KARYA ILMIAH REMAJA MEMBANDINGKAN HASIL PENYIRAMAN BIJI KACANG HIJAU DENGAN LIMBAH DETERGEN DAN LIMBAH AIR CUCIAN BERAS

KARYA ILMIAH REMAJA

  MEMBANDINGKAN HASIL PENYIRAMAN BIJI KACANG HIJAU DENGAN LIMBAH DETERGEN DAN LIMBAH AIR CUCIAN BERAS

              Disusun oleh :               

            Ananti  Luthfina     05           XI IPA 1             

            Diana  Seviastuti    12           XI IPA 1             

   Entin  Dwi  N.        13           XI IPA 1    

KEMENTERIAN AGAMA  

MADRASAH ALIYAH NEGERI 2 KEBUMEN 

 Jalan Pemuda No. 190 Telp.0287-381238 Fax.0287-382858 e_mail : man.kebumen2@gmail.com Kebumen -54321    

BAB I  

PENDAHULUAN  

A.  Latar Belakang 

Limbah adalah salah satu produk hasil olahan manusia yang umumnya tidak dimanfaatkan lagi, kebanyakan orang menganggap limbah itu merusak lingkungan dan dapat mengganggu kehidupan manusia. Namun sekarang dengan seiring berjalannya waktu, ilmu dan teknologi semakin berkembang, sehingga dengan menerapkan ilmu-ilmu pengetahuan, manusia dapat mendaur ulang limbah yang ada dengan mudah. Dalam karya ilmiah ini, penulis memilih tema lingkungan dengan perbandingan sampel antara detergen dan air cucian beras dengan alasan : limbah tidak baik bagi lingkungan kita ini, namun limbah itu tidak selalu membahayakan manusia dan lingkungan. Dengan membandingkan kedua sampel tersebut, kita akan mengetahui bukti yang dijelaskan oleh alam tentang bahayanya bahan kimia dalam produk-produk rumah tangga yang menghasilkan limbah.

     

B.  Rumusan Masalah  

Setiap penelitian memiliki alasan yang sama, yaitu membuktikan teori yang ada, dan dalam masalah ini, penulis akan menjabarkan masalah di antaranya :  

1.    Apakah yang dimaksud limbah? 

2.    Apakah yang dimaksud limbah detergen? 

3.    Apakah yang dimaksud limbah air cucian beras?  

4.    Apa kandungan yang terdapat pada limbah detergent? 

5.    Apa kandungan dalam air cucian beras?  

6.    Bagaimana pengaruh limbah tersebut terhadap perkecambahan biji kacang hijau?  

C.  Tujuan Penelitian  

Dalam penulisan karya ilmiah ini, penulis ingin meneliti beberapa variabel,diantaranya : 

1.    Mengetahui pengaruh dari produk kimia yang terkandung dalam detergen terhadap pertumbuhan biji kacang hijau.  

2.    Mengetahui pengaruh limbah air cucian beras terhadap pertumbuhan biji kacang hijau.  

3.    Membandingkan hasil dari eksperimen yang telah dilakukan.    

D.  Manfaat Penelitian

Dengan mengadakan penelitian tersebut akan diambil manfaatnya antara lain:

1.    Mampu membuktikan bahwa tidak semua limbah itu berbahaya bagi lingkungan.

2.    Dapat menerapkan ilmu pengetahuan terhadap kehidupan sehari-hari.

3.    Menambah wawasan tentang kehidupan lingkungan sekitar bagi para pembaca.

4.    Memberikan wawasan bagi para pembaca tentang pemanfaatan limbah.

5.    Melatih penulis untuk meneliti suatu objek di lingkungan sekitar.

BAB II

KAJIAN TEORI

A.  Pertumbuhan Dan Perkecambahan

Pertumbuhan dapat diartikan sebagai suatu proses pertambahan ukuran atau volume serta jumlah sel secara irreversible atau tidak dapat kembali ke bentuk semula. Pertumbuhan merupakan peristiwa perubahan biologis yang bersifat kuantitatif.

Pada proses pertumbuhan selalu terjadi peningkatan volume dan bobot tubuh peningkatan jumlah sel dan protoplasma. Proses pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan diawali dengan aktivitas sintetis bahan mentah (bahan baku) berupa molekul sederhana dan molekul kompleks. Tahapan yang dilalui selama melangsungkan proses tersebut adalah sebagai berikut:

1.    Tahap pembelahan sel, yaitu sel induk membelah menjadi beberapa sel anak.

2.    Tahap pembentangan, yaitu pembesaran atau peningkatan volume sel anak. Pada sel tumbuhan, peningkatan tersebut biasanya disebabkan oleh penyerapan air kedalam vakuola.

3.    Tahap pematangan, yaitu perkembangan sel anak yang telah mencapai ukuran tertentu menjadi bentuk khusus (terspesialisasi) melalui proses diferensiasi. Pada akhirnya terbentuk jaringan, organ, dan individu.

 

A.  Faktor Yang Mempengaruhi Pertumbuhan :

1.    Faktor eksternal/lingkungan (ekstraseluler)

Faktor ini merupakan faktor luar yang erat sekali hubungannya dengan proses pertumbuhan dan perkembangan. Beberapa faktor eksternal yang mempengaruhi pertumbuhan tumbuhan adalah sebagai berikut:

a.    Air

b.    Mineral

c.    Kelembaban

d.    Suhu

e.    Cahaya

Air berfungsi untuk menyiram tanaman agar tetap segar dan tidak layu  serta sebagai media reaksi kimia dalam sel, menunjang fotosintesis dan menjaga kelembaban. Bila tanaman kekurangan air, akan mengakibatkan tanaman menjadi kering dan kekurangan nutrisi.

Kelebihan air juga tidak baik untuk tanaman karena pertumbuhan tanaman akan terhambat dan kemungkinan terburuk tanaman akan mati. Beberapa proses dalam pertumbuhan tanaman yang dikendalikan oleh air  antara lain :

1)   Perkecambahan                     

2)   Perpanjangan batang

3)   Perluasan daun                      

4)   Sintesis klorofil

5)   Gerakan batang                     

6)   Gerakan daun

7)   Pembukaan bunga                 

8)   Dorminasi tunas

Agar tanaman dapat tumbuh dengan baik, suhu di lingkungan tanaman tersebut juga harus ditentukan. Suhu yang baik untuk tumbuhan adalah 30⁰C. Fungsi dari suhu sendiri adalah untuk aktivitas enzim serta kandungan air dalam tubuh tumbuhan. Suhu yang terlalu ekstrim yaitu terlalu tinggi atau terlalu rendah akan menyebabkan pertumbuhan terhambat atau terhenti karena enzim tidak dapat bekerja.

Oksigen tersebar luas di udara. Tanaman tidak akan pernah kehabisan oksigen bila hidup di lingkungan yang bebas. Oksigen berfungsi sebagai respirasi sel-sel akar yang akan berkaitan dengan penyerapan unsur hara. Bila oksigen yang tersedia hanya sedikit, maka pertumbuhan pada tumbuhan akan terhambat karena akan sulit dalam penyerapan unsur hara dalam tanah.

Intensitas cahaya adalah banyak sedikitnya penyinaran yang diterima oleh tumbuhan. Tanaman yang diletakkan di tempat yang teduh, akan tumbuh dengan ciri-ciri : berdaun hijau tua, pertumbuhannya lebih lambat namun stomatanya berjumlah sedikit, ukurannya besar, dan perakarannya tidak terlalu lebat. Berbeda dengan tanaman yang ditanam di tempat yang mendapatkan banyak cahaya, maka tanaman itu akan mempunyai ciri-ciri : berdaun hijau muda, stomatanya akan berjumlah banyak namun berukuran kecil, perakarannya lebih lebat dan pertumbuhannya lebih cepat. Hal ini karena cahaya bersifat menghambat pertumbuhan karena dapat menguraikan auksin menjadi zat yang menghambat pemanjangan sel.

2.    Faktor internal (intraseluler)

Hormon dan gen adalah faktor yang akan berpengaruh dalam mengontrol pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Dimana dalam hal ini ada beberapa hormon yang dapat mengontrol proses pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan tersebut, yaitu:

a.    Hormon auksin        : merangsang pertumbuhan bunga dan perpanjangan batang.

b.    Hormon giberelin    : merangsang pertumbuhan batang secara sekunder/membesar.

c.    Hormon sitokinin    : memperpanjang akar.             

d.    Hormon afserat       : menghambat perpanjangan sel.

3.    Faktor intraseluler (gen)

Pertumbuhan pada tumbuhan terjadi di daerah meristematik (titik tumbuh) yaitu ujung akar dan batang. Daerah pertumbuhan ada 3 yaitu zona meristematik, pemanjangan, dan diferensiasi.

Pertumbuhan dibedakan menjadi 2, yaitu pertumbuhan primer dan pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan primer merupakan pertumbuhan memanjang akibat kegiatan meristem apikal di ujung akar dan ujung batang. Sedangkan pertumbuhan sekunder merupakan pertumbuhan membesar akibat kegiatan kambium dan hanya terjadi pada tumbuhan Dikotil dan Gymnospermae.

Pengertian perkecambahan ini tidak hanya dipakai khusus untuk biji tetapi juga dipakai untuk bagian tumbuhan lainnya. Secara visual dan morfologis suatu biji yang berkecambah, umumnya ditandai dengan terlihatnya akar atau daun yang menonjol keluar dari biji. Sebenarnya proses perkecambahan telah mulai dan berlangsung sebelum peristiwa ini muncul.

B.   Limbah

Limbah adalah sisa dari bahan yang telah dikonsumsi oleh manusia. Limbah dibagi menjadi dua, antara lain :

1.    Limbah organik, yaitu berasal dari makhluk hidup dan dapat diuraikan oleh mikroorganisme. Contohnya daun, kayu, bangkai, kotoran hewan, air cucian beras dll.

2.    Limbah anorganik, yaitu limbah yang berasal dari senyawa kimia dan tidak mudah bahkan tidak dapat diuraikan oleh makhluk hidup atau bakteri pengurai. Contonya limbah pabrik, beberapa jenis detergent, air sabun, dll.

C.  Detergent

Detergent adalah salah satu produk industri yang diproduksi untuk kebutuhan rumah tangga. Efek paling nyata yang disebabkan oleh limbah detergent rumah tangga adalah terjadinya eutrofikasi (pesatnya pertumbuhan ganggang dan enceng gondok). Limbah detergent yang dibuang ke kolam ataupun rawa akan memicu ledakan pertumbuhan ganggang dan enceng gondok sehingga dasar air tidak mampu ditembus oleh sinar matahari, kadar oksigen berkurang secara drastis, kehidupan biota air mengalami degradasi, dan unsur hara meningkat sangat pesat.

Selain merusak lingkungan alam, efek buruk detergent yang dirasakan tentu tak lepas dari para konsumennya. Dampaknya juga dapat mengakibatkan gangguan pada lingkungan kesehatan manusia. Seusai kita mencuci baju, kulit tangan kita terasa kering, panas, melepuh, retak-retak, gampang mengelupas hingga mengakibatkan gatal dan kadang menjadi alergi.

Dalam jangka panjang, air minum yang telah terkontaminasi limbah detergent berpotensi sebagai salah satu penyebab penyakit kanker (karsinogenik). Proses penguraian detergent akan menghasilkan sisa benzena yang apabila bereaksi dengan klor akan membentuk senyawa klorobenzena yang sangat berbahaya. Kontak benzena dan klor sangat mungkin terjadi. Saat ini instalasi pengolahan air milik PAM dan instalasi pengolahan air limbah industri belum mempunyai teknologi yang mampu mengolah limbah detergent secara sempurna.

Didalam detergent terkandung berbagai bahan kimia yang direaksikan agar menghasilkan produk yang dapat membantu membersihkan dan dibuat dari bahan-bahan turunan minyak bumi. Pada umumnya detergent memiliki komposisi bahan sebagai berikut:

1.   Surfaktan

Surfaktan (surface active agent) merupakan zat aktif permukaan yang mempunyai ujung berbeda yaitu hidrofolik (suka air) dan hidrofobik (suka lemak). Bahan aktif ini berfungsi menurunkan tegangan air sehingga dapat melepas kotoran pada permukaan bahan. Secara garis besar terdapat empat kategori surfaktan yaitu:

a.    Anionik       :  Alky Benzena Sulfonate (ABS), Linier Alkyl Benzena Sulfonate (LAS), Alpha Olein Sulfonate (AOS)

b.    Kationik      :  Garam Ammoniun

c.    Non Ionik    :  Nonyl Phenol Polyethoxyle

d.    Amphoterik :  Acyl Ethylenediamines

2.   Builder

Builder (pembentuk) berfungsi meningkatkan efisiensi pencuci surfaktan dengan cara menonaktifkan mineral penyebab kesadahan air. Beberapa jenis builder, diantaranya :

a.    Fosfat  :  Sodium Tri Poly Phosphate (STPP)

b.    Asetat  : Nitril Tri Acetate (NTA), Ethylene Diamine Tetra Acetate

c.    Silikat :  Zeolit

d.    Sitrat   :  Asam Sitrat

3.   Filler

Filler (pengisi) adalah bahan tambahan detergent yang tidak mampu meningkatkan daya cuci, tetapi menambah kuantitas.

4.   Aditif

Aditif adalah bahan suplemen/tambahan untuk membuat produk lebih menarik, misalnya pewangi, pelarut, pemutih, pewarna dst. Zat aditif ini juga tidak berhubungan langsung dengan daya cuci detergent. Zat aditif ditambahkan untuk maksud komersialisasi produk. Contoh : enzim, boraks, sodium  klorida, carboxy methyl cellulose (CMC).

D.  Air Cucian Beras

Kandungan nutrisi air cucian beras.

No.	Nama Kandungan	Persentase
1.	Vitamin B	80%
2.	Vitamin B3	70%
3.	Vitamin B6	90%
4.	Mangan (Mn)	50%
5.	Fosfor (P)	50%
6.	Zat Besi (Fe)	60%
7.	Serat	100%

Kandungan nutrisi beras yang tertinggi terdapat pada kulit ari. Saat mencuci beras biasanya air cucian pertama akan berwarna keruh. Warna keruh bekas cucian itu menunjukkan bahwa lapisan terluar dari beras ikut terkikis. Meskipun dalam beras banyak nutrisi yang telah hilang, namun pada bagian kulit ari masih terdapat sisa-sisa nutrisi yang sangat bermanfaat tersebut. Misalnya fosfor (P) yang merupakan slah satu unsur utama yang dibutuhkan tanaman dan selalu ada dalam pupuk majemuk tanaman seperti NPK. Fosfor berperan dalam memacu pertumbuhan akar dan pembentukan sistem perakaran yang baik dari benih dan tanaman muda. Nutrisi lainnya adalah zat besi yang penting bagi pembentukan zat hijau daun (klorofil) dan berperan penting dalam pembentukan karbohidrat, lemak dan protein. Selain itu kulit ari juga mengandung vitamin, mineral, dan fitonutrien yang tinggi.

Beras mengandung karbohidrat yang tinggi. Sangat mungkin karbohidrat ini terdegradasi saat mencuci. Hipotesa awal, saat disiramkan ke tanaman, karbohidrat akan terpecah menjadi unsur yang lebih sederhana dan memberikan nutrisi bagi mikroba yang menguntungkan bagi tanaman. Meskipun belum diketahui mikroba apa yang diuntungkan dengan kandungan karbohidrat air cucian beras ini.

Air cucian beras memiliki kandungan nutrisi yang berlimpah, dapat berfungsi sebagai pengendali organisme pengganggu tanaman yang ramah lingkungan serta banyak dijumpai di lingkungan sekitar. Kandungan nutrisi yang ada pada air cucian beras di antaranya adalah karbohidrat berupa pati (85% - 90%), protein glutein, selulosa, hemiselulosa, gula dan vitamin yang tinggi.

Selain itu, formulasi air cucian beras merupakan media alternatif pembawa P.fluorescens yang mampu mengklon dan  beradaptasi dengan baik pada akar tanaman serta mampu untuk mensintesis metabolit yang mampu menghambat pertumbuhan dan aktivitas pathogen atau memicu ketahanan sistemik dari tanaman terhadap penyakit tanaman.

E.   Kacang Hijau

Kacang hijau adalah sejenis tanaman budidaya dan palawija yang dikenal luas di daerah tropika. Tumbuhan yang termasuk suku polong-polongan (Fabaceae) ini memiliki banyak manfaat dalam kehidupan sehari-hari sebagai sumber bahan pangan berprotein nabati tinggi. Kacang hijau di indonesia menempati urutan ketiga terpenting sebagai tanaman pangan legum, setelah kedelai dan kacang tanah.

Pada percobaan ini, penulis mengguanakan biji kacang hijau yang dapat diperoleh  di seluruh wilayah indonesia. Selain harganya terjangkau pemilihan bahan sampel ini sudah sering digunakan dalam berbagai percobaan lain.

Klasifikasi
Kingdom           :  Plantae (Tumbuhan)
Subkingdom      :  Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)
Super Divisi       :  Spermatophyta (Menghasilkan biji)
Divisi                 :  Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)
Kelas                  :  Magnoliopsida (Berkeping dua/dikotil)
Sub Kelas          :  Rosidae
Ordo                  :  Fabales
Famili                 :  Fabaceae (Suku Polong-Polongan)
Genus                :  Phaseolus
Spesies               :  Phaseolus Radiatus L.

BAB III

HASIL PENELITIAN

A.  Metodologi Penelitian

 Dalam pembuatan karya tulis ini digunakan 2 metodologi, pertama yaitu mencari bahan materi percobaan yang terdapat dibuku referensi. Dan metodologi yang kedua adalah dengan percobaan secara langsung dengan beberapa sampel yang dibutuhkan. Dalam penelitian ini digunakan percobaan dengan menggunakan biji kacang hijau dan membandingkan hasil antara limbah air detergent dan air cucian beras.

Waktu percobaan

Tanggal                       : Minggu, 9 November 2014

Waktu                         : Minggu, 9 November 2014 - Selasa 11 November 2014

Lama percobaan          : 48 jam

Tempat                        : Kampus MAN 2 Kebumen

Alat dan bahan

1.    Kacang hijau (20 biji)

2.    Air detergent

3.    Air cucian beras

4.    Wadah/gelas kecil

5.    Kapas

  

B.  Cara Kerja

1.    Bersihkan semua peralatan yang dibutuhkan.

2.    Masukan kapas pada wadah gelas yang diberi tanda 1,

3.    siramkan air detergent hingga kapas basah, tetapi jangan sampai air tergenang.

4.    Lalu masukan kapas pada wadah gelas yang diberi tanda nomor 2

5.    Lalu siramkan air cucian beras hingga basah seperti pada wadah gelas pertama.

6.    Letakan biji kacang hijau di atas wadah gelas masing-masing 10 biji per wadah.

7.    Masukan wadah gelas kedalam ruangan tertutup yang terhindar dari cahaya matahari.

8.    Menunggu hasil perkecambahan dari dua sampel tersebut selama 48 jam.

9.    Dari pengamatan tersebut dapat diambil kesimpulannya.

1.    Dari pengamatan tersebut dapat diambil kesimpulannya.

C.  Pengambilan Data

Pengambilan data dilakukukan sesusai percobaan yang dilakukan, sehingga data yang dihasilkan merupakan data asli dan dapat dipertanggung jawabkan kebenarannya.

Waktu yang dibutuhkan untuk melakukan percobaan adalah 48 jam, dan sampel di letakan di tempat yang tidak terkena sinar matahari atau di dalam lemari yang rapat.

No.	Sampel	Panjang akhir	Warna akhir
1	Air detergent	0 cm	Kuning kecoklatan
2	Air cucian beras	1,5 cm	Hijau muda

Sebelum diletakan di dalam tempat gelap/lemari.  Setelah 48 jam.

 

D.  Pembahasan Hasil Percobaan

Pada awal penelitian, penulis memiliki tujuan untuk membandingkan hasil dari penyiraman limbah air detergent dan air cucian beras terhadap pertumbuhan perkecambahan biji kacang hijau.

Dalam wadah gelas 1, tidak ditemui perkecambahan pada biji kacang hijau. Hal ini disebabkan karena dalam detergent terkandung beberapa macam zat kimia yang menghambat perkecambahan, sehingga pertumbuhan perkecambahan berjalan lambat, atau malah tidak dapat berkecambah sama sekali. Namun, ada beberapa jenis detergent yang dapat terurai dengan mudah dan lebih ramah lingkungan, sehingga masyarakat lebih dianjurkan menggunakan detergent yang dapat terurai dengan mudah.

Dalam wadah gelas 2, kacang hijau berkecambah sepanjang 1,5 cm dalam waktu 48 jam. Dalam air cucian beras mengandung banyak nutrisi yang dapat digunakan untuk mendukung perkecambahan pada biji kacang hijau tersebut, misalnya Mn, Fe dll. Sehingga biji kacang hijau dapat tumbuh dalam wadah gelas sampel ke 2. Hal tersebut dikarenakan dalam gelas wadah ke-2 tidak dijumpai zat-zat kimia yang dapat mengganggu pertumbuhan perkecambahan pada biji kacang hijau tersebut, sehingga biji kacang hijau dapat tumbuh dengan normal.

BAB IV

PENUTUP

A.  Kesimpulan

Dalam zat yang mengandung barbagai zat kimia memiliki pengaruh yang tidak baik bagi perkecambahan, karena zat-zat tersebut menghalangi perkecambahan pada biji kacang hijau. Sehingga zat-zat kimia seperti yang terkandung dalam detergent dapat merusak lingkungan sekitar. Namun, ada beberapa jenis detergent yang dapat terurai dengan mudah dan lebih ramah lingkungan, sehingga masyarakat lebih dianjurkan menggunakan detergent tersebut. Misalnya detergent yang mengandung Linear Alkyl Sulfonate (LAS) dapat terurai lebih mudah daripada detergent yang tidak mengandung LAS.

Dalam limbah cucian air beras, biji kacang hijau dapat berkecambah dengan baik tanpa terjadi hambatan. Hal ini membuktikan bahwa dalam limbah air cucian beras ini terdapat zat yang masih bisa dimanfaatkan dan tidak mengandung zat kimia yang akan merusak lingkunga sekitar.

B.  Saran

1.    Manfaatkan limbah rumah tangga seperti air cucian beras untuk menyiram tanaman, karena didalamnya mengandung zat-zat yang dapat mendukung pertumbuahan pada tanaman.

2.    Hindari pemakaian zat kimia yang berlebihan seperti detergent dalam rumah tangga, karena pemakaian yang berlebihan dapat merusak lingkungan.

3.    Jangan membuang limbah detergent sembarangan seperti di sungai, hal tersebut dapat merusak ekosistem lingkungan bahkan dapat menyebabkan terjadinya eutrofikasi.

4.    Masyarakat dianjurkan menggunakan detergent yang dapat diuraikan dengan mudah, hal ini bertujuan untuk mengurangi dampak kerusakan lingkungan.

5.    Tuhan telah menghimbau manusia untuk selalu menjaga alam dan lingkungan hidup, agar anak cucu kita dapat ikut menikmati keindahan bumi kita yang tercinta ini.

Daftar Pustaka

Riandari, Henny. 2011. Theory and Aplication of  Biologi for Grade X of Senior High School and Islamic Senior High School. Solo. PT Tiga Serangkai Pustaka Mandiri.

Erowati. 2010. Online (http://data-smaku.blogspot.com/2012/10/karya-tulis-pemanfaatan-limbah-air.html), Diakses 12 September 2014.

Parti dkk. 2011. Online (http://rayiheristyaraelf.wordpress.com/2012/12/19/laporan-percobaan-pengaruh-deterjen-terhadap-pertumbuhan-kacang-hijau/). Diakses 12 September 2014.

Sumber dari Google: (http://www.gagaspertanian.com/2011/10/kandungan-air-cucian-beras.html#axzz3GU9tuq7T).