Lampiran 1 RINGKASAN DAMPAK PERTANIAN TERHADAP KEANEKARAGAMAN PLANKTON DI SUNGAI DESA JABUNG KECAMATAN PANEKAN KABUPATEN MAGETAN

Transkripsi

1 Lampiran 1 RINGKASAN DAMPAK PERTANIAN TERHADAP KEANEKARAGAMAN PLANKTON DI SUNGAI DESA JABUNG KECAMATAN PANEKAN KABUPATEN MAGETAN Setiawan, Hafid Program studi S-1 Biologi. Dibawah bimbingan Drs. T. Widyaleksono. C. P., M.Si. dan Drs. Noer Moehammadi, M.Kes. Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi. Universitas Airlangga. Surabaya. Abstrak Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui dampak pertanian terhadap keanekaragaman plankton dan kualitas perairan di Desa Jabung Kabupaten Magetan. Sampling dilakukan di lima stasiun penelitian berbeda. Pada masingmasing stasiun, sampel plankton diambil dengan jaring plankton nomor 25, diawetkan dalam formalin 4%, diamati dengan mikroskop cahaya, diidentifikasi sampai tingkat genus dan di hitung kelimpahannya menggunakan SRCC (sedgewick rafter counting chamber). Data yang diperoleh dianalisis menggunakan Indeks keanekaragaman dari Shannon-Wiener dan saprobic quotient dari Dresscher dan Van Der Mark untuk mengetahui kualitas perairan. Pada lima stasiun penelitian terdapat 38 jenis plankton. Jenis plankton yang dominan adalah Tabellaria sp, Ceratium sp dan Nauplius Copepoda. Hasil analisis menunjukkan bahwa berdasarkan saprobic quotient kualitas perairan berada pada tahap tercemar ringan dengan nilai 1,07-1,41. Indeks keanekaragaman fitoplankton berkisar antara 2,15-2,50, dan indeks keanekaragaman zooplankton berkisar antara 1,54-1,96. Adanya pertanian diduga memberikan dampak negatif terhadap keanekaragaman plankton. Kata kunci: Keanekaragaman, plankton, saprobic quotient, dampak pertanian, Desa Jabung Kabupaten Magetan This research aimed to know the impact of agriculture to diversity of plankton in stream of village Jabung Kabupaten Magetan. Sampling was taken in five different stations. In each station, sample plankton was taken with plankton net number 25, durabled using formalin 4%, observed using light microscope, identified until genus and its abundance were counted using SRCC (sedgewick rafter counting chamber). The result of research analized by diversity indeks by Shannon-Wiener and saprobic quotient by Dresscher and Van Der Mark to know the water quality. In five stations there 38 kinds of plankton. The dominant kind are Tabellaria sp, Ceratium sp and nauplius Copepoda. The result show that based on saprobic quotient, water quality are not too polluted with value range between 1,07-1,41. Diversity indeks of fitoplankton have value between 2,15-2,50, and diversity indeks of zooplankton have value between 1,54-1,96. The existence of agriculture presumable giving negative impact to diversity of plankton. Keywords: Diversity, plankton, saprobic quotient, impact of agriculture, Village Jabung Kabupaten Magetan.

2 Pendahuluan Air merupakan komponen lingkungan yang penting bagi kehidupan. Namun demikian, air akan berdampak negatif apabila tidak tersedia dalam kondisi yang benar, baik kualitas maupun kuantitasnya. (Warlina, 2004). Penurunan kualitas air sungai tidak hanya terjadi di daerah hilir, tetapi juga di daerah hulu. Alih guna lahan hutan menjadi lahan pertanian dan pemukiman merupakan faktor utama penyebab terjadinya penurunan kualitas air sungai di daerah hulu. Salah satu desa yang memiliki mata air adalah Desa Jabung di Kecamatan Panekan Kabupaten Magetan, diantaranya adalah mata air Kuluhan dan mata air Jabung. Kedua mata air tersebut memiliki peran yang sangat penting bagi Desa Jabung. Hal ini disebabkan karena warga Desa Jabung menggunakan mata air untuk keperluan rumah tangga. Sedangkan alirannya (hulu sungai) dimanfaatkan untuk irigasi di areal pertanian. Pemantauan kualitas perairan umumnya dilakukan dengan menggunakan parameter fisik atau kimia, tetapi akhir-akhir ini pemantauan dengan biota lebih diperhatikan. Hal ini disebabkan karena biota bersentuhan langsung dengan perairan dalam kurun waktu yang lama, sedang sifat-sifat fisik dan kimia cenderung menginformasikan keadaan perairan pada waktu pengukuran saja. (Astirin dan Setyawan, 2000). Plankton merupakan salah satu biota yang dapat memberikan informasi mengenai tingkat pencemaran suatu perairan. Adanya limbah di perairan dapat mengakibatkan perubahan struktur dan fungsi komunitas plankton akibat terjadinya toleransi dan kompetensi.rosenberg dalam Suwondo dan Alpusari, (2004) menyebutkan bahwa beberapa organisme plankton bersifat toleran dan mempunyai respon yang berbeda terhadap perubahan kualitas perairan. Salah satu pendekatan yang dilakukan adalah dengan menggunakan indeks saprobik, dimana indeks ini digunakan untuk mengetahui tingkat ketergantungan atau hubungan suatu organisme dengan senyawa yang menjadi sumber nutrisinya. Sehingga dapat diketahui hubungan kelimpahan plankton dengan tingkat pencemaran suatu perairan (Dahuri, 1995 dalam Suwondo dan Alpusari, 2004).

3 Mengingat adanya aktivitas manusia (utamanya pertanian) di daerah hulu sungai Desa Jabung yang dapat menyebabkan turunnya kualitas perairan sungai akibat adanya limbah pertanian, maka perlu dipantau dampak pertanian terhadap kualitas perairan tersebut. Penelitian ini dirancang untuk melakukan pendugaan dampak pertanian terhadap kualitas perairan mata air Kuluhan dan Jabung beserta sungai alirannya berdasarkan pendekatan biologi dengan mengetahui komposisi dan kelimpahan plankton sebagai organisme perairan tersebut. Tinjauan Pustaka Menurut Direktorat Penyehatan Air Ditjen PPM dan PLP Departemen Kesehatan Republik Indonesia (1997) dalam Purwitasari (2007) mata air adalah air yang berada di dalam tanah untuk memperolehnya dengan cara menggali/dibor atau secara alamiah keluar ke permukaan tanah. Selanjutnya, menurut Purwitasari (2007) mata air adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya ke permukaan tanah. Mata air yang berasal dari tanah dalam, hampir tidak terpengaruh oleh musim dan kuantitas/ kualitasnya sama dengan keadaan air dalam. Munculnya mata air disebabkan oleh muka air tanah (akuifer) yang lebih tinggi dari permukaan tanah. Mata air dapat bersifat ephemeral (sementara atau kadang-kadang) atau perennial (terus menerus) bergantung kepada sumber air (hujan atau lelehan salju) yang meresap ke dalam tanah (Anonimus, 2010) Berdasarkan keluarnya ke permukaan tanah, mata air dapat dibedakan menjadi dua yaitu (1) mata air rembesan, yaitu air yang keluar dari lereng-lereng dan (2) mata air umbul, yaitu air yang keluar dari suatu daratan (Sutrisno dan Suciati, 2006) Menurut Peraturan Pemerintah No. 35 Tahun 1991, sungai adalah tempattempat dan wadah-wadah serta jaringan pengaliran air mulai dari mata air sampai muara dengan dibatasi kanan dan kirinya serta sepanjang pengalirannya oleh garis sempadan. Self purification adalah kemampuan sungai dalam memperbaiki dirinya dari unsur pencemar.

4 Plankton adalah organisme yang hidup melayang atau mengambang di dalam air. Kemampuan geraknya, kalaupun ada, sangat terbatas hingga organisme tersebut selalu terbawa oleh arus (Nontji, 2002). Secara umum, plankton dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok besar yaitu fitoplankton (plankton tumbuhan atau plankton nabati) dan zooplankton (plankton hewani). Fitoplankton dapat ditemukan di seluruh masa air mulai dari permukaan perairan sampai kedalaman dengan intensitas cahaya yang masih memungkinkan terjadinya fotosintesis. Sedangkan zooplankton dapat ditemukan hampir diseluruh wilayah perairan karena zooplankton memilik alat gerak. Bahan dan Metode Penelitian dilaksanakan pada bulan Agustus sampai September 2011 berlokasi di mata air Kuluhan dan Jabung serta sungai alirannya. Sedangkan untuk identifikasi plankton, dilakukan di laboratorium Biologi Lingkungan, FST Unair. Stasiun pengambilan sampel plankton dan sampel faktor fisik-kimia air ditentukan pada 5 stasiun. Stasiun I di mata air Kuluhan, stasiun II merupakan aliran dari mata air Kuluhan, stasiun III di sumber mata air Jabung, stasiun IV merupakan aliran dari mata air Jabung dan stasiun V merupakan aliran setelah titik temu dari aliran stasiun II dengan stasiun IV. Sampel plankton diambil dengan cara menyaring air sebanyak 100 liter ke dalam jaring plankton yang ditampung ke dalam botol 30 ml dan diawetkan dengan larutan formalin 4% (Sachlan, 1982 dalam Zahidin, 2008). Plankton diidentifikasi menggunakan buku Freshwater Biology oleh Edmonson (1959), Das Leben im Wassertropfen oleh Streble, H dan Krauter, D.(1985). Untuk mengetahui keanekaragaman jenis, menggunakan Indeks Keanekaragaman Shannon Wiener:

5 Dengan H = Indeks Keanekaragaman, ni = Jumlah individu jenis ke-1, N = Jumlah individu total Untuk mengetahui nilai saprobic quotient menggunakan rumus dari Dresscher dan Mark: Dengan X = Saprobik Quotient, A = Jumlah Spesies Organisme Polysaprobik, B = Jumlah Spesies Organisme α-mesosaprobik, C = Jumlah Spesies Organisme β-mesosaprobik, D = Jumlah Spesies Organisme Oligosaprobik Untuk data pendukung dilakukan pula pengukuran kualitas air yang terdiri dari ph, oksigen terlarut (DO), turbiditas, kecepatan arus, temperatur dan tingkat kesamaan habitat. Hasil dan Pembahasan Indeks keanekaragaman fitoplankton pada lokasi penelitian berkisar antara 2,15 hingga 2,50. Indeks keanekaragaman fitoplankton tertinggi ada pada stasiun III sedangkan yang terendah ada di stasiun IV. Untuk nilai indeks keanekaragaman fitoplankton pada tiap stasiun dapat dilihat pada tabel 1 Tabel 1. Komposisi dan kelimpahan fitoplankton Spesies Rerata kelimpahan plankton (ind/100 l) di stasiun I II III IV V Actinastrum sp Audouinella sp Biddulphia sp Ceratium sp Ceratonels arcus Chlorobotrys sp Desmidium sp Diatoma elongatum Fragillaria sp Gyrosigma sp Lyngbya sp Melosira sp Micrasterias sp Navicula sp

6 Nephrocytium sp Oedogonium sp Oscilatoria sp Peridinium sp Spirogyra sp Surirella sp Tabellaria sp Tolypothrix sp Ulothrix sp Zygnema sp Jumlah spesies Jumlah individu fitoplankton Indeks keanekaragaman 2,20 2,34 2,50 2,15 2,17 Berdasarkan tabel 2, lokasi penelitian pada stasiun I dengan nilai indeks keanekaragaman fitoplankton sebesar 2,20 tergolong tidak tercemar. Pada stasiun II nilai indeks keanekaragaman fitoplankton sebesar 2,34 tergolong tidak tercemar. Pada stasiun III nilai indeks keanekaragaman fitoplankton sebesar 2,50 tergolong tidak tercemar. Pada stasiun IV nilai indeks keanekaragaman fitoplankton sebesar 2,15 tergolong tidak tercemar. Pada stasiun V nilai indeks keanekaragaman fitoplankton sebesar 2,17 tergolong tidak tercemar. Berdasarkan nilai indeks keanekaragaman fitoplankton secara keseluruhan, kondisi perairan pada semua stasiun penelitian dikategorikan tidak tercemar (Indeks keanekaragaman > 2,0). Tabel 2. Tingkat pencemaran perairan berfasarkan indek keanekaragaman fitoplankton dan zooplankton Tingkat pencemaran Indeks keanekaragaman Spesies Fitoplankton Zooplankton Tidak tercemar > 2,0 > 2,0 Tercemar ringan 1,6 2,0 1,6 2,0 Tercemar sedang 1,0 1,6 1,4 1,6 Tercemar berat 0,7 1,0 1,0 1,4 Tercemar sangat berat < 0,7 < 1,0 Sumber: Canter dan Hill Indeks keanekaragaman zooplankton pada lokasi penelitian berkisar antara 1,54 hingga 1,96. Indeks keanekaragaman tertinggi ada pada stasiun II (indeks

7 keanekaragaman 1,96) sedangkan yang terendah ada di stasiun V (indeks keanekaragaman 1,54) seperti terlihat pada tabel 3. Tabel 3. Komposisi dan kelimpahan zooplankton Spesies Rerata kelimpahan plankton (ind/100 l) di stasiun I II III IV V Amoeba sp Asplanchna sp Brachionus sp Bunonema sp Juvenil Cirolanidae Conochilus sp Dispalarona sp Eudiaptomus sp Larva nyamuk Lecane sp Macrocyclops sp Monhystera Nauplius Copepod Vorticella sp Jumlah spesies Jumlah individu zooplankton Indeks keanekaragaman 1,66 1,96 1,81 1,74 1,54 Berdasarkan tabel 2 pada stasiun I mempunyai nilai indeks keanekaragaman zooplankton sebesar 1,66 tergolong pada daerah tercemar ringan. Pada stasiun II nilai indeks keanekaragaman zooplankton sebesar 1,96 tergolong tercemar ringan. Pada stasiun III nilai indeks keanekaragaman zooplankton sebesar 1,81 tergolong pada daerah tercemar ringan. Pada stasiun IV nilai indeks keanekaragaman zooplankton sebesar 1,74 tergolong pada daerah tercemar ringan. Pada stasiun V nilai indeks keanekaragaman zooplankton sebesar 1,54 tergolong pada daerah tercemar sedang. Berdasarkan nilai indeks keanekaragaman zooplankton, secara keseluruhan kondisi perairan pada lokasi penelitian tersebut dikategorigan tercemar sedang untuk stasiun I sampai IV (Indeks keanekaragaman = 1,4-1,6) sampai tercemar ringan untuk stasiun V (Indeks keanekaragaman = 1,6 2,0).

8 Stasiun I dan III merupakan mata air. Kriteria habitat kedua stasiun masih alami karena belum ada masukan allochtonous (materi yang berasal dari tempat lain) yang signifikan kepada stasiun penelitian. Stasiun III mempunyai indeks keanekaragaman yang lebih tinggi dibandingkan stasiun IV. Stasiun III mempunyai indeks keanekaragaman fitoplanton sebesar 2,50 dan zooplankton sebesar 1,81, sedangkan di stasiun IV yang indeks keanekaragaman fitoplankton dan zooplankton sebesar 2,15 dan 1,75. Lebih rendahnya indeks keanekaragaman fitoplankton dan zooplankton di sungai dibandingkan di mata air diduga diakibatkan oleh masukan allochthonous. Ekosistem mata air memiliki indeks keanekaragaman biota yang rendah. Hal ini disebabkan air di mata air didominasi oleh air yang keluar dari bumi, atau berupa air tanah. Air tanah berasal dari hasil perkolasi (penyaringan) secara gravitasi air yang ada di permukaan tanah bergerak (meresap) ke bawah karena gravitasi bumi. Dengan proses alami yang rumit demikian, air yang kemudian muncul di mata air menjadi sangat minim mengandung organisme. Allochthonous di mata air dapat berupa jatuhan daun dan ranting. Tambahan nutrien yang ada di mata air masih lebih rendah dibandingkan di perairan yang sudah ada di ruas sungai. Pada ruas sungai, asupan allochthonous terjadi di sepanjang ruas sungai tersebut. Makin panjang ruas sungai, maka makin banyak pula masukan allochthonous. Dengan demikian lebih tingginya indeks keanekaragaman fitoplanton dan zooplankton di stasiun III dibandingkan stasiun IV diduga disebabkan oleh variabel allochthonous yang berupa limbah pertanian. Aliran air dari stasiun I dan III digunakan sebagai air irigasi persawahan yang ada di hilirnya. Setelah masuk ke lahan pertanian, sebagian besar air irigasi dari stasiun I dialirkan ke ruas sungai yang ada di bagian hilir stasiun III yang akan melewati stasiun IV. Kondisi ini menunjukkan bahwa ruas sungai pada stasiun IV akan menerima masukan dari aktivitas pertanian berupa air irigasi yang membawa limbah baik berupa limbah pupuk maupun pestisida. Terjadi penurunan indeks keanekaragaman fitoplankton dan zooplankton dari stasiun III ke stasiun IV. Indeks keanekaragaman fitoplankton menurun dari 2,50 menjadi 2,15. Sedangkan Indeks keanekaragaman zooplankton menurun dari

9 1,81 menjadi 1,75. Data indeks keanekaragaman yang menurun dalam penelitian ini diduga diakibatkan oleh adanya aktivitas pertanian. Saprobic quotient adalah suatu sistem penggolongan organisme plankton berdasarkan tingkat pencemaran tempat organisme tersebut hidup. Dresscher dan Mark (1976) menggolongkan kelompok organisme plankton berdasarkan tingkat pencemaran pada tabel 4 sebagai berikut. Tabel 4. Kelompok organisme Saprobic quotient Kode Kelompok organisme Kelompok biota perairan A Ciliata Polysaprobic B Euglenophyta α mesosaprobic C Chlorococcales, Diatomae β mesosaprobic D Peridinae, Conjugatae, Chrysophyceae Oligosaprobic Sumber: Dresscher dan Mark (1976) Pada mata air Kuluhan dan Jabung beserta sungai alirannya diperoleh nilai Saprobic quotient sebagai berikut (tabel 5) Tabel 5. Nilai saprobic quotient pada mata air Kuluhan dan Jabung beserta sungai alirannya Kode Organisme STASIUN I II III IV V A Ciliata B Euglenophyta Chlorococcales C Diatomeae / Bacillarophyceae Peridiniales D Conjugatae / Zygnematophyceae Saprobic quotient 1,24 1,41 1,32 1,07 1,11 Berdasarkan pada tabel 4.10 nilai saprobic quotient pada lokasi penelitian berkisar antara 1,07 hingga 1,41 dimana berdasarkan tingkat pencemarannya dikategorikan tercemar ringan (saprobic quotient = 1 sampai 1,5) dan kelompok organisme yang paling banyak adalah Diatom (merupakan indikator kelompok β-mesosaprobik).

10 Semua stasiun penelitian berada pada kategori kualitas perairan yang sama, yaitu berada pada kategori tercemar ringan. Namun tampak bahwa pada stasiun IV yang merupakan ruas sungai yang menerima aliran air dari aktivitas pertanian menunjukkan adanya dampak dari pertanian. Adanya pertanian diduga memberikan tekanan terhadap kualitas lingkungan perairan pada stasiun IV. Stasiun IV mempunyai nilai saprobic quotient yang paling rendah (1,07), walau masih dalam kategori tercemar ringan. Simpulan dan Saran Simpulan Berdasarkan hasil pembahasan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: 1. Adanya pertanian diduga dapat memberikan dampak negatif sehingga menurunkan indeks keanekaragaman plankton di sungai Desa Jabung. 2. Pendugaan kualitas perairan dengan menggunakan metode saprobic quotient, menunjukkan bahwa mata air Kuluhan dan Jabung beserta sungai alirannya berada pada kondisi β-meso/oligosaprobic atau tercemar ringan. Saran Saran yang diajukan adalah sebagai berikut: 1. Perlunya dilakukan pemantauan pada musim hujan sehingga dapat dipantau kualitas air sepanjang tahun. 2. Perlu diteliti kategori kualitas lingkungan berdasarkan biota benthos, yang mempunyai sifat menetap di dasar perairan sungai. Sehingga memberikan gambaran dampak yang lebih lengkap.

11

12 Lampiran 2 Hasil pengukuran parameter fisik kimia pada mata air Kuluhan dan Jabung beserta sungai alirannya tiap replikasi. Faktor fisika- kimia Replikasi 1 Replikasi 2 Replikasi 3 Replikasi 4 Stasiun Stasiun Stasiun Stasiun I II III IV V I II III IV V I II III IV V I II III IV V Arus 000 0,10 0,25 0,07 0, ,07 0,20 0,07 0, ,09 0,25 0,08 0, ,09 0,25 0,08 0,07 DO 5,47 4,66 5,5 4,79 4,39 5,67 4,52 5,64 4,7 4,89 5,47 4,32 5,74 4,66 4,74 5,63 4,42 5,54 4,77 4,56 ph Suhu Turbiditas 0,55 >5000 1,02 9,15 16,30 1,06 >5000 4,07 9,67 14,30 0,59 >5000 1,93 12,95 24, >5000 0,14 12,40 27,30

13 Lampiran 3 Jumlah kelimpahan dan komposisi plankton pada lima stasiun penelitian di mata air Kuluhan dan Jabung beserta sungai alirannya tiap replikasi. Replikasi 1 Replikasi 2 Replikasi 3 Replikasi 4 Spesies Stasiun Stasiun Stasiun Stasiun I II III IV V I II III IV V I II III IV V I II III IV V Actinastrum sp Amoeba sp Asplanchna sp Audouinella sp Biddulphia sp Brachionus sp Bunonema sp Ceratium sp Ceratonels arcus Chlorobotrys sp Cirolanidae Conochilus sp Desmidium sp Diatoma elongatum Dispalarona sp Eudiaptomus sp Fragillaria sp Gyrosigma sp Larva nyamuk

14 Replikasi 1 Replikasi 2 Replikasi 3 Replikasi 4 Spesies Stasiun Stasiun Stasiun Stasiun I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV Lecane sp Lyngbya sp Macrocyclops sp Melosira sp Micrasterias sp Monhystera sp Nauplius Navicula sp Nephrocytium sp Oedogonium sp Oscilatoria sp Peridinium sp Spirogyra sp Surirella sp Tabellaria sp Tolypothrix sp Ulothrix sp Vorticella sp Zygnema sp

15 Lampiran 4 Foto fitoplankton yang ditemukan di mata air Kuluhan dan Jabung beserta sungai alirannya. Actinastrum sp Audouinella sp Biddulphia sp Ceratium sp Ceratoneis arcus Chlorobotrys sp Desmidium sp Diatoma elongatum Fragillaria sp Gyrosigma sp Lyngbya sp Melosira sp Micrasterias sp Navicula sp Nephrocytium sp

16 Oedogonium sp Oscilatoria sp Peridinium sp Spirogyra sp Surirella sp Tabellaria sp Tolypothrix sp Ulothrix sp Zygnema sp

17 Lampiran 5 Foto zooplankton yang ditemukan pada mata air Kuluhan dan Jabung beserta sungai alirannya Amoeba sp Asplanchna sp Brachionus sp Bunonema sp Cirolanidae Conochilus sp Disparalona sp Eudiaptomus sp Larva nyamuk Lecane sp Macrocyclops sp Monhystera sp Nauplius Vorticella sp

18 Lampiran 6 Foto dokumentasi alat (1) MnSO 4 (2) Alkali-Iodida (1) H 2 SO 4 (2) Thiosulfat (3) Larutan kanji Sedwig rafter Termometer Mikroskop cahaya Kamera digital

19 Botol Biuret, statif dan klem Erlenmeyer Jaring plankton ph indikator Turbidimeter

20 Lampiran 7 Foto lokasi stasiun pengambilan sampel Stasiun I Stasiun II Stasiun III Stasiun IV Stasiun V