehan (Monochoria vaginalis)
Berdasarkan pengamatan mikroskopis pada helai daun dan tangkai daun Eceng gondok dan wewehan ditemukan tiga bentuk
kristal kalsium oksalat yaitu bentuk rafida, druse, dan styloid. Kristal
rafida yang ditemukan memiliki tiga ukuran yang berbeda sehingga dikelompokkan menjadi tiga kelompok, yakni rafida kecil, rafida
sedang dan rafida besar. Kristal kalsium oksalat bentuk druse hanya
ditemukan pada tanaman Wewehan, sedangkan kristal kalsium
oksalat bentuk styloid hanya ditemukan pada Eceng gondok. Bentuk
A B
24
rafida yang teramati terlihat berbentuk seperti berkas. Rafida kecil
berukuran 30,08 ± 6,42 µm yang terlihat seperti sedikit membulat, sedangkan rafida sedang dan rafida besar berbentuk memanjang
dengan masing-masing berukuran 57,65 ± 5,34 µm dan 83,75 ±
21,57 µm.
Bentuk kristal kalsium oksalat secara morfologi memiliki 5 jenis yaitu, rafida berbentuk seperti jarum, styloid, agregat yang biasa
disebut druse, kristal pasir, dan bentuk prisma (Franceschi & Nakata,
2005). Setiap tanaman memiliki keragaman bentuk kristal kalsium oksalat yang berbeda (Horner & Wagner, 1995). Menurut Prychid &
Rudall (1999), kristal kalsium oksalat pada tanaman keluarga
Pondeteriaceae umumnya adalah kristal bentuk rafida dan styloid. Perlakuan deterjen memberikan hasil yang bervariasi terhadap
keberadaan kristal kalsium oksalat pada bagian helai daun dan
tangkai daun.
Kristal kalsium oksalat rafida yang ditemukan adalah rafida dalam bentuk berkas dan berwarna kehitaman. Kristal rafida berkas
terususun tidak rapi datar (Gambar 10A). Kristal rafida tersusun rapi
tepi lurus (Gambar 10B). Kristal rafida tidak rapi saling tusuk hingga berbentuk hampir membulat (Gambar 10C & 10E). Kristal rafida
berkas longgar dan tidak rapi (Gambar 10D). Kristal rafida ukuran
kecil dengan sel idioblas (Gambar 10E). Struktur sel yang menyelimuti kristal tersebut dinamakan idioblast Kristal (Pandey,
1982).
Kristal styloid ditemukan pada tanaman Eceng gondok. Kristal ini
berwarna transparan dan tunggal. Kristal stiloid menyebar di helai daun dan tangkai daun. Ujung kristal stiloid berbentuk seperti ujung
pensil dan tajam (Gambar 11A). Menurut Franceschi & Nakata
(2005), bentuk kristal styloid dimungkinkan berpotensi untuk melukai mulut dan jaringan lunak dari hewan mangsa. Kristal druse
yang ditemukan berbentuk sangat kecil, berdiameter sekitar 4,5 – 10
µm. Kristal druse yang ditemukan berwarna putih kehitaman dan
berbentuk globular (Gambar 11B). Menurut Huang dkk. (2007), kristal kalsium oksalat dapat memiliki banyak fungsi, salah satunya
adalah untuk meneruskan cahaya yang memasuki sel-sel palisade
menuju kloroplas.
25
Gambar 10. Kristal kalsium oksalat rafida yang ditemukan pada helai daun dan tangkai Eceng gondok dan Wewehan
Gambar 11. Kristal kalsium oksalat: a) styloid yang ditemukan pada
Eceng gondok; b) druse yang ditemukan pada Wewehan.
Tanda panah menunjukkan kristal. Keterangan: tanda
panah menunjukkan kristal kalsium oksalat
Kerapatan kristal kalsium oksalat pada Eceng gondok terlihat
meningkat pada perlakuan deterjen dibandingkan dengan kontrol.
A
E
26
Kerapatan kristal kalsium oksalat tertinggi terdapat pada perlakuan
deterjen 0,05 ppm (P1). Perbedaan jelas terlihat pada kerapatan kristal kalsium oksalat bentuk styloid. Kerapatan kristal kalsium
oksalat styloid kontrol 1,61 kristal/mm2, sedangkan pada perlakuan
deterjen yakni deterjen 0,05 ppm (P1) dan 0,5 ppm (P2) memiliki
kerapatan kristal kalsium oksalat styloid tinggi sebesar >10 kristal/mm2 pada helai daun dan sebesar >6 kristal/mm2 pada tangkai
daun (LT 10). Tanaman Wewehan kontrol bagian helai daun dan
tangkai daun tidak ditemukan kristal kalsium oksalat bentuk druse dan styloid. Kerapatan kristl druse yang tingi ditemukan pada tangkai
daun dengan perlakuan 0,05 ppm (P1) yaitu sebesar >5 kristal/mm2.
Hasil tersebut menunjukkan bahwa deterjen mempengaruhi akumulasi kristal kalsium oksalat. Akumulasi yang cukup nyata
dalam bentuk druse pada Wewehan.
Pernyatan Franceschi & Nakata (2005) bahwa kristal kalsium
oksalat memiliki beberapa fungsi antara lain regulasi kalsium, perlidungan tanaman, detoksfikasi, menjaga keseimbangan ion,
penyokong jaringan atau menjaga kepadatan tanaman, refleksi dan
pengumpulan cahaya. Peningkatan kerapatan kristal kalsium oksalat styloid pada Eceng gondok dan druse pada Wewehan pada perlakuan
deterjen diduga karena tanaman berada pada kondisi yang tidak
menguntungkan dan mengakumulasikan kristal kalsium oksalat untuk menjaga keseimbangan ion.
4.3 Pengaruh Deterjen terhadap Kerapatan Kristal Kalsium
Oksalat pada Helai Daun dan Tangkai Daun Eceng gondok
(Eichhornia Crassipes) dan Wewehan (Monochoria
Vaginalis)
Jenis tanaman dan deterjen memiliki interaksi kerapatan kristal
kalsium oksalat pada Eceng gondok dan Wewehan (LT 4). Kerapatan kristal kalsium oksalat pada Eceng gondok lebih tinggi dibandingkan
dengan Wewehan. Pemberian deterjen pada Eceng gondok
menunjukkan hasil yang beda nyata dibandingkan kontrol. Kerapatan
kristal kalsium oksalat Eceng gondok pada perlakuan deterjen 0,05 ppm (P1) beda nyata dibanding dengan kontrol (P0) dengan masing-
masing kerapatan sebesar 24,44 kristal/mm2 dan 10,40 kristal /mm2.
Kerapatan kristal kalsium oksalat pada Wewehan kontrol (P0) dan perlakuan deterjen 0,5 ppm (P2) menunjukkan hasil yang tidak beda
27
nyata dengan masing-masing kerapatan sebesar 2,22 kristal/mm2 dan
2,26 kristal/mm2. Kerapatan kristal kalsium oksalat pada Wewehan perlakuan deterjen 0,05 ppm (P1) sebesar 9,35 kristal/mm2 yang
menunjukkan kerapatan yang paling apabila dibandingkan dengan
kontrol (P0) dan perlakuan deterjen 0,5 ppm (P2) (Gambar 12).
Kerapatan kristal kalsium oksalat tersebut sangat berkaitan dengan kondisi tanaman. Secara morfologi Eceng gondok lebih
mampu bertahan pada perlakuan deterjen, sedangkan Wewehan
memiliki jumlah kematian daun yang lebih banyak dibandingkan dengan Eceng gondok. Hal tersebut diduga menjadi penyebab
kerapatan kristal kalsium oksalat Wewehan lebih sedikit
dibandingkan dengan Eceng gondok. Daun yang berwarna hijau yang menandakan tanaman tersebut dapat berfotosintesis dengan
baik. Aktivitas fotosintesis memiliki korelasi positif terhadap
pembentukan kristal kalsium oksalat (Huang dkk., 2007).
Gambar 12. Kerapatan kristal kalsium oksalat pada Eceng gondok
dan Wewehan dengan perlakuan deterjen. Keterangan:
huruf yang sama menunjukkan pada Eceng gondok dan
Wewehan tidak ada beda nyata pada uji Tukey dengan α 0,05
b
dc
a
b
a
0
5
10
15
20
25
30
0 (Kontrol) 0,05 0,5
Ker
ap
ata
n K
rist
al
CaO
X
(kri
stal/
mm
2)
Deterjen (ppm)
Eceng gondok Wewehan
28
Kerapatan kristal apabila dilihat antara helai daun dan tangkai
daun pada masing-masing tanaman diperoleh hasil Organ tanaman dan deterjen memiliki interaksi terhadap kerapatan kristal kalsium
oksalat pada Eceng gondok (LT 6). Kerapatan kristal kalsium oksalat
menunjukkan hasil signifikan antara kontrol (P0) dan perlakuan
deterjen (Gambar 13). Helai daun Eceng gondok memilik kerapatan yang lebih tinggi dibandingkan tangkai daun. Kerapatan kristal
kalsium oksalat tertinggi terdapat pada perlakuan deterjen 0,05 ppm
(P1) yaitu sebesar 17,06 kristal/mm2 pada helai daun.
Gambar 13. Kerapatan kristal kalsium oksalat pada Eceng gondok
dengan perlakuan deterjen. Keterangan: huruf yang
sama menunjukkan pada helai daun dan tangkai daun
tidak ada beda nyata pada uji Tukey dengan α 0,05
Kerapatan kristal kalsium oksalat pada helai daun Wewehan
tidak beda nyata antara tanaman kontrol dan perlakuan deterjen (LT
9). Namun, kerapatan kristal kalsium oksalat pada tangkai daun memiliki perbedaan yang nyata pada perlakuan deterjen 0,05 ppm
(P1) dibandingkan dengan kontrol (P0) dengan kerapatan masing-
masing sebesar 6,89 kristal/mm2 dan 0,39 kristal/mm2. Tangkai daun Wewehan pada perlakuan 0,5 ppm (P2) memiliki kerapatan kristal
c
e
d
a
b b
0
5
10
15
20
0 (Kontrol) 0,05 0,5
Ker
ap
ata
n K
rist
al
CaO
X
(kri
stal/
mm
2)
Deterjen (ppm)
Helai Daun Tangkai Daun
29
kalsium oksalat cenderung lebih rendah dibandingkan tangkai daun
tanaman kontrol (Gambar 14).
Gambar 14. Kerapatan kristal kalsium oksalat pada Wewehan
dengan perlakuan deterjen. Keterangan: huruf yang
sama menunjukkan pada helai daun dan tangkai daun
tidak ada beda nyata pada uji Tukey dengan α 0,05
Perbedaan kerapatan kristal kalsium oksalat pada bagian helai
daun dan tangkai daun disebabkan karena adanya perbedaan tingkat
metabolisme pada kedua bagian organ tersebut. Helai daun dan tangkai daun merupakan bagian dari daun, namun metabolisme
utama terjadi pada helai daun. Tangkai daun digunakan untuk
membawa air maupun nutrisi ke helai daun, dan pada helai daun terjadi fotosintesis (Mangoendidjojo, 2003). Oksalat adalah bentuk
dari metabolit sekunder tanaman. Kandungan oksalat setiap tanaman
berbeda-beda (Rahman & Kawamura, 2011). Sel pada bagian tanaman yang mengalami metabolisme yang
tinggi akan memberi dampak peningkatan sintesis oksalat dari asam
askorbat dan galaktosa, yang merupakan pembentuk oksalat (Keates
dkk., 2000). Selain itu, faktor eksternal juga mempengaruhi akumulsai kristal kalsium oksalat, seperti kadar P, intensitas cahaya,
pH dan lainnya (Indriyani, 2011). Lingkungan dengan cekaman yang
bb
b
a
c
a0
2
4
6
8
0 (Kontrol) 0,05 0,5
Ker
ap
ata
n K
rist
al
CaO
X
(Kri
stal/
mm
2)
Deterjen (ppm)
Helai Daun Tangkai Daun
30
tinggi dapat menurunkan kadar oksalat, hal itu diduga karena adanya
penghambatan laju fotosintesis yang dapat menghambat sintesis atau produksi kristal kalsium oksalat (Rahman & Kawamura, 2011).
Nutrisi tanaman juga mempengaruhi kerapatan kristal kalsium
oksalat (Cao, 2003). Deterjen memiliki beberapa zat, salah satunya
adalah unsur fosfat. Unsur P berfungsi untuk membentuk senyawa penyimpan dan perpindahan energi. Senyawa ATP dan ADP
merupakan bentuk senyawa yang digunakan organisme untuk
menyediakan energi yang dalam melakukan aktivitas fisiologis. Salah satu aktivitas tersebut adalah fotosintesis (Marschner, 1997).
Hal ini memberikan penjelasan bahwa dalam konsentrasi P tertentu
pada tanaman dapat membantu tanaman untuk berfotosintesis serta memproduksi kristal kalsium oksalat.
Namun, unsur P juga dapat membatasi produksi asam sitrat pada
siklus Krebs sehingga produksi asam-asam yang lain dapat terhambat
atau menurun, termasuk juga produksi asam oksalat (Rahman & Kawamura, 2011). Kristal kalsium terbentuk dari asam oksalat yang
diperoleh secara endogen dan kalsium yang didapat secara eksogen
(Franceschi & Nakata, 2005). Semakin banyak unsur P yang diserap tanaman, kemungkinan penghambatan produksi asam oksalat
semakin tinggi. Sehingga mengakibatkan terhambatnya pula sintesis
kristal kalsium oksalat terjadi (Marschner, 1995). Bila dilihat dengan seksama maka di dapatkan fakta yang
menarik pada kerapatan kristal helaian daun enceng gondok dan
wewehan. Pada enceng gondok memiliki kerapan kristal lebih tinggi
dibandingkan wewehan baik kontrol maupun perlakuan deterjen. Tampaknya hal tersebut terkait dengan morfologi daun, daun enceng
gondok tampak lebil tebal (LG 4,5,6) sehingga untuk mendukung
ketebalan daun agar tidak mudah terkulai diperlukan kristal lebih banyak. Hanya sayang pada penelitian ini tidak dilakukan
pengukuran tebal daun. Bila dilihat distribusi kristal pada LT 10,
ternyata kristal druse sama sekali tidak ada pada tangkai enceng
gondok, sebaliknya ditemukan pada tangkai wewehan. Keberadaan kristal druse pada wewehan diduga diperlukan untuk memperkuat
petiol dari wewehan dibanding perannya dalam memaksimalkan
distribusi cahaya di petiol wewehan. Kuo dkk. (2007) menyebutkan druse berperan dalam memberi kekuatan fisik. Peran memperkuat
fisik tampaknya terkait dengan morfologi petiol dari wewehan yang
31
tampak langsing dan panjang (LG1, 2, 3), sedangkan enceng gondok
pendek dan gendut /tebal (LG 4, 5,6).
32
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Jenis tanaman dan deterjen tidak berpengaruh signifikan terhadap
jumlah daun Eceng gondok maupun Wewehan. Deterjen juga tidak
mempengaruhi pertambahan panjang tangkai daun Eceng gondok dan Wewehan. Pertambahan panjang Eceng gondok dan Wewehan
tidak ada perbedaan signifikan. Bentuk kristal kalsium oksalat yang
ditemukan adalah rafida, druse, dan styloid. Kristal styloid hanya ditemukan pada Eceng gondok, sedangkan kristal druse hanya
ditemukan di Wewehan. Pemberian deterjen menunjukkan akumulasi
yang cukup nyata pada kerapatan kristal styloid dan druse dibandingkan kontrol. Kerapatan kristal styloid pada perlakuan
deterjen (0,05 ppm dan 0,5 ppm) sebesar >16 kristal/mm2 dan
kontrol sebesar <2 kristal/mm2. Kristal druse pada kontrol tidak
ditemukan dan pada perlakuan deterjen 0,05 ppm memiliki kerapatan kristal druse yang tinggi yaitu, sebesar >5 kristal/mm2. Jenis tanaman
dan konsentrasi deterjen memiliki interaksi atau pengaruh terhadap
kerapatan kristal kalsium oksalat pada Eceng gondok dan Wewehan. Selain itu, deterjen dan organ tanaman juga memiliki interaksi terhadap kerapatan kristal kalsium oksalat.
5.2 Saran
Perlu dilakukan pengukuran pH, temperatur dan intensitas
cahaya untuk mendukung hasil pengamatan. Serta kontrol positif
menggunakan air yang tercemar berat oleh deterjen. Selain itu, diperlukan pula pengukuran tebal daun dan diameter tangkai pada
masing-masing tanaman. Serta pengukuran kandungan kalsium
oksalat untuk mendukung data kerapatan kristal kalsium oksalat.
33
DAFTAR PUSTAKA
Akagha, C.I., V. I. Ajiwa, P. A. Okoye, A. C. Onyemeziri., & N. A. Udoka. UU. 2017. Investigation of Aba river contamination using
Eicchornia crassipes as bio-indicator. British Journal of Applied
Science & Technology:1-7. Akhtar, M. S., I. Benish., N. Bhatty, & A. Ali. 2011. Effect of
cooking on soluble and insoluble oxalates in selected Pakistani
vegetabels and beans. International Journal of Food Properties
(14): 241-249. Barus, E. 2003. Pengendalian Gulma di Perkebunan: Efektivitas
dan Efisiensi Aplikasi Herbisida. Kanisius. Yogyakarta.
Bountyfa, M. A. Alamsjah, & S. Subekti. 2012. Pengaruh medium yang tercemar deterjen terhadap pertumbuhan, kandungan alginat
dan klorofil Sargassum sp.. Journal of Marine and Coastal
Science, 1: 13-21.
Bourdeau, P. & M. Treshow. 1978. Ecosystem Response to
Pollution. Wiley. New York.
Cao, H. 2003. The Distribution Of Calcium Oxalate Crystals In
Genus Dieffenbachia Schott. And The Relationship Between Environmental Factors And Crystal Quantity And Quality.
University Of Florida. Florida.Thesis.
Effendi, H. 2003. Telaah Kualitas Air bagi Pengelolaan Sumber
Daya dan Lingkungan Perairan. Kanisius. Yogyakarta.
Estiasih, T., R. Agustin, & A. Krisna. 2017. Penurunan oksalat pada
proses perendaman umbi kimpul (Xanthosoma sagittifolium) di
berbagai konsentrasi asam asetat. Jurnal Teknologi Pertanian (18): 191-200.
Fahn, A. 1990. Plant Anatomy. Pergamon Press. Oxford
Fardiaz. 1992. Polusi Air dan Udara. Kanisius. Yogyakarta Fern, Ken. 2014. Monochoria vaginalis. tropical.theferns.info.
Diakses pada tanggal 19 Juni 2019.
Finley, D.S. 1990. Pattern of calcium oxalate crystals in young tropical leaves: a possible role as an anti-herbivore defense.
Revista de Biologia Tropical (47) : 1-2.
Firmansyah, . A.P. 2017. Pengantar Perlindungan Tanaman. CV.
Inti Mediatama. Makassar.
34
Fizriyani, W. 2018. Pemakaian deterjen pengaruhi kualitas air sungai
brantas. nasional.republika.co.id. Diakses pada tangga 22 Mei 2018.
Franceschi, V.R. & P. A. Nakata. 2005. Calcium oxalate in plants:
formation and function. Annual Review Plant Biology (56): 41-
71. Gerbono, A. & A. S. Djarijah. 2005. Kerajinan Eceng Gondok.
Kanisius. Yogyakarta.
Handoko, H.B. 2009. Sukses Wirausaha Landry Di Rumah. PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.
Horner, H.T. & B.L. Wagner. 1995. Calcium Oxalate Formation in
Higher Plant. CRC Press. Florida. Huang, L.L.K., M.S. B. Ku, dan V. R. Franceschi. 2007. Correlations
between calcium oxalate crystals and photosynthetic activities in
palisade cells of shade adapted Peperomia glabella. Botanical
Studies. 48: 155-164. Ilarslan, H., R. Palmer, J. Imsande & H. Horner .1997. Quantitative
determination of calcium oxalate and oxalate in developing seeds
of soybean (Leguminosae).Am J Bot 84 (8): 1042. Indriyani, S. 2011. Pola Pertumbuhan Porang (Amorphophallus
muelleri Blume) dan Pengaruh Lingkungan terhadap
Kandungan Oksalat dan glukomannan Umbi. Universitas Airlangga Surabaya. Surabaya. Disertasi.
Karimun. 2018. Eceng. Karimun.web.id. Diakses pada tanggal 22
Mei 2018.
Karmana, O. 2006. Biologi. Grafindo Media Pratama. Bandung. Kesl, M. 2017. Monochoria vaginalis. www.biolib.cz. Diakses pada
tanggal 7 November 2018.
Kirk, R.E. & D. F. Othmer. 1982. Encyclopedia of Chemical
Technology. The Intersience and Encyclopedia Inc. New York.
Korth, K.L., S.J. Doege, S.H. Park, F.L. Goggin, Q. Wang, K.
Gomez, G. Liu, L. Jia, & P.A. Nakata. 2006. Medicago truncatula
mutants demonstrate the role of plant calcium oxalate crystals as an effective defense against chewing insectc. Plant Physiology,
141: 199-195.
Kuo, L., Maurice, and V.R. Franceschi.2007. Correlations between calcium oxalate crystals and photosynthetic activities in palisade
35
cells of shade adapted peperomia glabella. Botanical Studies, 48:
155-164. Liferdi, L. 2010. Efek pemberian fosfor terhadap pertumbuhan dan
status hara pada bibit Manggis. Journal of Horticulture 20 (1):
18-26.
Nayono, S.E. 2004. Metode pengolahan air limbah alternatif
untuk negara Berkembang. Universitas Negeri
Yogyakarta.Yogyakarta.
Mangoendidjojo, W. 2003. Dasar-dasar Pemuliaan Tanaman. Kanisius. Yogyakarta.
Manzen, A. M. 2004. Calcium oxalate deposits in leaves of
Corchorus olitorius as related to accumulation of toxic metals. Russian Journal of Plant Physology, 51: 314-319.
Marschner, H. 1995. Functions of Mineral Nutrients:
Micronutrients. In: Mineral Nutrition of Higher Plants, 2nd
Edition. Academic Press. London. Marschner, H. 1997. Mineral Nutrition of Higher Plants.
Academic Press Harcourt Brace and Company Tokyo.
Mou, B. 2008. Evaluation of oxalate concentration in the U.S. spinach gemplasm collection. Horticultural Science (6): 1690-
1693.
Pancho, J.V. & M. Soerjani. 1978. Aquatic Weeds of Southeast
Asia: a Systematic Account of Common Southeast Asian
Aquatic Weeds. University of the Philippines. Filipina.
Pandey, B.P. 1982. Plant anatomy. S.Chand and Company.ltd, New
Delhi. Parys, K. 2018. Common water hyacinth (Eichhornia crassipes).
www.invasive.org. Diakses pada tanggal 7 November 2018.
Percygrowroom. Phosphorus excess. percysgrowroom.com. Diakses pada tanggal 11 Juli 2019.
Prychid, C.J. and P.J. Rudall. 1999. Calcium oxalate crystals in
monocotyledons: a review of their structure and systematics.
Annals of Botany, 84: 725 – 739. Pkht. 2015. Eceng, Monochoria vaginalis. http://pkht.ipb.ac.id.
Diakses pada tanggal 22 Mei 2018.
Rahman, M.M., & O. Kawamura . 2011. Oxalate accumulation in forage plants: some agronomic, climatic and genetic aspects.
Asian-Aust. J. Anim. Sci. 24 (3): 439 – 448.
36
Ratnani, R.D., I. Hartat, & L. Kurnasari. 2011. Pemanfaatan Eceng
gondok (Eichornia crassipes) untuk menurunkan kandungan COD (Chemical Oxygen Demond), pH, bau, dan warna pada
limbah cair tahu. Momentum (7): 41-47.
Rosmarkam, A. & Yuwono. 2002. Ilmu Keburuan Tanah.
Kanisius. Yogyakarta. Saadi, A.I. & A.K. Mondal. 2012. Distribution of calcium oxalate
crystal containing idioblats in the leaves of Syngonium
podophyllum Schoot. Interntional Journal of Life Sciences Biotechnology and Pharma Research (1).
Santoso, A.M. 2013. Seminar Nasional X Pendidikan Biologi
FKIP UNS: Distribution of Calcium Oxalate Reduction of
Oxalates, and The Effect of Cultivation Method on its
Formation in Some Vegetables. Program Studi Pendidikan
Biologi Universitas Nusantara PGRI Kediri. Kediri.
Sari, D. A., H. Haeruddin, & S.Rudianti 2016. Analisis beban pencemaran deterjen dan indeks kualitas air di sungai banjir
Kanal barat, Semarang dan hubungannya dengan kelimpahan
fitoplankton. Diponegoro journal of Maqueres (5). Soeparman, H.M. & Suparmin. 2001. Pembuangan Tinja dan
Limbah Cair: Suatu Pengantar. Buku Kedokteran EGC.
Jakarta. Susilo, B., R. Damayanti & N. Izza. 2017. Teknik Bioenergi. UB
Press. Malang.
Suwahyono, U. 2017. Panduan Penggunaan Pupuk Organik.
Penebar Swadaya. Jakarta. Syaiful, A. 2018. Pencemaran kali Brantas parah.
www.radarmalang.id. Diakses pada tanggal 22 Mei 2018.
Waluyo, J. 2006. Biologi Dasar. Universitas Jember Press. Jember. Warintek. 2018. Monochoria vaginalis (Burm.F.) Pressi.
www.warintek.hol.es. Diakses pada tanggal 22 Mei 2018.
Widajanti, W., R. Rizka & Melviana. 2005. Studi Pengolahan Air
Sirkulasi Proses Painting dengan Menggunakan Lumpur Aktif. FMIPA Universitas Indonesia. Depok.
Widianto, L.S. 1997. The Effect Of Heavy Metal On The Growth
Of WaterHyacinth. Proceed Syimposium on Pest Seameo-Biotrop. Bogor.
37
Winagun, Y.W. 2005. Membangun Karakter Petani Organik
Sukses dalam Era Globalisasi. Kanisius. Yogyakarta.
38
LAMPIRAN
Lampiran 1. Tanaman Setelah Perlakuan
LG 1. Wewehan kontrol (P0)
LG 2. Wewehan perlakuan deterjen 0,05 ppm
39
LG 3. Wewehan perlakuan deterjen 0,5 ppm (P2)
LG 4. Eceng gondok kontrol (P0)
LG 5. Eceng gondok perlakuan deterjen 0,05 ppm (P1)
40
LG 6. Eceng gondok perlakuan deterjen 0,5 ppm (P2)
Lampiran 2. Hasil Analisis Statistika
LT 1. Hasil Uji ANOVA Jumlah Daun Eceng gondok dan Wewehan
LT 2. Hasil Uji ANOVA Pertumbuhan Tangkai Daun Eceng gondok
dan Wewehan
41
LT 3. Hasil Uji T Tidak Berpasangan Pertumbuhan Tangkai Daun
Eceng gondok dan Wewehan
LT 4. Hasil Uji ANOVA Kerapatan Kristal Kalsium Oksalat pada
Eceng gondok dan Wewehan
LT 5. Hasil Uji Tukey Kerapatan Kristal Kalsium Oksalat pada
Eceng gondok dan Wewehan
42
LT 6. Hasil Uji ANOVA Kerapatan Kristal Kalsium Oksalat pada
Helai Daun dan Tangkai Daun Eceng gondok
LT 7. Hasil Uji Tukey Kerapatan Kristal Kalsium Oksalat pada Helai
Daun dan Tangkai Daun Eceng gondok
LT 8. Hasil Uji ANOVA Kerapatan Kristal Kalsium Oksalat pada
Helai Daun dan Tangkai Daun Wewehan
43
LT 9. Hasil Uji Tukey Kerapatan Kristal Kalsium Oksalat pada Helai
Daun dan Tangkai Daun Wewehan
44
Lampiran 3. Kerapatan Kristal Kalsium Oksalat setiap Bentuk Kristal
LT 10. Kristal Kalsium Oksalat pada Eceng gondok dan Wewehan
Tanaman Organ
tanaman
Deterjen
(ppm)
Kerapatan Kristal (kristal/mm2)
Rafida
kecil
Rafida
sedang
Rafida
besar Druse Styloid
Eceng
gondok
Helai
Daun
0 5,38 ± 5,29 2,69 ± 3,11 0,59 ± 0,69 0,00 1,61 ± 2,88
0,05 3,77 ± 3,14 1,12 ± 1,35 0,39 ± 0,45 0,00 11,78 ±14,16
0,5 3,48 ± 6,96 0,62 ± 1,25 0,23 ± 0,46 0,00 10,10 ±7,76
Tangkai Daun
0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,13 ± 0,03
0,05 0,10 ± 0,07 0,00 0,00 0,00 7,28 ± 2,90
0,5 1,32 ± 0,13 0,00 0,00 0,00 6,62 ± 0,45
Wewehan
Helai
Daun
0 0,30 ± 0,21 0,75 ± 0,82 0,75 ± 0,92 0,00 0,00
0,05 1,44 ± 2,54 0,52 ± 0,65 0,46 ± 0,54 0,03 ± 0,07 0,00
0,5 1,44 ± 2,63 0,39 ± 0,79 0,30 ± 0,59 0,00 0,00
Tangkai
Daun
0 0,16 ± 0,33 0,16 ± 0,20 0,07 ± 0,13 0,00 0,00
0,05 0,13 ± 0,26 0,16 ± 0,33 0,95 ± 1,90 5,64 ± 11,29 0,00
0,5 0,00 0,00 0,00 0,13 ± 0,19 0,00
45
