optimasi pertumbuhan spirulina sp. pada media walne …

OPTIMASI PERTUMBUHAN Spirulina sp. PADA MEDIA WALNE

DENGAN VARIASI SUPLAI UREA DAN NaHCO3

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan

Progam Studi Pendidikan Biologi

Oleh:

Lusiana Novia Caturwati

NIM: 151434016

PROGAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2019

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

i



SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan

Progam Studi Pendidikan Biologi

Oleh:


NIM: 151434016

PROGAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2019


ii


iii


iv

HALAMAN PERSEMBAHAN

Dear me:

“It doesn’t matter how slowly you go as long as you don’t stop.”

Karya ini kupersembahkan untuk:

Diriku sendiri.

Tuhan Yesus, my Lord.

Mama Yustina Suwarti, terima kasih sudah selalu bertanya “Skripsimu arep

rampung ora, Vi?”.

Bapak Hadi Purwanto, seperti mama, terima kasih sudah menodongku pertanyaan

“Piye skripsine?” ketika aku baru saja sampai rumah.

Keponakanku, Bonano, you gow up so fast dude, slow down.

Keluarga dan sanak saudara, thank you for the support and pray.

Dosen pembimbingku, Ibu Nana, you are the best, bu, you taught me so many

things and I don’t know how to say thank you.

Teman-teman seperjuangan, Rain Chudori on her book Imanginary City said,

“the most beautiful thing you can do for a person is to remember them,” then I’ll

remember all of you.

dan

Para jomblo di luar sana, percayalah mblo, skripsi akan tetap selesai tanpa pacar-

pacaran.


v

PERNYATAAN KASLIAN KARYA

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini tidak

memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam

kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.

Yogyakarta, 11 Juni 2019

Penulis



vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ILMIAH

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma

Yogyakarta:

Nama : Lusiana Novia Caturwati

NIM : 151434016

Demi kepentingan pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada

perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul:



Dengan demikian saya memberikan kepada perpustakaan Universitas Sanata

Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain,

mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan

mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis

tanpa perlu izin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap

mencantumkan nama saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di : Yogyakarta

Pada tanggal : 11 Juni 2019

Yang menyatakan,



vii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan kasih-

Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Optimasi Pertumbuhan

Spirulina sp. pada Media Walne dengan Variasi Suplai Urea dan NaHCO3”.

Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat dalam meraih gelas sarjana

pada Progam Studi Pendidikan Biologi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan,

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Dalam pelaksanaan dan penyelesaian skripsi ini, penulis melibatkan banyak

pihak yang telah membantu, memberi dukungan/motivasi, kerja sama, serta

bimbingan. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Tuhan Yesus Kristus yang senantiasa menyertai dan melimpahkan kasih-Nya

selama penulis menyusun dan melaksanakan penelitian.

2. Bapak Drs. Johanes Eka Priyatma, M.Sc., Ph.D. selaku rektor Universitas

Sanata Dharma.

3. Bapak Dr. Yohanes Harsoyo, S.Pd, M.Si. selaku dekan Fakultas Keguruan

dan Ilmu Pendidikan Universitas Sanata Dharma.

4. Bapak Dr. Marcellinus Andy Rudhito, S.Pd. selaku Kepala Jurusan

Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sanata

Dharma.

5. Bapak Drs. Antonius Tri Priantoro, M.For.Sc selaku Kepala Progam Studi

Pendidikan Biologi.


viii

6. Ibu Retno Herrani Setyati, M.Biotech. selaku dosen pembimbing penulis

yang telah mendampingi, memberikan arahan, dan masukan dari awal hingga

akhir penulisan skripsi.

7. Kepala Balai Pengembangan Teknologi Perikanan Budidaya (BPTPB)

Cangkringan yang telah berkenan memberikan izin pelaksanaan penelitian di

Laboratorium Pakan Alami BPTPB Cangkringan.

8. Mbak Latifah selaku karyawan Laboratorium Pakan Alami BPTPB

Cangkringan yang selalu memberi dukungan kepada penulis.

9. Bapak Agus selaku laboran dan Pak Marsono selaku karyawan Laboratorium

Pendidikan Biologi yang berkenan memfasilitasi penulis selama pelaksanaan

penelitian.

10. Lembaga Kesejahteraan Mahasiswa (LKM) Universitas Sanata Dharma yang

telah memberikan dukungan finansial pada penelitian ini.

11. Kedua orang tua tercinta yang selalu memberikan dukungan doa dan

semangat selama penulisan skripsi ini.

12. Keluarga dan sanak saudara yang selalu memberikan dukungan doa dan

semangat selama penulisan skripsi ini.

13. Teman-teman seangkatan dan seperjuangan Pendidikan Biologi 2015 yang

bersedia berproses bersama selama perkuliahan, memberikan semangat,

bantuan, dan dukungan selama pelaksanaan penelitian.

14. Fetty, Febi, Momon, Tari, Tania, Elvinta, Puspa, Shella, Vina, dan Yogi yang

bersedia menemani dan memberi dukungan pada penulis selama melakukan

penelitian.


ix

15. Semua pihak yang telah memberikan bantuan kepada penulis yang tidak

dapat penulis sebutkan satu per satu.

Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih banyak kekurangan.

Maka dari itu, penulis mengharap kritik dan saran yang bersifat mengevaluasi dan

membangun untuk meningkatkan kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata, penulis

mengucapkan terima kasih kepada para pembaca semoga skripsi ini dapat

bermanfaat.

Yogyakarta, 11 Juni 2019

Penulis,



x

ABSTRAK




151434016

Seiring dengan perkembangan jaman, kebutuhan bahan bakar semakin

tinggi. Bahan bakar untuk memenuhi kebutuhan manusia adalah jenis bahan bakar

fosil yang tidak dapat diperbaharui. Salah satu sumber energi alternatif yang dapat

digunakan sebagai pengganti bahan bakar fosil adalah bioetanol. Bioetanol

merupakan cairan hasil fermentasi gula dari sumber karbohidrat menggunakan

mikroorganisme. Spirulina sp. mengandung karbohidrat tinggi yaitu 17-25%

sehingga dianggap berpotensi menghasilkan bioetanol. Kultivasi Spirulina sp.

membutuhkan media pertumbuhan yang tepat untuk memenuhi kelangsungan

hidup Spirulina sp. Urea dan NaHCO3 dapat digunakan sebagai nutrien tambahan

yaitu sumber nitrogen dan karbon. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui

pengaruh suplai urea dan NaHCO3 terhadap OD dan laju pertumbuhan Spirulina

sp., untuk mengetahui nilai laju pertumbuhan Spirulina sp. dengan variasi suplai

urea dan NaHCO3, untuk mengetahui nilai OD maksimum pertumbuhan Spirulina

sp. dengan variasi suplai urea dan NaHCO3,

Penelitian ini adalah penelitian eksperimen skala laboratorium

menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 3 perlakuan dan 1 kontrol

yaitu perlakuan A penambahan 0,36g/500ml urea tanpa penambahan NaHCO3,

perlakuan B penambahan 0,043g/500ml NaHCO3 tanpa penambahan urea,

perlakuan C penambahan 0,36g/500ml urea dan 0,043g/500ml NaHCO3, dan

kontrol tanpa penambahan urea atau NaHCO3.

Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa pemberian urea dan NaHCO3

tidak berpengaruh terhadap OD dan laju pertumbuhan Spirulina sp. Laju

pertumbuhan tertinggi pada perlakuan A yaitu 0,00906/hari diikuti oleh perlakuan

C yaitu 0,00865/hari, sedangkan perlakuan B dan perlakuan kontrol (K)

menunjukkan laju pertumbuhan rendah yaitu 0,00482/hari dan 0,00477/hari. Nilai

OD maksimum diperoleh pada perlakuan C yaitu 0,674 sel/ml pada hari ke-10.

Kata kunci : kultivasi, Spirulina sp., laju pertumbuhan, Optical Density (OD).


xi

ABSTRACT

OPTIMIZATION OF Spirulina sp. GOWTH IN WALNE MEDIA WITH

VARIATIONS OF UREA AND NaHCO3 SUPPLEMENTS


151434016

Along with development of the times, the needs of fuels is highly

increasing. Fuels that is used to meet human needs are fossil fuels that cannot be

renewed. One alternative energy source to substitute for fossil fuels is bioethanol.

Bioethanol is a liquid fermented sugar from carbohydrate sources using

microorganisms. Spirulina sp. contains high carbohydrates which is 17-25%

considered to have the potential to produce bioethanol. Spirulina sp. cultivation

need the right growth media to meet the survival of Spirulina sp. Urea and

NaHCO3 can be used as additional nutrients namely sources of nitrogen and

carbon. The purpose of this research was to determine the effect of urea and

NaHCO3 supply on OD and Spirulina sp. growth rate, to determine the growth

rate value of Spirulina sp. with variations in the supply of urea and NaHCO3, and

to determine the value of the maximum OD of Spirulina sp. with variations in the

supply of urea and NaHCO3.

This was an experimental research with a laboratory scale method using

Completely Randomized Design (CRD) with 3 treatments and 1 control namely

treatment A addition of 0.36g/500ml urea without addition of NaHCO3, treatment

B addition of 0.043g/500ml NaHCO3 without addition of urea, treatment C

addition of 0,36g/500ml urea and 0.043g/500ml NaHCO3, and control without the

addition of urea or NaHCO3.

The results of this study indicated that addition of urea and NaHCO3 did

not affect to OD and Spirulina sp. growth rate. The highest growth rate in

treatment A was 0.00906/day followed by treatment C which was 0.00865/day,

while treatment B and control treatment (K) showed a low growth rate which was

0.00482/day and 0.00477/day. The maximum OD value obtained in treatment C

was 0.674 cells/ml on the 10th day.

Keywords: cultivation, Spirulina sp., growth rate, Optical Density (OD).


xii

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL ............................................................................................ i

HALAMAN PERSETUJUAN DOSEN PEMBIMBING ....................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iii

HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................................ iv

PERNYATAAN KASLIAN KARYA .................................................................... v

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ILMIAH ................. vi

KATA PENGANTAR ........................................................................................... vi

ABSTRAK .............................................................................................................. x

ABSTRACT ............................................................................................................. xi

DAFTAR ISI ......................................................................................................... xii

DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiv

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xv

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xvi

BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

A. Latar Belakang Masalah ............................................................................... 1

B. Rumusan Masalah ........................................................................................ 5

C. Tujuan Penelitian ......................................................................................... 6

D. Manfaat Penelitian ....................................................................................... 6

BAB II KAJIAN PUSTAKA .................................................................................. 8

A. Dasar Teori ................................................................................................... 8

1. Mikroalga ................................................................................................. 8

2. Kultivasi Mikroalga ................................................................................ 11

3. Sistem Pemanenan Mikroalga ................................................................ 18

4. Fase Pertumbuhan Mikroalga ................................................................. 19

5. Spirulina sp. ............................................................................................ 21

6. Media Walne .......................................................................................... 23

B. Penelitian yang Relevan ............................................................................. 24

C. Kerangka Berpikir ...................................................................................... 26

D. Hipotesis ..................................................................................................... 27

BAB III METODE PENELITIAN........................................................................ 30

A. Jenis Penelitian ........................................................................................... 30


xiii

B. Batasan Penelitian ...................................................................................... 30

C. Variabel Penelitian ..................................................................................... 31

D. Alat dan Bahan ........................................................................................... 32

E. Cara Kerja .................................................................................................. 32

F. Teknik Pengumpulan dan Pengolahan Data .............................................. 38

G. Analisis Data .............................................................................................. 38

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 40

A. Kepadatan dan Pola Pertumbuhan Spirulina sp. ........................................ 40

B. Laju Pertumbuhan Spirulina sp. ................................................................. 51

C. Fase Pertumbuhan Spirulina sp. ................................................................. 55

D. Optical Density (OD) Maksimum Pertumbuhan Spirulina sp. .................. 58

E. Faktor-faktor yang Memengaruhi Pertumbuhan Spirulina sp. .................. 59

F. Kekurangan, Hambatan dan Kendala Pelaksanaan Penelitian ................... 63

BAB V IMPLEMENTASI HASIL PENELITIAN UNTUK PEMBELAJARAN 71

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 73

A. Kesimpulan ................................................................................................ 73

B. Saran ........................................................................................................... 73

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 75


xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Kelebihan dan Kelemahan Sistem Pemanenan Mikroalga ................... 18

Tabel 2.2 Kandungan Nutrisi Spirulina sp. ........................................................... 22

Tabel 2.3 Komposisi Nutrien dalam Media Walne ............................................... 24

Tabel 3.1 Variasi Suplai Urea dan NaHCO3 pada Pra-penelitian Pertama ........... 33

Tabel 3.2 Variasi Suplai Urea dan NaHCO3 pada Pra-penelitian Kedua ............. 34

Tabel 3.3 Variasi Suplai Urea dan NaHCO3 pada Tahap Penelitian .................... 34

Tabel 4.1 Rerata Kepadatan Spirulina sp. pada Kontrol dan 3 Perlakuan ............ 40

Tabel 4.2 Hasil Uji Normalitas Kepadatan Spirulina sp. ..................................... 50

Tabel 4.3 Hasil Uji Homogenitas Kepadatan Spirulina sp. .................................. 50

Tabel 4.4 Hasil Uji ANOVA Kepadatan Spirulina sp. ........................................ 51

Tabel 4.5 Laju Pertumbuhan Spirulina sp. pada Kontrol dan 3 Perlakuan ........... 52

Tabel 4.6 Hasil Uji Normalitas Laju Pertumbuhan Spirulina sp. ......................... 54

Tabel 4.7 Hasil Uji Homogenitas Laju Pertumbuhan Spirulina sp. ..................... 54

Tabel 4.8 Hasil Uji ANOVA Laju Pertumbuhan Spirulina sp. ............................ 55


xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Spirulina sp. ...................................................................................... 21

Gambar 2.2 Literatur Map .................................................................................... 28

Gambar 2.3 Bagan Kerangka Berpikir ................................................................. 29

Gambar 3.1 Rangkaian Alat Kultivasi ................................................................. 36

Gambar 4.1 Kultivasi Spirulina sp. pada Hari ke-0 ............................................. 41




Gambar 4.5 Pola Pertumbuhan Spirulina sp. Berdasarkan Rata-rata Kepadatan

pada Kontrol dan 3 Perlakuan .............................................................................. 44

Gambar 4.6 Aerasi Botol Kultur A3 Mati pada Hari ke-6 ................................... 46



Gambar 4.9 Perbandingan Rerata Laju Pertumbuhan Spirulina sp. pada Kontrol

dan 3 Perlakuan .................................................................................................... 53

Gambar 4.10 Kultivasi Spirulina sp. pada Hari ke-2 ........................................... 65





Gambar 4.15 Kultivasi Spirulina sp. pada Hari ke-10 ......................................... 68


xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Silabus .............................................................................................. 77

Lampiran 2. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran ................................................. 83

Lampiran 3. Photometric Report Hari ke-0 ........................................................135







Lampiran 10. Photometric Report Hari ke-7 ......................................................149



Lampiran 13. Photometric Report Hari ke-10 ....................................................155

Lampiran 14. Foto Alat dan Bahan Penelitian ....................................................157

Lampiran 15. Foto Pelaksanaan Penelitian .........................................................161


1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Seiring dengan perkembangan jaman, kebutuhan bahan bakar semakin

tinggi untuk memenuhi kebutuhan transportasi dan industri. Bahan bakar

yang kerap dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan manusia adalah jenis

bahan bakar fosil yang tidak dapat diperbaharui (unrenewable resources)

seperti batu bara, gas alam, dan minyak bumi. Kenyataannya, ketersediaannya

di alam semakin menurun. Sementara itu, kebutuhan manusia akan bahan

bakar terus meningkat, sehingga diperlukan sumber energi alternatif untuk

menggantikan bahan bakar fosil.

Menurut Peraturan Presiden RI Nomor 5 Tahun 2006 tentang Kebijakan

Energi Nasional, sumber energi alternatif dapat digunakan sebagai pengganti

bahan bakar fosil. Sumber energi alternatif dihasilkan dari sumber daya

energi yang secara alamiah tidak akan habis dan dapat berkelanjutan jika

dikelola dengan baik. Beberapa jenis sumber energi terbarukan yang dapat

diperbaharui antara lain panas bumi, bahan bakar nabati (biofuel), aliran air

sungai, panas surya, angin, biomassa, biogas, dan ombak laut. Salah satu

jenis bahan bakar nabati (biofuel) yang dapat digunakan adalah bioetanol.

Bioetanol merupakan cairan hasil fermentasi gula dari sumber

karbohidrat menggunakan bantuan mikroorganisme. Bioetanol banyak

dikembangkan dari limbah-limbah yang masih mengandung karbohidrat


2

(Seftian dkk, 2012). Menurut Dewi (2016), bioetanol juga dapat diproduksi

dari berbagai macam tanaman seperti jagung, singkong, kentang, tebu,

sorgum, selulosa, dan alga.

Mikroalga merupakan salah satu sumber energi yang berpotensi di masa

depan karena memiliki kandungan karbohidrat yang dapat diolah menjadi

beberapa jenis senyawa seperti biodiesel, bioetanol, dan methana (Melanie

dan Diini, 2015; Hadiyanto dan Maulana, 2012). Mikroalga merupakan

organisme uniseluler yang memiliki klorofil dan memanfaatkan proses

fotosintesis untuk menghasilkan biomassa. Pemanfaatan mikroalga selama ini

secara komersial banyak digunakan untuk memproduksi suplemen makanan

karena memiliki kandungan protein yang cukup tinggi. Kelebihan mikroalga

dibandingkan dengan organisme lain yakni mikroalga mampu menghasilkan

persediaan pangan dan energi dalam waktu singkat, tidak membutuhkan lahan

yang terlalu luas, dapat ditumbuhkan pada lahan non produktif, dan mudah

dibudidayakan karena memiliki tingkat pertumbuhan yang tinggi (Hadiyanto

dan Maulana, 2012).

Spirulina sp. merupakan salah satu jenis mikroalga yang mengandung

karbohidrat dan protein tinggi. Menurut Christwardana dkk (2012),

kandungan karbohidrat dan protein pada Spirulina sp. yaitu masing-masing

17-25% dan 56-62%. Kandungan karbohidrat yang cukup tinggi pada

mikroalga ini menyebabkan Spirulina sp. dianggap berpotensi menghasilkan

bioetanol sebagai produk energi terbarukan. Keunggulan yang dimiliki oleh

Spirulina sp. dari jenis mikroalga yang lain yaitu relatif cepat bereproduksi


3

serta lebih mudah dilakukan pemanenan karena memiliki ukuran biomassa

yang lebih besar (Syaichurozzi dan Jayanudin, 2016).

Kultivasi Spirulina sp. dapat dilakukan menggunakan air laut, air tawar,

maupun air payau. Kultivasi membutuhkan media kultur yang tepat dan

mengandung nutrien yang diperlukan Spirulina sp. Salah satu media yang

dapat digunakan untuk kultivasi Spirulina sp. adalah air laut, karena air laut

merupakan habitat asli mikroalga ini untuk berkembang biak. Spirulina sp.

juga memerlukan nutrien tambahan baik makronutrien maupun mikronutrien

demi mendukung kelangsungan hidupnya. Makronutrien yang dibutuhkan

Spirulina sp. antara lain N, P, C, H, O, Ca, Mg, Na, dan K, serta mikronutrien

antara lain Fe, Mn, Cu, Zn, B, dan sianokobalamin sebagai nutrisi tambahan

(Sari dkk, 2012).

Widianingsih (2008) menyebutkan bahwa unsur karbon (C) dan

nitrogen (N) merupakan unsur yang paling penting untuk pertumbuhan

Spirulina sp. Menurut Juneja et al. (2013), unsur karbon berperan untuk

proses respirasi, sebagai sumber energi, dan bahan baku pembentukan sel-sel

tambahan. Kekurangan unsur karbon pada media pertumbuhan dapat

menyebabkan penurunan tingkat pertumbuhan, sedangkan unsur nitrogen

berperan dalam pembentukan protein dan asam nukleat. Selain itu,

Ambarwati dkk (2018) juga menyatakan bahwa unsur nitrogen berperan

untuk merangsang pertumbuhan vegetatif dan meningkatkan jumlah sel.

Kekurangan unsur nitrogen dapat menyebabkan terjadinya perubahan enzim


4

dalam sel yang ditunjukkan melalui penurunan sintesis lipid dan sintesis

klorofil sehingga menyebabkan sel kelebihan karotenoid (Juneja et al., 2013).

Urea dan NaHCO3 merupakan dua senyawa yang dapat digunakan

sebagai nutrien tambahan untuk memenuhi kelangsungan hidup Spirulina sp.

Urea digunakan sebagai sumber nitrogen (N) sedangkan NaHCO3 digunakan

sebagai sumber karbon (C). Alasan penggunaan urea dan NaHCO3 sebagai

sumber N dan C karena keduanya lebih ekonomis dan mudah didapatkan

dibandingkan sumber N dan C yang lain. Pemberian urea dan NaHCO3 dalam

jumlah yang tepat diharapkan dapat memenuhi kebutuhan nutrien pada

Spirulina sp. agar dapat tumbuh dan menghasilkan biomassa yang melimpah

baik dari kuantitas maupun kualitasnya.

Pertumbuhan Spirulina sp. yang optimal dapat dilihat kepadatannya

melalui pengukuran OD (optical density) pada media pertumbuhan. Suyono

dan Winarto (2006) menyatakan bahwa pengukuran kepadatan berperan

untuk mengetahui tingkat pertumbuhan mikroalga. Semakin tinggi nilai OD

maka kepadatan Spirulina sp. juga semakin tinggi. Selain itu, pengukuran OD

juga dapat digunakan untuk menghitung laju pertumbuhan sel Spirulina sp.

Menurut Prayitno (2016), perhitungan laju pertumbuhan digunakan sebagai

tolok ukur kecepatan pertambahan pertumbuhan sel mikroalga. Hasil

pengukuran OD selama masa kultivasi ini dapat ditunjukkan melalui kurva

pertumbuhan mikroalga. Kurva pertumbuhan digunakan sebagai penentu

kapan mikroalga memasuki puncak kepadatan tertinggi sehingga dapat

dilakukan pemanenan sesuai dengan waktu yang ditunjukkan pada kurva.


5

Pengaplikasian pupuk urea dan NaHCO3 ini dapat dilakukan dengan

mencampurkannya pada media khusus Spirulina sp. pada beberapa takaran

tertentu. Hal ini dimaksudkan untuk mendapatkan takaran yang optimum bagi

Spirulina sp. agar dapat berproduksi dengan baik sehingga dapat digunakan

untuk menghasilkan bioetanol yang berkualitas. Salah satu media

pertumbuhan Spirulina sp. adalah media Walne. Menurut Widianingsih

(2008), media Walne merupakan media kultur yang baik bagi pertumbuhan

Spirulina sp. karena media Walne mengandung komposisi nutrien yang

lengkap dibandingkan dengan media lain. Selain itu, diperlukan penambahan

vitamin B12 untuk mendukung pertumbuhan Spirulina sp. Widianingsih

(2008) juga menyebutkan bahwa penambahan vitamin B12 dapat

mempercepat pertumbuhan Spirulina sp. Oleh karena itu, judul penelitian

yang ingin diangkat pada penelitian ini adalah, Optimasi Pertumbuhan

Spirulina sp. pada Media Walne dengan Variasi Suplai Urea dan

NaHCO3.

B. Rumusan Masalah

1. Bagaimana pengaruh suplai urea dan NaHCO3 terhadap OD dan laju

pertumbuhan Spirulina sp.?

2. Bagaimana nilai laju pertumbuhan Spirulina sp. dengan variasi suplai

urea dan NaHCO3?

3. Berapakah nilai OD maksimum pertumbuhan Spirulina sp. dengan variasi

suplai urea dan NaHCO3?


6

C. Tujuan Penelitian

1. Untuk mengetahui pengaruh suplai urea dan NaHCO3 terhadap OD dan

laju pertumbuhan Spirulina sp.

2. Untuk mengetahui nilai laju pertumbuhan Spirulina sp. dengan variasi

suplai urea dan NaHCO3.

3. Untuk mengetahui nilai OD maksimum pertumbuhan Spirulina sp.

dengan variasi suplai urea dan NaHCO3.

D. Manfaat Penelitian

1. Bagi Peneliti

Penelitian ini dapat dijadikan pengalaman dan pengetahuan baru

mengenai metode kultivasi Spirulina sp. yang tepat dengan berbagai

variasi suplai urea dan NaHCO3.

2. Bagi Masyarakat

Penelitian ini dapat menambah wawasan dan memberikan informasi

kepada masyarakat mengenai penggunaan urea dan NaHCO3 untuk

pertumbuhan Spirulina sp. agar dapat menghasilkan biomassa yang

melimpah dan berkualitas sehingga dapat dimanfaatkan untuk

menghasilkan bioetanol sebagai sumber energi alternatif terbarukan.

3. Bagi Pendidikan

Penelitian ini dapat dijadikan sebagai sumber ilmu baru dan referensi

untuk diaplikasikan dalam bidang pendidikan. Penelitian ini dapat

digunakan untuk mendukung mata pelajaran Biologi khususnya pada


7

materi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan kelas XII tentang

faktor eksternal yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan.


8

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

A. Dasar Teori

1. Mikroalga

a. Pengertian Mikroalga

Mikroalga merupakan sejenis makhluk hidup uniseluler

berukuran antara 1 µm – ratusan µm yang memiliki klorofil, hidup di air

tawar atau air laut, membutuhkan karbon dioksida, beberapa nutrien dan

cahaya untuk berfotosintesis. Jenis mikroalga di dunia sangat beragam

dan berada dalam kisaran jutaan spesies (Hadiyanto dan Maulana, 2012).

b. Sejarah Pemanfaatan Mikroalga

Mikroalga telah lama digunakan oleh suku Aztec di pedalaman

Meksiko dengan mengolah mikroalga menjadi cake. Hal ini diketahui

oleh bangsa Spanyol ketika menjajah Meksiko. Selain itu, mikroalga juga

telah dimanfaatkan oleh orang Kanembu di pesisir danau Chad. Orang

Kanembu mendapatkan mikroalga di sekitar danau Chad dan

mengeringkannya di bawah sinar matahari. Mikroalga yang telah kering

kemudian dijual di pasar sebagai makanan sehari-hari yang disebut

sebagai dihe (Hadiyanto dan Maulana, 2012).

Budidaya mikroalga secara modern diawali pada tahun 1890,

diperkenalkan pertama kali oleh Beijerinck dengan menggunakan jenis

Chlorella vulgaris, dan dikembangkan oleh Warburg pada tahun 1900,


9

sedangkan budidaya untuk komersial dimulai pada tahun 1960 di Jepang

dengan menggunakan mikroalga Chlorella dan pada tahun 1970 dengan

menggunakan Spirulina.

Menurut Harun et al. (dalam Hadiyanto dan Maulana, 2012),

beberapa produk yang dapat dihasilkan dari mikroalga, di antaranya:

1) Produk Energi

a) Biodiesel

Mikroalga yang memiliki kandungan lemak nabati yang

tinggi dapat menghasilkan produk energi biodiesel. Kelebihan

mikroalga sebagai sumber biodiesel adalah dapat diperbaharui,

memiliki pertumbuhan yang lebih cepat dibandingkan sumber-

sumber lain, membutuhkan lahan dan air yang sedikit, serta

memiliki kandungan lemak tak jenuh yang lebih rendah

sehingga berpotensi sebagai pengganti minyak sayur (Hadiyanto

dan Maulana, 2012).

b) Bioetanol

Bioetanol merupakan cairan hasil fermentasi gula dari

sumber karbohidrat yang dapat digunakan sebagai sumber

energi. Selain fermentasi, bioetanol juga dapat diproduksi

melalui gasifikasi. Pada umumnya, bioetanol diproduksi dari

tumbuhan jagung dan tebu. Namun, seiring dengan

perkembangan jaman, produksi bioetanol menggunakan jagung

dan tebu menjadi kendala seiring dengan krisis pangan dunia.


10

Sumber lain yang dapat menghasilkan bioetanol adalah

mikroalga yang memiliki kandungan karbohidrat dan protein

tinggi (Hadiyanto dan Maulana, 2012).

2) Produk Pangan dan Organik

a) Omega 3

Mikroalga memiliki kandungan asam lemak Omega-3

yang dapat dimanfaatkan sebagai suplemen (Handayani dkk,

dalam Hadiyanto dan Maulana, 2012). Sumber Omega-3 dapat

ditemui dalam bentuk Eicossapentatonic acid (EPA) dan

Decosahexaenoic acid (DHA). EPA dalam bidang farmasi

digunakan sebagai obat migaine, jantung, asma, dan beberapa

penyakit berbahaya lainnya, sedangkan DHA digunakan untuk

melawan kanker, AIDS, serangan jantung, menurunkan

kolesterol, meningkatkan sistem imun, dan detoksifikasi

(Hadiyanto dan Maulana, 2012).

b) Klorofil

Klorofil pada mikroalga dapat digunakan sebagai

penawar racun pada organ hati, memperbaiki sel, meningkatkan

hemoglobin dalam darah, sebagai sumber pigmen pada produk

kosmetik dan pangan. Spirulina platensis merupakan salah satu

mikroalga yang banyak dimanfaatkan sebagai suplemen karena

mengandung kadar protein tinggi. Kandungan protein ini lebih


11

tinggi dari daging, kedelai, ikan, dan telur (Hadiyanto dan

Maulana, 2012).

c) Karotenoid

Karotenoid dapat dihasilkan dari beberapa jenis

mikroalga yang dapat mengakumulasi senyawa karotenoid

dalam bentuk betakaroten, astaxanthin, dan canthaxanthin.

Karotenoid berfungsi sebagai antioksidan, penyedia vitamin A,

dan pewarna alami (Hadiyanto dan Maulana, 2012).

3) Mikroalga untuk Pengolahan Limbah

Mikroalga dapat digunakan untuk pengolahan limbah

organik. Menurut Hadiyanto dan Maulana (2012), mikroalga dapat

menyerap kandungan senyawa organik dan nutrien yang masih

tersisa dalam limbah dan menghasilkan oksigen yang dapat

menurunkan kadar COD (Chemical Oxygen Demand) dan BOD

(Biological Oxygen Demand) dalam limbah melalui bantuan bakteri

dan pengurai zat organik. Selain itu, mikroalga juga dapat menyerap

beberapa senyawa berbahaya yang terdapat dalam limbah.

2. Kultivasi Mikroalga

a. Scale Up Mikroalga

Budidaya mikroalga dilakukan secara tiga tahap yaitu tahap

pertama dengan skala laboratorium atau pembibitan, tahap kedua pada

skala semi massal, dan tahap ketiga pada skala komersial (skala massal).


12

1) Skala Laboratorium

Pada skala laboratorium, kultur mikroalga dapat diperoleh dari

beberapa laboratorium yang membudidayakan mikroalga jenis

tunggal. Menurut Hadiyanto dan Maulana (2012), pada tahap

inokulasi mikroalga yang digunakan sebagai bibit harus benar-benar

steril dan memiliki kepekatan yang tinggi. Kultivasi mikroalga dalam

skala laboratorium, dapat menggunakan Erlenmeyer atau gelas kaca

steril sebagai reaktor, dan dijaga kondisi lingkungannya seperti pH,

intensitas cahaya, nutrien, dan pertumbuhannya.

Kultivasi mikroalga skala laboratorium memerlukan air

conditioner untuk mengatur suhu ruangan. Cahaya sebagai sumber

energi untuk fotosintesis membutuhkan intensitas antara 5000 –

10.000 lux dan juga aerasi baik pada skala laboratorium, semi outdoor

maupun outdoor (Isnansetyo dan Kurniastuty, dalam Suyono dan

Winarto, 2006).

2) Skala Semi Massal

Skala semi massal digunakan untuk mempersiapkan mikroalga

ke skala komersial. Menurut Hadiyanto dan Maulana (2012) skala

semi massal baik dilakukan pada rumah kaca untuk menghindari

kontaminan dan air hujan. Pada tahap ini, mikroalga akan beradaptasi

ke lingkungan semi steril sebelum dijadikan skala komersial.

Kolam kultur untuk skala semi massal dibuat berbentuk bulat

dengan tinggi maksimum 50 cm dan diameter antara 2– 5 m. Jumlah


13

kultur yang diperlukan berkisar antara 10 – 15% total volume.

Intensitas cahaya berada pada kisaran 3500 – 5000 lux dengan

penambahan lampu Tube Light (TL) sebagai cadangan apabila terjadi

mendung atau hujan. Pengadukan kultur dilakukan untuk menghindari

pengendapan, menyebabkan nutrien menjadi merata, dan pencahayaan

yang seragam. Pada kurun waktu selama 6 – 10 hari, mikroalga sudah

dapat dipindahkan ke skala komersial (Hadiyanto dan Maulana, 2012).

3) Skala Komersial

Pada skala komersial, keberhasilan kultivasi mikroalga

bergantung pada cuaca luar, lingkungan, adanya kontaminan atau

mikroalga lain, durasi pemanenan, serta peremajaan media. Beberapa

metode kultivasi pada skala komersial yang umum digunakan adalah

Open Pond Raceways dan photobioreaktor (Hadiyanto dan Maulana,

2012).

b. Faktor Pertumbuhan

Kultivasi mikroalga dipengaruhi oleh faktor pertumbuhan yang

berasal dari faktor lingkungan dan nutrien. Beberapa faktor yang dapat

memengaruhi pertumbuhan mikroalga adalah sebagai berikut:

1) Faktor Lingkungan

a) Cahaya

Cahaya dalam pertumbuhan mikroalga digunakan dalam

proses fotosintesis. Menurut Jeon et al. (dalam Hadiyanto dan


14

Maulana, 2012) aktivitas fotosintesis pada mikroalga akan naik

seiring dengan kenaikan intensitas cahaya.

b) Suhu/Temperatur

Menurut Hadiyanto dan Maulana (2012), sebagian besar

alga dapat tumbuh pada suhu antara 15–40°C. Beberapa

mikroalga dapat tumbuh subur pada kondisi suhu kisaran 24–

26°C.

c) Oksigen

Proses fotosintesis pada alga menghasilkan oksigen yang

dapat menjadi faktor pengganggu dalam pertumbuhan alga.

Menurut Laman (dalam Hadiyanto dan Maulana, 2012) level

oksigen terlarut (Dissolved Oxygen) dalam media yang semakin

tinggi dapat membahayakan proses fotosintesis. Kultivasi alga

secara terbuka (open ponds) lebih mudah dilakukan karena gas

oksigen akan menguap menuju ke atmosfer bumi, sedangkan

kultivasi secara tertutup menyebabkan gas oksigen terakumulasi

pada media dan menjadikan racun (Ganeli dan Salomon, dalam

Hadiyanto dan Maulana, 2012).

d) Karbon Dioksida

Mikroalga menggunakan karbon dioksida untuk proses

fotosintesis. Menurut Ugwu et al. (dalam Hadiyanto dan

Maulana, 2012) CO2 pada media memengaruhi laju pertumbuhan

mikroalga. Namun, semakin tinggi kadar CO2 dalam media dapat


15

memengaruhi kondisi pH. Selain itu, Penelitian Kong et al.

(dalam Hadiyanto dan Maulana, 2012) menyebutkan bahwa

semakin tinggi kadar CO2 di atas 33% dari komposisi udara

normal, laju pertumbuhan mikroalga menjadi terhambat.

e) pH

Sebagian besar alga dapat tumbuh pada kondisi pH normal

antara 6 – 8. Beberapa jenis Cyanobacteria seperti Spirulina

platensis hanya dapat tumbuh pada kondisi alkali/basa (Hadiyanto

dan Maulana, 2012).

f) Salinitas

Salinitas berpengaruh pada perkembangbiakan mikroalga.

Menurut Widianingsih dkk (2008), salinitas yang tepat dalam

pertumbuhan mikroalga seperti Spirulina platensis pada kisaran

4-27 ppt, sedangkan Muyassaroh dkk (2018) menyebutkan bahwa

salinitas optimum bagi pertumbuhan Spirulina sp. adalah 15-25

ppt.

g) Pengadukan

Pengadukan pada media pertumbuhan mikroalga

dibutuhkan agar tidak terjadi pengendapan biomassa. Pengadukan

juga berfungsi untuk pencampuran nutrien dan meningkatkan

difusi gas CO2 (Hadiyanto dan Maulana, 2012).

2) Faktor Ketersediaan Nutrien


16

Pertumbuhan mikroalga sangat berkaitan dengan ketersediaan

unsur hara makro dan mikro sebagai nutrien dan pengaruh kondisi

lingkungan (Isnansetyo dan Kurniastuty, dalam Suyono dan Winarto,

2006; Hadiyanto dan Maulana, 2012).

Kultivasi mikroalga membutuhkan berbagai senyawa

anorganik baik unsur makro yaitu N, P, K, S, Na, Si, dan Ca maupun

unsur mikro yaitu Fe, Zn, Mn, Cu, Mg, Co, dan B. Masing-masing

unsur hara memiliki peranan masing-masing bagi fisiologis mikroalga

yang dapat dilihat melalui pertumbuhan dan kepadatan selnya

(Isnansetyo dan Kurniastuty, dalam Suyono dan Winarto, 2006).

Isnansetyo dan Kurniastuty (dalam Suyono dan Winarto, 2006)

juga menyebutkan bahwa Unsur N, P, dan S berperan dalam

pembentukan protein, unsur K berperan dalam metabolisme

karbohidrat, unsur Fe dan Na berperan dalam pembentukan klorofil,

sedangkan Si dan Ca berperan dalam pembentukan dinding sel atau

cangkang. Vitamin B12 digunakan untuk memacu pertumbuhan

melalui rangsangan fotosintetik, sedangkan Juneja et al. (2013)

menyebutkan setidaknya ada 5 nutrien yang dibutuhkan untuk

pertumbuhan mikroalga sebagai berikut:

a) Nitrogen

Nitrogen adalah elemen mendasar bagi pembentukan

protein dan asam nukleat. Sekitar 7%-20% berat kering alga

mengandung nitrogen. Nitrogen merupakan bagian yang tak


17

terpisahkan dari ATP dan sebagai pembawa energi dalam sel.

Kekurangan nitrogen dapat menyebabkan perubahan enzim dalam

sel alga yang ditunjukkan melalui adanya sintesis lipid dan

penurunan sintesis klorofil sehingga menyebabkan sel kelebihan

karotenoid.

b) Karbon

Karbon adalah salah satu nutrien penting bagi fotosintesis

untuk pertumbuhan dan reproduksi alga. Karbon ini akan

digunakan untuk respirasi, sebagai sumber energi, atau sebagai

bahan baku dalam pembentukan sel tambahan. Mengurangi suplai

karbon dapat menyebabkan penurunan pertumbuhan alga. Alga

membutuhkan sumber karbon dalam bentuk CO2, karbonat, atau

bikarbonat untuk pertumbuhan autotrofik dan dalam bentuk asetat

atau glukosa untuk pertumbuhan heterotrofik.

c) Fosfat

Fosfat merupakan makronutrien yang berperan penting

dalam pertumbuhan dan metabolisme sel alga. Fosfat, merupakan

bagian dari DNA dan RNA yang mana merupakan makromolekul

penting bagi semua sel hidup. Selain itu, fosfat juga merupakan

komponen dalam pembentukan fosfolipid.

d) Fosfor

Fosfor merupakan salah satu komponen penting yang

diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan sel-sel alga.


18

Sekitar 1% dari berat kering alga biasanya mengandung fosfor.

Defisiensi fosfor menyebabkan penurunan sintesis dan regenerasi

substrat pada siklus Calvin-Benson dan menyebabkan terjadinya

penurunan tingkat pemanfaatan cahaya yang diperlukan untuk

proses fiksasi karbon.

e) Trace Metals

Trace metals dalam sel alga biasanya terkandung dalam

jumlah yang sedikit namun merupakan komponen esensial dalam

proses fisiologi. Beberapa trace metals yang penting bagi alga di

antaranya besi (Fe), mangan (Mn), kobalt (Co), seng (Zn),

tembaga (Cu), dan nikel (Ni). Kekurangan trace metals dapat

menurunkan pertumbuhan alga dan mengganggu fotosintesis.

3. Sistem Pemanenan Mikroalga

Sistem pemanenan mikroalga dapat dilakukan melalui beberapa cara

di antaranya sistem batch, sistem semi-kontinu, dan sistem kontinu. Adapun

kelebihan dan kelemahan masing-masing sistem pemanenan menurut

Prayitno (2016) dapat disajikan dalam tabel 2.1 berikut:

Tabel 2.1 Kelebihan dan Kelemahan Sistem Pemanenan Mikroalga

Sistem Kelebihan Kelemahan

Batch • Sederhana dalam sisi

konstruksi.

• Fleksibel dilakukan

pergantian spesies

mikroalga sewaktu-waktu.

• Jika terjadi kesalahan

segera dapat dilakukan

perbaikan.

• Produksi biomassa dalam

jumlah yang sama

memerlukan waktu yang

lama.

• Kualitas dan jumlah

biomassa yang dihasilkan

setiap pemanenan tidak

selalu sama.

• Memerlukan tenaga kerja


19

yang banyak untuk

persiapan, pemeliharaan,

dan pemanenan.

Semi-

kontinu

• Pemanenan dapat

dilakukan di dalam

maupun di luar ruangan.

• Dapat memproduksi

biomassa yang lebih besar

dibandingkan dengan

sistem batch.

• Usia kultur tidak dapat

diprediksi.

• Memiliki peluang yang

lebih besar untuk

terjadinya kontaminasi.

Kontinu • Kualitas produksi harian

lebih terjaga.

• Memerlukan tenaga kerja

yang lebih sedikit karena

menggunakan sistem

otomatis.

• Lebih kompleks.

• Menghabiskan biaya

produksi yang lebih

mahal.

• Membutuhkan input

cahaya dan suhu yang

konstan sehingga sulit

untuk diaplikasikan di

luar ruangan.

4. Fase Pertumbuhan Mikroalga

Menurut Isnansetyo dan Kurniastuty (dalam Suyono dan Winarto,

2006), pertumbuhan mikroalga terjadi ketika ukuran sel atau jumlah sel

semakin bertambah. Ada 5 fase pertumbuhan mikroalga, sebagai berikut:

a. Fase Lag atau Fase Istirahat

Fase ini terjadi sesaat setelah penambahan inokulum ke dalam

media kultur. Pada fase istirahat, jumlah populasi sel mikroalga tidak

mengalami perubahan namun pada umumnya mengalami peningkatan

pada ukuran sel. Pada fase ini, mikroalga telah memulai proses sintesis

protein dan metabolisme.

b. Fase Logaritmik atau Eksponensial

Fase ini ditandai dengan mulainya pembelahan sel pada

mikroalga sehingga jumlah populasi sel akan bertambah dengan laju


20

pertumbuhan tetap. Kondisi kultur yang optimum menyebabkan laju

pertumbuhan pada fase logaritmik mencapai maksimal.

c. Fase Transisi

Fase ini merupakan keadaan dimana mikroalga telah mengalami

penurunan laju pertumbuhan, namun kepadatan sel pada fase ini sangat

tinggi. Proses metabolisme akan terhenti dan terjadi penghambatan

reproduksi sel. Penyebab utama penurunan laju pertumbuhan ini yaitu

terjadinya penurunan nutrien garam, karbon dioksida sedikit, hingga

terbatasnya pencahayaan. Saat biomassa mengalami peningkatan pada

fase logaritmik, aerasi hanya seimbang dengan pertumbuhan pada satu

titik tersebut. Ketika kepadatan sel berkurang, akan menyebabkan pH

menjadi menurun sehingga menekan pertumbuhan.

d. Fase Stasioner

Fase ini merupakan keadaan dimana laju reproduksi sama dengan

laju kematian sehingga tidak mengalami peningkatan pertumbuhan atau

tetap.

e. Fase Kematian

Fase ini merupakan keadaan dimana laju kematian berlangsung

lebih cepat daripada laju reproduksi. Jumlah sel menurun dan terjadi

perubahan kondisi optimum yang disebabkan oleh pengaruh cahaya,

temperatur, pH, nutrisi, dan beberapa kondisi lingkungan lain. Pada fase

ini, beberapa jenis kultur akan mengalami perubahan pigmen

(pigmentasi) dan terlihat pudar karena sel mengalami lisis.


21

5. Spirulina sp.

a. Karakteristik Spirulina sp.

Spirulina sp merupakan organisme autotrof berwarna biru

kehijauan dengan sel berkolom membentuk filamen terpilin menyerupai

spiral (helix) sehingga dapat disebut juga alga biru hijau berfilamen

(Cyanobacterium). Bentuk Spirulina sp yang menyerupai benang

merupakan rangkaian sel berbentuk silindris dengan dinding sel yang

tipis berdiameter 1 – 12 mikrometer. Adapun bentuk Spirulina sp.

disajikan dalam gambar 2.1 berikut:

Sili et al., 2013.

(a) Perbesaran 100 kali. (b) Perbesaran 400 kali.

Dokumentasi pribadi, 30/4/2019

Gambar 2.1 Spirulina sp.

Adapun klasifikasi Spirulina sp. menurut Bold dan Wynne (dalam

Robi, 2014) adalah sebagai berikut:

Divisi : Cyanophyta

Kelas : Cyanophyceae


22

Ordo : Nostocales

Famili : Oscillatoriaceae

Genus : Spirulina

Spesies : Spirulina sp.

Spirulina sp. merupakan salah satu pakan alami larva udang dan

ikan yang mempunyai nilai gizi tinggi. Kandungan protein pada

Spirulina sp berkisar antara 63 – 68%, karbohidrat 18 – 20%, dan lemak

2 – 3% (Hariyati, 2008). Spirulina sp dapat tumbuh dengan baik di

danau, air tawar, air laut, dan media tanah. Alga ini mampu tumbuh

dengan baik pada media yang mempunyai alkalinitas tinggi (pH 8.5 –

11). Suhu terendah untuk Spirulina sp. adalah 15°C dan pertumbuhan

optimal berada pada suhu 35 – 40°C (Christwardana dkk, 2012).

b. Kandungan Spirulina sp.

Spirulina sp. mengandung banyak nutrisi sehingga sering

dimanfaatkan sebagai bahan pangan maupun sumber energi. Adapun

kandungan nutrisi yang terdapat pada Spirulina sp. menurut

Christwardana dkk (2012) disajikan dalam tabel 2.1 berikut:

Tabel 2.2 Kandungan Nutrisi Spirulina sp.

Parameter Kandungan (% dalam 100 g)

Protein 56 – 62

Lemak 4 – 6

Karbohidrat 17 – 25

Asam Linoleat (gamma) 0.8

Klorofil 0.8

Fikosianin 6.7 – 11.7

Karotein 0.43

Zeaxanthin 0.1

Air 3 – 6


23

c. Kultivasi Spirulina sp.

Menurut Christwardana dkk (2012), kultivasi Spirulina sp. bisa

menggunakan air tawar, air laut, maupun air payau.

1) Spirulina Air Laut

Spirulina yang dibudidayakan pada air laut mengandung

mineral lebih tinggi dibandingkan pada media air tawar atau air

payau. Air laut mengandung garam yang tinggi seperti NaCl, KCl,

dan MgCl. Alga yang hidup di air laut memiliki kandungan

fikosianin, polisakarida, dan inositol yang lebih tinggi

(Christwardana dkk, 2012).

2) Spirulina Air Tawar

Spirulina Air Tawar sering digunakan sebagai bahan

makanan manusia dan farmasi. Dalam media air tawar, NaHCO3,

fosfat, dan urea ditambahkan untuk memengaruhi laju pertumbuhan

mikroalga (Christwardana dkk, 2012).

6. Media Walne

Media Walne merupakan salah satu media teknis yang digunakan

dalam kultur massal sel mikroalga. Widianingsih (2008), dalam penelitiannya

menyatakan bahwa Media Walne merupakan media kultur yang baik bagi

pertumbuhan Spirulina plantensis terhadap densitas, kandungan protein,

lemak, karbohidrat dan air. Demikian pula menurut Suminto (2009),

kelebihan Media Walne dibandingkan dengan media lain yaitu merupakan

media yang terbaik untuk pertumbuhan Spirulina sp. terhadap hasil produksi


24

atau kelimpahan sel dan kandungan nutrisinya di antaranya protein, lemak,

dan air. Adapun nutrien yang terkandung pada Media Walne menurut

Widianingsih dkk (2008) adalah sebagai berikut:

Tabel 2.3 Komposisi Nutrien dalam Media Walne

Komposisi Jumlah

Larutan nutrien per 1000 ml H2O

Na2EDTA 45,00 g

NaNO3 100,00 g

NaH2PO4.2H2O 20,00 g

FeCl3.6H2O 1,30 g

MnCl2.4H2O 0,36

H3BO3 33,60 g

Trace Metal Solution 1 ml dari 100 ml larutan

CuSO4.5H2O 2,0 g

ZnCl2 2,1 g

CoCl2.6H2O 2,0 g

(NH4)6.Mo7O24.4H2O 0,9 g

Vitamin dalam 100 ml

B1 100 g

B12 5 g

B. Penelitian yang Relevan

Costa et al. (2002), dalam penelitiannya yang berjudul “Spirulina

platensis Gowth in Open Raceway Ponds Using Fresh Water Supplemented

with Carbon, Nitrogen, and Metal Ions” menyatakan bahwa konsentrasi

biomassa maksimum yang dihasilkan dari percobaan yakni pada media

dengan penambahan NaHCO3 2,88 g/l tanpa penambahan urea, sedangkan

laju pertumbuhan maksimum yakni pada media dengan penambahan urea

0,35 g/l tanpa penambahan NaHCO3 dan media tanpa penambahan urea

maupun NaHCO3. Pada penelitian ini mikroalga yang digunakan adalah


25

Spirulina platensis dengan media Zarrouk (1966) dan Vonshak (1982)

menggunakan air dari laguna Mangueira.

Suminto (2009), dalam penelitiannya yang berjudul “Penggunaan

Jenis Media Kultur Teknis Terhadap Produksi dan Kandungan Nutrisi Sel

Spirulina platensis” menyatakan bahwa media Walne merupakan media

terbaik yang berpengaruh terhadap kemelimpahan sel Spirulina platensis

pada puncak populasi dan nilai nutrisi, khususnya kandungan protein dan

lemak.

Sari dkk (2012), dalam penelitiannya yang berjudul “Kultivasi

Mikroalga Spirulina platensis dalam Media POME dengan Variasi

Konsentrasi POME dan Komposisi Jumlah Nutrien” menyatakan bahwa

media POME berpengaruh terhadap laju pertumbuhan Spirulina platensis

dengan penambahan persediaan nutrien urea : TSP : NaHCO3 masing-masing

sebanyak 25 ppm : 50 ppm : 200 ppm. Pada penelitian ini mikroalga yang

digunakan adalah Spirulina platensis dengan media POME yang ditambahkan

dengan urea sebagai sumber nitrogen, TSP sebagai sumber fosfor, dan

NaHCO3 sebagai sumber karbon.

Widianingsih dkk (2008), dalam penelitiannya yang berjudul

“Kandungan Nutrisi Spirulina platensis yang Dikultur pada Media yang

Berbeda” menyatakan bahwa media Walne merupakan media kultur yang

baik bagi Spirulina platensis yang ditunjukkan dengan tingginya densitas, dan

kandungan/kadar protein, lemak, karbohidrat, air dan abu. Adapun bagan

literatur map disajikan pada gambar 2.2.


26

C. Kerangka Berpikir

Spirulina sp. merupakan salah satu jenis mikroalga yang saat ini

banyak diproduksi sebagai sumber pangan terutama karena memiliki

kandungan protein tinggi. Meskipun demikian Spirulina sp. juga memiliki

kandungan karbohidrat yang memungkinkan mikroalga ini untuk

dimanfaatkan sebagai sumber energi yaitu bioetanol. Kultivasi Spirulina sp.

membutuhkan nutrisi untuk pertumbuhannya baik berupa makronutrien

maupun mikronutrien. Makronutrien terdiri dari C, H, O, N, P, K, Ca, Mg dan

Na sedangkan mikronutrien terdiri dari Fe, Mn, Cu, Zn, B, dan lain-lain.

Kultivasi Spirulina sp. dalam skala laboratorium dapat dilakukan

menggunakan media air laut karena merupakan salah satu habitat alami

Spirulina sp. Kebutuhan nutrien makro bagi kultivasi Spirulina sp. dapat

dipenuhi dengan menambahkan urea dan NaHCO3 karena keduanya

mengandung nutrien yang diperlukan dalam pertumbuhan dan perkembangan

Spirulina sp. Urea sebagai sumber nitrogen (N) dan NaHCO3 sebagai sumber

karbon (C). Urea dan NaHCO3 dapat digunakan sebagai nutrien alternatif

karena mudah didapatkan dan memiliki harga yang lebih terjangkau

dibandingkan dengan sumber N dan C yang lain. Penambahan urea dan

NaHCO3 yang tepat dalam kultivasi Spirulina sp. dalam media air laut

diharapkan dapat meningkatkan kualitas dan kuantitas produksi biomassa

sehingga dapat digunakan sebagai sumber energi. Adapun bagan kerangka

berpikir disajikan dalam gambar 2.3.


27

D. Hipotesis

1. Suplai urea dan NaHCO3 berpengaruh terhadap OD dan laju

pertumbuhan Spirulina sp.

2. Laju pertumbuhan Spirulina sp. dengan variasi suplai urea dan NaHCO3

akan maksimum dengan penambahan urea sebanyak 0,36 g/500 ml dan

NaHCO3 sebanyak 0,043 g/500 ml. Laju pertumbuhan optimal pada

Spirulina sp. dapat dilihat menggunakan rumus yang dihitung melalui

pengukuran OD pada media pertumbuhannya.

3. Nilai OD maksimum pertumbuhan Spirulina sp. dengan variasi suplai

urea dan NaHCO3 diperoleh pada penambahan urea sebanyak 0,36 g/500

ml dan NaHCO3 sebanyak 0,043 g/500 ml.


28

Penelitian Costa et al.

(2002).

Judul : Spirulina

platensis Gowth in

Open Raceways Ponds

Using Fresh Water

Supplemented with

Carbon, Nitrogen, and

Metal Ions.

Tujuan :

Mempelajari

pertumbuhan

Spirulina platensis

pada kolam kecil

terbuka menggunakan

fresh water dari

laguna Mangueira.

Menyelidiki pengaruh

penambahan nutrien

ke dalam air laguna

sebagai upaya

mencegah penurunan

nutrien dan

meningkatkan

produksi biomassa

Spirulina platensis.

Hasil :

Konsentrasi biomassa

maksimum yang

dihasilkan dari

percobaan yaitu

dengan penambahan

NaHCO3 2,88 g/l

tanpa penambahan.

urea.

Laju pertumbuhan

maksimum yakni

pada meda dengan

penambahan urea

0.35 g/l tanpa

penambahan

NaHCO3.

Penelitian Suminto

(2009).

Judul : Penggunaan

Jenis Media Kultur

Teknis Terhadap

Produksi dan

Kandungan Nutrisi Sel

Spirulina platensis.

Tujuan :

Mengetahui

perbedaan tiga jenis

komposisi media

kultur teknis terhadap

hasil produksi dan

kandungan nutrisi sel

Spirulina plantensis.

Mengetahui jenis

media terbaik dari

ketiga jenis

komposisi media.

Hasil :

Media Walne

merupakan media

terbaik yang

berpengaruh terhadap

kemelimpahan sel

Spirulina platensis

pada puncak populasi

dan nilai nutrisi,

khususnya kandungan

protein dan lemak.

Penelitian Sari dkk

(2012).

Judul : Kultivasi

Mikroalga Spirulina

platensis dalam Media

POME dengan Variasi

Konsentrasi POME dan

Komposisi Jumlah

Nutrien.

Tujuan :

Mengetahui potensi

POME sebagai media

kultivasi mikroalga.

Hasil :

Media POME

berpengaruh terhadap

laju pertumbuhan

Spirulina platensis

dengan penambahan

persediaan nutrien

urea:TSP:NaHCO3

masing-masing

sebanyak 25 ppm: 50

ppm: 200 ppm.

Penelitian

Widianingsih dkk

(2008).

Judul : Kandungan

Nutrisi Spirulina

platensis yang Dikultur

pada Media yang

Berbeda.

Tujuan:

Mengkaji kadar

karbohidrat, protein,

lemak, air, dan abu

dari Spirulina

platensis yang

Dikultur pada Media

Walne dan Media

Teknis.

Hasil :

Media Walne

merupakan media

kultur yang baik bagi

Spirulina platensis

yang ditunjukkan

dengan tingginya

densitas,

kandungan/kadar

protein, lemak,

karbohidrat, air dan

abu.

Kebaruan penelitian:

Judul : Optimasi Pertumbuhan Spirulina sp. pada Media Walne dengan Variasi Suplai Urea dan

NaHCO3.

Tujuan :

Untuk mengetahui pengaruh suplai urea dan NaHCO3 terhadap OD dan laju pertumbuhan

Spirulina sp.

Untuk mengetahui laju pertumbuhan Spirulina sp. dengan variasi suplai urea dan NaHCO3.

Untuk mengetahui nilai OD maksimum pertumbuhan Spirulina sp. dengan variasi suplai urea

dan NaHCO3.

Media yang digunakan merupakan media Walne.

Gambar 2.2 Literatur Map.


29

Gambar 2.3 Bagan Kerangka Berpikir

Spirulina sp. merupakan salah satu jenis mikroalga yang saat ini banyak diproduksi sebagai sumber pangan

terutama karena memiliki kandungan protein tinggi.

Spirulina sp. juga memiliki kandungan karbohidrat yang memungkinkan mikroalga ini untuk dimanfaatkan

sebagai sumber energi yaitu bioetanol.

Kultivasi Spirulina sp. membutuhkan nutrisi untuk pertumbuhannya

(makronutrien: C,H,O,N,P,K,Ca,Mg,Na ;

mikronutrien: Fe,Mn,Cu,Zn,B,dll).

Kultivasi Spirulina sp. dalam skala laboratorium dapat menggunakan

media dari air laut karena merupakan salah satu habitat alami mikroalga ini.

Kebutuhan nutrien dapat dipenuhi dengan menambahkan urea dan

NaHCO3 karena keduanya mengandung nutrisi yg diperlukan dalam pertumbuhan Spirulina sp.

Penambahan urea dan NaHCO3 yang tepat pada kultivasi Spirulina sp. dalam media pertumbuhan diharapkan dapat

meningkatkan produksi biomassa.

Urea sebagai sumber nitrogen.

NaHCO3 sebagai sumber

karbon.

Urea dan NaHCO3 dapat

digunakan sebagai nutrisi

alternatif bagi pertumbuhan

Spirulina sp., mudah didapat,

dan dapat mengurangi biaya

produksi.


30

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Jenis Penelitian

Jenis penelitian yang digunakan adalah penelitian eksperimen skala

laboratorium dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL).

B. Batasan Penelitian

1. Mikroalga yang digunakan dalam penelitian ini adalah Spirulina sp. yang

berasal dari Laboratorium Pakan Alami

2. Balai Pengembangan Teknologi Perikanan Budidaya (BPTPB)

Cangkringan, Yogyakarta.

3. Media yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan media teknis

Walne.

4. Kultivasi dilakukan selama 10 hari dalam skala laboratorium

menggunakan metode batch culture.

5. Standarisasi kepadatan Spirulina sp. pada awal kultivasi tidak dapat

diseragamkan, sehingga standarisasi dalam penelitian ini adalah volume

inokulan dan volume media.

6. Variasi penambahan urea dan NaHCO3 mengacu pada tahap pra-

penelitian yang disajikan pada tabel 3.3.


31

7. Parameter yang diukur dalam penelitian ini adalah kepadatan sel

Spirulina sp. melalui pengukuran Optical Density (OD) selama 10 hari

kultivasi.

C. Variabel Penelitian

1. Variabel Bebas

Variabel bebas dalam penelitian ini adalah penambahan urea dan

NaHCO3 sesuai tabel 3.3 yang terdiri dari 3 perlakuan dan 1 kontrol

dengan masing-masing 5 kali pengulangan.

2. Variabel Terikat

Variabel terikat dalam penelitian ini adalah Optical Density (OD)

Spirulina sp. yang diukur setiap 24 jam sekali selama 10 hari kultivasi

dan Optical Density (OD) menggunakan Spektrofotometer UV-1800

Shimadzu dengan panjang gelombang 680 nm mengacu pada penelitian

Syaichurozzi dan Jayanudin (2016).

3. Variabel Kontrol

Variabel kontrol dalam penelitian ini adalah volume air laut untuk media

petumbuhan sebanyak 300 ml, volume inokulan sebanyak 200 ml, media

Walne dan vitamin B12 masing-masing 0,3 ml, pH 8,5, salinitas 27‰,

serta aerasi dan pencahayaan selama 24 jam


32

D. Alat dan Bahan

1. Alat

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian antara lain Spektrofotometer

UV-1800 Shimadzu, perangkat komputer, aplikasi UVProbe versi 2.62

Shimadzu, disposable cuvete ukuran 1,5 ml, aerator, rak kultivasi, lampu

tube light 40 watt, air conditioner, air stone, selang aerasi, vortex mixer,

refraktometer salinitas, pH meter, tabung reaksi, rak tabung reaksi, gelas

beker 500 ml, batang pengaduk panjang, pipet tetes, pipet volume 1 ml,

pipet volume 5 ml, pump, botol kultur 500 ml, toples plastik 8 l, kain

sablon ukuran T200, penyaring, gayung, dan alat tulis.

2. Bahan

Bahan-bahan yang digunakan antara lain air laut dan kultur mikroalga

Spirulina sp. yang diperoleh dari Laboratorium Pakan Alami Balai

Pengembangan Teknologi Perikanan Budidaya (BPTPB) Cangkringan,

usia kultur Spirulina sp. yang digunakan adalah 10 hari, Media Walne,

vitamin B12, urea, NaHCO3, alkohol 70%, akuades, larutan klorin, Natrium

Thiosulfat (Na2S2O3), aluminium foil, kertas timbang dan tissue.

E. Cara Kerja

Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret – Mei 2019. Penelitian

dilakukan di 2 tempat. Tempat penelitian pertama di Laboratorium Pakan

Alami Balai Pengembangan Teknologi Perikanan Budidaya (BPTPB)

Cangkringan, Yogyakarta, sedangkan tempat kedua Laboratorium Pendidikan


33

Biologi dan Pendidikan Kimia, Universitas Sanata Dharma. Adapun

penelitian ini dilaksanakan dalam 2 tahap yaitu tahap pra-penelitian dan tahap

pelaksanaan.

1. Tahap Pra-penelitian

Peneliti melakukan dua kali tahap pra-penelitian untuk

mendapatkan takaran penambahan urea dan NaHCO3 yang paling tepat

untuk media pertumbuhan Spirulina sp. Pada tahap pra-penelitian pertama,

penambahan urea dan NaHCO3 mengacu metode penelitian Costa et al.

(2002). Namun, peneliti melakukan modifikasi takaran urea dan NaHCO3

sehingga didapatkan jumlah sebagai berikut:

Tabel 3.1 Variasi Suplai Urea dan NaHCO3 pada Pra-penelitian Pertama

No. Perlakuan Urea (g/500 ml) NaHCO3 (g/500 ml)

1 K (Kontrol) 0,0 0,0

2 A 2,88 0,0

3 B 0,0 0,35

4 C 2,88 0,35

Berdasarkan hasil dari pra-penelitian pertama, kultur Spirulina sp.

mulai mengalami fase kematian lebih cepat yaitu pada hari ke-1 dan ke-2

sehingga kultivasi tidak dapat dilanjutkan. Oleh karena itu, peneliti

mengambil tindakan untuk menurunkan takaran urea dan NaHCO3

menjadi ½ g/500 ml pada tahap pra-penelitian kedua. Adapun jumlah

penambahan urea dan NaHCO3 pada tahap pra-penelitian kedua adalah

sebagai berikut:


34

Tabel 3.2 Variasi Suplai Urea dan NaHCO3 pada Pra-penelitian Kedua


1 K (Kontrol) 0,0 0,0

2 A 1,44 0,0

3 B 0,0 0,175

4 C 1,44 0,175

Adapun hasil dari pra-penelitian kedua menunjukkan bahwa kultur

Spirulina sp. kembali mengalami fase kematian lebih cepat yaitu pada hari

ke-3 dan ke-4. Berdasarkan hasil ini, peneliti mengambil tindakan untuk

menurunkan kembali takaran urea dan NaHCO3 menjadi ¼ g/500 ml dari

tahap pra-penelitian kedua yang kemudian dijadikan sebagai dasar

penentuan jumlah penambahan urea dan NaHCO3 pada tahap penelitian,

yaitu sebagai berikut:

Tabel 3.3 Variasi Suplai Urea dan NaHCO3 pada Tahap Penelitian.


1 K (Kontrol) 0,0 0,0

2 A 0,36 0,0

3 B 0,0 0,043

4 C 0,36 0,043

2. Tahap Penelitian

a. Persiapan

1) Persiapan Alat dan Bahan

Pada tahap ini peneliti mempersiapkan alat dan bahan yang

digunakan.

2) Sterilisasi Alat

Sterilisasi alat digunakan untuk menghindari terjadinya

kontaminasi oleh mikroorganisme lain yang tidak diinginkan tumbuh

dalam kultivasi. Sebelum proses sterilisasi, alat-alat berupa botol


35

kultur 500 ml, toples plastik 8 l, selang aerasi dan air stone dicuci

bersih menggunakan sabun dan air mengalir, kemudian alat-alat

tersebut disterilisasi secara fisik menggunakan air mendidih dan

sterilisasi kimiawi menggunakan alkohol 70%.

3) Sterilisasi Media Air Laut

Sterilisasi media air laut dilakukan untuk menghindari

terjadinya kontaminasi oleh mikroorganisme lain yang tidak

diinginkan yang berasal dari air laut. Sterilisasi dilakukan

menggunakan larutan klorin sebanyak 1 ml/l ditambahkan ke dalam

wadah berisi air laut dan diaerasi selama 3 jam. Setelah 3 jam,

klorin dinetralisir menggunakan Natrium Thiosulfat (Na2S2O3)

dengan jumlah yang sama seperti penambahan larutan klorin yaitu

1 ml/l. Dalam penelitian ini, air laut yang digunakan dalam

penelitian telah dilakukan sterilisasi oleh Laboratorium Pakan

Alami Balai Pengembangan Teknologi Perikanan Budidaya

(BPTPB) Cangkringan.

b. Pelaksanaan

1) Membuat Media

a) Air laut yang telah disterilisasi dengan larutan klorin disaring

menggunakan penyaring dan kain sablon ukuran T200 kemudian

dimasukkan ke dalam toples ukuran 8 l.

b) Air laut diukur sebanyak 300 ml dan dimasukkan ke dalam botol

kultur 500 ml.


36

c) Sebanyak 0,3 ml Natrium Thiosulfat dimasukkan ke dalam 300

ml air laut dan diaerasi selama 30 menit untuk menghilangkan

sisa klorin.

d) Media Walne dalam bentuk cair (tanpa vitamin B12) dan vitamin

B12 ditambahkan masing-masing sebanyak 0,3 ml.

e) Penambahan suplai urea dan NaHCO3 yang digunakan sebagai

nutrien tambahan untuk pertumbuhan Spirulina sp. ditimbang

sesuai dalam tabel 3.3.

2) Merangkai Alat Kultivasi

Alat kultivasi Spirulina sp. terdiri dari botol kultur, aerator,

lampu tube light 40 watt, dan selang aerasi, dirangkai seperti dalam

gambar 3.1. Pengacakan posisi botol kultur secara RAL dilakukan

berdasarkan tingkat kekuatan aerasi sehingga setiap perlakuan

mendapatkan kekuatan yang sama rata.

Gambar 3.1 Rangkaian Alat Kultivasi.

C5 B5 C2 A5 B2 K3 C3 A3 B4

A1 C1 K1 A4 K4 B3 C4 K5 A2 B1

Aerator

K2

Lampu TL 40 watt

Lampu TL 40 watt


37

3) Inokulasi

Tahap inokulasi dilakukan menggunakan botol kultur 500 ml

yang telah berisi media pertumbuhan sebanyak 300 ml yang telah

disesuaikan kondisi lingkungan awalnya yaitu pH, suhu, salinitas,

aerasi dan pencahayaannya. Kultur Spirulina sp. yang didapatkan

dari Laboratorium Pakan Alami Balai Pengembangan Teknologi

Perikanan Budidaya (BPTPB) Cangkringan ditambahkan sebanyak

200 ml dalam media pertumbuhan 300 ml sehingga didapatkan

perbandingan media dan inokulum sejumlah 3 : 2. Penelitian ini

menggunakan inokulan dengan usia 10 hari.

c. Pengukuran Optical Density (OD)

Pengukuran OD dilakukan guna mengukur kepadatan

pertumbuhan Spirulina sp. pada masing-masing perlakuan. Kultur

Spirulina sp. pada hari ke-0 yang telah siap dikultivasi diambil

sampelnya sebanyak 5 ml setiap ulangan untuk mendapatkan kepadatan

ke-0 (OD0) pada hari ke-0 (t0), dan seterusnya hingga hari ke-10

kultivasi. Sampel Spirulina sp. pada setiap perlakuan dimasukkan ke

dalam disposable cuvete berukuran 1,5 ml dan diukur absorbansinya

menggunakan Spektrofotometer UV-1800 Shimadzu dengan panjang

gelombang 680 nm menggunakan perangkat komputer dan aplikasi

UVProbe versi 2.62 Shimadzu metode Photometric. Blanko yang

digunakan adalah air laut murni sebelum ditambahkan media Walne,

vitamin B12, dan kultur Spirulina sp. Setiap ulangan pada masing-


38

masing perlakuan dilakukan pengukuran sebanyak 1 kali menyesuaikan

jumlah ulangan dan diambil rata-ratanya sehingga diperoleh OD akhir.

Pembuatan kurva pola pertumbuhan dilakukan dengan mengukur OD

setiap 24 jam sekali selama 10 hari kultivasi. Pengukuran dilakukan di

Laboratorium Pendidikan Biologi dan Pendidikan Kimia, Universitas

Sanata Dharma Yogyakarta.

F. Teknik Pengumpulan dan Pengolahan Data

Data yang dikumpulkan adalah data yang diperoleh melalui

pengukuran OD setiap 24 jam sekali selama 10 hari kultivasi untuk melihat

kurva pola pertumbuhan Spirulina sp. pada masing-masing perlakuan

menggunakan Spektrofotometer UV-1800 Shimadzu dengan panjang

gelombang 680 nm. Peneliti menggunakan persamaan Hirata et al. (dalam

Kawaroe dkk, 2015) untuk menghitung laju pertumbuhan sebagai berikut:

dimana :

k = laju pertumbuhan (/hari)

N1 = kepadatan mikroalga pada waktu t

N0 = kepadatan mikroalga pada waktu 0

3.22 = konstanta Hirata

T1 = waktu pengamatan pada waktu ke t

T0 = waktu pengamatan pada waktu ke 0

G. Analisis Data

Analisis data dilakukan dengan metode deskriptif kuantitatif dan

statistik sederhana dengan menghitung nilai rata-rata Optical Density (OD)


39

untuk mendapatkan laju pertumbuhan dan pembuatan kurva. Analisis data

untuk mendapatkan penambahan nutrien yang paling optimal bagi

pertumbuhan Spirulina sp. dilakukan secara kuantatif menggunakan uji

ANOVA pada IBM SPSS Statistics versi 20. Pada penelitian ini variabel X

merupakan penambahan urea dan NaHCO3, sedangkan variabel Y merupakan

nilai Optical Density (OD). Sebelum uji ANOVA dilakukan uji normalitas

dan uji homogenitas untuk memastikan bahwa data bersifat normal dan

homogen. Adapun hipotesis uji normalitas dan homogenitas adalah sebagai

berikut:

Jika nilai signifikan (p) > 0,05, maka data terdistribusi normal dan

homogen.

Jika nilai signifikan (p) < 0,05, maka data tidak terdistribusi normal

dan tidak homogen.

Jika data terdistribusi normal maka dapat dilakukan uji ANOVA. Adapun

hipotesis Uji ANOVA adalah sebagai berikut:

Ho: Pemberian urea dan NaHCO3 tidak berpengaruh terhadap OD

dan laju pertumbuhan Spirulina sp.

Hi: Pemberian urea dan NaHCO3 berpengaruh terhadap OD dan laju


Jika perlakuan yang diujikan memberikan pengaruh yang nyata maka

dilanjutkan uji wilayah ganda Duncan untuk mengetahui perbedaan antar

perlakuan.


40

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Kepadatan dan Pola Pertumbuhan Spirulina sp.

Kultivasi Spirulina sp. pada penelitian ini menghasilkan data

kepadatan yang dihitung mulai dari hari ke-0 kultivasi hingga hari ke-10

sebagai berikut:

Tabel 4.1 Rerata Kepadatan Spirulina sp. pada Kontrol dan 3 Perlakuan.

Sampel Hari ke-

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 K 0.147 0.219 0.290 0.354 0.416 0.463 0.492 0.489 0.471 0.393 0.334

2 A 0.142 0.218 0.352 0.422 0.502 0.553 0.549 0.544 0.543 0.548 0.672

3 B 0.143 0.235 0.253 0.347 0.437 0.467 0.478 0.494 0.452 0.371 0.327

4 C 0.153 0.235 0.370 0.464 0.468 0.531 0.551 0.584 0.607 0.653 0.674

Keterangan: K = kontrol tanpa penambahan urea dan NaHCO3; A = Penambahan urea 0,36

g/500 ml tanpa penambahan NaHCO3; B = Penambahan NaHCO3 0,043 g/500 ml tanpa

penambahan urea; C = Penambahan urea 0,36 g/500 ml dan penambahan NaHCO3 0,043

g/500 ml.

Berdasarkan tabel 4.1 di atas diketahui bahwa nilai kepadatan tertinggi

pada perlakuan K (kontrol) diperoleh pada hari ke-6 yaitu 0.492 sel/ml,

perlakuan A diperoleh pada hari ke-10 yaitu 0.672 sel/ml, perlakuan B

diperoleh pada hari ke-7 yaitu 0.494 sel/ml, dan perlakuan C diperoleh pada

hari ke-10 yaitu 0.674 sel/ml. Kepadatan kultur Spirulina sp. pada hari ke-0

tidak dapat diseragamkan sehingga memiliki nilai yang berbeda-beda pada

setiap perlakuan. Meskipun demikian, perbedaan kepadatan tidak jauh


41

berbeda satu dengan yang lain. Adapun hasil kultivasi Spirulina sp. pada hari

ke-0 disajikan dalam gambar 4.1 berikut:

Dokumentasi pribadi, 24/04/2019.

Gambar 4.1 Kultivasi Spirulina sp. pada Hari ke-0.

Peningkatan kepadatan pada hari ke-0 menuju hari ke-1 menunjukkan

bahwa sel Spirulina sp. telah beradaptasi dengan media pertumbuhan yang

baru. Suyono dan Winarto (2006), menyebutkan dalam proses adaptasi sel

mikroalga telah memanfaatkan nutrien yang ada dalam media meskipun

belum optimal. Fase ini disebut dengan fase lag (induction phase). Adapun

hasil kultivasi Spirulina sp. pada hari ke-1 disajikan pada gambar 4.2 berikut:

C5 K2 B5 C2 A5 B2 K3 C3 A3 B4

A1 C1 K1 A4 K4 B3 C4 K5 A2 B1


42



Selain itu, Muyassaroh (2018), juga menyatakan bahwa peningkatan

pertumbuhan Spirulina sp. ditandai dengan warna hijau kebiruan pada media

pertumbuhan, sedangkan warna kekuningan pada media pertumbuhan

menunjukkan bahwa kultur Spirulina sp. telah mengalami fase kematian. Hal

ini menunjukkan bahwa semakin pekat warna hijau kebiruan pada media,

maka pertumbuhan Spirulina sp. semakin meningkat baik dari segi ukuran

maupun jumlah sel. Pada penelitian ini, perubahan warna hijau kebiruan

menjadi kekuningan terjadi pada hari ke-5 dan 6 yang disajikan dalam

gambar 4.3 dan 4.4 berikut:

C5 K2 B5 C2 A5 B2 K3 C3 A3 B4

A1 C1 K1 A4 K4 B3 C4 K5 A2 B1


43





Berdasarkan data kepadatan Spirulina sp. pada tabel 4.1 dapat

disajikan kurva pola pertumbuhan pada masing-masing perlakuan adalah

sebagai berikut:

C5 K2 B5 C2 A5 B2 K3 C3 A3 B4

A1 C1 K1 A4 K4 B3 C4 K5 A2 B1

C5 K2 B5 C2 A5 B2 K3 C3 A3 B4

A1 C1 K1 A4 K4 B3 C4 K5 A2 B1


44

Gambar 4.5 Pola Pertumbuhan Spirulina sp. Berdasarkan Rata-rata

Kepadatan pada Kontrol dan 3 Perlakuan. Keterangan: K = kontrol tanpa penambahan urea dan NaHCO3; A = Penambahan urea 0,36



g/500 ml.

Berdasarkan kurva pertumbuhan di atas, dapat diketahui bahwa

pertumbuhan Spirulina sp. pada masing-masing perlakuan memiliki pola

yang berbeda. Kepadatan Spirulina sp. pada perlakuan K (kontrol) terus

meningkat sejak hari-1 kultivasi dan mengalami puncaknya pada hari ke-6,

namun menurun mulai hari ke-7 hingga hari ke-10. Kepadatan Spirulina sp.

pada perlakuan A terus meningkat sejak hari-1 kultivasi hingga hari ke-5,

kemudian turun hingga hari ke-9, dan meningkat lagi pada hari ke-10.

Kepadatan Spirulina sp. pada perlakuan B terus mengalami peningkatan sejak

hari-1 kultivasi dan mengalami puncaknya pada hari ke-7, kemudian

mengalami penurunan dari dari ke-8 hingga hari ke-10, sedangkan kepadatan

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Op

tica

l D

ensi

ty 6

80

nm

(se

l/m

l)

hari ke-

K

A

B

C


45

Spirulina sp. pada perlakuan C mengalami peningkatan sejak hari-1 kultivasi

dan terus meningkat hingga hari ke-10. Pada perlakuan A dan C, puncak

populasi tertinggi diperoleh pada hari ke-10 namun kemungkinan masih dapat

meningkat hingga hari yang belum diketahui. Kultur Spirulina sp. akan tetap

hidup selama nutrien dalam media pertumbuhan masih tersedia. Penurunan

kepadatan sel Spirulina sp. pada perlakuan A di hari ke-6 hingga hari ke-9

disebabkan karena aerasi pada botol kultur A3 mati sehingga menurunkan

nilai rata-rata kepadatan. Adapun nilai kepadatan pada perlakuan A hari ke-6

hingga hari ke-9 dapat dilihat pada lampiran (lampiran 9 – lampiran 12).

Berdasarkan gambar 4.5, kepadatan sel Spirulina sp. perlakuan A pada

hari ke-6 mengalami penurunan hingga hari ke-8. Penurunan kepadatan ini

disebabkan karena aerasi pada botol A3 mati pada hari ke-6 sampai hari ke-8,

sehingga kultur Spirulina sp. mulai menggumpal pada hari ke-6 dan

mengendap pada hari ke-7 hingga hari ke-8. Hal ini menyebabkan rata-rata

kepadatan pada perlakuan A menurun. Aerasi yang mati pada botol A3

kembali hidup pada hari ke-9, sehingga menyebabkan Spirulina sp. dalam

botol kultur kembali homogen dan kurva pertumbuhan kembali meningkat.

Hal ini diduga karena dalam media pertumbuhan masih mengandung nutrien

yang dapat menunjang pertumbuhan Spirulina sp. Selain itu, pada hari ke-7

aerasi pada botol C3 juga mati yang menyebabkan kultur Spirulina sp.

mengendap dan kembali hidup pada hari ke-8 sehingga kultur kembali

homogen. Meskipun demikian, kematian botol pada salah satu perlakuan C

tidak menurunkan rata-rata kepadatan Spirulina sp. Adapun kultivasi


46

Spirulina sp. pada hari ke-6, ke-7, dan ke-8 masing-masing disajikan pada

gambar 4.6, 4.7, dan 4.8 sebagai berikut:


Gambar 4.6 Aerasi Botol Kultur A3 Mati pada Hari ke-6.



C5 K2 B5 C2 A5 B2 K3 C3 A3 B4

A1 C1 K1 A4 K4 B3 C4 K5 A2 B1

C5 K2 B5 C2 A5 B2 K3 C3 A3 B4

A1 C1 K1 A4 K4 B3 C4 K5 A2 B1


47



Hasil pengamatan menunjukkan bahwa perlakuan A dan C merupakan

perlakuan dengan nilai OD tertinggi dibandingkan dengan perlakuan K

(kontrol) dan B. Nilai rata-rata kepadatan Spirulina sp. tertinggi terjadi pada

perlakuan C dan diikuti dengan perlakuan A. Perlakuan A mengandung

penambahan nutrien urea sebagai sumber N (nitrogen). Kandungan nitrogen

dalam urea yang ditambahkan dalam perlakuan A terbukti dapat

meningkatkan pertumbuhan populasi sel Spirulina sp. jika dibandingkan

dengan perlakuan kontrol (K). Menurut Ambarwati dkk (2018), penambahan

unsur N dalam kultivasi mikroalga dengan jumlah yang tepat dapat

meningkatkan populasi mikroalga secara optimum. Rauf et al. (dalam

Ambarwati dkk, 2018) juga menyatakan bahwa pada pertumbuhan mikroalga,

unsur N berperan untuk merangsang pertumbuhan vegetatif dan

meningkatkan jumlah sel mikroalga. Peningkatan pertumbuhan yang terlihat

C5 K2 B5 C2 A5 B2 K3 C3 A3 B4

A1 C1 K1 A4 K4 B3 C4 K5 A2 B1


48

dalam kurva pertumbuhan pada perlakuan A membuktikan adanya

peningkatan pertumbuhan populasi sel Spirulina sp. hingga hari terakhir

kultivasi. Sesuai dengan pernyataan Fauzia dan Hatta, dalam Ambarwati dkk

(2018), proses pertumbuhan ditandai dengan bertambahnya jumlah sel

mikroalga tersebut. Artinya, penambahan nitrogen dalam kultivasi Spirulina

sp. dapat meningkatkan pertumbuhan dan kepadatan sel Spirulina sp.

Perlakuan B mengandung penambahan nutrien NaHCO3 sebagai

sumber karbon (C) dalam bentuk ion bikarbonat. Menurut Juneja et al.

(2013), karbon merupakan salah satu nutrien penting dalam pertumbuhan

mikroalga yang akan dimanfaatkan dalam proses fotosintesis. Pemanfaatkan

NaHCO3 sebagai sumber karbon didukung oleh penelitian Hariyati (2008),

bahwa Spirulina sp. dapat memanfaatkan ion bikarbonat untuk melakukan

fotosintesis. Karbon ini akan digunakan sebagai sumber energi dalam proses

respirasi dan sebagai komponen dalam pembentukan sel mikroalga.

Penambahan unsur nitrogen dalam perlakuan B tidak dilakukan sebab dalam

media Walne, unsur nitrogen sudah tersedia dalam bentuk NaNO3 sebanyak

100g/L.

Berdasarkan hasil pengamatan, nilai kepadatan pada perlakuan B

masih lebih rendah dibandingkan dengan perlakuan A, namun tidak jauh

berbeda jika dibandingkan dengan kontrol (K). Artinya, unsur nitrogen dalam

media Walne masih rendah sehingga belum mendukung Spirulina sp. untuk

mencapai kepadatan populasi yang optimal. Hal ini dapat dibuktikan melalui

kurva pola pertumbuhan pada gambar 4.5 bahwa pertumbuhan Spirulina sp.


49

pada perlakuan A lebih tinggi dibandingkan perlakuan B. Selain itu,

perlakuan A dan perlakuan B mengandung penambahan nutrien yang

berbeda. Sesuai dengan pernyataan Widianingsih dkk (2008), perbedaan nilai

kepadatan sel Spirulina sp. dapat disebabkan oleh perbedaan kandungan

nutrien pada media pertumbuhan. Sari dkk (2012), juga menyebutkan bahwa

selain karbon, Spirulina sp. juga membutuhkan penambahan nitrogen guna

mendukung pertumbuhannya. Oleh karena itu, penambahan NaHCO3 harus

diimbangi dengan penambahan urea agar pertumbuhan Spirulina sp. dapat

optimum.

Perlakuan C mengandung penambahan nutrien NaHCO3 sebagai

sumber karbon (C) dan penambahan urea sebagai sumber nitrogen (N).

Penambahan kombinasi nutrien NaHCO3 dan urea diharapkan dapat

meningkatkan kepadatan sel Spirulina sp. Berdasarkan hasil pengamatan,

kepadatan Spirulina sp. pada perlakuan C merupakan kepadatan tertinggi

dibandingkan dengan kontrol dan 2 perlakuan lainnya dengan nilai 0.674

sel/ml yang diperoleh pada hari ke-10. Hal ini sesuai dengan teori yang telah

disebutkan sebelumnya, bahwa pemanfaatan karbon untuk pertumbuhan

Spirulina sp. harus diimbangi dengan penambahan urea. Selain itu,

Widianingsih (2008) dalam penelitiannya juga menyebutkan bahwa unsur

karbon dan nitrogen merupakan unsur yang paling penting untuk

pertumbuhan sel Spirulina sp.


50

Berdasarkan hasil uji normalitas dan homogenitas, data kepadatan sel

Spirulina sp. bersifat normal dan homogen (p>0.05) yang masing-masing

ditunjukkan dalam tabel 4.2 dan 4.3 berikut:

Tabel 4.2 Hasil Uji Normalitas Kepadatan Spirulina sp.

Tabel 4.3 Hasil Uji Homogenitas Kepadatan Spirulina sp.

Namun, hasil analisis menggunakan uji ANOVA menunjukkan nilai

signifikan 0.132 (p>0.05), sehingga, uji lanjut tidak dapat dilakukan. Hasil ini

menunjukkan bahwa penambahan nutrien berupa urea dan NaHCO3 tidak

berpengaruh terhadap kepadatan sel Spirulina sp. sehingga peningkatan

kepadatan dapat dipengaruhi oleh faktor lain yang dijelaskan pada poin D

pembahasan. Adapun hasil uji ANOVA disajikan dalam tabel 4.4 sebagai

berikut:


51

Tabel 4.4 Hasil Uji ANOVA Kepadatan Spirulina sp.

B. Laju Pertumbuhan Spirulina sp.

Dalam penelitian ini, perhitungan laju pertumbuhan (gowth rate/hari)

digunakan untuk mengetahui kecepatan pertambahan pertumbuhan sel

Spirulina sp. per hari yang menggunakan rumus Hirata et al. (dalam Kawaroe

dkk, 2015) .


52

Adapun hasil perhitungan laju pertumbuhan disajikan dalam tabel 4.5 sebagai berikut:

Tabel 4.5 Laju Pertumbuhan Spirulina sp. pada Kontrol dan 3 Perlakuan.

Sampel

Hari ke-

ẋ

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

K 0.02302 0.01650 0.01157 0.00943 0.00618 0.00356 -0.00043 -0.00214 -0.01058 -0.00941 0.00477

A 0.02501 0.02804 0.01045 0.01015 0.00566 -0.00042 -0.00049 -0.00017 0.00060 0.01183 0.00906

B 0.02904 0.00416 0.01852 0.01342 0.00382 0.00133 0.00192 -0.00510 -0.01156 -0.00736 0.00482

C 0.02518 0.02629 0.01328 0.00052 0.00727 0.00218 0.00343 0.00227 0.00422 0.00188 0.00865

Keterangan: ẋ = rata-rata; K = Kontrol; A = Penambahan urea 0,36 g/500 ml tanpa penambahan NaHCO3; B = Penambahan NaHCO3 0,043 g/500 ml

tanpa penambahan urea; C = Penambahan urea 0,36 g/500 ml dan penambahan NaHCO3 0,043 g/500 ml.

Adapun rata-rata laju pertumbuhan Spirulina sp. pada masing-masing perlakuan secara lebih jelas dapat disajikan dalam

gafik pada gambar 4.9 berikut:


53

Gambar 4.9 Perbandingan Rerata Laju Pertumbuhan Spirulina sp. pada

Kontrol dan 3 Perlakuan. Keterangan: K = kontrol tanpa penambahan urea dan NaHCO3; A = Penambahan urea 0,36



g/500 ml.

Hasil pengamatan laju pertumbuhan (k) Spirulina sp. pada masing-

masing perlakuan memiliki hasil yang berbeda-beda. Rata-rata laju

pertumbuhan tertinggi Spirulina sp. adalah pada perlakuan A yaitu

0.00906/hari diikuti perlakuan C yaitu 0.00865/hari, sedangkan rata-rata laju

pertumbuhan terendah Spirulina sp. adalah pada perlakuan kontrol (K) yaitu

0.00477/hari diikuti oleh perlakuan B yaitu 0.00482/hari.

Berdasarkan hasil normalitas dan homogenitas, data laju pertumbuhan

Spirulina sp. bersifat normal dan homogen (p>0.05) yang masing-masing

disajikan dalam tabel 4.6 dan 4.7 berikut ini:

0.00477

0.00906

0.00482

0.00865

0

0.001

0.002

0.003

0.004

0.005

0.006

0.007

0.008

0.009

0.01

K A B C

La

ju P

ertu

mb

uh

an

(/h

ari

)

Perlakuan

Rerata Laju Pertumbuhan

Spirulina sp. pada Kontrol

dan 3 Perlakuan


54

Tabel 4.6 Hasil Uji Normalitas Laju Pertumbuhan Spirulina sp.

Tabel 4.7 Hasil Uji Homogenitas Laju Pertumbuhan Spirulina sp.

Namun, hasil analisis menggunakan uji ANOVA menunjukkan nilai

signifikan 0.707 (p>0.05), sehingga uji lanjut tidak dapat dilakukan.

Berdasarkan hasil uji ANOVA, penambahan nutrien berupa urea dan

NaHCO3 tidak berpengaruh terhadap laju pertumbuhan Spirulina sp. Laju

pertumbuhan Spirulina sp. kemungkinan dipengaruhi oleh faktor lain yang

dijelaskan pada poin D pembahasan. Adapun hasil uji ANOVA disajikan

dalam gambar 4.15 sebagai berikut:


55

Tabel 4.8 Hasil Uji ANOVA Laju Pertumbuhan Spirulina sp.

Hasil pengamatan laju pertumbuhan Spirulina sp. yang diperoleh

memiliki hasil yang berbeda dengan hasil pengamatan kepadatan. Laju

pertumbuhan tertinggi dalam penelitian ini diperoleh pada perlakuan A

sedangkan kepadatan tertinggi diperoleh pada perlakuan C. Hal ini karena

konsep kepadatan dan laju pertumbuhan berbeda. Kepadatan adalah

pertumbuhan mikroalga yang dapat dinyatakan sebagai pertambahan jumlah,

densitas atau populasi sel, sedangkan laju pertumbuhan adalah kecepatan

pertambahan suatu pertumbuhan biomassa per satuan waktu. Dalam

penelitian ini, satuan kepadatan yang digunakan sel/ml, sedangkan laju

pertumbuhan menggunakan satuan sel/hari (Prayitno, 2016).

C. Fase Pertumbuhan Spirulina sp.

Berdasarkan kurva pola pertumbuhan Spirulina sp. pada gambar 4.5

dapat dianalisis adanya fase-fase pertumbuhan sel Spirulina sp. yaitu antara

lain:

1. Fase lag / induction phase

Menurut Suyono dan Winarto (2006), fase lag juga disebut

sebagai fase istirahat. Pada kurva pola pertumbuhan Spirulina sp. pada


56

gambar 4.5 fase lag pada setiap perlakuan terjadi pada hari ke-0 dan hari

ke-1. Kepadatan kultur Spirulina sp. pada perlakuan kontrol (K) pada

hari ke-0 diperoleh sebesar 0.147 sel/ml, pada perlakuan A diperoleh

sebesar 0.142 sel/ml, pada perlakuan B diperoleh sebesar 0.143 sel/ml,

dan pada perlakuan C diperoleh sebesar 0.153 sel/ml. Kepadatan masing-

masing perlakuan meningkat pada hari ke-1 kultivasi dimana pada

perlakuan kontrol (K) mencapai 0.219 sel/ml, pada perlakuan A

mencapai 0.218 sel/ml, pada perlakuan B mencapai 0.235 sel/ml dan

perlakuan C mencapai 0.235 sel/ml. Selisih pertambahan kepadatan pada

masing-masing perlakuan yaitu perlakuan kontrol (K) sebesar 0.072

sel/ml, perlakuan A sebesar 0.076 sel/ml, perlakuan B sebersar 0.092

sel/ml, dan perlakuan C sebesar 0.082 sel/ml. Peningkatan kepadatan

pada hari ke-0 hingga hari ke-1 menunjukkan bahwa kultur Spirulina sp.

telah beradaptasi dengan media dan lingkungan kulturnya. Adapun

menurut Suyono dan Winarto (2006), lama fase lag bergantung pada

viabilitas sel, yaitu kemungkinan sel untuk dapat hidup menyesuaikan

kondisi lingkungannya. Pada usia inokulan yang masih muda (fase

eksponensial), sel Spirulina sp. kemungkinan masih bersifat viabel dan

lebih cepat beradaptasi dengan lingkungannya, sedangkan pada usia

inokulan yang lebih tua (fase stasioner), fase lag akan berlangsung lebih

lama. Kultur Spirulina sp. yang digunakan sebagai inokulan pada

penelitian ini adalah inokulan dengan usia 10 hari yang kemungkinan


57

berada pada fase eksponensial, sehingga fase lag hanya berlangsung

selama 1 hari.

2. Fase eksponensial / logarithmic phase

Pada fase ini, jumlah sel Spirulina sp. mengalami peningkatan

secara cepat. Menurut Suyono dan Winarto (2006), fase ini menjadi bukti

bahwa sel mikroalga telah berhasil beradaptasi dengan media

pertumbuhan yang baru dan memanfaatkan nutrien yang terkandung di

dalam media. Berdasarkan pola pertumbuhan Spirulina sp. pada gambar

4.5, fase eksponensial pada perlakuan kontrol (K) berlangsung sejak hari

ke-1 hingga hari ke-5, pada perlakuan A berlangsung sejak hari ke-1

hingga hari ke-5, perlakuan B berlangsung sejak hari ke-1 hingga hari ke-

6, dan perlakuan C berlangsung sejak hari ke-1 hingga hari yang belum

diketahui jika waktu kultivasi dilanjutkan.

3. Fase stasioner / stationary phase

Pada fase ini, pertumbuhan sel Spirulina sp. bersifat stasioner

atau tetap. Hal ini menunjukkan bahwa laju pertumbuhan sel Spirulina

sp. sama dengan laju kematiannya. Berdasarkan pola pertumbuhan

Spirulina sp. pada gambar 4.5, fase stasioner pada perlakuan kontrol (K)

berlangsung sejak hari ke-6 hingga hari ke-7, pada perlakuan A

berlangsung sejak hari ke-5 hingga hari ke-9, pada perlakuan B

berlangsung pada hari ke-7, dan perlakuan C diduga belum mencapai

fase stasioner.


58

4. Fase kematian / death

Pada fase ini, penurunan pertumbuhan jumlah sel Spirulina sp.

lebih tinggi dibandingkan dengan fase stasioner, sehingga pola

pertumbuhan cenderung menurun. Berdasarkan pola pertumbuhan

Spirulina sp. pada gambar 4.5, fase kematian pada perlakuan kontrol (K)

berlangsung sejak hari ke-8 hingga hari ke-10, pada perlakuan A diduga

belum mengalami fase kematian karena kepadatan sel kembali meningkat

pada hari ke-10, pada perlakuan B fase kematian berlangsung sejak hari

ke-8 hingga hari ke-10, dan perlakuan C belum mengalami fase kematian

karena kepadatan sel masih terus meningkat hingga hari terakhir

kultivasi.

D. Optical Density (OD) Maksimum Pertumbuhan Spirulina sp.

Dalam penelitian ini, kepadatan Spirulina sp. diukur setiap 24 jam

sekali setiap hari selama 10 hari kultivasi. Hal ini dilakukan untuk

mendapatkan kepadatan maksimum (OD maksimum) dari masing-masing

perlakuan. Berdasarkan hasil pengamatan, kepadatan maksimum kultur sel

Spirulina sp. pada masing-masing perlakuan memiliki nilai yang berbeda-

beda dan berada pada waktu yang berbeda-beda pula.

Pada perlakuan kontrol (K), kepadatan Spirulina sp. berada pada hari

ke-6 dengan nilai 0.492 sel/ml. Pada perlakuan A, kepadatan Spirulina sp.

tertinggi berada pada hari ke-10 dengan nilai 0.672 sel/ml. Pada perlakuan B,

kepadatan tertinggi Spirulia sp. berada pada hari ke-7 dengan nilai 0.494


59

sel/ml, sedangkan pada perlakuan C, kepadatan tertinggi Spirulina sp. berada

pada hari ke-10 dengan nilai 0.674 sel/ml. Perbedaan kepadatan ini

disebabkan karena setiap perlakuan pada media pertumbuhan adalah berbeda-

beda yang menyebabkan kandungan nutrien dalam media pertumbuhannya

juga berbeda-beda. Dengan demikian, hal ini sesuai dengan pernyataan

Widianingsih (2008), bahwa perbedaan kepadatan sel disebabkan oleh

perbedaan kandungan nutrien dalam media pertumbuhannya.

Pada kontrol (K) dan perlakuan B, kepadatan Spirulina sp. mencapai

puncaknya masing-masing pada hari ke-7 dan ke-6 kemudian mengalami

penurunan hingga hari ke-10. Hal ini disebabkan nutrien dalam media Walne

dan penambahan senyawa NaHCO3 sebagai sumber karbon yang terkandung

dalam media pertumbuhan tidak dapat memenuhi kebutuhan Spirulina sp.

pada hari ke-8 dan hari ke-7. Menurut Kawaroe dkk (2015), kepadatan

mikroalga dapat mengalami penurunan jika nutrien pada media pertumbuhan

tidak mencukupi untuk pertumbuhan mikroalga hingga hari terakhir kultivasi.

E. Faktor-faktor yang Memengaruhi Pertumbuhan Spirulina sp.

Ada banyak faktor yang memengaruhi pertumbuhan Spirulina sp.

selama proses kultivasi. Faktor-faktor ini meliputi faktor yang sudah

dikendalikan namun tidak memengaruhi hasil perlakuan, diantaranya yaitu

faktor eksternal dan internal. Faktor eksternal meliputi nutrien, suhu, cahaya,

salinitas, pH, aerasi, dan faktor lain yaitu sterilisasi botol kultur dan

pengukuran kualitas air sebagai berikut:


60

1. Nutrien

Ketersediaan nutrien yang berbeda-beda dalam setiap perlakuan

menyebabkan hasil kepadatan sel Spirulina sp. juga berbeda-beda.

Penentuan jumlah penambahan urea dan NaHCO3 mengacu pada tahap

pra-penelitian yang telah dilakukan sebelumnya bahwa semakin tinggi

jumlah urea dan NaHCO3 yang ditambahkan maka semakin cepat kultur

sel Spirulina sp. mengalami fase kematian. Hal ini diduga karena sel

Spirulina sp. mengalami kelebihan nutrien. Penambahan urea dan

NaHCO3 dalam penelitian ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan

unsur nitrogen dan karbon bagi pertumbuhan Spirulina sp. Menurut

Juneja et al. (2013), unsur nitrogen berperan dalam pembentukan protein

dan asam nukleat. Selain itu, menurut Ambarwati dkk (2018) unsur

nitrogen berperan untuk merangsang pertumbuhan vegetatif dan

meningkatkan jumlah sel, sedangkan unsur karbon menurut Juneja et al.

(2013) berperan untuk proses respirasi, sebagai sumber energi, dan bahan

baku pembentukan sel-sel. Penambahan vitamin B12 dalam penelitian ini

juga dilakukan mengacu pada Laboratorium Pakan Alami Balai

Pengembangan Teknologi Perikanan Budidaya (BPTPB) Cangkringan

sebab selain media Walne, Spirulina sp. yang dikultur pada laboratorium

ini juga menggunakan vitamin B12 untuk meningkatkan pertumbuhan. Hal

ini sesuai dengan pernyataan Widianingsih (2008), bahwa vitamin B12

yang ditambahkan dalam media dapat mempercepat pertumbuhan

Spirulina sp.


61

2. Suhu

Selama proses kultivasi, pengaturan suhu dilakukan menggunakan

air conditioner LG dan berada pada kisaran 18 – 22°C yang merupakan

suhu optimum pertumbuhan Spirulina sp. mengacu pada suhu yang

digunakan oleh Laboratorium Pakan Alami Balai Pengembangan

Teknologi Perikanan Budidaya (BPTPB) Cangkringan. Menurut

Hadiyanto dan Maulana (2012), mikroalga dapat tumbuh pada suhu

kisaran 15 - 40°C, sedangkan Syaichurrozi dan Jayanudin (2016),

menyatakan bahwa Spirulina sp. dapat tumbuh optimum pada suhu 18 -

40°C. Dengan demikian, suhu dalam penelitian ini dapat digunakan

karena berada dalam suhu optimum.

3. Cahaya

Menurut Muyassaroh dkk (2018), cahaya merupakan sumber energi

utama bagi Spirulina sp. untung melangsungkan proses fotosintesis.

Menurut Hadiyanto dan Maulana (2012), intensitas cahaya optimum

berada pada kisaran 3500 – 5000 lux. Kelemahan dari penelitian ini

adalah tidak diketahui taraf intensitas cahaya yang digunakan karena

keterbatasan luxmeter. Oleh karena itu, sumber cahaya yang digunakan

adalah lampu tube light 40 watt mengacu pada penelitian Hariyati (2008).

Selain itu, Laboratorium Pakan Alami Balai Pengembangan Teknologi

Perikanan Budidaya (BPTPB) Cangkringan juga menggunakan lampu

tube light dengan kekuatan yang sama.


62

4. Salinitas

Kultivasi Spirulina sp. yang dilakukan dalam penelitian ini

menggunakan media air laut yang diperoleh dari Laboratorium Pakan


Cangkringan. Pengaturan salinitas tidak dilakukan sebab salinitas air laut

yang digunakan telah berada pada kisaran salinitas optimum untuk

pertumbuhan mikroalga yaitu 27 ppt. Pengukuran salinitas media air laut

dilakukan menggunakan Refractometer Salinity merk ATAGO Manual.

Penentuan salinitas mengacu pada penelitian Widianingsih dkk (2008),

yaitu pada kisaran 4 – 27 ppt.

5. pH

Selama kultivasi, pengaturan pH dibutuhkan oleh Spirulina sp.

untuk menjaga keseimbangan pertumbuhannya. Dalam penelitian ini,

penentuan pH dilakukan berdasarkan pH kontrol pada media air laut.

Pengaturan pH secara spesifik tidak dilakukan sebab pH telah berada pada

kisaran optimum untuk pertumbuhan Spirulina sp. yaitu 8 – 9. Selain itu,

Hadiyanto dan Maulana (2012), juga menyatakan bahwa Spirulina sp.

dapat tumbuh pada kondisi alkali atau basa. Kelemahan dalam penelitian

ini adalah peneliti mengukur pH media pertumbuhan kultur Spirulina sp.

saat pengukuran Optical Density (OD) pada hari ke-0 kultivasi

menggunakan kertas indikator universal. Hal ini menyebabkan

pembacaan pH pada setiap botol kultur memiliki akurasi yang lebih

rendah dibandingkan dengan pH meter.


63

6. Sterilisasi Botol Kultur

Sebelum melaksanakan penelitian, peneliti melakukan sterilisasi

botol kultur sebagai reaktor yang akan digunakan selama kultivasi.

Sterilisasi fisik menggunakan autoclave tidak dapat dilakukan karena

botol kultur yang digunakan menggunakan botol plastik 500 ml yang

memiliki harga lebih murah dibandingkan dengan botol kaca. Oleh sebab

itu, peneliti melakukan sterilisasi fisik menggunakan metode air panas

untuk menghindari adanya kontaminan yang dapat mengganggu proses

kultivasi. Selain itu, peneliti juga tidak melakukan sterilisasi secara

kimiawi menggunakan larutan klorin pada botol kultur untuk menghindari

kelebihan zat kimia terlarut dalam media pertumbuhan.

7. Kualitas Air

Kualitas air dalam media kultur juga berpengaruh terhadap

pertumbuhan sel Spirulina sp. meliputi pH, salinitas, suhu, kadar COD

dan BOD.

F. Kekurangan, Hambatan dan Kendala Pelaksanaan Penelitian

Selama pelaksanaan penelitian, peneliti mengalami beberapa hambatan

yang dapat memengaruhi hasil penelitian antara lain:

1. Kekuatan Aerasi Tidak Dapat Disama-ratakan

Kekuatan aerasi yang tidak dapat di sama-ratakan menyebabkan

beberapa botol kultur memiliki aerasi yang kuat dan aerasi yang lemah.

Aerasi (pengadukan) dilakukan pada media pertumbuhan agar tidak


64

terjadi pengendapan sel Spirulina sp. dan meningkatkan difusi gas CO2

untuk proses fotosintesis. Menurut Juneja et al. (2013), karbon

merupakan salah satu nutrien utama yang harus tersedia karena akan

digunakan untuk fotosintesis, pertumbuhan, dan reproduksi mikroalga.

Karbon ini akan dimanfaatkan oleh mikroalga untuk proses respirasi,

sebagai sumber energi, dan sebagai bahan baku dalam pembentukan sel-

sel tambahan. Mengurangi tingkat fiksasi karbon dapat menyebabkan

terjadinya penurunan tingkat pertumbuhan mikroalga. Karbon dalam

bentuk CO2, karbonat dan bikarbonat akan digunakan untuk pertumbuhan

autotrof, sedangkan dalam bentuk asetat atau glukosa akan digunakan

untuk pertumbuhan heterotrofik dalam proses fotosintesis. Dengan

demikian, penurunan difusi gas CO2 terbukti dapat menurunkan

pertumbuhan mikroalga.

Aerasi pada penelitian ini dilakukan selama 24 jam mengacu pada

Laboratorium Pakan Alami Balai Pengembangan Teknologi Perikanan

Budidaya (BPTPB) Cangkringan. Kelemahan dari sistem aerasi pada

penelitian ini adalah kekuatan aerasi tidak dapat disama-ratakan antar

botol kultur. Berdasarkan hasil pengamatan, kekuatan aerasi yang tidak

sama menyebabkan kultur sel Spirulina sp. tidak homogen pada media

pertumbuhannya. Aerasi menjadi faktor yang paling penting dalam

penelitian ini sebab jika terjadi masalah pada sistem aerasi maka kultur

Spirulina sp. tidak dapat tumbuh dengan baik dan mengalami kematian


65

lebih cepat. Peneliti mengantisipasi dengan mengacak formasi botol

kultur agar setiap perlakuan memiliki kekuatan yang rata.

Selama pelaksanaan penelitian, aerasi pada beberapa botol kultur

mati. Pada hari ke-2 kultivasi, aerasi pada botol kultur perlakuan A4 mati.

Tindak lanjut peneliti untuk mengatasi masalah ini adalah dengan

membuka klep aerasi semakin besar agar difusi udara ke dalam botol

kultur tidak terhambat. Adapun hasil kultivasi pada hari ke-2 disajikan

dalam gambar 4.10 sebagai berikut:


Gambar 4.10 Kultivasi Spirulina sp. pada Hari ke-2. Keterangan: Aerasi pada botol A4 mati yang ditandai oleh lingkaran merah.

Pada hari ke-4 kultivasi, beberapa botol kultur mengalami

penurunan kekuatan aerasi sehingga menyebabkan kultur Spirulina sp.

menggumpal. Botol-botol kultur tersebut di antaranya K2, A5, C3, A3,

A1, C1, A4, C4 dan K5. Dalam situasi ini, tindak lanjut untuk membuka

klep aerasi semakin membesar tidak dilakukan karena memungkinkan

C5 K2 B5 C2 A5 B2 K3 C3 A3 B4

A1 C1 K1 A4 K4 B3 C4 K5 A2 B1


66

terjadinya penurunan kekuatan aerasi pada botol-botol lain. Hal ini dapat

terjadi diduga karena aerator juga digunakan oleh Laboratorium Pakan


Cangkringan sehingga kekuatan aerasi menjadi tidak stabil. Adapun hasil

kultivasi pada hari ke-4 disajikan dalam gambar 4.11 berikut:


Gambar 4.11 Kultivasi Spirulina sp. pada hari ke-4.

Pada hari ke-5 kultivasi, aerasi pada semua botol kultur kembali

seperti semula tanpa dilakukan tindak lanjut. Pada hari ke-7 kultivasi,

aerasi pada botol kultur A3 dan C3 mati. Hal ini menyebabkan kondisi

kultur Spirulina sp. pada kedua botol kultur menggendap. Adapun hasil

kultivasi pada hari ke-7 disajikan dalam gambar 4.12.

Kondisi aerasi pada botol kultur A3 terus berlanjut hingga hari ke-9

kultivasi, sedangkan kondisi aerasi pada botol kultur C3 kembali hidup

pada hari ke-8. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, terjadinya

peristiwa ini diduga disebabkan karena aerator digunakan bersama dengan

C5 K2 B5 C2 A5 B2 K3 C3 A3 B4

A1 C1 K1 A4 K4 B3 C4 K5 A2 B1


67

Laboratorium Pakan Alami BPTPB Cangkringan sehingga aerasi menjadi

tidak stabil. Adapun hasil kultivasi pada hari ke-8 dan 9 masing-masing

disajikan dalam gambar 4.13 dan 4.14.


Gambar 4.12 Kultivasi Spirulina sp. pada Hari ke-7. Keterangan: Aerasi pada botol C3 dan A3 mati yang ditandai oleh lingkaran merah.


Gambar 4.13 Kultivasi Spirulina sp. pada Hari ke-8. Keterangan: Aerasi pada botol C3 kembali hidup dan A3 mati yang ditandai dengan

lingkaran merah.

C5 K2 B5 C2 A5 B2 K3 C3 A3 B4

A1 C1 K1 A4 K4 B3 C4 K5 A2 B1

C5 K2 B5 C2 A5 B2 K3 C3 A3 B4

A1 C1 K1 A4 K4 B3 C4 K5 A2 B1


68


Gambar 4.14 Kultivasi Spirulina sp. pada Hari ke-9. Keterangan: Aerasi pada botol A3 kembali hidup yang ditandai dengan lingkaran

merah.

Pada hari ke-10 kultivasi, semua aerasi pada setiap botol kultur

hidup meskipun kekuatan aerasi tidak sama yang disajikan dalam gambar

4.15 berikut:


Gambar 4.15 Kultivasi Spirulina sp. pada Hari ke-10. Keterangan: Aerasi pada semua botol kultur hidup.

C5 K2 B5 C2 A5 B2 K3 C3 A3 B4

A1 C1 K1 A4 K4 B3 C4 K5 A2 B1

C5 K2 B5 C2 A5 B2 K3 C3 A3 B4

A1 C1 K1 A4 K4 B3 C4 K5 A2 B1


69

Penyebab kekuatan aerasi tidak dapat disama-ratakan diduga antara

lain:

a. Merk dan tipe aerator yang digunakan di Laboratorium Pakan Alami

Balai Pengembangan Teknologi Perikanan Budidaya (BPTPB)

Cangkringan merupakan aerator yang tidak dapat ditentukan

kekuatannya.

b. Selain digunakan oleh peneliti, aerator juga digunakan oleh pihak

Laboratorium Pakan Alami BPTPB Cangkringan untuk kultivasi

mikroalga lain sebagai pakan alami ikan budidaya yang dikultur

dalam jumlah yang tidak sedikit. Hal ini dapat menjadi penyebab

utama kondisi aerasi yang tidak sama.

2. Pengukuran pH Kultur

Pada penelitian ini, peneliti menggunakan botol kultur berukuran

500 ml dengan ukuran diameter mulut botol 3,25 cm. Pengukuran pH

media pertumbuhan yang telah diisi dengan kultur Spirulina sp. pada hari

ke-0 kultivasi tidak dapat dilakukan menggunakan pH meter yang

hasilnya lebih akurat karena mulut botol terlalu kecil, sedangkan

pengukuran pH media pertumbuhan sebelum diisi dengan kultur

Spirulina sp. dapat dilakukan menggunakan pH meter sebab media air

laut sebagai pertumbuhan diletakkan dalam wadah ember.

3. Blanko yang Digunakan Tidak Sesuai

Pada penelitian ini, blanko yang digunakan oleh peneliti

merupakan air laut murni yang belum ditambahkan media Walne dan


70

vitamin B12. Hal ini disebabkan karena penggunakan media Walne dan

vitamin B12 untuk mahasiswa yang melakukan penelitian di

Laboratorium Pakan Alami Balai Pengembangan Teknologi Perikanan

Budidaya (BPTPB) Cangkringan terbatas. Adapun penggunaan media

Walne dan vitamin B12 dapat memengaruhi absorbansi pada

Spektrofotometer UV-1800 Shimadzu.

4. Pengukuran Kualitas Air

Selama masa kultivasi, peneliti tidak melakukan pemeriksaan

kualitas air secara lengkap setiap hari meliputi pH, salinitas, suhu, kadar

COD dan BOD. Pemeriksaan kualitas air hanya dilakukan pada hari ke-0

kultivasi yang dapat mendukung data hasil penelitian meliputi salinitas

dan pH.

5. Taraf Intensitas Cahaya Tidak Diketahui

Kelemahan dari penelitian ini adalah tidak diketahui taraf intensitas

cahaya yang digunakan karena keterbatasan luxmeter.


71

BAB V

IMPLEMENTASI HASIL PENELITIAN UNTUK PEMBELAJARAN

Penelitian yang telah dilakukan dengan judul “Optimasi Pertumbuhan

Spirulina sp. pada Media Walne dengan Variasi Urea dan NaHCO3” dapat

diimplementasikan dalam proses pembelajaran Biologi Sekolah Menengah Atas

(SMA) khususnya pada kelas XII semester 1 mengenai materi Pertumbuhan dan

Perkembangan Tumbuhan. Berikut ini adalah Kompetensi Inti dan Kompetensi

Dasar yang dapat digunakan.

Kompetensi Inti :

KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.

KI 2 : Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab,

peduli (gotong royong, kerja sama, toleran, damai), santun, responsif

dan proaktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas

berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan

lingkungan sosial dan alam dalam menempatkan diri sebagai cerminan

bangsa dalam pergaulan dunia.

KI 3 : Memahami, menerapkan, menganalisis dan mengevaluasi pengetahuan

faktual, konseptual, prosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa

ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan

humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan

dan peradapan terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta


72

menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang lebih

spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan

masalah.

KI 4 : Mengolah, menalar, menyaji, dan mencipta dalam ranah konkret dan

ranah abstrak terkait dengan pengembangan diri yang dipelajarinya di

sekolah secara mandiri serta bertindak secara efektif dan kreatif, dan

mampu menggunakan metode sesuai kaidah keilmuan.

Kompetensi Dasar :

KD 3.1 : Menganalisis hubungan antara faktor internal dan eksternal dengan

proses pertumbuhan dan perkembangan pada Makhluk Hidup

berdasarkan hasil percobaan.

KD 4.1 : Merencanakan dan melaksanakan percobaan tentang faktor luar yang

memengaruhi proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman, dan

melaporkan secara tertulis dengan menggunakan tatacara penulisan

ilmiah yang benar.


73

BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka diperoleh

kesimpulan sebagai berikut:

1. Pemberian urea dan NaHCO3 tidak berpengaruh terhadap OD dan laju


2. Laju pertumbuhan Spirulina sp. dengan variasi suplai urea dan NaHCO3

pada setiap perlakuan menunjukkan perbedaan. Perlakuan A

menunjukkan laju pertumbuhan tertinggi yaitu 0.00906/hari, diikuti oleh

perlakuan C 0.00865/hari, sedangkan perlakuan B dan perlakuan kontrol

(K) menunjukkan laju pertumbuhan rendah yaitu 0.00482/hari dan

0.00477/hari.

3. Nilai OD maksimum pertumbuhan Spirulina sp. dengan variasi suplai

urea dan NaHCO3 diperoleh pada perlakuan C yaitu 0.674 sel/ml pada

hari ke-10.

B. Saran

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, terdapat beberapa saran

penulis untuk penelitian yang relevan selanjutnya sebagai berikut:

1. Perlu dipastikan kekuatan pada aerator yang digunakan dalam penelitian

sehingga kekuatan aerasi dapat disama-ratakan.


74

2. Perlu digunakan botol kultur yang memiliki diameter mulut botol lebih

besar sehingga pengukuran pH dapat menggunakan pH meter yang

hasilnya lebih akurat.

3. Pengukuran Optical Density (OD) kultur sel Spirulina sp. sebaiknya

menggunakan blanko yang terdiri dari air laut, media Walne, dan vitamin

B12 agar hasil pengukuran dapat optimal.

4. Perlu dilakukan pengukuran kualitas air secara lengkap selama kultivasi

untuk mengontrol pertumbuhan sel Spirulina sp. meliputi pH, salinitas,

suhu, kadar COD dan BOD.

5. Perlu dilakukan pengukuran taraf intensitas cahaya menggunakan

luxmeter untuk mendapatkan nilai intensitas cahaya untuk hasil yang

lebih optimum.

6. Perlu digunakan botol kultur yang menggunakan bahan dasar kaca

sehingga sterilisasi botol kultur dapat dilakukan menggunakan autoclave

untuk hasil yang lebih optimum.

7. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai pengaruh penambahan

urea dan NaHCO3 terhadap kandungan karbohidrat pada kultur Spirulina

sp. sehingga dapat diolah menjadi bioetanol.


75

DAFTAR PUSTAKA

Ambarwati, Diyah Putri, Ervia Yudiati, Endang Supriyantini, dan Lilik Maslukah.

2018. Pola Pertumbuhan, Biomassa dan Kandungan Protein Kasar pada

Kultur Mikroalga Skeletonema costatum Skala Massal dengan Konsentrasi

Kalium Nitrat (KNO3) yang Berbeda. Buletin Oseanogafi Marina. 2 (7) pp

75-80.

Christwardana, Marcellinus, Muhamad Maulana Azimatun Nur, dan H.

Hadiyanto. 2012. Spirulina platensis: Potensinya Sebagai Bahan Pangan

Fungsional. Jurnal Aplikasi Teknologi Pangan. 1 (2) pp 1-4.

Costa, Jorge Alberto Vieira, Luciane Maria Colla, and Paulo Duarte Filho. 2002.

Spirulina platensis Gowth in Open Raceway Ponds Using Fresh Water

Supplemented with Carbon, Nitrogen and Metal Ions. Fundacao

Universidade Federal do Rio Gande. pp 76-80.

Dewi, Sri Suminar. 2016. Teknologi Membran dalam Produksi Bioetanol. Institut

Teknologi Bandung. pp 1-6.

Hadiyanto, dan Maulana Azim. 2012. Mikroalga: Sumber Pangan dan Energi

Masa Depan. Semarang: UPT UNDIP Press. Pp 1-18.

Hariyati, Riche. 2008. Pertumbuhan dan Biomassa Spirulina sp dalam Skala

Laboratoris. Jurnal Bioma. 1 (10) pp 19-22.

Juneja, Ankita, Ruben Michael Ceballos, and Ganti S. Murthy. 2013. Effect of

Environmental Factors and Nutrien Availability on the Biochemical

Composition of Algae for Biofuels Production. Journal Energies. (6) pp

4607-4638.

Kawaroe, Mujizat, Tri Prartono, dan Ganjar Saefurahman. 2015. Kepadatan dan

Laju Pertumbuhan Spesifik Nannochloropsis sp. pada Kultivasi

Heterotropik Menggunakan Media Hidrolisat Singkong. Jurnal Omni-

Akuatika. 11 (2) pp 15-19.

Melanie, Susiana dan Diini Fithriani. 2015. Rendemen Minyak dari Mikroalga

Spirulina sp. dan Chlorella sp. dengan Teknik Pemecahan Dinding Sel.

Jurnal Widyariset. 1 (1) pp 61-70.

Muyassaroh, Rini Kartika Dewi, dan Dwiana Anggorowati. 2018. Kultivasi

Mikroalga Spirulina platensis dengan Variasi Pencahayaan Menggunakan

Lampu TL dan Matahari. Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains &

Teknologi (SNAST) 2018. Pp 381-386.


76

Pemerintah Indonesia. 2006. Peraturan Presiden Republik Indonesia Nomor 5

Tahun 2006 Tentang Kebijakan Energi Nasional. Jakarta: Pemerintah

Indonesia. Pp 2.

Prayitno, Joko. 2016. Pola Pertumbuhan dan Pemanenan Biomassa dalam

Fotobioreaktor Mikroalga untuk Penangkapan Karbon. Jurnal Teknologi

Lingkungan. 1 (17) pp 45-52.

Robi, Nur Hidayati. Pemanfaatan Ekstrak Tauge Kacang Hijau (Phaseolus

radiatus) Sebagai Pupuk untuk Meningkatkan Populasi Spirulina sp.

Skripsi. Surabaya: Universitas Airlangga. Pp 22.

Sari, Fitria Yuli Anggita, I Made Aditya Suryajaya, dan Hadiyanto. 2012.

Kultivasi Mikroalga Spirulina platensis dalam Media POME dengan Variasi

Konsentrasi POME dan Komposisi Jumlah Nutrien. Jurnal Teknologi Kimia

dan Industri. 1 (1) pp 487-494.

Seftian, Deky, Ferdinand Antonius, dan M. Faizal. 2012. Pembuatan Etanol dari

Kulit Pisang Menggunakan Metode Hidrolisis Enzimatik dan Fermentasi.

Jurnal Teknik Kimia. 1 (18) pp 10-16.

Sili, Claudio, Giuseppe Torzillo, and Avigad Vonshak. 2013. Ecology of

Cyanobacteria II: Their Diversity in Space and Time (Ed.). Berlin: Springer

Science+Bussines Media. Pp 25.

Suminto. 2009. Penggunaan Jenis Media Kultur Teknis Terhadap Produksi dan

Kandungan Nutrisi Sel Spirulina platensis. Jurnal Saintek Perikanan. 2 (4)

pp 53-61.

Suyono, Eko Agus, dan Winarto Haryadi. 2006. Optimasi Media untuk Produksi

Biomassa Mikroalga Chaestoceros sp dan Skeletonema sp Isolat Jepara dan

Analisis Kandungan Asam Lemaknya. Jurnal Sains dan Teknologi. Pp 6-8.

Syaichurozzi, Iqbal, dan Jayanudin. 2016. Kultivasi Spirulina platensis pada

Media Bernutrisi Limbah Cair Tahu dan Sintetik. Jurnal Bahan Alam

Terbarukan. 5 (2) pp 68-73.

Widianingsih, Ali Ridho, Retno Hartati, dan Harmoko. 2008. Kandungan Nutrisi

Spirulina platensis yang Dikultur pada Media yang Berbeda. Jurnal Ilmu

Kelautan. 3 (13) pp 167-170.


77

Lampiran 1. Silabus

SILABUS PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN

MATA PELAJARAN BIOLOGI SMA

Satuan Pendidikan : SMA

Kelas : XII

Kompetensi Inti:


KI 2 : Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai),

santun, responsif dan proaktif dan menunjukan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam

berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa

dalam pergaulan dunia.

KI 3 : Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural, dan metakognitif berdasarkan

rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan,

kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan

prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.

KI 4 : Mengolah, menalar, menyaji, dan mencipta dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang

dipelajarinya di sekolah secara mandiri serta bertindak secara efektif dan kreatif, dan mampu menggunakan metoda sesuai

kaidah keilmuan.


78

Kompetensi Dasar Materi Pokok Pembelajaran Penilaian Alokasi Sumber Belajar

1. Pertumbuhan dan Perkembangan

3.1 Menganalisis

hubungan antara

faktor internal dan

eksternal dengan

proses pertumbuhan

dan perkembangan

Makhluk Hidup

berdasarkan hasil

percobaan.

1. Pertumbuhan

dan

Perkembangan

• Faktor eksternal

dan internal

pada

pertumbuhan

dan

perkembangan

1. Konsep

Pertumbuhan dan

Perkembangan

Mengamati

• Mengamati

pertumbuhan pada

tumbuhan.

• Membaca konsep

pertumbuhan pada

tumbuhan.

Menanya

• Siswa diberi stimulus

untuk membuat

pertanyaan yang

menuntut berpikir

kritis tentang konsep

pertumbuhan dan

perkembangan

makhluk hidup dan

faktor-faktor yang

memengaruhi

pertumbuhan dan

perkembangan.

Mengumpulkan Data

• Menggali informasi

tentang konsep

Tugas

• -

Observasi

• -

Portofolio

• Lembar

Diskusi

Peserta Didik

(LDPD)

Tes

• Ulangan

Harian

4

Pertemuan

@8 JP

• Video

pertumbuhan

dan

perkembangan

• Buku Biologi

SMA/MA

Kelas XII

• Buku Campbel


79

pertumbuhan dan

perkembangan

makhluk hidup

dengan menggunakan

video.

• Melakukan diskusi

mengenai konsep

pertumbuhan dan

perkembangan

menggunakan Kartu

Menuju Sehat (KMS).


tentang faktor-faktor

yang memengaruhi

pertumbuhan dan

perkembangan.

Mengasosiasikan

• Membaca dan

menganalisis gafik

pertumbuhan

menggunakan KMS

untuk mendapatkan

konsep pertumbuhan

dan perkembangan.

• Menarik kesimpulan

mengenai konsep

pertumbuhan dan

perkembangan dan


80

faktor-faktor yang

memengaruhinya dan

mempresentasikannya

dengan menggunakan

berbagai media

pembelajaran.

• Presentasi hasil kajian

dan diskusi tentang

konsep pertumbuhan

dan perkembangan.

4.1 Merencanakan dan

melaksanakan

percobaan tentang

faktor eksternal yang

memengaruhi proses

pertumbuhan dan

perkembangan

tanaman dan

melaporkan secara

tertulis dengan

menggunakan tata

cara penulisan ilmiah

yang benar.

2. Merencanakan

dan

melaksanakan

percobaan

• Mengkaji hasil

kerja ilmiah

(contoh kerja

ilmiah).

2. Merencanakan dan

melakukan

percobaan tentang

Pertumbuhan dan

Perkembangan pada

tumbuhan

Mengamati

• Mekaji hasil kerja

ilmiah dari berbagai

sumber.

Menanya

• Menyusun pertanyaan

terkait langkah-

langkah percobaan

eksperimen dan

penyusunan laporan

hasil percobaan.

Mengumpulkan Data

Tugas

• -

Observasi

• Kerja ilmiah,

sikap ilmiah,

dan

kerjasama.

Portofolio

• Laporan

percobaan.

• Membuat

outline

perencanaan

percobaan dan

jadwal

pelaksanaan

percobaan.

• Pemahaman

• Buku Biologi

untuk

SMA/MA

Kelas XII

• Buku Biologi

Campbel

• Karya

Ilmiah/Jurnal


81


mengenai rancangan

dan usulan percobaan

tentang faktor

eksternal yang

memengaruhi

pertumbuhan dan

perkembangan pada

tumbuhan.

• Melaksanakan

percobaan sesuai

dengan usulan yang

telah disusun oleh

setiap kelompok.

• Melakukan percobaan

dan mencatat data

yang diperoleh.

Mengasosiasikan

• Mengolah data sesuai

hasil percobaan.

• Menjawab pertanyaan

yang telah disusun.

• Menyimpulkan hasil

percobaan.

Mengkomunikasikan

• Menyusun laporan

hasil percobaan

dalam bentuk laporan

tentang hasil

percobaan dan

kesimpulan.

• Pemahaman

mengenai hal-

hal yang harus

dilakukan

selama

melakukan

percobaan.

• Pemahaman

mengenai

faktor

eksternal dan

faktor internal

yang

berpengaruh

terhadap

percobaan.


82

tertulis.

• Melaporkan hasil

percobaan dalam

sebuah presentasi.


83

Lampiran 2. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

(RPP)

Satuan Pendidikan : SMA

Mata Pelajaran : Biologi

Kelas/Semester : XII MIPA/Gasal

Materi Pokok : Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

Alokasi Waktu : 4 Pertemuan @8 JP

A. Kompetensi Inti (KI)


KI 2 : Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin,

tanggungjawab, peduli (gotong royong, kerja sama, toleran,

damai), santun, responsif dan proaktif dan menunjukkan sikap

sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam

berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam

dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam

pergaulan dunia.

KI 3 : Memahami, menerapkan, menganalisis dan mengevaluasi

pengetahuan faktual, konseptual, prosedural, dan metakognitif

berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan,

teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan

kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan dan peradapan terkait

penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan

prosedural pada bidang kajian yang lebih spesifik sesuai dengan

bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.

KI 4 : Mengolah, menalar, menyaji, dan mencipta dalam ranah konkret

dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan diri yang

dipelajarinya di sekolah secara mandiri serta bertindak secara


84

efektif dan kreatif, dan mampu menggunakan metode sesuai

kaidah keilmuan.

B. Kompetensi Dasar dan Indikator Pencapaian Kompetensi

Kompetensi Dasar

3.1 Menganalisis hubungan antara

faktor internal dan eksternal

dengan proses pertumbuhan dan

perkembangan pada Makhluk

Hidup berdasarkan hasil

percobaan.

4.1

Merencanakan dan

melaksanakan percobaan

tentang faktor luar yang

memengaruhi proses

pertumbuhan dan

perkembangan tanaman, dan

melaporkan secara tertulis

dengan menggunakan tatacara

penulisan ilmiah yang benar.

Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK)

3.1.1

3.1.2

3.1.3

Menjelaskan perbedaan

pengertian pertumbuhan dan

perkembangan pada makhluk

hidup.

Menjelaskan proses pertumbuhan

dan perkembangan pada

tumbuhan.

Menganalisis faktor-faktor yang

memengaruhi pertumbuhan dan

perkembangan pada tumbuhan.

4.1.1

4.1.2

4.1.3

Merancang sebuah eksperimen

tentang pengaruh faktor

eksternal terhadap

pertumbuhan dan


Melakukan eksperimen tentang

pengaruh faktor eksternal

terhadap pertumbuhan dan


Menyajikan hasil eksperimen

ke dalam sebuah laporan

tertulis maupun lisan melalui

presentasi tentang pengaruh

faktor eksternal terhadap

pertumbuhan dan


C. Tujuan Pembelajaran

Melalui kegiatan pembelajaran dengan pendekatan kontekstual dan saintifik,

model pembelajaran kooperatif, metode pembelajaran diskusi kelompok,

eksperimen dan presentasi, siswa dapat menjelaskan perbedaan pengertian

pertumbuhan dan perkembangan pada makhluk hidup, menjelaskan proses

pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan, menganalisis faktor-faktor yang

memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan, mendeskripsikan

faktor internal yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada


85

tumbuhan, mendeskripsikan faktor eksternal yang memengaruhi pertumbuhan dan

perkembangan pada tumbuhan melalui simulasi dan diskusi kelompok, dan

merancang sebuah eksperimen tentang pengaruh faktor eksternal terhadap

pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan, melakukan eksperimen tentang

pengaruh faktor eksternal terhadap pertumbuhan dan perkembangan pada

tumbuhan, dan menyajikan hasil eksperimen ke dalam sebuah laporan tertulis

maupun lisan melalui presentasi tentang pengaruh faktor eksternal terhadap

pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan, serta menunjukkan sikap ilmiah,

teliti, jujur sesuai data dan fakta, dan kerjasama selama pembelajaran.

D. Materi Pembelajaran

Materi : Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan.

Faktual : Perkecambahan pada biji, pertambahan tinggi dan diameter

batang hasil percobaan.

Konseptual : Pengertian pertumbuhan dan perkembangan, persamaan

dan perbedaan biji dikotil dan monokotil, tipe-tipe

perkecambahan, faktor internal dan eksternal yang

memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada

tumbuhan.

Prosedural : Proses pertumbuhan dan perkembangan (perkecambahan,

pertumbuhan primer, pertumbuhan sekunder).

Metakognitif : Percobaan pertumbuhan dan perkembangan menggunakan

mikroalga Spirulina sp.

E. Pendekatan, Metode, dan Model Pembelajaran

Pendekatan : Kontekstual dan saintifik

Model : Problem Based Learning (PBL), Project Based Learning

(PjBL)

Metode : Diskusi kelompok, eksperimen, dan presentasi.


86

F. Media dan Sumber Pembelajaran

Media : Gambar/foto/video, power point, lembar diskusi peserta

didik (LDPD).

Sumber Belajar Irnaningtyas. 2015. Biologi untuk SMA/MA Kelas XII.

Jakarta: Erlangga.

G. Kegiatan Pembelajaran

Pertemuan 1 (2 × 45 menit)

Sub Materi : Pengertian Pertumbuhan dan Perkembangan

Kegiatan Sintak Deskripsi Kegiatan Keterangan

1. Pendahuluan (15 menit)

Orientasi

• Mengucapkan salam

pembuka, memeriksa

kehadiran siswa

sebagai sikap disiplin.

• Menyiapkan fisik,

psikis, dan kesiapan

siswa dalam mengawali

kegiatan pembelajaran.

Karakter

Apersepsi • Mengaitkan materi

pembelajaran yang

akan dilakukan dengan

pengalaman peserta

didik dalam kehidupan

sehari-hari.

• Menanyakan konsep-

konsep terkait materi

pembelajaran yang

akan dilakukan.

Motivasi • Ditayangkan

gambar/foto tumbuhan

yang dapat ditemukan

di sekitar.

• Diajukan pertanyaan:

Apa yang dapat

kalian identifikasi

dari gambar-gambar

berikut ini?

Bagaimana

peristiwa ini dapat

terjadi?


87

Pemberian Acuan/

Mengorganisasi

• Memberitahukan

materi pembelajaran

yang akan dibahas

yaitu pengertian

pertumbuhan dan

perkembangan.

• Menjelaskan langkah-

langkah pembelajaran

yang akan dilakukan

yaitu diskusi kelompok

menggunakan Lembar

Diskusi Peserta Didik

(LDPD).

• Siswa dibentuk dalam

beberapa kelompok

belajar yang terdiri dari

3-4 orang.

2. Kegiatan Inti

(60 menit)

Problem

Statement/

Orientation

• Guru memberi

pendahuluan/ pengantar

tentang materi yang

akan dipelajari.

• Siswa diminta untuk

membaca buku atau

sumber belajar lain

terkait pengertian

pertumbuhan dan

perkembangan.

• Siswa dipandu untuk

memunculkan

pertanyaan terkait

materi yang akan

diperlajari

(Menanya).

• Diajukan pertanyaan :

Apa yang kamu

ketahui tentang

pertumbuhan?

Apa yang kamu

ketahui tentang

perkembangan?

Apa perbedaan

keduanya?

Bagaimana proses

yang terjadi dalam

pertumbuhan dan

perkembangan pada

4C :

Critical

Thinking

(Berpikir Kritis)

HOTS

Critical

Thinking

(Berpikir Kritis)


88

Hypothesis

Generation

Hypothesis

Testing

Conclusion

manusia?

• Siswa diminta

berdiskusi merumuskan

dugaan untuk

menjawab pertanyaan

(Menalar).

• Siswa berdiskusi

mencoba untuk

memecahkan masalah

dengan menjawab

beberapa pertanyaan

terkait pertumbuhan

dan perkembangan

menggunakan LDPD

dan dilakukan secara

berkelompok

(Mencoba).

• Siswa menyimpulkan

hasil diskusi dari

LDPD yang telah

dikerjakan.

• Setiap kelompok

diminta untuk

mempresentasikan/

menyampaikan hasil

diskusinya dalam

forum.

• Kelompok yang lain

menanggapi

(Mengkomunikasikan).

• Guru memberikan

klarifikasi bila ada

yang belum tepat dan

memberi penguatan

pada hasil yang sudah

benar.

• Siswa diberi

kesempatan untuk

bertanya jika ada hal-

hal yang dirasa belum

jelas

(Menanya).

Collaboration

(Kerjasama)

Critical

Thinking,

Communication,

Collaboration

(Berpikir Kritis,

Komunikatif,

Kerjasama)

Critical

Thinking,

Communication

(Berpikir Kritis,

Komunikatif)

Communication

(Komunikatif)

3. Penutup

(15 menit)

Merangkum

Regullation


menyimpulkan poin-

Critical

Thinking,


89

Evaluasi

Refleksi

Arahan/Tindak

Lanjut

poin penting terkait

materi yang telah

dipelajari.

• Siswa menjawab

beberapa pertanyaan

terkait materi yang

telah dipelajari.


mengungkapkan apa

manfaat yang diperoleh

setelah mempelajari

materi.

• Siswa diminta untuk :

Melakukan

percobaan dengan

menanam biji-

bijian seperti

jagung, kacang

tanah, kacang

merah, dll dan

menumbuhkannya

pada kapas basah,

dan diamati

pertumbuhannya

hingga pertemuan

berikutnya.

Membaca materi

yang akan

dipelajari pada

pertemuan

berikutnya terkait

proses

pertumbuhan dan

perkembangan

pada tumbuhan.

Creativity

(Berpikir Kritis,

Kreatif)

Creativity,

Communication

(Kreatif,

Komunikatif)


Sub Materi : Proses Pertumbuhan dan Perkembangan



Orientasi


pembuka, memeriksa

kehadiran siswa


Karakter


90





Apersepsi • Mengingatkan tugas

percobaan yang

disampaikan oleh guru

pada pertemuan

sebelumnya.

• Menanyakan hasil

percobaan yang

dilakukan dan

mengaitkannya dengan

materi pembelajaran

yang akan dilakukan

pada pertemuan ini.

Motivasi • Ditayangkan gambar

tanaman kedelai,

kacang tanah, dan

jagung.


Bagaimana proses

pertumbuhan ketiga

tanaman tersebut?

Pemberian Acuan/

Mengorganisasi

• Memberitahukan

materi pembelajaran

yang akan dibahas

yaitu proses

pertumbuhan dan

perkembangan pada

tumbuhan.



yang akan dilakukan

yaitu diskusi kelompok

menggunakan Lembar


(LDPD).


beberapa kelompok


3-4 orang.

2. Kegiatan Inti

(60 menit)

Problem

Statement/

Orientation

• Guru memberi


tentang materi yang

akan dipelajari.


91

Hypothesis

Generation

Hypothesis

Testing

Conclusion


membaca buku atau

sumber belajar lain

terkait proses

pertumbuhan dan

perkembangan pada

tumbuhan.


memunculkan

pertanyaan terkait

materi yang akan

diperlajari

(Menanya).


Bagaimana proses

yang terjadi dalam

pertumbuhan dan

perkembangan pada

tumbuhan?

• Siswa diminta


dugaan untuk

menjawab pertanyaan

melalui Lembar


(Menalar).


mencoba untuk

memecahkan masalah

dengan menonton

video mengenai proses

pertumbuhan dan

perkembangan

(Mencoba).


hasil diskusi dari

LDPD yang telah

dikerjakan.

• Setiap kelompok

diminta untuk

mempresentasikan/

menyampaikan hasil

diskusinya dalam

forum.


menanggapi

4C :

Critical

Thinking

(Berpikir Kritis)

HOTS

Critical

Thinking

(Berpikir Kritis)

Collaboration

(Kerjasama)

Critical

Thinking,

Communication,

Collaboration

(Berpikir Kritis,

Komunikatif,

Kerjasama)

Critical

Thinking,

Communication

(Berpikir Kritis,

Komunikatif)

Communication

(Komunikatif)


92


• Guru memberikan



memberi penguatan


benar.

• Siswa diberi

kesempatan untuk



jelas

(Menanya).

3. Penutup

(15 menit)

Merangkum

Evaluasi

Refleksi

Arahan/Tindak

Lanjut

Regullation


menyimpulkan poin-


materi yang telah

dipelajari.

• Siswa menjawab

beberapa pertanyaan

terkait materi yang

telah dipelajari.


mengungkapkan apa


setelah mempelajari

materi.


membaca materi yang

akan dipelajari pada

pertemuan berikutnya

terkait faktor-faktor

yang memengaruhi

pertumbuhan dan

perkembangan.

Critical

Thinking,

Creativity

(Berpikir Kritis,

Kreatif)

Creativity,

Communication

(Kreatif,

Komunikatif)


Sub Materi : Faktor-faktor yang Memengaruhi Pertumbuhan dan

Perkembangan pada Tumbuhan




93

Orientasi • Mengucapkan salam

pembuka, memeriksa

kehadiran siswa






Karakter


pembelajaran yang


pengalaman peserta


sehari-hari.



pembelajaran yang

akan dilakukan.

Motivasi • Disajikan dua buah

tanaman dalam polybag

yang memiliki ukuran

yang berbeda.


Mengapa kedua

tanaman tersebut

memiliki ukuran

yang berbeda?

Pemberian Acuan/

Mengorganisasi

• Memberitahukan

materi pembelajaran

yang akan dibahas

yaitu faktor-faktor yang

memengaruhi

pertumbuhan dan

perkembangan pada

tumbuhan.



yang akan dilakukan

yaitu menggunakan

kartu konsep dan

presentasi.


beberapa kelompok


3-4 orang.

2. Kegiatan Inti Problem • Guru memberi


94

(60 menit) Statement/

Orientation

Hypothesis

Generation

Hypothesis

Testing

Conclusion


tentang materi yang

akan dipelajari.


membaca buku atau

sumber belajar lain

terkait faktor-faktor

yang memengaruhi

pertumbuhan dan

perkembangan pada

tumbuhan.


memunculkan

pertanyaan terkait

materi yang akan

diperlajari

(Menanya).


Faktor-faktor

apakah yang

memengaruhi

pertumbuhan dan

perkembangan

kedua tanaman

tersebut sehingga

memiliki ukuran

yang berbeda?

• Siswa diminta


dugaan untuk

menjawab pertanyaan

melalui Lembar


(Menalar).


mencoba untuk

memecahkan masalah

dengan menggunakan

kartu konsep yang

dibagikan oleh guru

kepada setiap

kelompok (Mencoba).


hasil diskusi dari kartu

konsep yang telah

dibagikan.

4C :

Critical

Thinking

(Berpikir Kritis)

HOTS

Critical

Thinking

(Berpikir Kritis)

Collaboration

(Kerjasama)

Critical

Thinking,

Communication,

Collaboration

(Berpikir Kritis,

Komunikatif,

Kerjasama)

Critical

Thinking,

Communication

(Berpikir Kritis,


95

• Setiap kelompok

diminta untuk

mempresentasikan/

menyampaikan hasil

diskusinya dalam

forum.


menanggapi


• Guru memberikan



memberi penguatan


benar.

• Siswa diberi

kesempatan untuk



jelas

(Menanya).

Komunikatif)

Communication

(Komunikatif)

3. Penutup

(15 menit)

Merangkum

Evaluasi

Refleksi

Arahan/Tindak

Lanjut

Regullation


menyimpulkan poin-


materi yang telah

dipelajari.

• Siswa menjawab

beberapa pertanyaan

terkait materi yang

telah dipelajari.


mengungkapkan apa


setelah mempelajari

materi.


merancang sebuah

eksperimen tentang

faktor eksternal yang

memengaruhi

pertumbuhan dan

perkembangan dengan

menggunakan


Critical

Thinking,

Creativity

(Berpikir Kritis,

Kreatif)

Creativity,

Communication

(Kreatif,

Komunikatif)


96


Sub Materi : Merancang Eksperimen Faktor Eksternal yang Memengaruhi

Pertumbuhan dan Perkembangan


1. Pendahuluan

(15 menit)

Orientasi


pembuka, memeriksa

kehadiran siswa






Karakter


pembelajaran yang


pengalaman peserta


sehari-hari.



pembelajaran yang

akan dilakukan.

Motivasi • Disajikan beberapa

tumbuhan dalam

polybag yang dapat

ditemukan di sekitar.


Bagaimana

tumbuhan-tumbuhan

ini dapat tumbuh?

Bagaimana

tumbuhan-

tumbuhan ini dapat

berkembang?

Apakah hanya

tumbuhan yang

memiliki akar,

batang, dan daun

yang dapat

mengalami proses

pertumbuhan dan

perkembangan?


97

Pemberian Acuan/

Mengorganisasi

• Memberitahukan

materi pembelajaran

yang akan dibahas

yaitu Proses

Perkembangan dan

Pertumbuhan pada

Tumbuhan.



yang akan dilakukan

yaitu melakukan

eksperimen tentang

pengaruh faktor

eksternal terhadap

pertumbuhan dan

perkembangan pada

tumbuhan

menggunakan Spirulina

sp. yang telah

dirancang oleh siswa

sebelumnya.

2. Kegiatan Inti

(60 menit)

Starts with

the Essential

Question.

Design a

Plan for the

Project

Creates a

Schedule,

Monitor the

Students and

the Progess

of the Project


memunculkan

pertanyaan ilmiah

(merumuskan tujuan)

terkait percobaan yang

akan dilakukannya.


melakukan kajian

teoritis dari percobaan

yang akan

dilakukannya dan

membuat hipotesis

sementara dari teori

yang diperoleh.

• Guru memandu siswa

untuk melakukan

diskusi dalam

merumuskan hipotesis.


membuat jadwal

pelaksanaan percobaan,

mulai dari perencanaan,

pelaksanaan,

pengambilan data,

hingga penyusunan

HOTS, Critical

Thinking

(Berpikir Kritis)

Communication,

collaboration

(Komunikatif,

Kerjasama)

Creativity,

Communication,

Collaboration

(Kreatif,

Komunikatif,

Kerjasama)


98

Assess the

Outcome

Evaluate the

Experiences

laporan tertulis dan

presentasi hasil akhir.

• Guru memantau

perkembangan

pelaksanaan percobaan

dengan menanyakan

progess siswa.


menganalisis data hasil

percobaan yang

diperolehnya bersama

kelompok dan

dituliskan dalam

pembahasan laporan

tertulis.


merumuskan

kesimpulan dari hasil

percobaan.


mempresentasikan

hasilnya di depan kelas

dan membuat laporan

akhir hasil percobaan

dalam bentuk hardcopy

kepada guru.

• Siswa diberi

kesempatan untuk

bertanya dan saling

menanggapi pada hasil

presentasi teman

kelompok lain.

• Guru memberikan

klarifikasi pada hasil

presentasi yang belum

tepat dan memberikan

penguatan pada hasil

presentasi yang sudah

benar.

Critical

Thinking,

Creativity,

Communicative

(Berpikir Kritis,

Kreatif,

Komunikatif)

Creativity,

Communicative,

Collaboration

(Kreatif,

Komunikatif,

Kerja sama)

Creativity,

Communicative

(Kreatif,

Komunikatif)

3. Penutup

(15 menit)

Merangkum

Assess the

outcome


menyimpulkan poin-


materi yang telah

dipelajari.

Critical

Thinking,

Creativity

(Berpikir Kritis,

Kreatif)


99

Evaluasi

Refleksi

Arahan/Tindak

Lanjut

Evaluate the

Experiences

• Siswa menjawab

beberapa pertanyaan

terkait materi yang

telah dipelajari.


mengungkapkan apa


setelah mempelajari

materi.


memperlajari seluruh

materi pertumbuhan

dan perkembangan

yang telah dipelajari

untuk mempersiapkan

ulangan harian yang

akan dilaksanakan pada

pertemuan berikutnya.

Creativity,

Communication

(Kreatif,

Komunikatif)

H. Penilaian Proses dan Hasil Belajar

No. Aspek Teknik Penilaian Instrumen

1. Penilaian Sikap • Observasi • Lembar observasi

2. Pengetahuan • Non Tes

• Tes

• Portofolio (LDPD)

• Laporan percobaan

• Tes obyektif pilihan

ganda dan uraian

3. Keterampilan • Observasi • Lembar observasi

I. Lampiran

1. Lembar Diskusi Peserta Didik (LDPD)

2. Bahan Ajar

3. Kisi-kisi Soal Evaluasi

4. Soal Evaluasi

5. Instrumen Penilaian

…., …………….. 2019

Guru Mata Pelajaran,


100

Lampiran 1.1 LDPD Pertemuan 1

LEMBAR DISKUSI PESERTA DIDIK (LDPD)

PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN

Nama Kelompok :

1) ____________________

2) ____________________

3) ____________________

4) ____________________

Judul Kegiatan : Mengidentifikasi konsep pertumbuhan dan

perkembangan dan struktur biji pada tumbuhan.

Tujuan :

1. Melalui kegiatan ini siswa mampu menentukan mengidentifikasi konsep

pertumbuhan dan perkembangan, dan mengetahui struktur biji pada

tumbuhan.

2. Selama melakukan diskusi siswa mampu menunjukkan teliti, jujur sesuai data

dan fakta, dan kerjasama.

Langkah-langkah Pembelajaran :

1. Buatlah kelompok belajar sesuai dengan instruksi guru!

2. Perhatikan penjelasan guru untuk melakukan diskusi!

3. Diskusikan dengan kelompokmu untuk menjawab beberapa pertanyaan yang

disajikan pada Lembar Diskusi Peserta Didik dibawah!

4. Carilah informasi dari sumber apapun yang dapat dipertanggungjawabkan

(buku, ebook, jurnal, karya ilmiah, dan lain-lain!

5. Jawablah pertanyaan-pertanyaan pada Lembar Diskusi Peserta Didik (LDPD)

pada kolom yang telah disediakan!

Pertanyaan :

1. Apakah yang dimaksud dengan pertumbuhan?

…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………


101

…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………

2. Apakah yang dimaksud dengan perkembangan?

…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………

3. Apakah perbedaan antara pertumbuhan dan perkembangan?

…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………

4. Ambilah beberapa biji yang telah disediakan oleh guru di depan kelas,

kemudian belahlah dengan pisau atau cutter tepat di antara kedua keping biji

tersebut. Amati dan gambarlah biji yang kelompok Anda dapatkan dan

sebutkan bagian-bagian biji tersebut!

…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………


102



PROSES PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN TUMBUHAN

Nama Kelompok :

1) ____________________

2) ____________________

3) ____________________

4) ____________________

Judul Kegiatan : Mengidentifikasi proses pertumbuhan dan

perkembangan tumbuhan

Tujuan :

1. Melalui kegiatan ini siswa mampu menjelaskan proses pertumbuhan dan







3. Diskusikan dengan kelompok Anda untuk menjawab beberapa pertanyaan

pada LDPD!

Pertanyaan :

1. Bagaimanakah proses perkecambahan berdasarkan percobaan yang telah

kelompok Anda lakukan!

…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………….


103

2. Faktor-faktor apa sajakah yang memengaruhi percobaan perkecambahan yang

telah kelompok Anda lakukan sehingga mendapatkan hasil demikian?

Jelaskan secara singkat dan jelas!

…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………….

3. Coba bandingkan dengan hasil percobaan kelompok lain, apakah perbedaan

yang kelompok Anda lakukan dengan hasil percobaan kelompok lain?

Ceritakan hasil perbandingannya terutama pada tipe perkecambahannya!

…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………….

4. Setelah Anda selesai melakukan percobaan tersebut, Anda pasti menyadari

bahwa ujung akar, batang, dan daun dari biji yang Anda tanam semakin hari

semakin bertambah panjang dan ukurannya hingga membentuk sebuah

tanaman. Mengapa hal tersebut bisa terjadi? Apa yang menyebabkan ujung

akar dan ujung batang dapat bertambah panjang dan besar? Kemukakan hasil

diskusi dengan kelompok Anda secara lengkap!

…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………


104



FAKTOR-FAKTOR YANG MEMENGARUHI PERTUMBUHAN DAN

PERKEMBANGAN TUMBUHAN

Nama Kelompok :

1) ____________________

2) ____________________

3) ____________________

4) ____________________

Judul Kegiatan : Faktor-faktor yang memengaruhi pertumbuhan dan

perkembangan pada tumbuhan

Tujuan :

1. Melalui kegiatan ini siswa mampu menganalisis faktor-faktor yang

memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan.






3. Setiap kelompok akan diberikan 2 buah kartu konsep. Setiap kelompok akan

mendapatkan kartu konsep yang berbeda-beda!

4. Diskusikan dengan kelompok Anda terkait pengaruh faktor yang kelompok

Anda dapatkan pada tanaman!

5. Carilah informasi dari sumber apapun yang dapat dipertanggungjawabkan

(buku, ebook, jurnal, karya ilmiah, dan lain-lain!

6. Isikan jawaban yang kelompok Anda dapatkan pada tabel berikut ini,

kemukakan hasilnya dalam kelas, dan lengkapilah tabel yang masih kosong

dari presentasi kelompok lain!


105

Faktor-faktor yang Memengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan pada

Tumbuhan

1. Faktor Eksternal

a. Nutrisi

b. Air

c. Derajat

Keasaman (pH)

d. Kadar Garam

e. Oksigen

f. Cahaya

g. Suhu

h. Gavitasi

i. Sentuhan

j. Organisme

parasit dan

herbivora

2. Faktor Internal

a. Auksin

b. Giberelin

c. Gas Etilen


106

d. Sitokinin

e. Asam Absisat

f. Kalin

g. Asam

Traumalin


107


MODUL PRAKTIKUM

PERCOBAAN PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN

Judul Kegiatan : Merancang dan melaksanakan percobaan mengenai

faktor eksternal yang dapat memengaruhi pertumbuhan

dan perkembagan menggunakan mikroalga Spirulina sp.

Tujuan :

1. Melalui kegiatan ini siswa mampu merancang percobaan dan melaksanakan

percobaan mengenai faktor eksternal yang dapat memengaruhi pertumbuhan

dan perkembangan menggunakan mikroalga Spirulina sp.

2. Selama melakukan percobaan siswa dapat mengetahui adanya pengaruh

faktor eksternal terhadap pertumbuhan dan perkembangan menggunakan


3. Selama melakukan diskusi siswa mampu menunjukkan sikap ilmiah, teliti,

jujur sesuai data dan fakta, dan kerjasama selama pembelajaran.

4. Setelah melakukan percobaan siswa mampu menyajikan hasil yang diperoleh

ke dalam sebuah laporan tertulis maupun lisan melalui presentasi tentang

pengaruh faktor eksternal terhadap pertumbuhan dan perkembangan

menggunakan mikroalga Spirulina sp.

Alat dan Bahan

Alat

1. Botol 500 ml 10. Pipet ukur 5 ml

2. Gelas beker 500 ml 11. pH meter

3. Tabung reaksi 12. Refraktometer

4. Rak tabung reaksi 13. Kuvet 1,5 ml

5. Batang pengaduk 14. Aerator

6. Ember 15. Airstone

7. Selang plastic 16. Rak kultivasi

8. Lampu tube light 40 watt 17. Timbangan digital


108

9. Pipet ukur 1 ml 18. Alat tulis

Bahan:

1. Air laut 6. NaHCO3

2. Spirulina sp. 7. Na-thio

3. Media Walne 8. Alkohol 70%

4. Vitamin B12 9. Akuades

5. Urea 10. Klorin

Langkah-langkah Percobaan :

1. Buatlah kelompok percobaan sesuai dengan instruksi guru!

2. Perhatikan penjelasan guru sebelum melakukan percobaan!

3. Setiap kelompok harus mempersiapkan alat yang tertera dalam modul dengan

bantuan laboran di laboratorium. Bahan-bahan yang diperlukan akan

dipersiapkan bersama guru!

4. Sebagai panduan selama melakukan percobaan, carilah informasi dari sumber

apapun yang dapat dipertanggungjawabkan (buku, ebook, jurnal, karya

ilmiah, dan lain-lain.)!

Cara Kerja :

1. Sterilkan meja percobaan dan tangan dengan menyemprotkan alkohol 70%.

Pada meja percobaan hasil semprotan alkohol dilap menggunakan tissue

kering.

2. Sterilkan alat-alat percobaan seperti botol, tutup botol, selang, dan airstone

dengan menggunakan air mendidih, sedangkan alat-alat percobaan seperti

gelas beker, piper ukur 1 ml, pipet ukur 5 ml, batang pengaduk disterilkan

dengan disemprot alkohol 70%.

3. Masukkan sebanyak 300 ml air laut sebagai media pertumbuhan Spirulina sp.

ke dalam botol yang sudah disterilkan.

4. Masukkan sebanyak 0,3 ml Na-thio dan lakukan aerasi selama 30 menit untuk

menghilangkan sisa klorin.


109

5. Tambahkan media teknis Walne dan vitamin B12 masing-masing sebanyak

0,3 ml ke dalam botol berisi air laut.

6. Timbang pupuk urea dan NaHCO3 menggunakan timbangan digital dengan

rincian sebagai berikut:

Botol 1 : Kontrol

Botol 2 : Urea 0,36 gam

Botol 3 : NaHCO3 0,043 gam

Botol 4 : Urea 0,36 gam dan NaHCO3 0,043 gam

Masukkan pupuk urea dan NaHCO3 kedalam botol yang telah berisi air laut,

media walne, dan vitamin B12.

7. Tambahkan inokulan Spirulina sp. sebanyak 200 ml ke dalam masing-masing

botol.

8. Pasang kembali selang aerasi dan airstone yang berfungsi sebagai

pengadukan agar Spirulina sp. tidak menjendal.

9. Letakkan botol yang siap dikulturkan ke dalam rak, lakukan secara aseptis

dan lakukan dengan rapi agar tidak terjadi kontaminasi.

10. Amati pertumbuhan kultur Spirulina sp. pada hari pertama, terutama warna

pada masing-masing botol kultur pada setiap perlakuan.

11. Tumbuhkan kultur Spirulina sp. selama 7 hari dan lakukan poin 10 setiap hari

bersama guru Anda.

12. Catat perubahan warna yang terjadi dan buatlah form hasil pengamatan

seperti pada tabel berikut bersama kelompok Anda dalam laporan tertulis.

No. Nama

Sampel.

Hari ke-

1 2 3 4 5 6 7

1. …

2. …

3. …

4. …

Keterangan: tambahkan tanda (+) setiap hari bila terdapat peningkatan

kepekatan warna.


110

Lampiran 2. Bahan Ajar

PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN

PADA TUMBUHAN

Sumber: istockphoto.com

Gambar 1. Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan

I. Pengertian Pertumbuhan dan Perkembangan pada Makhluk Hidup

Pertumbuhan adalah peristiwa perubahan biologis yang terjadi pada

seluruh makhluk hidup berupa pertambahan ukuran, volume, tinggi, dan massa

yang bersifat irreversible1. Proses pertumbuhan dapat diukur secara kuantitatif

dalam satuan ukuran panjang dan berat.

Perkembangan adalah proses menuju tercapainya kedewasaan. Proses

perkembangan tidak dapat diukur secara kuantitatif, melainkan kualitatif.

Perkembangan dapat juga dinyatakan sebagai proses perubahan dalam bentuk

(morfogenesis).

II. Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan terjadi melalui 3 tahap,

sebagai berikut:

1. Pembelahan sel, pada tahap ini sel bertambah banyak jumlahnya karena sel

melakukan pembelahan secara terus menerus. Proses pembelahan sel ini

terjadi secara mitosis sehingga semua sel memiliki sifat yang sama.

1 Sifat irreversible artinya perubahan yang sudah terjadi tidak akan kembali lagi.


111

2. Pembesaran ukuran sel, pada tahap ini ukuran sel bertambah besar karena

sel menerima suplai zat dari lingkungan yang menyebabkan pembesaran pada

organel-organel sel.

3. Diferensiasi sel, pada tahap ini semua sel mengalami perubahan sifat dan

fungsi sebagai penyusun jaringan atau organ tertentu.

Sebelum mempelajari lebih lanjut mengenai pertumbuhan dan

perkembangan pada tumbuhan, Anda harus memahami struktur biji yang menjadi

awal proses ini.

A. Struktur Biji

Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan dimulai dari biji. Biji

adalah hasil fertilisasi antara spermatozoid dengan ovum yang tumbuh menjadi

zigot. Zigot merupakan hasil pembuahan sel kelamin jantan dan sel kelamin

betina di dalam bakal biji. Zigot kemudian tumbuh menjadi embrio dalam biji dan

dilengkapi dengan endosperma2. Embrio telah dilengkapi dengan akar, batang,

dan daun pada tahap awal. Embrio akar disebut sebagai radikula, embrio batang

disebut hipokotil, embrio pucuk disebut epikotil, dan embrio daun disebut

plumula.

Biji tumbuhan dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu biji monokotil

(berkeping satu) dan biji dikotil (berkeping dua). Perhatikan gambar struktur biji

dan kecambah tumbuhan dikotil dan dikotil disamping ini untuk mempelajari

struktur biji monokotil dan dikotil.

Sumber: sciencebooth.files.

2 Endosperma adalah cadangan makanan embrio dalam biji.


112

B. Proses Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Proses pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan terjadi melalui

tahap, yakni:

1) Perkecambahan

Proses perkecambahan dimulai ketika biji menyerap air (imbibisi). Adanya

air menyebabkan pecahnya lapisan luar biji serta memicu hormon dan enzim

bekerja. Dalam hal ini, enzim mulai memecah nutrisi yang terdapat di dalam biji

(kotiledon atau endosperma) dan mengirimnya ke bagian titik tumbuh dari

embrio. Selanjutnya, radikula keluar setelah memecahkan kulit biji yang

kemudian akan tumbuh menjadi akar. Sementara, hipokotil akan tumbuh ke atas

menembus lapisan tanah dengan membawa kulit biji dan keping bijinya. Keping

biji menyediakan nutrisi pertama bagi pertumbuhan yang baru berkecambah

sampai daun pertama tumbuh dan mengambil alih tugas selanjutnya.

Proses perkecambahan dipengaruhi oleh beberapa faktor, di antaranya air,

oksigen, suhu, dan cahaya. Air diperlukan dalam perkecambahan untuk

mengaktifkan enzim. Oksigen diperlukan dalam proses oksidasi sel untuk

menghasilkan energi. Suhu optimum diperlukan dalam aktivitas enzim karena

enzim tidak dapat bekerja pada suhu yang terlalu rendah atau terlalu tinggi.

Hormon yang bekerja saaat perkecambahan adalah auksin. Hormon auksin

mudah mengalami kerusakan jika terkena cahaya yang berintensitas tinggi namun

dapat bekerja lebih cepat ketika tidak ada cahaya atau dalam kondisi gelap.

Ada 2 tipe perkecambahan, yaitu perkecambahan epigeal dan

perkecambahan hipogeal. Perkecambahan epigeal ditandai dengan munculnya

keping biji (kotiledon) ke permukaan tanah, sedangkan perkecambahan hipogeal

ditandai dengan kotiledon tetap berada di bawah permukaan tanah. Pada

umumnya, perkecambahan hipogeal terjadi pada tumbuhan monokotil.

Perkecambahan Pertumbuhan

Primer Pertumbuhan

Sekunder


113

2) Pertumbuhan Primer

Setelah biji berkecambah, selanjutnya akan membentuk akar, batang, dan

daun. Pada ujung akar dan ujung batang terdapat jaringan yang tersusun atas sel-

sel yang aktif membelah secara mitosis yang disebut sebagai meristem apikal.

Aktifitas meristem apikal menyebabkan tumbuhan mengalami pertambahan

panjang yang disebut pertumbuhan primer.

Zona pertumbuhan primer pada akar dan batang dibagi menjadi zona,

yaitu sebagai berikut:

1. Zona pembelahan zona ini berada pada daerah meristem apikal dan sel-sel

derifatnya. Pada zona pembelahan, sel membelah secara cepat.

2. Zona pemanjangan pada zona ini terjadi pemanjangan dan pembesaran sel.

3. Zona diferensiasi (pematangan) pada zona ini sel-sel mengalami

diferensiasi sehingga terbentuk beberapa laposan jaringan dengan struktur

yang berbeda seperti epidermis, korteks, floem, dan xylem.

3) Pertumbuhan Sekunder

Diameter batang yang semakin besar disebabkan adanya pertumbuhan

sekunder. Pertumbuhan sekunder merupakan aktivitas jaringan meristem

sekunder yaitu kambium. Terdapat 2 macam kambium, yaitu kambium pembuluh

(vaskular) dan kambium gabus (felogen). Jaringan kambium pembuluh terletak di

antara xylem dan floem. Aktivitas kambium pembuluh ke arah dalam akan

membentuk xylem sekunder sedangkan ke arah luar akan membentuk floem

sekunder dengan formasi melingkar yang disebut sebagai lingkaran tumbuh

(lingkaran tahun), sedangkan aktivitas kambium gabus akan menghasilkan

jaringan gabus yang berfungsi sebagai pelindung. Jaringan ini akan

menggantikan jaringan epidermis yang telah mengelupas membentuk kulit kayu.

C. Faktor-faktor yang Memengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan

pada Tumbuhan.

Proses pertumbuhan dan perkembangan diperngaruhi oleh 2 faktor, yaitu

faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal merupakan faktor yang

berasal dari dalam tumbuhan itu sendiri, sedangkan faktor eksternal merupakan

faktor yang berasal dari lingkungan tempat tumbuhnya.


114

Faktor Internal

Faktor Eksternal

• Gen

• Hormon pertumbuhan

• Auksin

• Giberelin

• Sitokinin

• Etilena (Etena - CH2CH2)

• Asam Absisat

• Kalin

• Air

• Oksigen

• Karbon dioksida

• Suhu

• Cahaya

• Unsur hara


115

Lampiran 3. Kisi-kisi Soal Evaluasi

KISI-KISI SOAL EVALUASI

MATERI: PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN PADA TUMBUHAN

Jenjang Pendidikan : SMA

Mata Pelajaran : Biologi

Materi Pokok : Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

Kelas/Semester : XII/Gasal

Jumlah soal : 20 butir

Alokasi waktu : 2 × 45 menit

Kompetensi Dasar :

KD 3.1 Menganalisis hubungan antara faktor internal dan eksternal dengan proses pertumbuhan dan perkembangan pada Makhluk

Hidup berdasarkan hasil percobaan.

Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK) :

3.1.1 Menjelaskan perbedaan pengertian pertumbuhan dan perkembangan pada makhluk hidup.

3.1.2 Menjelaskan proses pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan.

3.1.3 Menganalisis faktor-faktor yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan.


116

No. Kompetensi Dasar Materi IPK Indikator Soal Ranah

Kognitif

No Soal Kunci

Jawaban PG Uraian

3.1 Menganalisis hubungan

antara faktor internal dan

eksternal dengan proses

pertumbuhan dan

perkembangan pada

Makhluk Hidup

berdasarkan hasil

percobaan.

Pertumbuhan

dan

Perkembangan

Tumbuhan

3.1.1 Menjelaskan pengertian

pertumbuhan dan

perkembangan pada makhluk

hidup dengan benar.

C2

C2

C2

1

2

16

Terlampir

Terlampir

Terlampir

3.1.2 Menjelaskan struktur biji.

Mengurutkan tahapan

pertumbuhan dan

perkembangan tumbuhan.

Menjelaskan konsep

perkecambahan.

Menganalisis faktor-faktor

yang memengaruhi

perkecambahan.

Menjelaskan macam-macam

tipe perkecambahan.

Menjelaskan konsep

pertumbuhan primer dan

pertumbuhan sekunder.

C2

C2

C3

C2

C2

C2

C2

C2

C2

3

4

5

6

7

8

9

10

17

Terlampir

Terlampir

Terlampir

Terlampir

Terlampir

Terlampir

Terlampir

Terlampir

Terlampir

3.1.3 Menganalisis gejala

pertumbuhan abnormal pada

tumbuhan.

Menganalisis faktor internal

yang memengaruhi

pertumbuhan dan

perkembangan pada

C4

C2

C2

11

12

13

Terlampir

Terlampir

Terlampir


117

tumbuhan.

Menganalisis faktor eksternal

yang memengaruhi

pertumbuhan dan

perkembangan pada

tumbuhan.

C2

C2

C4

C4

C4

14

15

18

19

20

Terlampir

Terlampir

Terlampir

Terlampir

Terlampir


118

KUNCI JAWABAN SOAL EVALUASI

PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN PADA TUMBUHAN

I. Pilihan Ganda

No. Jawaban No. Jawaban No. Jawaban

1. A 6. D 11. C

2. A 7. E 12. A

3. C 8. E 13. C

4. E 9. B 14. D

5. D 10. C 15. B

II. Uraian

16. Pertumbuhan: peristiwa perubahan biologis yang terjadi pada seluruh

makhluk hidup berupa pertambahan ukuran, volume, tinggi, dan massa

yang bersifat irreversible. Pertumbuhan dapat diukur secara kuantitatif

dalam satuan ukuran panjang dan berat.

Perkembangan: proses menuju tercapainya kedewasaan.

Perkembangan tidak dapat diukur secara kuantitatif, tetapi kualitatif.

17. Perkecambahan epigeal: ditandai dengan bagian hipokotil tumbuh

memanjang, akibatnya kotiledon dan plumula terdorong ke atas

permukaan tanah.

Perkecambahan hipogeal: ditandai dengan terbentuknya bakal batang

yang muncul ke permukaan tanah, tetapi kotiledon tetap berada di dalam

tanah.

18. Berdasarkan gambar pola pertumbuhan di atas, pertumbuhan Spirulina

sp. pada masing-masing perlakuan memiliki pola yang berbeda. Puncak

kepadatan Spirulina sp. pada perlakuan K mengalami puncaknya pada

hari ke-6 sebesar 0.492 sel/ml, perlakuan A mengalami puncaknya pada

hari ke-10 sebesar 0.672 sel/ml, perlakuan B mengalami puncaknya

pada hari ke-7 sebesar 0.494 sel/ml, dan perlakuan C mengalami

puncaknya pada hari ke-10 sebesar 0.674 sel/ml. Kepadatan tertinggi


119

Spirulina sp. diperoleh pada perlakuan A dan perlakuan C.

19. Tumbuhan akan membelok ke arah cahaya matahari karena hormon

pertumbuhan auksin sebagian akan rusak jika terkena cahaya matahari.

Pertumbuhan bagian batang yang terkena cahaya akan lambat dan tidak

seimbang dengan pertumbuhan yang cepat pada bagian batang yang

tidak terkena cahaya matahari sehingga batang tersebut tumbuh

membelok.

20. a. Gafik pertumbuhan berdasarkan data dalam tabel:

b. Kesimpulan berdasarkan data:

Berdasarkan percobaan pertumbuhan tanaman tersebut, hasil gafik

menunjukkan bahwa tanaman yang ditumbuhkan di tempat gelap

tumbuh lebih cepat dibandingkan dengan tanaman yang

ditumbuhkan di tempat terang. Hal ini disebabkan karena pada

proses pertumbuhan, tanaman membutuhkan hormon auksin untuk

memacu pertumbuhan memanjang pada batang sehingga tanaman

dapat tumbuh tinggi dengan cepat, sedangkan tanaman dapat

tumbuh lambat jika terkena cahaya karena cahaya dapat merusak

hormon auksin sehingga pertumbuhan tanaman akan melambat.

0

1

2

3

4

5

6

7

1 2 3 4 5 6 7

Tin

gg

i ta

na

ma

n (

cm)

Waktu (hari)

Grafik Pertumbuhan Tanaman

Terang

Gelap


120

Lampiran 4. Soal Evaluasi

SOAL EVALUASI

PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN PADA TUMBUHAN

I. Pilihan Ganda

Petunjuk : Pilihlah salah satu jawaban yang paling benar dengan

memberi tanda silang (X) pada kertas lembar jawab!

1. Salah satu ciri makhluk hidup adalah tumbuh dan berkembang. Pengertian

pertumbuhan ialah…

a. Proses pertambahan volume dan jumlah sel secara irreversible

b. Suatu proses yang tidak dapat diukur kecepatannya

c. Proses perubahan dari muda menjadi dewasa

d. Gejala hidup yang selalu memerlukan cahaya dan air

e. Sarana untuk melestarikan keturunannya

2. Perkembangan merupakan proses menuju kedewasaan. Kedewasaan pada

tumbuhan ditandai dengan…

a. Bertambahnya diameter batang

b. Tumbuh bunga dan buah

c. Munculnya tunas di ketiak daun

d. Kulit batang mengelupas

e. Daun berguguran

3. Pembelahan sel yang berlangsung secara terus menerus akan berkembang

membentuk embrio. Bagian embrio yang menjadi bakal (calon) akar

disebut…

a. Zigot

b. Plumula

c. Radikula

d. Hipokotil

e. Epikotil


121

4. Perhatikan gambar dibawah ini!

Bagian yang ditunjukkan oleh nomor 4 adalah…

a. Zigot

b. Plumula

c. Radikula

d. Hipokotil

e. Kotiledon

5. Proses pertumbuhan dan perkembangan dimulai dari tahap embrio hingga

menjadi tumbuhan lengkap (tumbuhan dewasa). Tahapan proses

pertumbuhan dan perkembangan agar dapat menjadi tumbuhan dewasa

secara berurutan, yaitu…

a. Pertumbuhan primer, pertumbuhan sekunder, pertumbuhan tersier

b. Pertumbuhan awal, pertumbuhan primer, pertumbuhan sekunder

c. Perkecambahan, pertumbuhan awal, pertumbuhan primer

d. Perkecambahan, pertumbuhan primer, pertumbuhan sekunder

e. Perkecambahan, pertumbuhan sekunder, pertumbuhan tersier

6. Agar biji dapat berkecambah, maka biji akan melakukan proses imbibisi.

Imbibisi ialah…

a. Pemecahan pati menjadi maltosa oleh enzim maltase

b. Menyerap zat-zat makanan dari endosperma

c. Masaknya biji sehingga siap untuk dibuahi

d. Terserapnya air ke dalam sel-sel biji

e. Rusaknya hormon giberelin oleh cahaya dengan intensitas tinggi

7. Proses perkecambahan dipengaruhi oleh beberapa faktor. Berikut ini

faktor-faktor yang memengaruhi perkecambahan yang tepat adalah…


122

a. Air, oksigen, kualitas media dan aerasi

b. Cahaya, air, kualitas media dan aerasi

c. Kualitas biji, air, cahaya, dan kontaminasi

d. Kualitas media, kualitas biji, suhu dan air

e. Oksigen, suhu, air dan cahaya

8. Perhatikan gambar berikut ini!

Tipe perkecambahan yang ditunjukkan oleh gambar tersebut adalah…

a. Epigeal, kotiledon dan plumula terdorong ke atas permukaan

tanah

b. Epigeal, posisi kotiledon tetap berada di dalam tanah dan plumula

keluar

c. Epigeal, bagian epikotil tumbuh memanjang dan plumula keluar

d. Hipogeal, kotiledon di atas permukaan tanah, bagian hipokotil

memanjang

e. Hipogeal, kotiledon tetap di bawah tanah dan bagian epikotil

memanjang

9. Aktivitas sel-sel jaringan yang aktif membelah secara mitosis

menyebabkan pertumbuhan memanjang pada bagian ujung batang

maupun ujung akar. Proses memanjang pada ujung akar dan ujung batang

disebut pertumbuhan…

a. Meristem

b. Primer

c. Sekunder

d. Lateral

e. Kambium


123

10. Tumbuhan yang tumbuh selama bertahun-tahun akan membentuk kayu

dengan formasi melingkar yang disebut dengan lingkaran tahun. Peristiwa

terbentuknya lingkaran tahun disebabkan oleh aktivitas…

a. Protoplasma

b. Lentisel

c. Kambium

d. Epidermis

e. Kotiledon

11. Apabila tanaman ditumbuhkan di tempat yang gelap, akan menunjukkan

gejala etiolasi dengan ciri-ciri…

a. Daun berwarna hijau tua

b. Batang menjadi kerdil

c. Batang tumbuh tinggi

d. Batang keras dan kuat

e. Akar berjumlah sedikit

12. Pada saat musim kemarau, tanaman jati menggugurkan daunnya. Hal ini

disebabkan oleh akumulasi suatu hormone pada kuncup ketiak, yaitu

hormon…

a. Asam absisat

b. Asam traumalin

c. Etilen

d. Sitokinin

e. Auksin

13. Budi memetik buah yang masih berwarna hijau, kemudian Budi

membungkusnya dengan kantong plastik agar buahnya cepat masak.

Peristiwa ini disebabkan oleh hormon…

a. Asam absisat

b. Asam traumalin

c. Etilen

d. Sitokinin

e. Auksin


124

14. Cahaya diperlukan oleh tumbuhan, tetapi cahaya yang berlebihan dapat…

a. Menyebabkan hangusnya pucuk-pucuk daun

b. Menyebabkan tumbuhan cepat layu

c. Mematikan sel-sel pada jaringan meristematik

d. Menguraikan hormon auksin sehingga menghambat pertumbuhan

e. Mempercepat terbentuknya hormon auksin sehingga mempercepat

pertumbuhan

15. Air diperlukan oleh tumbuhan dalam jumlah besar. Tanpa air tumbuhan

tidak bisa hidup. Fungsi air bagi tumbuhan adalah sebagai berikut,

kecuali…

a. Pelarut zat-zat yang diperlukan oleh tumbuhan

b. Menghasilkan bunga dan buah

c. Bahan dasar untuk reaksi biokimia

d. Berperan dalam proses transportasi unsur hara dari tanah ke daun

e. Untuk proses transpirasi dan fotosintesis

II. Uraian

16. Jelaskan perbedaan pertumbuhan dengan perkembangan pada makhluk

hidup!

17. Jelaskan perbedaan perkecambahan epigeal dan hipogeal!

18. Perhatikan gambar pola pertumbuhan Spirulina sp. berdasarkan rata-rata

kepadatan pada kontrol dan 3 perlakuan selama 10 hari berikut!

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

K 0.147 0.219 0.290 0.354 0.416 0.463 0.492 0.489 0.471 0.393 0.334

A 0.142 0.218 0.352 0.422 0.502 0.553 0.549 0.544 0.543 0.548 0.672

B 0.143 0.235 0.253 0.347 0.437 0.467 0.478 0.494 0.452 0.371 0.327

C 0.153 0.235 0.370 0.464 0.468 0.531 0.551 0.584 0.607 0.653 0.674

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

Op

tica

l D

en

sity

68

0 n

m (

sel/

ml)

Hari ke-


125

Keterangan:

K = Kontrol

A = Penambahan urea 0,36 g/500 ml tanpa penambahan NaHCO3

B = Penambahan NaHCO3 0,043 g/500 ml tanpa penambahan urea

C = Penambahan urea 0,36 g/500 ml dan penambahan NaHCO3 0,043

g/500 ml.

Buatlah kesimpulan berdasarkan gambar pola pertumbuhan di atas!

19. Jelaskan mengapa tumbuhan selalu tumbuh membelok ke arah cahaya

matahari!

20. Dalam suatu percobaan pertumbuhan tanaman didapatkan data sebagai

berikut:

Kondisi Panjang kecambah (pada hari ke-)

1 2 3 4 5 6 7

Terang 0 0,3 0,9 1,3 2,1 3,0 4,2

Gelap 0 0,5 1,1 2,0 3,1 4,3 5,8

a. Buatlah gafik pertumbuhan berdasarkan data dalam tabel.

b. Tentukan kesimpulannya berdasarkan data-data tersebut.


126

Lampiran 5. Instrumen Penilaian

INSTRUMEN PENILAIAN

A. Penilaian Sikap Ilmiah dan Sosial (Aspek Afektif)

Indikator :

2.1.1 Menunjukkan perilaku teliti dalam menganalisis masalah.

2.1.2 Menunjukkan perilaku jujur dalam melaporkan hasil analisis.

2.1.3 Menunjukkan perilaku kerjasama saat mengerjakan tugas diskusi.

Teknik Penilaian : Observasi kinerja

Instrumen Penilaian : Lembar observasi/daftar cek

1. Penilaian Sikap Teliti dan Jujur

No. Nama Teliti Jujur

3 2 1 3 2 1

Rubrik Penilaian

Sikap 3

(Baik)

2

(Cukup)

1

(Kurang)

Teliti Penulisan tidak

banyak kesalahan.

Terdapat penulisan

yang kurang tepat.

Banyak

ditemukan

kesalahan

penulisan.

Jujur Mencatat

langsung data

yang diperoleh

apa adanya dan

melaporkan data

sesuai dengan

yang diperoleh.

Tidak mencatat

langsung hasil yang

diperoleh tetapi

melihat dulu pada

kelompok lain,

melaporkan data

sesuai hasil

pengamatan.

Mencatat atau

melaporkan

data tidak

sesuai dengan

hasil yang

diperoleh.


127

2. Instrumen Penilaian Sesama Teman untuk Sikap Kerjasama:

Petunjuk:

Berilah tanda centang (√) pada kolom yang sesuai untuk menilai

kerjasama masing-masing teman dalam kelompokmu dengan panduan

seperti rubrik di bawahnya.

No. Nama Teman

Kelompok

Kerjasama

3

(Baik)

2

(Cukup)

1

(Kurang)

Rubrik Penilaian:

Sikap

4

(Amat

Baik)

3

(Baik)

2

(Cukup)

1

(Kurang)

Kerjasama :

1. Berbagi

tugas.

2. Memberi

kesempatan

pada teman.

3. Mau

membantu

teman yang

membutuh-

kan

4. Menghargai

pendapat

lain.

Memenuhi

ke-4 aspek

yang

ditentukan.

Memenuhi

ke-3 aspek

dari 4 aspek

yang

ditentukan.

Memenuhi

2 aspek dari

4 aspek

yang

ditentukan.

Hanya

memenuhi 1

aspek saja

dari 4 aspek

yang

ditentukan.

B. Penilaian Pengetahuan (Aspek Kognitif)

Indikator Pencapaian Kompetensi:

3.1.1 Menjelaskan perbedaan pengertian pertumbuhan dan

perkembangan pada makhluk hidup.

3.1.2 Menjelaskan proses pertumbuhan dan perkembangan pada

tumbuhan.


128

3.1.3 Menganalisis faktor-faktor yang memengaruhi pertumbuhan dan


Teknik Penilaian: Non-tes Portofolio (LDPD)

Tes Tes Pilihan Ganda dan Uraian

Intrumen Penilaian

a. Portofolio : Pengisian LDPD

1) Rubrik Penilaian LDPD Pertemuan 1:

Kriteria

4

(Sangat

Baik)

3

(Baik)

2

(Cukup)

1

(Kurang)

1. Ketepatan

menjelaskan

pengertian

pertumbuhan.

2. Ketepatan

menjelaskan

pengertian

perkembangan.

3. Ketepatan

menentukan

perbedaan

pertumbuhan

dan

perkembangan.

4. Ketepatan

menentukan

bagian-bagian

biji.

Memenuhi

ke-4 aspek

yang

ditentukan.

Memenuhi

ke-3 aspek

dari 4

aspek yang

ditentukan.

Memenuhi

ke-2 aspek

dari 4

aspek yang

ditentukan.

Hanya

memenuhi

1 aspek

dari 4

aspek yang

ditentukan.


Kriteria

4

(Sangat

Baik)

3

(Baik)

2

(Cukup)

1

(Kurang)

1. Ketepatan

menentukan

proses

pertumbuhan

dan

perkembangan

tumbuhan

berdasarkan

Memenuhi

ke-4 aspek

yang

ditentukan.

Memenuhi

ke-3 aspek

dari 4

aspek yang

ditentukan.

Memenuhi

ke-2 aspek

dari 4

aspek yang

ditentukan.

Hanya

memenuhi

1 aspek

dari 4

aspek yang

ditentukan.


129

percobaan yang

telah dilakukan.

2. Ketepatan

menentukan

faktor-faktor

yang

memengaruhi

percobaan yang

telah dilakukan.

3. Ketepatan

merumuskan

perbandingan

dengan hasil

percobaan

dengan

kelompok lain.

4. Ketepatan

merumuskan

hasil diskusi

kelompok

berdasarkan

ketentuan dalam

soal.


Kriteria Skor

1. Ketepatan merumuskan

pengaruh faktor-faktor yang

memengaruhi pertumbuhan dan

menuliskannya dalam tabel.

2. Penulisan tidak banyak

kesalahan.

5

5

4) Rubrik Penilaian Laporan Hasil Percobaan Pertemuan 4:

Kriteria Skor

1. Judul Percobaan

2. Waktu Pelaksanaan

3. Tujuan Percobaan

4. Landasan Teori

5. Alat dan Bahan

6. Langkah Kerja

7. Hasil Percobaan

8. Pembahasan

9. Kesimpulan

5

5

5

20

10

10

10

20

10


130

10. Pustaka 5

Total 100

b. Tes Pilihan Ganda dan Uraian

Pilihan Ganda:

Skor benar = 1

Skor salah = 0

Nilai total skor benar = total jawaban benar × 2

= 30

Uraian:

No Soal Keterangan Skor

16. Jelaskan perbedaan

pertumbuhan dengan

perkembangan pada

makhluk hidup!

Siswa mampu menjelaskan

perbedaan pertumbuhan dan

perkembangan dengan

benar.

10


salah satu yakni

pertumbuhan atau

perkembangan saja.

5

Siswa tidak mampu

menjelaskan perbedaan

pertumbuhan dan

perkembangan dengan

benar.

0

17. Jelaskan perbedaan

perkecambahan epigeal dan

hipogeal!


perbedaan perkecambahan

epigeal dan hypogeal

dengan benar.

10

Siswa hanya mampu

menjelaskan salah satu dari

epigeal atau hipogeal saja.

5

Siswa tidak mampu

menjelaskan perbedaan

perkecambahan epigeal dan

hipogeal.

0

18. Buatlah kesimpulan dari

gambar kurva pertumbuhan

Spirulina sp. berdasarkan

rata-rata kepadatan pada

kontrol dan 3 perlakuan.

Siswa mampu

menyebutkan:

1. Pola bertumbuhan setiap

perlakuan berbeda-beda.

2. Kepadatan (OD)

maksimum yang

diperoleh dari masing-

15


131

masing perlakuan

3. Kepadatan (OD) tertinggi

pada kurva pertumbuhan

tersebut.

Siswa hanya mampu

menyebutkan 2 dari 3 poin

dengan benar.

10

Siswa hanya mampu

menyebutkan 1 dari 3 poin

dengan benar.

5

Siswa tidak mampu

menjawab dengan benar. 0

19. Jelaskan mengapa

tumbuhan selalu tumbuh

membelok ke arah cahaya

matahari?


jawaban dengan benar. 10

Siswa tidak mampu

menjelaskan jawaban

dengan benar.

0

20. a. Buatlah gafik

pertumbuhan

berdasarkan data dalam

tabel!

Siswa mampu membuat

gafik pertumbuhan


tabel dengan benar.

10

Siswa tidak mampu

menjawab pertanyaan. 0

20. b. Tentukan

kesimpulannya

berdasarkan data-data

tersebut!

Siswa mampu merumuskan

kesimpulan berdasarkan

data dalam tabel dengan

benar.

10

Siswa tidak mampu

merumuskan kesimpulan


tabel dengan benar.

0

Jumlah Skor 65

C. Penilaian Psikomotorik (Aspek Keterampilan)

Indikator:

4.1.1 Merancang sebuah eksperimen tentang pengaruh faktor eksternal

terhadap pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan.


132

4.1.2 Melakukan eksperimen tentang pengaruh faktor eksternal terhadap

pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan.

4.1.3 Menyajikan hasil eksperimen ke dalam sebuah laporan tertulis

maupun lisan melalui presentasi tentang pengaruh faktor eksternal

terhadap pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan.

Teknik Penilaian : Observasi

Rubrik Penilaian : Lembar Observasi Presentasi

Kriteria

4

(Sangat

Baik)

3

(Baik)

2

(Cukup)

1

(Kurang)

1. Power point

menarik dan

mudah dicermati.

2. Tidak ada

kesalahan

penulisan.

3. Mantap / tidak

ragu-ragu.

4. Suara jelas dan

lantang.

Memenuhi

ke-4 aspek

yang

ditentukan.

Memenuhi

ke-3 aspek

dari 4

aspek yang

ditentukan.

Memenuhi

ke-2 aspek

dari 4

aspek yang

ditentukan.

Hanya

memenuhi

1 aspek

dari 4

aspek yang

ditentukan.

Instrumen Penilaian:

No. Kriteria Kelompok

… … … … … … … …

1 Power point menarik

dan mudah dicermati.

2 Tidak ada kesalahan

penulisan.

3 Mantap / tidak ragu-

ragu.

4 Suara jelas dan

lantang.

Skor Total

Rubrik Penilaian : Lembar Observasi Kinerja Praktikum

No. Indikator Ya Tidak

1. Melakukan sterilisasi meja kerja dan

tangan menggunakan alkohol 70%


133

sebelum melakukan percobaan.

2. Membersihkan alat-alat percobaan

menggunakan sabun dan alkohol 70%


3. Menimbang urea dan NaHCO3 sesuai

takaran dengan tepat.

4. Menggunakan media Walne tidak sesuai

dengan ukuran yang dianjurkan.

5. Menyiapkan media pertumbuhan secara

aseptis.

6. Menambahkan inokulan ke dalam media

dengan ukuran yang sesuai.

7. Menyusun botol kultur dalam rak tidak

dengan formasi yang rapi.

8. Mengamati perkembangan percobaan

setiap hari dengan cermat.

9. Selalu mencatat hasil yang diperoleh

sesuai dengan percobaan.

10. Tidak membersihkan alat-alat setelah

percobaan selesai.

Jumlah Score

Score untuk pernyataan positif (+):

Ya = 2

Tidak = 0

Jumlah = 7 × 2

= 14

Score untuk pernyataan negatif (─):

Ya = 0

Tidak = 2

Jumlah = 3 × 2

= 6


134

Instrumen Penilaian: Lembar Observasi Kinerja Praktikum

Nama : …………….

No. : …………….

Kelas/kelompok : …………….

No. Indikator Ya Tidak

1. Melakukan sterilisasi meja kerja dan

tangan menggunakan alkohol 70%


2. Membersihkan alat-alat percobaan

menggunakan sabun dan alkohol 70%


3. Menimbang urea dan NaHCO3 sesuai

takaran dengan tepat.

4. Menggunakan media Walne tidak sesuai

dengan ukuran yang dianjurkan.

5. Menyiapkan media pertumbuhan secara

aseptis.

6. Menambahkan inokulan ke dalam media

dengan ukuran yang sesuai.

7. Menyusun botol kultur dalam rak tidak

dengan formasi yang rapi.

8. Mengamati perkembangan percobaan

setiap hari dengan cermat.

9. Selalu mencatat hasil yang diperoleh

sesuai dengan percobaan.

10. Tidak membersihkan alat-alat setelah

percobaan selesai.

Jumlah Score


135

Lampiran 3. Photometric Report Hari ke-0


136


137



138


139



140


141



142


143



144


145



146


147



148


149



150


151



152


153



154


155



156


157

Lampiran 14. Foto Alat dan Bahan Penelitian

(1) Urea (2) NaHCO3

(3) Botol kultur 500 ml dan toples 8 L (4) Botol kultur 500 ml, airstone,

selang, dan sambungan plastik T.

(5) Alkohol 70% (6) Tissue


158

(7) Gelas beker 500 ml (8) Pipet ukur

(9) pH meter (10) Refraktometer salinitas

(11) Indikator Universal (12) Penyaring


159

(13) Kultur Spirulina sp. BPTPB

Cangkringan

(14) Timbangan digital

(15) Disposable cuvette

(16) Vitamin B12 (warna merah muda) dan Media Walne (warna kuning)


160

(17) Aerator (18) Spektrofotometer UV-1800

Shimadzu dan perangkat

komputer.


161

Lampiran 15. Foto Pelaksanaan Penelitian

(1) Proses penimbangan urea. (2) Proses penimbangan NaHCO3.

(3) Botol kultur telah disterilisasi

dengan air panas.

(4) Proses penyaringan air laut

sebelum digunakan.

(5) Air laut sebanyak 300 ml

dimasukkan ke dalam botol kultur.

(6) Proses sterilisasi selang dan

airstone.


162

(7) Persiapan media Walne dan

vitamin B12

(8) Merangkai alat kultivasi.

(9) Proses aerasi untuk menghilangkan

sisa klorin.

(10) Hasil kultivasi hari ke-0.

(11) Pengukuran pH media air laut. (12) Pengukuran salinitas media air

laut.


optimasi pertumbuhan spirulina sp. pada media walne …

Documents