LAPORAN PRAKTIKUM BIOLOGI TUMBUHAN (BE2201)PENGUKURAN NUTRISI TUMBUHAN, KANDUNGAN GULA, KLOROFIL DAN NITROGEN PADA TANAMANHIDROPONIK KANGKUNG (Ipomoea aquatic)

Tanggal Praktikum : 11 Februari 2014Tanggal Pengumpulan : 25 Maret 2014

Disusun Oleh:Afaf Setia Ashari (11212008) Arifah Qurrota Ayun (11212009)Rama Fadli (11212024)Timothy Wijaya Karnalim (11212028)

Dosen :Dr. Rizkita H.Dr. Ahmad FaizalAsisten :Nuraini (10610038)Dally Caherul S. (11211007)

LABORATORIUM REKAYASA HAYATIPROGRAM STUDI REKAYASA HAYATISEKOLAH DAN ILMU TEKNOLOGI HAYATIINSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG2014DAFTAR ISI

BAB I PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang 61.2 Tujuan 71.3 Hipotesis 7

BAB II TINJAUAN PUSTAKA2.1 Hidroponik 82.2 Tanaman kangkung 92.3 Pengaruh nutrisi terhadap pertumbuhan tanaman 102.4 Metode yang digunakan dalam mengukur kandungan gula, klorofil dan nitrogen pada tanaman 122.4.1Metode Winterman de Mots 142.4.2Metode Kromatografi kertas 152.4.3Metode pengukuran gula tereduksi 152.4.4Merode kuantifikasi nitrat dengan reagen Brusin 16

BAB III METODA KERJA 3.1Alat dan Bahan3.1.1Percobaan Hidroponik 3.1.2Pengukuran kandungan gula klorofil dan nitrogen pada tanaman kangkung 3.2Cara Kerja3.2.1Percobaan Hidroponik 183.2.2Pengukuran kandungan gula klorofil dan nitrogen pada tanaman kangkung3.2.2.1Kuantifikasi kadar klorofil berdasarkan metode Winterman de Mots 193.2.2.2Pemisahan pigmen klorofil menggunakan kromatografi kertas 193.2.2.3 Penentuan konsentrasi gula tereduksi pada buah jambu 203.2.2.4 Pengukuran kadar nitrogen dalam tanaman kangkung 203.2.2.5 Pengukuran konsentrasi nitrat pada akar 213.2.2.6 Pengukuran nitrat akar dengan metode brusin 21

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN4.1Hasil 224.2Pembahasan 27

BAB V KESIMPULAN5.1Kesimpulan 31

Daftar Pustaka 32Lampiran 33

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Alat dan bahan percobaan hidroponik 17Tabel 2. Alat dan bahan pengukuran kandungan gula, klorofil dan nitrogen 17Tabel 3. Perkembangan tinggi dan jumlah daun 22Tabel 4. Hasil konsentrasi klorofil total dari persamaan regresi kurva standar SPADmeter 23Tabel 5. Nilai Rf dari pigmen kangkung yang kekurangan unsur Mg 23Tabel 6. Jumlah Konsentrasi Nitrat pada Medium 23Tabel 7. Konsentrasi Nitrat pada akar 24Tabel 8. Konsentrasi glukosa pada jambu 25

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Klasifikasi tanaman kangkung air (Ipomoea aquatica) 10Gambar 2. Persamaan reaksi reagen Benedict dengan gula pereduksi 17Kurva 1. Kurva standar SPADmeter 22Kurva 2. Kurva standar brusin 24Kurva 3. Kurva standar asam salisilat 24Kurva 4. Kurva standar glukosa 25

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Praktikum ini dilakukan sebagai salah satu cara untuk menujukkan bahwa elemen esensial dibutuhkan, tanaman ditumbuhkan dalam lingkungan percobaan yang mana salah satu elemen dihilangkan (tidak diberikan). Kondisi tersebut tidak dapat diaplikasikan atau diterapkan pada medium yang kompleks, tanah misalnya. Nicholas-Theodore de Saussure, Julius Von Sachs, Jean Baptiste-Joseph, Dieudonne Boussingault dan Wilhem Knop menemukan alternatif untuk kendala tersebut, yaitu dengan menumbuhkan tanaman pada larutan nutrisi yang mengandung garam-garam organik saja. Metode tersebut membuktikan bahwa tumbuhan dapat memebuhi kebutuhannya hanya dari elemen-elemen anorgnik dan cahaya matahari saja. Teknik menumbuhkan tanaman tersebut adalah teknik hidroponik (Gericke, 1937).Pengembangan komoditas sayuran secara kuantitas dan kualitas dihadapkan pada semakin sempitnya lahan pertanian yang subur, terutama di Pulau Jawa. Sampai saat ini, kebutuhan konsumen terhadap sayuran yang berkualitas tinggi belum dapat dipenuhi dari sistem pertanian konvensional. Salah satu cara untuk menghasilkan produk sayuran yang berkualitas tinggi secara kontinyu dengan kuantitas yang tinggi per tanamannya adalah budidaya dengan sistem hidroponik.Pengembangan hidroponik di Indonesia cukup prospektif mengingat beberapa hal sebagai berikut, yaitu permintaan pasar sayuran berkualitas yang terus meningkat, kondisi lingkungan/ iklim yang tidak menunjang, kompetisi penggunaan lahan, dan adanya masalah degradasi tanah. Kendala pada sistem pertanian konvensional di Indonesia terjadi karena Indonesia merupakan negara tropis dengan kondisi lingkungan yang kurang menunjang seperti curah hujan yang tinggi. Kondisi tersebut dapat mengurangi keefektifan penggunaan pupuk kimia di lapangan karena pencucian hara tanah, sehingga menyebabkan pemborosan dan mengakibatkan tingkat kesuburan tanah yang rendah dengan produksi yang rendah secara kuantitas maupun kualitas. Suhu dan kelembaban udara tinggi sepanjang tahun cenderung menguntungkan perkembangan gulma, hama, dan penyakit. Di dataran tinggi, masalah erosi tanah dan persistensi organisme pengganggu tanaman (OPT) merupakan faktor pembatas produktivitas tanaman petani.

1.2 Tujuan 1. Menentukan pengaruh nutrisi terhadap pertumbuhan tanaman pada media tumbuh hidroponik.2. Menentukan kandungan gula pada tanaman hidroponik Ipomoea aquatica secara kualitatif dengan reagen benedict dan secara kuantitatif dengan spektrofotometer dan dengan metode refraktometer3. Menentukan pigmen tanaman hidroponik (Ipomoea aquatica) dengan metode kromatografi kertas dan Winterman de Mots. 4. Menentukan kandungan Nitrat pada medium tumbuh hidroponik dengan Metode Brusin dan kandungan nitrat pada akar dengan metode asam salisilat.

1.3 Hipotesis1. Defisiensi Mg akan berpengaruh terhadap warna daun yaitu muncul bintik-bintik kuning,2. Kandungan gula pada tanaman yang defisiensi Mg akan lebih sedikit dibandingkan dengan tanaman yabg ditumbuhkan dengan nutrisi lengkap karena Mg berhubungan dengan struktur pembentuk ring klorofil dan klorofil berperan penting dalam sintesis glukosa (C6H12O6) melalui reaksi fotosintesis,3. Pigmen klorofil yang dihasilkan tanaman yang defisiensi Mg akan lebih sedikit dibandingkan dengan tanaman yang ditumbuhkan dengan nutrisi lengkap.

32

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1Kultur HidroponikKultur hidroponik adalah metode penanaman tanaman tanpa menggunakan media tumbuh dari tanah. Secara harafiah hidroponik berarti penanaman dalam air yang mengandung campuran hara. Dalam praktek sekarang ini, hidroponik tidak terlepas dari penggunaan media tumbuh lain yang bukan tanah sebagai penopang pertumbuhan tanaman. Menurut Raffar (1993), sistem hidroponik merupakan cara produksi tanaman yang sangat efektif. Sistem ini dikembangkan berdasarkan alasan bahwa jika tanaman diberi kondisi pertumbuhan yang optimal, maka potensi maksimum untuk berproduksi dapat tercapai. Hal ini berhubungan dengan pertumbuhan sistem perakaran tanaman, di mana pertumbuhan perakaran tanaman yang optimum akan menghasilkan pertumbuhan tunas atau bagian atas yang sangat tinggi. Pada sistem hidroponik, larutan nutrisi yang diberikan mengandung komposisi garam-garam organik yang berimbang untuk menumbuhkan perakaran dengan kondisi lingkungan perakaran yang ideal. Beberapa pakar hidroponik mengemukakan beberapa kelebihan dan kekurangan sistem hidroponik dibandingkan dengan pertanian konvensional (Del Rosario dan Santos 1990; Chow 1990). Kelebihan sistem hidroponik antara lain adalah : 1) penggunaan lahan lebih efisien, 2) tanaman berproduksi tanpa menggunakan tanah, 3) tidak ada resiko untuk penanaman terus menerus sepanjang tahun, 4) kuantitas dan kualitas produksi lebih tinggi dan lebih bersih, 5) penggunaan pupuk dan air lebih efisien, 6) periode tanam lebih pendek, dan 7) pengendalian hama dan penyakit lebih mudah.

Kekurangan sistem hidroponik, antara lain adalah : 1) membutuhkan modal yang besar; 2) pada Close System (nutrisi disirkulasi), jika ada tanaman yang terserang patogen maka dalam waktu yang sangat singkat seluruh tanaman akan terkena serangan tersebut; dan 3) pada kultur substrat, kapasitas memegang air media substrat lebih kecil daripada media tanah; sedangkan pada kultur air volume air dan jumlah nutrisi sangat terbatas sehingga akan menyebabkan pelayuan tanaman yang cepat dan stres yang serius.

2.2 Tanaman Kangkung (Ipomoea aquatica) Ipomoea aquatica

Scientific classification

Kingdom:Plantae

(unranked):Angiosperms

(unranked):Eudicots

(unranked):Asterids

Order:Solanales

Family:Convolvulaceae

Genus:Ipomoea

Species:I. aquatica

Binomial name

Ipomoea aquaticaForssk.

Gambar 1. Klasifikasi tanaman kangkung air (Ipomoea aquatica)

Kangkung air (Ipomoea aquatica) merupakan sejenis tumbuhan yang termasuk jenis sayur-sayuran dan ditanam sebagai makanan. Kangkung banyak terdapat di kawasan Asia dan merupakan tumbuhan yang dapat dijumpai hampir di mana-mana terutama di kawasan berair (Anonim, 2011). Kangkung termasuk suku Convolvulaceae atau keluarga kangkungkangkungan, merupakan tanaman yang tumbuh cepat dan memberikan hasil dalam waktu 4-6 minggu sejak dari benih. Tanaman dengan panjang 30-50 cm ini merambat pada lumpur

2.3 Pengaruh Nutrisi Terhadap Pertumbuhan TanamanGejala defisiensi hara atau kahat hara secara visual umumnya telah cukup membantu dalam mendiagnosis gangguan hara. Apabila tanaman tidak menerima hara yang cukup maka pertumbuhannya akan lemah dan perkembangannya tampak abnormal. Menurut Baligar dan Duncan (1990) diagnosis defisiensi hara pada tanaman dapat dilakukan dengan dua pendekatan, yaitu pendekatan dengan diagnosis gejala visual dan analisis tanaman.Semua tanaman hijau memerlukan seperangkat dasar hara mineral yang sama dan berbagai unsur digunakan oleh tanaman yang berbeda untuk menghasilkan tujuan akhir yang sama. Tanaman tingkat tinggi membutuhkan 13 jenis hara esensial yang terdiri atas kelompok hara makro dan mikro, meskipun pengelompokan tersebut masih diperdebatkan karena hara mikro tertentu dapat menjadi hara makro untuk tanaman lain (Marschner, 1986). Diagnosis berdasarkan gejala visual di lapangan sangat komplek dan sulit, terutama bila kejadian kahat lebih dari satu hara mineral secara simultan atau kahat hara tertentu bersamaan dengan toksik hara yang lain. Salah satu metode untuk menentukan unsur hara esensial bagi tanaman adalah dengan menganalisis secara kimia semua unsur yang dikandung oleh tumbuhan sehat.Kebutuhan tanaman yang satu dengan yang lainnya terhadap hara berbeda, baik mengenai jumlahnya atau bahkan juga jenisnya. Untuk mengetahui kebutuhan unsur-unsur yang diperlukan tanaman dapat dilakukan dengan teknik water-culture (hidroponik). Suatu tanaman apabila kekurangan unsur hara akan mengalami gangguan pertumbuhan dan penyakit akibat kahat unsur hara ini dapat ditangani dengan memberikan unsur hara yang kekurangan tersebut. Marschner (1986) mengatakan tanaman yang kahat Nitrogen, pertumbuhannya lamban daun pucat dan tidak hijau berseri warnanya. Bila kekurangannya sangat parah maka daun akan berubah menjadi hijau muda dan kuning dan daun yang paling bawah (dewasa) yang menderita dulu kemudian terus keatas (Wijayani dkk, 1998). Tanaman yang kahat Fosfor, warna daun berubah lebih tua tetapi tidak merata sedangkan akar tumbuh tidak sempurna. Apabila tanaman kahat Kalium, daun paling bawah berubah warna menjadi coklat dengan bercak-bercak gelap dan dalam keadaan parah daun menjadi keriting. Sedangkan tanaman yang kahat Kalsium maka daun akan tumbuh tidak normal. Rai (2002) mengatakan tanaman yang kahat hara Magnesium maka klorofil tidak terbentuk karena unsur tersebut esensial bagi molekul klorofil.2.4 Metode yang digunakan dalam pengukuran kandungan glukosa, pigmen klorofil, dan nitrat Glukosa adalah suatu aldoheksosa dan sering disebut dekstrosa karena mempunyai sifat dapat memutar cahaya terpolarisasi kearah kanan. Di alam, glukosa terdapat dalam buah-buahan dan madu lebah. Dalam alam glukosa dihasilkan dari reaksi antara karbon dioksida dan air dengan bantuan sinar matahari dan klorofil dalam daun. Proses ini disebut fotosintesis dan glukosa yang terbentuk terus digunakan untuk pembentukan amilum atau selulosa. Sebagian besar monosakarida dikenal sebagai heksosa, karena terdiri atas 6-rantai atau cincin Karbon. Atom-atom Hidrogen dan Oksigen terikat pada rantai atau cincin ini secara terpisah atau sebagai gugus hidroksil (OH). Ada tiga jenis heksosa yang penting dalam ilmu gizi yaitu glukosa, fruktosa dan galaktosa. Ketiga macam monosakarida ini mengandung jenis dan jumlah atom yang sama, yaitu 6 atom Karbon, 12 atom Hidrogen dan 6 atom Oksigen. Perbedaannya hanya terletak pada cara penyusunan atom-atom Hidrogen dan Oksigen di sekitar atom-atom Karbon. Perbedaan dalam susunan atom inilah yang menyebabkan perbedaan dalam tingkat kemanisan, daya larut dan sifat lain ketiga monosakarida tersebut. Monosakarida yang terdapat di alam pada umumnya terdapat dalam bentuk isomer dekstro (D). Gugus hidroksil pada atom karbon nomor 2 terletak di sebelah kanan. Struktur kimianya dapat berupa struktur terbuka atau struktur cincin (Poedjiadi, A., 2006). Klorofil adalah pigmen hijau yang ada dalam kloroplastida. Pada umumnya klorofil terdapat pada kloroplas sel-sel mesofil daun, yaitu pada sel-sel parenkim palisade dan atau parenkim bunga karang. Dalam kloroplas, klorofil terdapat pada membran thylakoid grana. Pada tumbuhan tingkat tinggi terdapat dua jenis klorofil yaitu klorofil-a dan klorofil-b. Pada keadaan normal, proporsi klorofil-a jauh lebih banyak daripada klorofil-b. Selain klorofil, pada membran thylakoid juga terdapat pigmen-pigmen lain, baik yang berupa turunan-turunan klorofil-a maupun pigmen lainnya. Kumpulan bermacam-macam pigmen fotosintesis disebut fotosintem, berperan menjerap energi cahaya (foton, kuantum) pada reaksi terang untuk menghasilkan energi kimia berupa ATP dan NADPH2. Contoh turunan klorofil-a yang berperan penting pada fotosintesis adalah feofitin (kloforil-a yang kehilangan inti Mg, menjadi salah satu komponen fotosintem II), pigmen yang peka terhadap 680 nm (P680 = sebagai pusat reaksi fotosistem II) , dan P700 (menjadi pusat reaksi fotosintem I). Pigmen yang lain antara lain carotenoida dan Xantofil (Taiz & Zeiger, 2003).

2.4.1 Metode Witermans de MotsMetode penentuan klorofil adalah dengan teknik Spektroskopi dengan spektrofotometer UV. Pengukuran kadar klorofil secara spektrofotometrik didasarkan pada hukum LambertBeer yang menyatakan bahwa besarnya serapan (A) proporsional dengan besarnya konsentrasi (c) dari zat uji. Secara matematis Hukum Lambert-Beer dinyatakan dengan persamaanA = bcDimana: = epsilon atau Absorptivitas Molar (M-1cm-1)b = lebar celah (cm)c = konsentrasi (M)Dari persamaan di atas dapat diketahui bahwa serapan (A) tidak memiliki satuan dan biasanya dinyatakan dengan unit absorbansi. Absorptivitas Molar pada persamaan di atas adalah karakteristik suatu zat yang menginformasikan berapa banyak cahaya yang diserap oleh molekul zat tersebut pada panjang gelombang tertentu. Semakin besar nilai Absorptivitas Molar suatu zat maka semakin banyak cahaya yang diabsorbsi olehnya, atau dengan kata lain nilai serapan (A) akan semakin besar. Hukum Lambert-Beer di atas berlaku pada larutan dengan konsentrasi kurang dari sama dengan 0.01 M untuk sebagian besar zat (Praharyawan, 2012).Ada beberapa metode untuk menghitung kadar klorofil total, klorofil a dan kolrofil b yang telah dirumuskan. Salah satunya adalah :Metode Wintermans and De Mots (1965), menggunakan palarut ethanol (ethyl alchohol) 96 % dan mengukur absorbansi (A) larutan klorofil pada panjang gelombang () = 649 dan 665 nm. Larutan yang berwarna akan menyerap panjang gelombang sinar tertentu. Setiap larutan akan menyerap panjang gelombang tertentu secara maksimal. Angka serapan terbesar untuk panjang gelombang tertentu menggambarkan panjang gelombang yang paling sesuai untuk larutan tersebut. Angka ini akan tergantung dari jenis zat terlarut dan pelarutnya. Semakin banyak zat terlarut akan menyerap panjang gelombang tertentu lebih besar. Dengan demikian perbedaan serapan sinar menunjukkan intensitas zat terlarut yang diukur. Ada hubungan antara penyerapan sinar atau panjang gelombang tertentu denan konsentrasi larutan. Besarnya sinat diserap larutan disebut Optical density (OD) atau nilai Absorbansi . Sebagian sinar yang tidak terserap merupakan sinar yang dilewatkan (transmit), disebut nilai transmitan. Biasanya dinyatakan dalam persen (%) (Edward, et al, 1983).

2.4.2 Metode Kromatografi KertasDaun sebagai organ fotosintetik memiliki bermacam-macam pigment aseptor elektron yang mendukung proses fotosintesis. Untuk melihat macam pigmen harus dilakukan ekstraksi jaringan daun, kemudian dilakukan pemisahan.Pigmen daun dapat dideterminasi secara kualitatif dan kuantitatif. Secara kualitatif, macam pigmen daun dapat dideteksi dengan metode kromatografi. Ada beberapa macam teknik kromatografi, dari teknik yang sederhana sampai teknik modern. Teknik sederhana dapat dilakukan dengan Kromatografi Kertas (KKt) dengan menggunakan kertas Watmann 3. Deteksi cara sederhana terhadap macam pigmen daun dengan teknik kromatografi kertas pada dasarnya melakukan pemisahan zat dengan menggunakan larutan pengembang (eluen) yaitu campuran pelarut organik dengan perbandingan tertentu yang sesuai sesuai sifat zat dalam ekstrak pigmen daun yang hendak dipisahkan. Setelah ekstrak pigmen daun yang ditotolkan pada kertas Watmann 3 dicelupkan dalam larutan pengembang dalam bejana tertutup yang jenuh uap larutan pegembang, zat yang paling larut akan merambat dengan lebih cepat pada kertas Watmann, begitu pula sebaliknya. Karena itu akan diperoleh jarak rambat golongan zat yang satu dengan golongan zat lain yang berbeda tingkat kelarutannya dalam larutan pengembang (Edward, et al, 1983).2.4.3 Metode Pengukuran Konsentrasi Gula TereduksiUntuk menguji konsentrasi gula pereduksi digunakan reagen Benedict. Pereaksi Benedict terdiri dari Kupri sulfat, Natrium sitrat dan Natrium karbonat. Dimasukkan sekian mL pereaksi dalam tabung reaksi lalu sekian tetes larutan, kemudian tabung reaksi ditempatkan dalam air mendidih selama 5 menit. Timbulnya endapan warna hijau, kuning atau merah orange menunjukkan adanya gula pereduksi (Dewitt, 2005).

Gambar 2. Persamaan reaksi reagen Benedict dengan gula pereduksi

2.4.4 Metode Kuantifikasi Kandungan Nitrat dengan BrusinMetode yang umum digunakan dalam penentuan kadar Nitrat adalah metode Brusin-Spektrofotometri. Prinsip dari metode tersebut yaitu, nitrat dalam suasana asam dengan Brusin Sulfat dan Asam Sulfanilat membentuk senyawa kompleks yang berwarna kuning. Warna kuning yang terjadi diukur intensitasnya dengan spektrofotometer pada panjang gelombang tertentu (Alianto, et al, 2013).

BAB IIIMETODE KERJA

3.1Alat dan Bahan3.1.1 Percobaan HidroponikAlatBahan

Baki Styrofoam Tanaman kangkungMarker tahan airPenggarispH meterKapasBatang pengadukCa(NO)3MgSO4.7H2OKH2PO4Fe-EDTANaNO3MgCl2NaH2PO4CaCl2KClH3BO3MnCl2.4H2OZnClCuCl2.2H2O

Tabel 1. Alat dan bahan percobaan hidroponik

3.1.2 Pengukuran Kandungan Gula, Klorofil dan NitrogenAlatBahan

Spektrofotometer Mortar pestelCorongLabu ukurSaringan buchnerPenangas airBatang pengadukTabung reaksiCuvet spektroSPAD meterPenggaris Gelas kimiaKertas kromatografAluminium foilAlkohol 96%Kertas saringAsetonHClH2SO4Reagen brasin sulfatAkuadesTissue Larutan seigneftLarutan nesslerAmoniumNitratLarutan benedict

Tabel 2. Alat dan bahan pengukuran kandungan gula, klorofil dan nitrogen

3.2Cara Kerja3.2.1Percobaan HidroponikLarutan stok disiapkan secara satu larutan stok per kelompok dan akan dipakai bersama. Disiapkan sebuah gelas ukur berukuran satu liter dan dimasukkan zat kimia sesuai yang tetera pada tabel dikalikan empat. Lalu ditambahkan akuades hingga 1 L. Disiapkan pula 3 L akuades murni.Styrofoam dipersiapkan seukuran dengan baki. Styrofoam kemudian dilubangi di lima titik yang kiranya seukuran dengan batang kangkung. Lima buah kangkung dimaukkan pada lubang tersebut dengan akar menghadap bawah baki. Kangkung diukur tingginya dimulai dari styrofoam dan dihitung pula daunnya pada setiap kangkung. Apabila lubang yang dibuat terlalu besar maka dapat digunakan kapas untuk memenuhi lubang agar kangkung tidak longgar dan merosot.Baki diisi dengan laruta nutrien yang telah disiapkan dahulu lalu ditambahkan pula 3 L akuades yang telah disiapkan. Dipastikan bahwa pH dari larutan dalam baki kini ada antara 6,00-6,50(pengukuran dilakukan dengan diiringi pengadukan). Apabila pH larutan lebih tinggi maka ditambahkan HCl dan apabila pH larutan lebih rendah ditambahkan NaOH. kemudian diambil sampel medium dari baki untuk disimpan dalam kulkas. Batas air ditandai dengan spidol marker tahan air. Kemudian baki ditutup dengan styrofoam yang telah diisi kangkung. Setelah selesai baki ditaruh di tempat yang mendapat cahaya matahari, kemudian dilakukan duplo untuk baki kedua.Untuk pemeliharaan tanaman dilakukan dengan penambahan akuades pada baki hingga mencapai batas marker tiap harinya. Untuk tiap 3 hari sekali akan dilakukan pengecekan pH dengan pH meter dan dipastikan bahwa pH larutan berkisar antara 6,00-6,50. Lalu setiap seminggu sekali akan dilakukan pengukuran tinggi batang dan penghitungan jumlah daun kangkung.3.2.2 Pengukuran kadar gula, klorofil dan nitrogen3.2.2.1 Kuantifikasi kadar klorofil berdasarkan metode Winterman de MotsSetelah 3 minggu pemeliharaan maka dipanenlah kangkung tersebut dan diperiksa kadar gula, klorofil,dan nitrogennya. Segram daun tanaman kangkung dari tiap baki diambil dengan sebelumnya dilakukan pengukuran kadar klorofil dengan menggunakan SPAD meter ,lalu dirata-ratakan apabila menggunakan lebih dari satu daun tiap bakinya. Kemudian sampel digerus dalam mortar dan dilakukan ekstraksi dengan alkohol 96% sebanyak 50 ml. Sambil dilakukan ekstraksi seseorang yang terpilih akan terpisah dari kelompok dan setiap daun keempat dari tiap kangkung dilakukan pengukuran kadar klorofilnya oleh orang tersebut menggunakan SPAD meter. Ekstrak kemudian disaring dalam saringan buchner. Filtrat yang didapat kemudian dimasukkan dalam labu ukur 100 ml dan ditambahkan alkohol hingga 100 ml. Kemudian larutan tersebut diukur kadar klorofilnya dengan menghitung absorbansi menggunakan spektrofotometer dengan panjang gelombang 649 nm dan 665 nm. Kemudian menggunakan data dari percobaan tiap kelompok dibuatlah sebuah kurva standar . Setelah kurva standar terbentuk dibuatlah persamaannya dan diisikan menurut hasil SPAD tiap pohonnya.3.2.2.2 Pemisahan pigmen klorofil menggunakan kromatografikertasSampel daun sejumlah segram diambil lagi dan digerus dalam mortar . Kemudian diekstraksi dengan alkohol 50 ml. Kemudian hasil ekstrak disaring dalam saringan buchner. Ekstrak kemudian dimasukkan dalam kontainer dan ditaruh juga kertas kromatograf dalam keadaan tegak dan kertas tersebut ditahan. Kini tinggal ditunggu sampai batas yang telah disiapkan di kertas kromatograf(2 cm dari atas) dicapai. Nantinya Rf dari tiap warna akan dihitung dengan menggunakan perbandingan jarak yang dilalui eluen dan pelarut.3.2.2.3 Penentuan konsentrasi gula tereduksi pada buah jambuBuah jambu diambil sebanyak 3 gram dan digerus dalam mortar . Kemudian dilakukan ekstraksi dengan larutan benedict 2,5 ml dan setelah itu larutan disentrifuga . Supernatan dari hasil sentrifuga kemudian diambil dan dibaca absorbansinya dengan menggunakan panjang gelombang 700 nm pada spektrofotometer.Supernatan juga dicoba pada refraktometer agar didapatkan kadar glukosanya melalui refraktometer. Kemudian dibuatlah larutan standar dari larutan glukosa yang dikurangi molaritasnya secara bertahap oleh tiap kelompok. Larutan glukosa tersebut kemudian dilakukan pengukuran absorbansinya dengan menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 700 nm. Kemudian dibuatlah kurva standar glukosanya. Kemudian setelah mendapatkan kurva standar glukosanya absorbansi glukosa jambu dihitung untuk mendapatkan jumlah glukosa yang terkandung dalam jambu tersebut.3.2.2.4 Pengukuran Kadar Nitrogen dalam Tanaman Kangkung10 ml sampel medium sebelum dan sesudah dari setiap baki diambil dan ditambahkan dengan 2 ml NaCl, 10 ml H2SO4 , dan 0,5 ml reagen brusin sulfat. Namun kegiatan penambahan reagen dan lainnya pada sampel dilakukan bersama kelompok lain di ruang asam sehingga harus menunggu satu sama lain. Kemudian larutan diaduk lalu dipanaskan pada suhu didih (95oC) selama 20 menit, kemudian sampel diambil dan dicek absorbansinya dengan menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 507 nm. Namun dalam keadaan seperti kemarin ternyata pembacaan spektrofotometer tidak dapat dilakukan karena terlalu pekat sehingga dilakukan pengenceran dahulu baru dilakukan pembacaan absorbansi dengan spektrofotometer. Kemudian dengan hasil yang didapat tersebut dibuatlah sebuah kurva yang dapat digunakan untuk mendapatkan nilai kadar nitrogen awal dan akhir sehingga dapat diketahui kadar nitrogen yang telah diserap.3.2.2.5 Pengukuran Konsentrasi Nitrat pada AkarSampel akar diambil sebanyak 1 gram kemudian digunakan nitrogen cair agar memudahkan dalam penggerusan. Kemudian akar tersebut digerus dalam mortar dan diekstraksi menggunakan alkohol 96% sebanyak 50 ml. Kemudian hasil ekstraksi tersebut dilakukan sentrifuga. Supernatan kemudian diambil dan dibagi menjadi dua bagian secukupnya. Salah satunya diambil sejumlah 0,25 ml kemudian diberikan asam salisilat 0,8 ml. Larutan tersebut kemudian didiamkan selama 20 menit lalu ditambahkan 19 ml 2N NaOH. Kemudian dinginkan larutan pada suhu ruangan dan dilakukan pengecekan absorbansi pada panjang gelombang 410 nm pada spektrfotometer. Kemudian dibuat kurva dari absorbansi yang telah didapat.3.2.2.6 Pengukuran Nitrat Akar dengan Metode BrusinSampel akar diambil sebanyak 1 gram kemudian digunakan nitrogen cair agar memudahkan dalam penggerusan. Kemudian akar tersebut digerus dalam mortar dan diekstraksi menggunakan alkohol 96% sebanyak 50 ml. Kemudian hasil ekstraksi tersebut dilakukan sentrifuga. Supernatan kemudian diambil dan dibagi menjadi dua bagian secukupnya. Salah satunya telah dipakai pada percobaan diatas. Kemudian bagian satunya lagi sebanyak 5 ml ditambahkan dengan 2 ml NaCl, 10 ml H2SO4 , dan 0,5 ml reagen brusin sulfat. Namun kegiatan penambahan reagen dan lainnya pada sampel dilakukan bersama kelompok lain di ruang asam sehingga harus menunggu satu sama lain. Kemudian larutan diaduk lalu dipanaskan pada suhu didih (95oC) selama 20 menit, kemudian sampel diambil dan dicek absorbansinya dengan menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 507 nm. Kurva kemudian dibuat dari data absorbansi yang didapat.

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN

4.1Hasil1. Perkembangan Tinggi dan Jumlah Daun pada Tanaman KangkungNomor TanamanMinggu 1Minggu 2Minggu 3Minggu 4

Tinggi (cm)Jumlah daunTinggi (cm)Jumlah daunTinggi (cm)Jumlah daunTinggi (cm)Jumlah daun

18.70810.80817.301021.3012

29.80711.60919.801126.0013

38.5089.50918.001423.2019

411.60816.30726.201332.0021

58.70611.90718.90925.1014

69.25711.70716.802426.3029

710.20813.50621.10927.5010

89.10811.401018.501324.2015

912.70813.60723.601328.8019

1013.70615.30620.901231.7018

Tabel 3. Perkembangan tinggi dan jumlah daun

2. Percobaan kuantifikasi kadar klorofil berdasarkan metode Winterman de Mots

Kurva 1. Kurva standar SPADmeterBerdasarkan Kurva 1. diperoleh tabel nilai konsentrasi total; Tabel 4.No.BakiKlorofil Total (mg/mL)

12Baki 1Baki 2

130.033.55.73647.1816

233.134.77.01647.6770

332.732.36.85126.6861

427.536.44.70428.3789

521.833.62.35067.2228

Tabel 4. Hasil konsentrasi klorofil total dari persamaan regresi kurva standar SPADmeter

3. Pemisahan pigmen klorofil menggunakan kromatografi kertasSpotWarnaRfPigmen

1Hijau0.378Klorofil

2Kuning0.408Kromoplas

Tabel 5. Nilai Rf dari pigmen kangkung yang kekurangan unsur Mg

4. Jumlah konsentrasi Nitrat pada medium awal, akhir, dan selisihnyaNoMediumAbsorbansiKonsentrasi nitrat (mM)

1Medium Awal1.05645.48571429

2Medium Akhir baki 10.69624.91428571

3Medium Akhir baki 21.08225.25714286

4Medium Awal Medium Akhir 1-20.57

5Medium Awal Medium Akhir 2-20.23

Tabel 6. Jumlah Konsentrasi Nitrat pada Medium

Berdasarkan Tabel 6. didapatkan berdasarkan kurva standar brusin; Kurva 2

Kurva 2. Kurva standar Brusin

5. Jumlah konsentrasi nitrat pada akar NoKonsentrasi nitratAbsorbansiKonsentrasi Nitrat (mM/gram daun)

1Baki 10.388-0.770773639

2Baki 20.430.432664756

Tabel 7. Konsentrasi Nitrat pada akar

Data Tabel 7. diperoleh berdasarkan kurva standar asam salisilat; Kurva 3.

Kurva 3. Kurva standar asam salisilat

6. Konsentrasi glukosa pada buah jambuAbsorbansi GlukosaKonsentrasi Glukosa (mM)

Jambu0,42144.70588

Tabel 8. Konsentrasi glukosa pada jambu

Data Tabel 8. diperoleh berdasarkan kurva standar asam salisilat; Kurva 4.

Kurva 4. Kurva standar glukosa

7. Nilai refraktrometer pada glukosa : 1%.

4.2PembahasanPenulis menanam kangkung dengan media yang memiliki defisiensi magnesium. Pada minggu pertama percobaan (11 Februari 2014), tinggi rata-rata tanaman sebesar 10.23 cm dan rata-rata jumlah daun 7 helai. Perkembangan tanaman kangkung minggu kedua adalah memiliki rata-rata kenaikan tinggi sebesar 12.56 cm dan rata-rata jumlah daun 8 helai. Minggu ketiga rata-rata kenaikan tinggi tanaman penulis sebesar 20.11 cm dan rata-rata jumlah daun 13 helai. Lalu, pada minggu terakhir pengamatan atau minggu keempat rata-rata kenaikan tinggi pada tanaman kangkung penulis adalah menjadi 26.61 cm dan rata-rata jumlah daun 17 helai.Dalam percobaan ini penulis membandingkan data yang penulis punya dengan data dari kangkung yang diberikan nutrien lengkap. Perkembangan tanaman dengan nutrien lengkap pada minggu pertama adalah rata-rata tingginya sebesar 15.48 cm. Minggu kedua sebesar 16.45 cm. Dan minggu ketiga sebesar 20.42 cm. Suatu tanaman memiliki beberapa nutrien yang dibutuhkan untuk tumbuh yaitu terdiri dari makronutrien dan mikronutrien. Pada percobaan kali ini penulis menumbuhkan kangkung pada medium dengan defisiesi magnesium. Magnesium adalah salahsatu unsur pembentuk klorofil, sehingga bila suatu tanaman mengalami defisiensi magnesium maka tanaman tersebut akan mengalami klorosis atau warna kekuningan pada urat daun (Taiz dan Zeiger, 2002). Ini menandakan tanaman tersebut sedikit menghasilkan klorofil dibandingkan tanaman normal. Gejala klorosis antar urat daun, terjadi pertama di daun yang lebih tua karena mobilitas elemen ini. Gejala tambahan kekurangan magnesium adalah gugur prematurnya daun (Taiz dan Zeiger, 2002). Pada percobaan ini rata-rata kenaikan tinggi tanaman yang memiliki defisiensi magnesium lebih tinggi daripada tanaman yang memiliki nutrien lengkap. Menurut literature yang berpengaruh pada tinggi tanaman adalah hormone auksin dan sitokinin, gen, cahaya, O2, suhu, kelembapan, nutrisi, dan air. Mungkin memang seharusnya tinggi tanaman penulis lebih pendek dari tinggi tanaman normal, karena defisiensi magnesium pada nutrien tanaman berpengaruh pada berkurangnya efisiensi fotosintesis yang artinya konsentrasi glukosa pada tanaman penulis lebih rendah dari tanaman normal. Konsentrasi glukosa berpengaruh pada konsentrasi hormone pada tanaman. Tapi seperti yang telah dipaparkan di atas, faktor lain juga berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman. Tanaman penulis lebih terkena cahaya dan lebih banyak kandungan O2 pada medium karena sering dikocok. Sehingga tanaman penulis lebih tinggi dari tanaman yang normal. Percobaan yang penulis amati pada hidroponik kangkung diberi perlakuan tanpa penambahan unsur Magensium (Mg). Magnesium merupakan unsur utama penyusun klorofil dalam tanaman. Akibat perlakuan yang dibuat tanpa pemberian Magnesium secara fisik diperoleh tanaman kangkung yang mengalami klorosis. Klorosis merupakan keadaan jaringan tumbuhan khususnya padadaun yang kekuranganklorofil, sehingga tidak berwarnahijau, melainkan kuning atau pucat hampir putih (Taiz & Zeiger, 2003). Perubahan daun yang berwarna kuning diikuti pengurangan klorofil total. Percobaan yang dilakukan penulis diperoleh klorofil total rata-rata pada baki 1 dan baki 2 adalah 5,3318 mg/mL dan 7,4293 mg/mL masing-masingnya, sedangkan pada tanaman kontrol diperoleh klorofil total rata-rata pada baki 1 dan baki 2 adalah 11,0878 mg/mL dan 10,3077 mg/mL masing-masingnya. Berdasarkan hasil tersebut, maka terbukti bahwa kangkung yang tanpa diberi perlakuan unsur Magnesium terbukti bahwa tanaman mengalami penurunan jumlah klorofil total. Pengambilan data klorofil total diambil pada daun ke posisi keempat karena daun posisi keempat dari pertumbuhan tanaman dinilai memperoleh cahaya tampak dari matahari yang optimum (Edward, et al, 1983).Pada Uji Kromatografi Lapis Tipis kertas digunakan alkohol digunakan sebagai medium fasa gerak larutan polar. Larutan bersifat polar maka akan terkapilaritasi bersama pelarut polar (alkohol). Pigmen yang merupakan senyawa organik akan terkapilaritasi bersama alkohol. Perbedaan Rf antara KLT dengan eluen klorofil dan kromoplas terjadi karena adanya perbedaan polaritas. Jika Rf lebih kecil, berarti eluen memiliki tingkat polaritas yang lebih tinggi dan sebaliknya. Percobaan yang dilakukan penulis diperoleh Rf klorofil dan Rf kromoplas sebesar 0,378 dan 0,408 secara berurutan. Menurut literatur, Rf klorofil dan kromoplas paada tanaman kangkung yang diberi perlakuan tanpa penambahan unsur Mg sebesar 0,46 dan 0,5 masing-masingnya. Menurut Dewitt, tanaman yang tanpa diberi mengalami penurunan Rf masing-masing pigmennya. Berdasarkan perbandingan tersebut, terbukti bahwa kangkung yang tanpa diberi Mg akan mengalami penurunan Rf dan hasil percobaan sesuai dengan literatur.Penulis juga mengukur konsentrasi nitrat pada medium awal dan pada medium akhir. Selisih konsentrasi nitrat yang penulis dapat dari medium awal dan akhir penulis adalah 20.57 dan 20.53. Sedangkan konsentrasi nitrat pada akar yang penulis punya adalah -0.77 dan 0.43. Tanaman menyerap nitrat sebagai kebutuhan untuk membentuk protein dan senyawa lainnya. Menurut literature jika penyerapannya dalam bentuk 100% nitrat dampaknya hanya sebagian kecil nitrat yang diasimilasi oleh akar dan yang lainnya ditransspor ke batang. Medium penulis menyerap N dengan bentuk 100% nitrat sehingga kandungan asimilasi nitrat pada akar kangkung penulis sangat rendah. Kemungkinan nitrat kami terbawa ke batang sebagian. Atau sudah teranabolisme menjadi protein. Atau hilang menjadi uap. Sehingga kandungan nitrat akar penulis lebih rendah dari kandungan nitrat yang hilang dari medium awal.Bila dibandingkan dengan nitrat yang mediumnya lengkap selisih medium pada baki 1 nya 7.49 dan selisih medium pada baki-2 16.62. Sedangkan konsentrasi nitrat pada akarnya yaitu 13.9 dan 9.22. konsentrasi nitrat akar medium lengkap lebih banyak dari konsentrasi nitrat penulis yang mediumya defisiensi magnesium. Hal ini sesuai karena rata-rata tinggi tanaman kami lebih tinggi dari rata-rata tinggi medium normal. Karena nitrat merupakan kebutuhan untuk membuat protein dan protein ada dalam tiap sel. Makin tinggi tanaman, makin banyak sel. Sehingga akan lumrah bila tanaman kami memiliki asimilasi nitrogen lebih rendah dari tanaman normal pada akar, karena digunakan untuk membuat protein pada sel.Percobaan konsentrasi gula tereduksi pada buah jambu menggunakan reagen Benedict. Reagen Benedict terdiri dari Kupri sulfat, Natrium sitrat dan Natrium karbonat. Dimasukkan sekian mL pereaksi dalam tabung reaksi lalu sekian tetes larutan, kemudian tabung reaksi ditempatkan dalam air mendidih selama 5 menit. Timbulnya endapan menghasilkan warna merah pada hasil uji menunjukkan adanya gula pereduksi (Dewitt, 2005).

Berdasarkan percobaan penulis, penulis mendapatkan nilai konsentrasi glukosa pada percobaan sprektrofotometer yaitu 44.708 dan pada percobaan refraktofotometer yaitu 1.0%. Konsentrasi refraktofotometer menurut literatur adalah sebesar 3.0% - 4.0%. Hasil pada percobaan ini tidak sesuai dengan literatur karena asimilasi glukosa bergantung pada efisiensi fotosintesis pada tiap tanaman itu sendiri, efisiensi ini memengaruhi kadar glukosa pada buah.

BAB VKESIMPULAN

1. Pengaruh nutrisi terhadap pertumbuhan tanaman adalah bisa dilihat dari tinggi tanaman dan jumlah daun yang bervariasi tiap berbedanya defisiensi medium.2. Kandungan glukosa menurut uji benedict adalah sebesar 44.706 dan menurut uji refraktrometer adala 1%3. Pigmen tanaman hidroponik pada percobaan ini adalah kromofil dan korofil.. 4. Kandungan nitrat pada medium awal adalah 45.49, pada medium akhir di baki 1 adalah 24.91, pada medium akhir di baki 2 adalah 25.26, dan selisih medium awal dan akhir 1 adalah 20.57, da selisih medium awal dan medium akhir 2 adalah 20.23. dan kandungan nitrat pada akar di baki 1 adalah -0.77 dan pada baki 2 adalah 0.43

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, Neil A.; Jane B. Reece and Lawrence G.Mitchell. 1999. Biology. Addison-Wesley, Inc. California Edwards,Gerry and David Walker. 1983. C3, C4 : Mechanisms and cellular and environmental regulation, of photosynthesis. Blackwell Sci. Publ. Melbourne. Harborne,J.B. 1987. Metode Fitokimia. Penerbit ITB Bandung Pangastuti, Devi. 2010. Kadar Glukosa pada Jambu Biji Merah (Psidium guajava) dan Air Rebusan Jambu Merah Biji (Psidium guajava). Semarang: JTPTUNIMUS Raven,Peter H.; Ray F.Evert and Susan E. Eichhorn. Biology of Plants. 3rd Ed. Worth Rosliani, Rini., Sumarni, Nani. (2005). Budidaya Tanaman Sayuran dengan Sistem Hidroponik.Bandung: Balai Penelitian Tanaman Sayuran Ross, Cleon W. - . Plant Physiology Laboratory Manual. Wadsworth Publ. Comp, Inc. Belmont, California Publisher. USA Salisbury, F.B. and C.W. Ross. 1985. Plant Physiology. Wadsworth Publ.Comp. Inc. USA. Taiz, Lincoln and Eduardo Zeiger. 1991. Plant Physiology. The Benjamin/ Cummings Publ.Comp.Inc. California Wijayani, Ari., & Indradewa, Didik. (2004). Jurnal publikasi: Deteksi Kahat Hara N, P, K, Mg dan Ca pada Tanaman Bunga Matahari dengan Sistem Hidroponik. Solo: Pertanian UNS

LAMPIRAN(a) Data Mentah1. Tabel perkembangan tinggi dan jumlah daun pada KangkungNomor TanamanMinggu 1Minggu 2Minggu 3Minggu 4

Tinggi (cm)Jumlah daunTinggi (cm)Jumlah daunTinggi (cm)Jumlah daunTinggi (cm)Jumlah daun

18.70810.80817.301021.3012

29.80711.60919.801126.0013

38.5089.50918.001423.2019

411.60816.30726.201332.0021

58.70611.90718.90925.1014

69.25711.70716.802426.3029

710.20813.50621.10927.5010

89.10811.401018.501324.2015

912.70813.60723.601328.8019

1013.70615.30620.901231.7018

Rata-rata10.23712.56820.111326.6117

2. Kuantifikasi kadar klorofil berdasarkan metode Winterman de Mots satu kelasKelompokHasil SpadAbsorbansiKlorofil Total

649 nm665 nm

142.60.3390.3028.6222

241.16670.3630.3339.2913

341.60.3860.2889.4768

426.820.1350.1153.4015

543.850.3490.3058.8405

641.2830.6590.58816.7668

727.21250.1110.2153.5315

8370.2160.1815.4241

927.80.2530.2066.3166

1040.30.5310.44313.3223

1136.650.4690.3911.759

KelompokHasil SpadAbsorbansiKlorofil Total

649 nm665 nm

140.60.2820.2357.0735

242.350.4070.35710.3177

339.4750.1660.1474.2167

436.1330.2650.2366.7396

539.40.3130.2837.9863

641.3670.7440.49217.8812

724.850.1090.0952.7595

833.850.2920.2597.4199

931.010.3680.2648.9704

1038.370.3650.3269.2886

1136.550.3440.3158.8015

3. Tabel acuan kurva standar glukosaKonsentrasi GlukosaAbsorbansi

0.6250.016

1.2500.050

2.5000.059

5.0000.113

10.0000.148

20.0000.193

4. Tabel acuan kurva standar brusinKonsentrasi Brusin (mM)Absorbansi

1.6250.328

3.2500.493

7.5000.152

15.0000.493

30.0000.839

5. Tabel acuan kurva standar asam salisilatAmount of N03-NAbsorbansi

00

12.51.198

251.552

37.51.729

502.049

62.52.51

6. Pengaruh konsentrasi nitrat pada medium untuk satu kelasKelompokAbsorbansiKonsentrasi nitrat (mM)

Medium AwalMedium Akhir 1Medium akhir 2Medium AwalMedium Akhir 1Medium Akhir 2

11.0030.8720.71242.4571428634.9714285725.82857143

20.9870.8721.25541.5428571434.9714285756.85714286

31.2641.2261.19457.3714285755.253.37142857

41.0560.6961.08245.4857142924.9142857146.97142857

50.9971.3490.97642.1142857162.2285714340.91428571

61.2791.0760.4558.2285714346.6285714310.85714286

71.2921.4740.31758.9714285769.371428573.257142857

80.8061.20.78731.253.7142857130.11428571

9-20.0200.098-0.045-1158.857143-9.257142857-17.42857143

101.0700.1550.75646.28571429-628.34285714

111.0561.3670.91145.4857142963.2571428637.2

7. Konsentrasi nitrat pada akar untuk satu kelasKelompokAbsorbansiKonsentrasi Nitrat

Baki 1Baki 2Baki 1 Baki 2

10.9020.73713.957020069.229226361

20.4170.3230.06017192-2.633237822

30.3290.671-2.461318057.338108883

40.3880.43-0.770773640.432664756

50.4560.5161.177650432.896848138

60.2160.278-5.6991404-3.922636103

70.3150.347-2.86246418-1.945558739

80.8610.81812.7822349611.55014327

90.0150.02-11.4584527-11.31518625

100.560.2264.157593123-5.41260745

111.3541.14426.9083094620.89111748

(b) FotoBaki 1Baki 2Tanggal Pengamatan

11 Februari 2014

18 Februari 2014

25 Februari 2014

27 Februari 2014

4 Maret 2014