II TINJAUAN PUSTAKA. merupakan genera terbesar dari Famili Sargassaceae. Klasifikasi Sargassum sp.

Transkripsi

1 II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sargassum sp Klasifikasi Sargassum adalah salah satu genus dari kelompok rumput laut coklat yang merupakan genera terbesar dari Famili Sargassaceae. Klasifikasi Sargassum sp. menurut Blankenhorn (2007) adalah: Kingdom : Plantae Divisi : Thallophyta Kelas : Phaeophyceae Ordo : Fucales Famili : Sargassaceae Genus : Sargassum Spesies : Sargassum sp Morfologi Sargassum sp. merupakan alga yang termasuk dalam kelas Phaeophyceae yaitu alga coklat. Sargassum sp. memiliki bentuk thallus silindris. Sargassum sp. memiliki banyak percabangan dan tiap percabangan memiliki gelembung udara (bladder) yang mempunyai fungsi menopang cabang-cabang thallus terapung ke arah permukaan air untuk mendapatkan intensitas cahaya. Warna thallus umumnya coklat dan memiliki panjang 3 m. Sargassum sp. tersebar luas di perairan Indonesia, dapat tumbuh di perairan terlindung maupun berombak besar pada habitat berkarang (Kadi dan Atmadja, 1988).

2 Gambar 1. Sargassum sp. (Littler, 2008) Habitat dan Penyebaran Habitat rumput laut Sargassum sp. di perairan jernih yang memiliki substrat dasar batu karang. Sargassum sp. tumbuh di perairan yang memiliki arus dan ombak yang besar. Rumput laut ini tersebar secara luas di perairan dunia. Bentangan tumbuhan Sargassum sp. yang padat dan luas juga merupakan habitat untuk berbagai jenis biota laut lainnya seperti kerang dan ikan. Di perairan Indonesia kelimpahan jenis-jenis Sargassum ditentukan oleh musim dan jenisnya, sehingga panen alamiah Sargassum dari tempat tumbuhnya terdiri dari bermacam jenis dan juga berbagai stadium tumbuhan jantan ataupun betina. Penyebaran rumput laut Sargassum sp. antara lain di Pulau Jawa, Madura Lombok, Kepulauan Seribu, Sumatera Utara, dan Irian (Sulistijo, 1998) Reproduksi Reproduksi Sargassum sp. dikenal dengan dua cara yaitu reproduksi aseksual (vegetatif) dan seksual (generatif). Reproduksi vegetatif dilakukan melalui fragmentasi potongan thallus, dimana Sargassum sp. yang tumbuh lebat akan mudah putus bila terkena gerakan air permukaan atau arus. Bagian yang

3 putus ini (fragmen thallus) akan terapung-apung di permukaan air, bila tersangkut pada benda-benda yang dapat digunakan sebagai substrat tempat mendamparkan diri, fragmen akan tumbuh menjadi tumbuhan yang terpisah dari induknya, sedangkan bagian dasar thallus yang tertinggal pada akhirnya akan mati, tetapi ada pula fragmen-fragmen thallus tetap hidup terapung-apung dan tidak memerlukan substrat (Yulianto, 1996). Reproduksi generatif yaitu perkembangan individu melalui organ jantan (antheridia) dan organ betina (oogenia). Organorgan tersebut terjadi dan berada dalam satu lubang yang disebut koseptekel. Antheridia maupun oogenia berada di atas sel tangkai yang tertanam pada dasar konseptekel. Dinding antheridia terdiri dari dua lapis di sebelah luar (exochite) dan sebelah dalam (endochite). Dinding oogonium terdiri tiga lapis di sebelah luar (exochite), bagian tengah (mesochite), dan bagian dalam (endochite) (Kadi dan Atmadja, 1988). Sargassum sp. bersifat self fertile yaitu organisme yang dapat subur dengan sendirinya untuk tumbuh. Reproduksi terjadi di musim semi, musim panas dan awal musim gugur tergantung temperatur air. Daur hidup dari Sargassum sp. diawali dengan pembentukan spermatozoid-spermatozoid pada bagian atas cabang. Setelah embrio terlepas dan dapat menempel pada permukaan yang keras maka alga tersebut akan mengapung di permukaan air dengan mengikuti pergerakan arus air (Kadi dan Atmadja, 1988).

4 2.1.5 Kandungan Rumput laut cokelat memiliki pigmen xantofil yang memberikan warna cokelat dan dapat menghasilkan alginat yang komposisinya sangat tergantung pada jenis (spesies), masa perkembangan dan kondisi tempat tumbuhnya. Rumput laut cokelat yang potensial untuk digunakan sebagai sumber penghasil alginat salah satunya adalah Sargassum sp. Kandungan alginat pada rumput laut cokelat tergantung musim, tempat tumbuh, umur panen dan jenis rumput laut (Maharani dan Widyayanti, 2010). Alga cokelat Sargassum sp. merupakan sumber kandungan bioaktif yaitu memiliki senyawa aktif yang dapat mencegah terjadinya serangan patogen (Jaswir et al., 2011). Alga cokelat juga mengandung antibakteri (Vallinayagam, et al., 2009). Rachmat (1999) juga sependapat bahwa alga cokelat dikenal mengandung kalsium, vitamin, mineral (kalsium, kalium, magnesium, natrium, Fe, Iod, Cu, Zn, S, P, dan N), alkohol, dan polisakarida. Polisakarida berupa alginat, laminarian, fukoidan. Kandungan lainnya yaitu manitol, pigmen betakaroten, xanthin, dan picixanthin yang berwarna merah. Kandungan metabolit sekunder alga cokelat yaitu fenol sebagai antioksidan. 2.2 Faktor-Faktor Pertumbuhan Sargassum sp. Faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan rumput laut antara lain adalah suhu, salinitas, cahaya, gerakan air dan ph perairan (Samsuari, 2006). Dawes (1998) dalam Anantharaman (2010) mengatakan, faktor lingkungan seperti suhu, salinitas, cahaya, dan nutrisi mempengaruhi adanya keanekaragaman kandungan nutrien pada rumput laut.

5 2.2.1 Salinitas Salinitas adalah jumlah total materi padat terlarut dalam gram yang terdapat dalam satu kilogram air laut. Salinitas penting artinya bagi kelangsungan hidup organisme, hampir semua organisme laut hanya dapat hidup pada daerah yang mempunyai perubahan salinitas yang kecil (Armita, 2011). Salinitas merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi pertumbuhan rumput laut. Salinitas yang baik untuk rumput laut Sargassum sp. berkisar antara 30-33,5 ppt (Kadi, 2005). Salinitas dapat membatasi pertumbuhan rumput laut jika lingkungan tempat tumbuhnya mengalami penurunan salinitas secara signifikan, misalnya jika media tumbuh rumput laut tercampur dengan air tawar. Rumput laut akan berwarna pucat, berhenti tumbuh, dan terdapat bagian-bagian yang berwarna putih (Edward dan Sediadi, 2001). Setiap organisme laut memilki toleransi yang berbeda terhadap salinitas untuk kelangsungan hidupnya. Iksan (2005) dalam Prasetyo (2007) menyatakan bahwa salinitas berhubungan erat dengan tekanan osmotik yang mempengaruhi keseimbangan tubuh organisme akuatik. Semakin tinggi salinitas maka semakin besar tekanan osmotik, selain itu salinitas juga berhubungan dengan proses osmoregulasi dalam tubuh organisme. Menurut Choi et al. (2010) parameter kualitas air yang sangat berperan terhadap pertumbuhan, pembetukan thallus rumput laut adalah salinitas, karena terkait langsung dengan osmoregulasi yang terjadi di dalam sel. Kepekatan yang berbeda antara cairan di dalam dan di luar sel, mendorong sel untuk terus berusaha menyeimbangkan hingga menjadi isotonis. Hal tersebut berdampak pada

6 pemanfaatan energi yang lebih besar sehingga berpengaruh terhadap rendahnya pertumbuhan dan perkembangan rumput laut (Arisandi, dkk., 2011). Jika salinitas sesuai dengan kebutuhan metabolisme rumput laut Sargassum sp., maka laju pertumbuhan akan optimal Suhu Suhu lingkungan berperan penting dalam fotosintesis, dimana semakin tinggi intensitas cahaya dan semakin optimum kondisi temperatur, maka akan semakin nyata hasil fotosintesisnya. Suhu mempunyai peran yang sangat penting bagi kehidupan dan pertumbuhan rumput laut. Suhu air dapat berpengaruh terhadap beberapa fungsi fisiologis rumput laut seperti fotosintesa, respirasi, metabolisme, pertumbuhan dan reproduksi (Syafitrianto, 2010). Edward dan Sediadi (2001) menyatakan, suhu yang baik untuk budidaya rumput laut adalah berkisar antara C Derajat Keasaman (ph) Derajat keasaman atau ph merupakan salah satu faktor penting dalam kehidupan alga laut, sama halnya dengan faktor-faktor lainnya (Samsuari, 2006). Tinggi atau rendahnya nilai ph air tergantung dalam beberapa faktor yaitu kondisi gas-gas dalam air seperti CO 2, konsentrasi garam-garam karbonat dan bikarbonat, proses dekomposisi bahan organik di dasar perairan. Edward dan Sediadi (2001) menjelaskan ph di suatu perairan yang normal berkisar antara 8,0 8,3, sedangkan ph yang baik untuk budidaya rumput laut berkisar antara 6 9. Hal ini

7 sesuai dengan kriteria nilai ph yang ditetapkan oleh Kantor MNKLH (1988) dalam Edward dan Sediadi (2001) yaitu 6 9 untuk berbagai kepentingan Unsur Hara Nutrien bagi alga diperlukan untuk memenuhi kebutuhan hidupnya seperti pertumbuhan dan pembiakan. Suatu alga yang kekurangan nutrien yang sangat diperlukan akan menampakkan gejala yaitu pertumbuhan yang terganggu (Rahman, 2007). C, H, O, N, P, K, S, Ca dan Mg merupakan unsur hara makro atau yang dibutuhkan dalam jumlah banyak, sedangkan Mn, Cu, Zn, Fe dan Mo adalah unsur hara mikro atau yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit (Suyitno, dkk., 2002). Pupuk merupakan bahan yang mengandung sejumlah nutrien yang diperlukan bagi tumbuhan (Nawawi, 2001). Anugraheny (2009) mengatakan bahwa TSP dan NPK merupakan jenis pupuk yang sering digunakan dalam memperkaya media perairan. Pupuk NPK mengandung senyawa ammonium nitrat (NH 4 NO 3 ), ammonium dihidrogen fosfat (NH 4 H 2 PO 4 ), dan kalium klorida (KCL). Unsur N sangat dibutuhkan untuk pertumbuhan vegetatif, karena N sebagai unsur pembentuk protein, enzim dan asan nukleat. Unsur fosfor (P) sangat dibutuhkan untuk pertumbuhan vegetative dan memacu perbungaan. Fosfor dan kalium (K) sangat berperan dalam memacu perbungaan dan pemasakan buah (Suyitno, dkk., 2002). Pupuk TSP adalah sumber hara fosfor (P 2 O 5 ) yang bersifat netral, mudah larut dalam air dan mudah diserap tanaman, komponen utamanya mengandung unsure hara fosfor berupa mono kalsium fosfat dengan rumus kimia Ca(H2PO4)2,

8 dibuat dengan batuan fosfat dan asam, serta unsur hara mikro seng. Menurut Anggadiredja dkk. (2009), pupuk yang digunakan dalam budidaya rumput laut di tambak adalah campuran NPK dan TSP dengan perbandingan 1 : Lama Penyinaran Sinar matahari yang tampak putih di mata kita merupakan kumpulan dari berbagai jenis spektrum warna (pelangi). Tumbuhan umumnya menggunakan hampir semua spektrum warna yang ada walau paling banyak yang digunakan adalah spektrum warna biru dan merah (Reggie, 2009). Gelombang cahaya ini digunakan oleh tumbuhan dan alga Gelombang cahaya hijau dipantulkan oleh tumbuhan Gelombang cahaya merah, antara 650 dan 680 nm Gelombang cahaya nm tidak digunakan oleh tumbuhan Gambar 2. Spektrum cahaya (Peter Hiscock, 2009) Cahaya merupakan salah satu faktor penentu perkembangan kehidupan tumbuhan air yang secara langsung ataupun tidak menentukan kehidupan organisme lainnya yang menjadikannya sebagai makanan. Cahaya menyediakan energi bagi terlaksananya fotosintesis (Armita, 2011). Istilah fotoperiodisme digunakan untuk fenomena dimana fase perkembangan tumbuhan dipengaruhi oleh lama penyinaran yang diterima oleh tumbuhan tersebut. Lama penyinaran

9 pada tumbuhan berhubungan dengan reaksi gelap dan reaksi terang pada fotosintesis. Tahap pertama dari sistem fotosintesis adalah reaksi terang, yang sangat bergantung kepada ketersediaan cahaya. Reaksi terang mengubah energi cahaya menjadi energi kimia, juga menghasilkan oksigen dan mengubah ADP dan NADP+ menjadi energi pembawa ATP dan NADPH. Reaksi terang terjadi di tilakoid, yaitu struktur cakram yang terbentuk dari pelipatan membran dalam kloroplas. Membran tilakoid menangkap energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi kimia (Ramadhan, 2012). Reaksi gelap merupakan reaksi lanjutan dari reaksi terang dalam fotosintesis. Reaksi ini tidak membutuhkan cahaya. Reaksi gelap terjadi pada bagian kloroplas yang disebut stroma. Bahan reaksi gelap adalah ATP dan NADPH, yang dihasilkan dari reaksi terang, dan CO 2, yang berasal dari udara bebas. Hasil dari reaksi gelap ini adalah glukosa (C 6 H 12 O 6 ) (Ramadhan, 2012). 2.4 Klorofil Klorofil adalah pigmen hijau yang ada dalam kloroplastida. Klorofil merupakan pigmen terpenting dari tumbuhan yang melakukan fotosintesis. Klorofil merupakan zat pembawa warna hijau pada tumbuh-tumbuhan yang berperan melakukan fotosintesis yaitu menyerap dan menggunakan energi cahaya untuk mensitesis oksigen dan karbohidrat dari CO 2 dan H 2 O, oleh karena itu besarnya kandungan klorofil berpengaruh besar dalam menetukan laju fotosintesis. Dring (1990) dalam Arifin (2009) menyatakan bahwa klorofil a merupakan satu-satunya pigmen yang dapat mendistribusikan energi cahaya yang

10 diserap kepada proses fotosintesis, sementara klorofil b dan karotenoid hanya mentransfer energi cahaya yang diserapnya ke klorofil a. Klorofil a merupakan salah satu bagian terpenting dalam fotosintesis dan dimiliki oleh sebagian besar alga yang hidup di laut (Stricklans, 1960 dalam Rosana dan Wapohid, 2005). Klorofil merupakan pigmen yang melimpah pada rumput laut cokelat dan juga terdapat karotenoid yang berperan membantu mengabsorpsi cahaya sehingga spektrum cahaya dapat dimanfaatkan dengan lebih baik. Energi yang diserap karotenoid diteruskan pada klorofil a untuk diserap digunakan dalam proses fotosintesis, demikian pula dengan klorofil b. Klorofil a menyerap daerah dengan panjang gelombang 430 nm dan 660 nm, sedangkan klorofil b menyerap daerah dengan panjang gelombang 460 nm dan 650 nm (Curran, 1985 dalam Meliani, 2006). Konsentrasi klorofil a akan meningkat pada proses pematangan thallus sehingga dapat dianggap sebagai ukuran pertumbuhan rumput laut (Wasmund et al., 2008). Keberadaan klorofil pada rumput laut sangat dipengaruhi tempat tumbuhnya (Bischof et al., 2006). 2.5 Hubungan Pertumbuhan, Lama Penyinaran, dan Klorofil Pertumbuhan adalah perkembangan satu atau beberapa organ spesifik seperti panjang lamina daun, tinggi tumbuhan, diameter batang atau seluruh organ tumbuhan (Salisbury dan Ross, 1995). Menurut Kamla (2006), pertumbuhan rumput laut sangat dipengaruhi oleh dua faktor yaitu faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal yang berpengaruh antara lain jenis rumput laut, thallus, dan umur, sedangkan faktor eksternal yang berpengaruh antara lain keadaan fisika dan kimia perairan. Rumput laut merupakan organisme laut yang memiliki syarat-

11 syarat lingkungan tertentu agar dapat hidup dan tumbuh dengan baik, semakin sesuai kondisi lingkungan perairan dengan areal yang akan dibudidayakan akan semakin baik pertumbuhannya. Rumput laut hidup dengan cara menyerap zat makanan dari perairan dan melakukan fotosintesis (Atmadja, 1996). Cahaya adalah faktor lingkungan yang diperlukan untuk mengendalikan pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Proses fotosintesis tidak dapat berlangsung pada setiap sel, tetapi hanya pada sel yang mengandung pigmen fotosintetik. Pigmen terdapat pada membran grana menyerap cahaya yang memiliki panjang gelombang tertentu. Klorofil a terutama menyerap cahaya biruviolet dan merah serta berperan langsung dalam reaksi terang. Reaksi terang memerlukan cahaya, sehingga klorofil a inilah yang akan menyerap cahaya, yang kemudian energi cahaya tersebut diubah menjadi energi kimia dan mengubah ADP dan NADP + menjadi energi pembawa ATP dan NADPH. Pada saat banyak cahaya yang diserap oleh klorofil a, maka pembentukan klorofil a akan semakin banyak pula untuk menyerap cahaya tersebut yang kemudian digunakan pada proses fotosintesis.