STUDY PENGARUH WARNA CAHAYA DAN INTENSITAS LAMA PENYINARAN TERHADAP PERTUMBUHAN MATA LELE
Oleh: Rizhal hendi Ristanto
Abstrak:
Tujuan dalam penelitian ini adalah untuk mengetahui : 1. Pengaruh warna cahaya terhadap pertumbuhan mata lele (Azolla piñata) 2. Pengaruh Intensitas penyinaran terhadap pertumbuhan mata lele. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen. Desain penelitian dengan desain faktorial. Teknik analisis data yang digunakan adalah analisis variansi dua jalan dan dilanjutkan dengan analisis komparasi ganda dengan metode Scheffe. Uji, prasyarat analisis menggunakan metode Anderson-Durling untuk uji normalitas dan uji Bartlett untuk uji homogenitas. Berdasarkan hasil penelitian dan analisis data dapat disimpulkan 1) Ada pengaruh warna cahaya terhadap pertumbuhan Azolla pinnata (P-value< P a = 0,000<0,05) 2) Ada pengaruh intensitas penyinaran terhadap pertumbuhan Azolla pinnata (P-value< P- a = 0,000 < 0,05).
Kata kunci: cahaya, mata lele, pertumbuhan.
PENDAHULUAN
Mata lele (Azolla pinnata) merupakan tumbuhan kecil yang masuk kedalam paku air yang tumbuh dipermukaan air. Biasanya tumbuhan ini hidup di area persawahan, sungai, rawa, danau atau kolam-kolam di iklim tropik, dengan pola hidup menyebar dipermukaan air yang bentuknya seperti matras. Penyebarannya sangat cepat bila didukung badan air yang subur dan kaya akan nutrien seperti nitrogen dan Fosfat. Toleransi terhadap pH cukup tinggi dimana mata lele bisa bertahan hidup pada pH 4,5 sampai 7,5.
Mata lele dikaitkan sebagai mikrofauna yang keberadaannya sangat penting sebagai nutrisi bagi hewan ternak, ikan dan bahkan mungkin manusia. Hamparan mata lele dipermukaan air digunakan seragga untuk sarang bertelur sehingga larva serangga bisa menjadi makanan bagi ikan. Mata lele dapat digunakan sebagai nutrisi (makanan ternak) pada ayam ras Broiler yang diteliti oleh Biplob Basak, Md. Ahsan Habib Pramanik, Muhammad Siddiqur Rahman Sharif Udin Tarafdar dan Bimol Chandra Roy, dalam International Jpurnal Of Poultry Science (2002; 9-34).
Selain sebagai bahan makanan bagi makhluk hidup lain mata lele juga mempunyai fungsi sebagai pupuk hijau karena mampu bersimbiosis dengan Anabaena azollae untuk mengikat nitrogen sehingga tanah menjadi subur, mata lele dapat menetralkan pencemaran air, misalnya pada limbah tahu Azolla pinnata dapat mengurangi kadar P, N, dan Hg dan manfaat mata lele berikutnya adalah sebagai bio indikator pencemaran air oleh Hg, bahkan penelitian yang dilakukan oleh Ahmad Musa, Chumaidi, dan Melta Rini Fahmi (2007) meyatakan bahwa mata lele dapat dihunakan sebagi indikator pencemaran air namun hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian aerasi maupun mata lele belum efektif untuk memperbaiki kualitas air limbah maggot bila dibandingkan dengan cara pengendapan.
Salah satu ciri dari organisme hidup adalah tumbuh, pertumbuhan suatu organisme salah satunya ditandai dengan bertambahnya ukuran, baik berat ataupun jumlahnya. Didalam pertumbuhannya mereka memerlukan panduan dari unsur-unsur baru dalam zat organik yang rumit juga membutuhkan suatu proses energi. Pada hampir semua organisme hidup. berbeda dari tumbuhan energi didapat dengan menghabiskan susunan organik terutama gula dan lemak yang bersama dengan oksigen membentuk C02 dan air. Proses ini diikuti dengan melepaskan sejumlah energi. Metabolisme zat itu tergantung kepada persediaan yang memadai dari susunan organik dan oksigen.
Keduanya tersedia pada tanaman hijau, karena disanalah proses sebaliknya berlangsung, yaitu susunan organik dan oksigen dibentuk dari CO2 dan air. Proses inilah yang dinamakan fotosintesa, proses fotosintesis membutuhkan cahaya sebagai sumber energi. Semua kehidupan diatas bumi pada akhirnya tergantung atas fotosintesa secara langsung seperti pada kasus tanaman hijau, secara tak langsung seperti dalam kasus manusia dan kehidupan binatang yang mana mereka mengambil zat-zat yang dibentuk oleh tumbuhan.
Ada banyak faktor yang mempengaruhi pertumbuhan suatu organisme atau spesies tertentu salah satunya diantaranya adalah cahaya. cahaya merupakan meruapakan faktor penting dan sangat beragam. Mempunyai cepat rambat yang sangat cepat dan berada dalam ranah yang menakjubkan. Kualitas, intensitas, dan lama penyinaran sangat penting karena hal tersebut dapat mempengaruhi perilaku dan pola penyebaran organisme.
Cahaya adalah faktor lingkungan yang diperlukan untuk mengendalikan pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Alasannya diantaranya tentu saja karena cahaya menyebabkan fotosintesis (Salisbrury; 131). Perananan yang mendasar dari fotosintesis didalam metabolisme tanaman adalah cahaya. Cahaya yang dapat terlihat (visible) merupakan suatu bagian kecil yaitu sekitar 400 -700 nm dari spektrum radiasi matahari penuh dan tumbuhan juga peka terhadap panjang gelombang lainnya.
Dalam penelitian tentunya banyak permasalahan yang dihadapi, akan tetapi dalam penelitian ini ditekankan pada pengaruh warna cahaya dan intensitas penyinaran terhadap pertumbuhan mata lele, maka perumusan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Adakah pengaruh warna cahaya terhadap pertumbuhan mata lele?
2. Adakah pengaruh intensitas penyinaran terhadap pertumbuhan mata lele?
Metode Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Desember 2009 Sampai januari 2010 bertempat di Lembah hijau Kabupaten Karnganyar, Jawa Tengah. Metode penelitian menggunakan metode eksperimen. Desain penelitian dengan desain faktorial. Teknik analisis data yang digunakan adalah analisis variansi satu jalan dan dilanjutkan dengan analisis komparasi ganda dengan metode Scheffe. Uji, prasyarat analisis menggunakan metode Anderson-Durling untuk uji normalitas dan uji Bartlett untuk uji homogenitas.
Hasil dan Pembahasan
a. Hasil
Analisis data yang digunakan adalah anava 2 jalan, karena tidak memenuhi uji prasyarat uji normalitas, maka analisis data diubah ke statistika non-parametrik dengan uji Kruskal-Wallis. Bardasarkan uji statistik yang dilakukan diperoleh hasil sebagai berikut:
Kruskal-Wallis Test: Jumlah Daun versus Warna Cahaya
Kruskal-Wallis Test on Jumlah Daun
Jenis Cahaya N Median Ave Rank Z
Biru 81 75,00 172,3 1,09
Hijau 81 53,00 105,2 -6,35
Matahari 81 85,00 196,5 3,78
Merah 81 76,00 175,9 1,49
Overall 324 162,5
H = 43,51 DF = 3 P = 0,000
H = 43,52 DF = 3 P = 0,000 (adjusted for ties
H0 : warna cahaya tidak berpengaruh terhadap pertambahan jumlah daun mata lele.
H1 : warna cahaya berpengaruh terhadap pertambahan jumlah daun mata lele.
Berdasarkan uji statistik Kruskal-Wallis Test: Jumlah Daun versus Warna Cahaya diketahui bahwa nilai P-value < P-value a yaitu 0,000 < 0,05 hal ini berarti bahwa H0 tidak diterima. Hali ini bila dijelaskan dari hipotesis yang yang menytakan bahwa “warna cahaya tidak berpengaruh terhadap pertambahan jumlah daun mata lele” tidak sesuai setelah diadakan percobaan, karena berdasakan percobaan dan analisis data yang diperoleh menyakan bahwa terdapat pengaruh warna cahaya terhadap pertumbuhan jumlah daun mata lele.
Memperhatikan hasil olah data statistik tersebut (dilihat dari median dan rerata rangking) maka dapat diketahui bahwa terdapat perbedaan jumlah daun mata lele yang disinari dengan warna cahaya yang berbeda (median dan rerata rangking cahaya matahari lebih besar dari pada median dan rerata rangking median dan rerata rangking warna cahaya merah lebih besar dari pada median dan rerata rangking median dan rerata rangking warna cahaya biru lebih besar dari pada median dan rerata rangking median dan rerata rangking warna cahaya hijau. Maka urutan pengaruh cahaya penambahan jumlah daun dari yang terbesar setelah percobaan yaitu:
1) Cahaya matahari (polikromatik)
2) Cahaya merah
3) Cahaya biru
4) Cahaya hijau
Kruskal-Wallis Test: Jumlah Daun versus Lama Penyinaran
Kruskal-Wallis Test on Jumlah Daun
Lama
Penyinaran N Median Ave Rank Z
6 108 63,00 138,7 -3,23
12 108 66,00 157,6 -0,67
24 108 81,50 191,2 3,90
Overall 324 162,5
H = 17,37 DF = 2 P = 0,000
H = 17,38 DF = 2 P = 0,000 (adjusted for ties)
H0 : Intensitas penyinaran tidak berpengaruh terhadap pertambahan jumlah dau mata lele.
H1 : intensitas penyinaran berpengaruh terhadap pertambahan jumlah daun mata lele.
Berdasarkan dari data uji statistik diatas diketahui bahwa nilai P-value< P-value a yaitu 0,000 < 0,05 hal ini berarti bahwa H0 tidak diterima. Dari hipotesis yang menyatakan bahwa “intensitas penyinaran tidak berpengaruh terhadap pertambahan jumlah dau mata lele” ditolak atau tidak sesuai setelah mengadakan percobaan jadi terdapat pengaruh intensitas penyinaran terhadap pertumbuhan jumlah daun pada tumbuhan mata lele.
Memperhatikan hasil analisis data di atas (dilihat dari median dan rerata rangking) maka dapat diketahui bahwa terdapat perbedaan jumlah daun mata lele yang disinari dengan waktu yang berbeda (median dan rerata rangking penyinaran selama 24 lebih besar dari pada median dan rerata rangking median dan rerata rangking penyinaran selama 12, sedangkan median dan rerata penyinaran selama 12 lebih besar dari pada rerata rangking median dan rerata rangking penyinaran selama 6 jam.
b. Pembahasan
Mata lele mempunyai ciri penyebarannya yang sangat cepat di badan air yang kaya nutrient seperti nitrogen dan fosfat. Toleransi terhadap pH sangat tinggi di mana mata lele dapat hidup di perairan dengan pH antara 4,5—7,5. Mata lele dikaitkan sebagai mikrofauna yang penting sebagai sumber makanan baik bagi ikan, ternak, dan kemungkinan bagi manusia. Hamparan mata lele di perairan dapat berfungsi sebagai tempat persembunyian berbagai serangga yang larvanya berguna sebagai pakan ikan. (Chumaidi, 2009)
Fotosintesis didalam proses metabolisme tumbuhan mempunyai komponen utama yaitu cahaya. Cahaya tampak (visible) merupakan bagian kecil dari spektrum radiasi penuh yaitu sekitar 400-700 nm, namun tumbuhan juga peka terhadap panjang gelombang lainnya. Radiasi tersebut akan mempengaruhi organisme dari energi yang tersimpan dalam radiasi cahaya dan akan aktif bila diabsorbsi (A. H Fitter dan R. K. M Hay, 1998)
Secara fisiologis, cahaya mempunyai pengaruh terhadap tumbuhan yaitu baik secara langsung maupun tidak langsung. Pengaruhnya pada metabolisme yang secara langsung dan secara tidak langsung melalui pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, kedua hal tersebut adalah sebagai akibat tanggapan langsung dari metabolisme dan lebih lengkapnya oleh pengendalian morfogenesis.
Tanggapan terhadap cahaya dihantarkan oleh tiga sistem penerima (reseptor) yaitu:
1. Khlorofil mengabsorbsi sekitar 660 nm untuk fotosintesis.
2. Fitokrom mengabsorbsi dalam dua bentuk yaitu 660 dan 730 nm untuk beberapa respon fotomorfogenetik.
3. Karotenoid mengabsorbsi sekitar 450 nm untuk tropisme dan fotomorfogenesis dengan energi tinggi.
Penelitian ini adalah tentang study tentang pertumbuhan mata lele yang berkaitan dengan warna cahaya dan intensitas penyinaran. Yaitu dengan menggunakan penyinaran lampu 5 Watt dan dengan intensitas lama penyinaran yang berbeda-beda yaitu 6 jam, 12 jam dan 24 jam. Warna cahaya yang dipilih adalah merah, biru dan hijau dengan alasan pemilihan warna adalah masing-masing cahaya tersebut memiliki panjang gelombang masing-masing yaitu merah mempunyai panjang gelombang sekitar 620-750 nm, cahaya warna biru mempunyai panjang gelombang sekitar 450-495 nm, sedangkan cahaya warna hijau mempunyai panjang gelombang sekitar 495-570 nm. Sedangkan cahaya matahari langsung digunakan sebagai kontrol terhadap ketiga perlakuan tersebut yaitu sebagai cahaya polikromatik.
Cahaya warna merah
Berdasarkan dari data hasil praktikum perlakuan dengan menggunakan cahaya warna merah adalah yang paling cepat mengalami pertumbuhan secara signifikan setelah percobaan pada hari ke-8. Dari data dapat dilihat pertumbuhan jumlah terbanyak daun mata lele pada hari tersebut adalah109 dengan intensitas penyinaran selama 6 jam, 146 dengan intesnsitas penyinaran selama 12 jam dan 196 dengan intensitas penyinaran selama 24 jam.
Cahaya warna biru
Berdasarkan dari data hasil praktikum perlakuan dengan menggunakan cahaya warna biru jumlah pertumbuhan daun terbanyak adalah 196 dengan intensitas penyinaran selama 6 jam, 132 dengan intesnsitas penyinaran selama 12 jam dan 158 dengan intensitas penyinaran selama 24 jam.
Cahaya warna hijau
Berdasarkan dari data hasil praktikum perlakuan dengan menggunakan cahaya warna hijau adalah yang paling lambat mengalami pertumbuhan setelah percobaan pada hari ke-8. Dari data dapat dilihat pertumbuhan jumlah terbanyak daun mata lele pada hari tersebut adalah 76 dengan intensitas penyinaran selama 6 jam, 78 dengan intesnsitas penyinaran selama 12 jam dan 118 dengan intensitas penyinaran selama 24 jam.
Cahaya matahari
Perlu diketahui pada intensitas lama penyinaran sinar matahari selama 24 jam disini berarti bahwa penyinaran mendapatkan sinar matahari secara terus-menerus tanpa dipindah meskipun matahari sudah terbenam. Berdasarkan dari data hasil praktikum perlakuan dengan menggunakan cahaya matahari adalah yang paling cepat mengalami pertumbuhan paling signifikan setelah percobaan pada hari ke-8. Dari data dapat dilihat pertumbuhan jumlah terbanyak daun mata lele pada hari tersebut adalah 134 dengan intensitas penyinaran selama 6 jam, 154 dengan intesnsitas penyinaran selama 12 jam dan 198 dengan intensitas penyinaran selama 24 jam (tidak dipindah meskipun malam hari).
Dari pertumbuhan jumlah daun mata lele dengan menggunakan warna cahaya yang berbeda-beda dapat diketahui bahwa cahaya matahari sebagai cahaya polikromatik yang pada hakikatnya adalah gabungan dari berbagai warna cahaya. Cahaya matahari akan memancarkan warna-warna spektrum optik yang berbeda apabila dibiaskan. Dari perlakuan ketiga warna tersebut yaitu warna merah yang paling cepat mengalami pertumbuhan jumlah daun mata lele, disusul perlakuan dengan menggunakan warna cahaya biru dan yang terakhir adalah warna cahaya hijau.
Radiasi mempengaruhi mata lele dari energi yang disimpannya dan akan bersifat aktif apabila diabsorbsi. Cahaya biru diabsorbsi kuat oleh pigmen karotenoid dan khlorofil, cahaya merah serta merah jauh diabsorbsi oleh fitokrom sedangkan warna hijau akan diserap oleh pigmen dan dipantulkan kembali sehingga daun biasanya berwarna hijau atau dengan kata lain bahwa cahaya alternatif yang dapat digunakan sebagai penganti cahaya matahari yaitu warna merah dan biru memiliki rata-rata pertambahan lebih besar daripada warna hijau, karena warna merah memiliki panjang gelombang yang lebih besar dibanding warna hijau. Agar cahaya mampu mengendalikan pertumbuhan tumbuhan, pertama-tama tumbuhan tersebut harus menyerap cahaya yang dipancarkan, hal tersebut yang mendasari alasan mengapa perlakuan dengan warna hijau membuat pertumbuhan jumlah daun mata lele yang paling lambat dari ketiga perlakuan diatas.
Berdasarkan dari hasil uji statistik yang dilakukan didapat bahwa intensitas atau lama penyinaran memperikan pengaruh terhadap pertumbuhan mata lele hal ini dapat dilihat dari rat-rata pertambahan jumlah daun. Dari data dan hasil analisa dapat dilihat bahwa rerata pertambahan jumlah daun dengan intensitas penyinaran 24 jam lebih besar daripada rata-rata pertambahan jumlah dau dengan intensitas penyinaran 12 jam, sedangkan intensitas atau lama penyinaran 12 jam mempunyai rata-rata pertambahan jumlah daun lebih besar daripada intensitas penyinaran selama 6 jam. Hal ini disebabkan semakin lama penyinaran maka ketersediaan cahaya yang dibutuhkan oleh tumbuhan untuk melakukan proses pertumbuhan semakin besar sehingga dapat memacu kerja hormon yang berperan dalam proses pertumbuhan sehingga pertumbuhan dapat berlangsung lebih cepat. Selain itu intensitas penyinaran yang cukup juga dapat memacu pembentukan fitokrom yang juga berperan dalam petumbuhan.
Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisis data dan pembahasan tersebut di atas dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Ada pengaruh warna cahaya terhadap pertumbuhan mata lele (P-value< P a = 0,000<0,05) dimana cahaya matahari sebagai cahaya polikromatik akan memberiakn pengaruh pertumbuhan yang lebih cepat ditandai dengan pertambahan jumlah daun pada mata lele namun cahaya alternatif yang dapat digunakan sebagai penganti cahaya matahari yaitu warna merah dan biru memiliki rata-rata pertambahan lebih besar daripada warna hijau
2. Ada pengaruh intensitas penyinaran terhadap pertumbuhan mata lele (P-value< P- a = 0,000 < 0,05). Semakin lama penyinaran maka ketersediaan cahaya yang dibutuhkan oleh tumbuhan untuk melakukan proses pertumbuhan semakin besar sehingga dapat memacu kerja hormon yang berperan dalam proses pertumbuhan sehingga pertumbuhan dapat berlangsung lebih cepat. Selain itu intensitas penyinaran yang cukup juga dapat memacu pembentukan fitokrom yang juga berperan dalam petumbuhan.
Rekomendasi
Disarankan penelitian yang relevan yang akan datang menggunakan lampu putih sebagai kontrol yaitu sebagai pengganti cahaya matahari, karena cahaya putih merupakan gabungan warna.
