III. METODE PENELITIAN

Transkripsi

1 9 III. METODE PENELITIAN 3.1. Tempat dan Waktu Penelitian dilakukan di Kebun Raya Bogor, untuk pengambilan sampel daun dari 10 jenis tanaman, dimana lokasi 10 jenis tanaman ditandai dengan warna biru pada Gambar 1. Analisis karbohidrat dan pengukuran luas daun dilakukan di Laboratorium Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian. Penelitian dilakukan selama dua bulan yaitu Juli- Agustus Gambar 1 Peta Lokasi Penelitian Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1. Tabung Reaksi 2. Kamera Digital

2 10 3. Plastik (Trash Bag hitam dan bening 3 kg) 4. Pipet kaca berskala 5. Spektrofotometer dengan panjang gelombang 500 µm (Hitachi ) 6. Kertas filter dengan kesarangan 0.05 mg/cm 7. Penggiling 8. Timbangan digital 9. Water bath (Robertshaw, KM Electric Water Bath, TYPE 412) 10. Oven (MRK 15 by JICA, HANYOUNG DX2) 11. Alat tulis 12. Kotak preparat (slide box) 13. Seperangkat komputer dengan Software Microsoft Word, Microsoft Excel dan Mathematica 6. Gambar 2 Alat dalam penelitian. Bahan yang digunakan dalam penelitian : 1. Sampel daun dari 10 jenis tanaman yang tumbuh di Kebun Raya Bogor. Jenis tanaman yang diambil daunnya adalah tanaman yang memiliki daya rosot tertinggi (sebagai pembuktian atas disertasi Dahlan 2004) dan tanaman yang belum diketahui daya rosotnya. jenis pohon yang dipilih

3 11 merupakan tanaman asli Indonesia. Jenis-jenis tanaman hutan kota yang diteliti disajikan dalam Tabel 4. Tabel 4 Jenis tanaman hutan kota yang diteliti No. Nama Lokal Nama Ilmiah Famili Angsana Asoka Gunung Ebony Mawar Venezuela Eperua Biwan Dysoxylon Kayu Ulin Anggerit, Bengkal Bhesa Pterocarpus indicus Saraca indica Bauhinia variegata Brownea hybrida Eperua falcata Endertia spectabilis Dysoxylum cauliflorum Eusideroxylon zwageri Neonauclea glabra Bhesa robusta Fabaceae Caesalpiniaceae Fabaceae Fabaceae Fabaceae Papilionaceae Meliaceae Lauraceae Rubiaceae Celastraceae 2. Pereaksi Cu Proses pembuatan pereaksi Cu : a. Menimbang 12 g K Na Tartrat, 24 g Na 2 O 3, 2 g CuSO 4, 20 ml H 2 O (10% Cu), serta 16 g NaHCO 3. b. Melarutkan 180 g Na 2 SO 4, dengan air panas dan didinginkan. c. Mencampur Larutan K Na Tartrat, Na 2 O 3, CuSO 4, H 2 O, NaHCO 3, Na 2 SO 4. d. Menyimpan campuran tersebut selama 2 hari di tempat gelap atau pada botol gelap. 3. Pereaksi Nelson Proses pembuatan Pereaksi Nelson : a. Melarutkan 25 g (NH 4 )6Mo 7 O 24 (Amonium molibdat) dalam 450 ml H 2 O dan menambahkan dengan 21 ml H 2 SO 4 pekat. b. Melarutkan 3 g Na 2 HASO 4.7H 2 O (Amonium hidrogen arsenat) dalam 25 ml H 2 O.

4 12 c. Mencampurkan larutan a dan b kemudian dipanaskan pada suhu 37 o C selama 1-2 hari dan simpan pada botol gelap. Campuran ini disebut pereaksi Nelson. 4. Pereaksi Karbohidrat Pereaksi Karbohidrat yang digunakan terdiri dari : a. 0.7 N HCl b. 1 N NaOH c. 5% ZnSO 4 d. 0.3 N Ba(OH) 2 5. Phenol Merah 6. Aquades 3.3. Metode Pengambilan Data Jumlah Daun Per Pohon Penentuan daya rosot CO 2 per pohon memerlukan data tentang jumlah daun per pohon. Langkah-langkah penentuan jumlah daun per pohon adalah sebagai berikut : 1. Menghitung jumlah cabang yang ada dalam satu pohon. 2. Mengelompokkan cabang-cabang tersebut berdasarkan ukurannya. 3. Mengalikan jumlah daun pada sampel dengan jumlah sampel cabang. 4. Menjumlahkan hasil kali tersebut sehingga didapat jumlah total daun per pohon Luas Daun Daun sampel diukur luas totalnya dengan menggunakan buku Milimeter Block. Langkah-langkah pengukuran sebagai berikut : 1. Penggambaran daun pada halaman milimeter block. 2. Penghitungan luas dari kotak yang ada di halaman tersebut.

5 Massa Karbohidrat Pengukuran daya rosot CO 2 dilakukan dengan metode karbohidrat, dimana massa CO 2 diketahui dari konversi massa karbohidrat hasil fotosintesis. Massa karbohidrat hasil fotosintesis dianalisis dengan metode Somogyi Nelson. Penentuan massa karbohidrat daun terdapat dua tahapan, yaitu pengambilan daun sampel dan pengukuran massa karbohirat. 1. Pengambilan Daun Sampel : a. Penentuan jenis pohon sampel. b. Pemetikan daun dari pohon sampel dan timbang sebanyak 30 gram dengan komposisi daun muda, dewasa, dan tua secara proporsional tiap jenisnya. Daun yang diambil adalah daun yang sehat dan tidak berlubang. Pengambilan sampel daun dilakukan dalam 2 tahapan waktu, yaitu pada pukul WIB; WIB; WIB; dan WIB. Pada pukul WIB diasumsikan belum terjadi proses fotosintesis, pukul WIB pada saat fotosintesis, pada pukul WIB diasumsikan sesaat sebelum fotosintesis selesai dan WIB diasumsikan telah terjadi proses fotosintesis selama sehari. c. Pemasukkan sampel daun ke dalam plastik rendam dengan alkohol 70% selama 5 menit, lalu kering udarakan. Perendaman dalam alkohol dilakukan untuk mencegah terjadinya fotosintesis dan respirasi lanjutan setelah daun dipetik. 2. Pengukuran Massa Karbohidrat : a. Pengeringan daun segar yang telah dipetik (30 gram) menggunakan oven pada suhu 50 o C selama 72 jam untuk mendapatkan berat kering mutlak. b. Penghancuran sampel daun yang telah dikeringkan dengan menggunakan alat penggiling sampai halus. c. Pengambilan 0,2 gram sampel daun yang telah dihancurkan. d. Penambahan dengan 120 ml HCL 0,7 N. e. Penghidrolisis selama 2,5 jam dalam penangas air.

6 14 f. Penyaringan dalam labu ukur 100 ml. g. Pemasukkan phenol merah, kemudian netralkan dengan NaOH 1 N sampai terjadi perubahan warna larutan. h. Penambahan 5 ml ZnSO 4 5% dan 5 ml Ba(OH) 2 0,3 N. i. Penambahan larutan aquades sampai tanda tera 100 ml. j. Penyaringan kembali dan ambil larutan jernih. k. Pemipetan 2 ml yang sudah jernih. l. Pembuatan deret standar karbohidrat 5, 10, 15, 20, 25 ml. m. Penambahan pereaksi Cu sebanyak 2 ml pada deret standar dan larutan sampel, lalu panaskan dalam penangsa air selama 10 menit kemudian didinginkan. n. Penambahan pereaksi Nelson 2 ml dan 20 ml H 2 O sampai tanta tera masing-masing deret standar dan larutan sampel. Kocok dan biarkan sampai 2 menit. o. Pengukuran dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 500 µm sehingga didapat nilai absorbsi karbohidrat (A) p. Penghitungan presentasi karbohidrat (%KH). Nilai presentasi karbohidrat yang didapat adalah % KH dalam keadaan kering. q. Penghitungan massa karbohidrat dalam daun segar (basah) Pengolahan Data Data dianalisis menggunakan rumus-rumus sebagai berikut : 1. Luas daun per pohon dihitung dengan rumus : Luas rata-rata daun per 30 gram bobot basah daun x daun per pohon daun per 30 gram bobot basah daun 2. Ketebalan relatif daun diketahui dengan rumus : Bobot basah daun : luas daun

7 15 3. Presentasi karbohidrat ke ring (% KH kering) dihitung engan menggunakan rumus : A : nilai absorbsi karbohidrat S : rata-rata standar karbohidrat merupakan faktor pengenceran 4. Massa karbohidrat dalam daun segar atau daun basah dihitung dengan rumus : Massa C 6 H 12 O 6 = % KH basah x bobot basah daun (30 gram) Dimana % KH basah : Dan KA (kadar air tiap jenis daun dalam %) : 5. Massa CO2 dihitung dengan rumus : Massa CO2 = Massa C 6 H 12 O 6 x 1,47 Rumus tersebut didapat dari persamaan reaksi fotosintesis : 6CO2 + 6H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6O 2 Dari persamaan reaksi tersebut dapat dilihat 1 mol C6H12O6 setara dengan 6 mol CO2, sehingga perhitungannya adalah : b. Mol C 6 H 12 O 6 = Massa C 6 H 12 O 6 : Mr C 6 H 12 O 6 c. Massa CO2 = 6 x Mol C 6 H 12 O 6 x Mr CO2 = 6 x x Mr CO2

8 16 = 6 x x 44 = Massa C 6 H 12 O 6 x 1,47 Mr : massa molekul relatif Ar C = 12, Ar H = 1, Ar O = Penentuan daya rosot CO2 per luas sampel daun (D) menggunakan rumus : 7. Penentuan daya rosot CO2 bersih per luas daun per jam (Dt) Dt = daya rosot bersih CO2 per luas daun D = daya rosot CO2 per luas sampel daun t = selisih waktu pengambilan sampel yang dimulai pukul sampai pukul Penentuan daya rosot CO2 per helai daun per jam (Dl) Dl = Dt x luas per helai Dl = daya rosot bersih CO2 per helai daun per jam Dt = daya rosot bersih CO2 per luas daun 9. Penentuan daya rosot CO2 per pohon per jam (Dn) Dn = Dt x d x luas per helai daun Dn = daya rosot bersih CO2 per pohon per jam Dt = daya rosot bersih CO2 per luas daun d = jumlah daun per pohon

9 Penentuan daya rosot CO2 per pohon per tahun (Dy) Dy = [{Dn x 5,36} + {Dn x (12,07-5,36) x 0,46}] x 365 Dy = daya rosot bersih CO2 per pohon per tahun Dn = daya rosot bersih CO2 per pohon per jam 12,07 = nilai rata-rata lama penyinaran maksimum per hari, satuan dalam jam/hari (Sitompul & Guritno 1995) 5,36 = nilai rata-rata penyinaran aktual per hari di Bogor, satuan dalam jam/hari (Abdullah 2000) 0,46 = perbandingan antara rata-rata laju fotosintesis pada hari mendung dengan hari cerah (Sitompul & Guritno 1995) 365 = jumlah hari dalam satu tahun