PENGARUH RESIDU PUPUK ORGANIK DAN CACING TANAH (Lumbricus rubellus Hoffm.) PENDAHULUAN TENTANG
3. Metode percobaan
Media tanah yang digunakan dalam percobaan ini adalah tanah yang berasal dari lahan pertanian yang terletak kurang lebih 5 m dari pinggir jalan raya di Kelurahan Boka, Kecamatan Bajeng, Kabupaten Gowa, Sulawesi Selatan, dengan kadar Pb 89,60 ppm (HCl 25%). Selanjutnya tanah ini djadikan sebagai media percobaan asosiasi mikoriza lokal dengan tanaman tomat dalam mereduksi logam berat Pb, yang dilakukan di rumah kaca Fakultas Pertanian Univeritas Hasanuddin. Perlakuan diatur dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap dengan 8 perlakuan, yaitu Media tanah tanpa penambahan Pb(NO3)2 yang dikombinasikan dengan mikoriza (0, 2, 4, dan 8 g mikoriza per pot), dan media tanah yang ditambahkan Pb(NO3)2 300 mg/kg yang dikombinasikan dengan mikoriza (0, 2, 4, dan 8 g mikoriza per pot). Tanaman yang dipakai sebagai tanaman indikator adalah tanaman tomat yag banyak diusahakan oleh masyarakat setempat.
HASIL DAN PEMBAHASAN
a. Pengaruh Inokulasi mikoriza lokal terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman indikator
Secara umum, inokulasi mikoriza lokal (Glomus sp) berpengaruh terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman indikator ( tomat), baik yang ditanam pada media yang tidak ditambahkan logam berat Pb(NO3)2 maupun yang ditanam pada media yang terkontaminasi Pb(NO3)2. Hal ini terihat pada respon pertumbuhan tanaman tomat yaitu tinggi tanaman, jumlah daun, berat kering tajuk tanaman, berat kering akar, dan parameter produksi yaitu jumlah buah (Gambar 1, 2 dan 3).
Pada tanah asli (tanpa penambahan Pb(NO3)2), tinngi tanaman dan jumlah daun meningkat seiring dengan peningkatan dosis mikoriza yang digunakan. Sedangkan tinggi tanaman pada tanah yang terkontaminasi Pb(NO3)2 300 mg/kg, tinggi tanaman terbaik cenderung dicapai pada inokulasi mikoriza 4 g (Gambar 1).
Jumlah daun tanaman tomat yang ditanam pada tanah yang tidak ditambahkan logam berat Pb(NO3)2, cenderung meningkat pada perlakuan dengan mikoriza bila dibandingkan dengan kontrol, namun perbedaan jumlah mikoriza yang diinokulasikan cenderung tidak memberikan jumlah daun yang berbeda. Namun, pada tanah yang terkontaminasi logam berat Pb(NO3)2 300 mg/kg, jumlah daun cenderung lebih banyak seiring dengan semakin banyaknya jumlah mikoriza yang diinokulasikan pada tanaman (Gambar 1), artinya semakin tinggi jumlah mikoriza yang diberikan, jumlah daun akan semakin banyak.
85
Gambar 1. Tinggi tanaman dan jumlah daun tanaman tomat yang ditanam
pada media tanah awal tanpa penambahan Pb(NO3)2 (Pb0), dan yang ditanam pada tanah yang terkontaminasi Pb(NO3)2 300 mg/kg (Pb3). M0= 0 g tanpa mikoriza, M2= 2 g mikoriza, M4= 4 g mikoriza, M8= 8 g mikoriza
Mikoriza juga berpengaruh terhadap Berat kering tajuk dan berat kering akar tanaman tomat (Gambar 2). Berat kering tajuk dan berat kering akar tanaman tomat yang ditanam pada tanah asli (tanpa penambahan Pb(NO3)2), terjadi peningkatan berat kering yang cukup signifikan seiring dengan pemberian mikoriza (De Souza, et. al., 2012), bila dibandingkan dengan kontrol (tanpa mikoriza).
Gambar 2. Berat kering tajuk tanaman dan berat kering akar tanaman tomat yang ditanam pada media yang tidak ditambahkan Pb(NO3)2 (Pb0), dan yang ditanam pada tanah yang terkontaminasi Pb(NO3)2 300 mg/kg (Pb3). M0= 0 g tanpa mikoriza, M2= 2 g mikoriza, M4= 4 g mikoriza, M8= 8 g mikoriza.
86
Pada tanah yang terkontaminasi logam berat Pb(NO3)2 300 mg/kg, pertumbuhan akar dan tajuk tanaman tomat yang dicerminkan dengan berat kering tajuk dan berat kering akar tanaman tomat sangat rendah (Gambar 2). Hal ini sejalan dengan Yongsheng, et al. (2011) dan Lin et al. (2014), yang menyatakan bahwa Pb dapat menghambat pertumbuhan tanaman dan menyebabkan penurunan berat kering tanaman. Namun demikian, dengan inokulasi mikoriza, pertumbuhan akar dan tajuk tanaman membaik seiring dengan meningkatnya inokulasi mikoriza. Hal tersebut membuktikan bahwa mikoriza mampu memperbaiki pertumbuhan tanaman yang tumbuh pada tanah yang terkontaminasi logam berat khususnya Pb (Rydlovda and Vosatka, 2003; De Souza, et al., 2012).
Gambar 3 menunjukkan, bahwa tanaman tomat tidak dapat berbuah dengan baik apabila ditanam pada tanah yang mengandung logam berat Pb. Perlakuan pemberian mikoriza dengan berbagai dosis pada tanah awal (tanpa penambahan Pb(NO3)2), ternyata mampu memperbaiki jumlah buah tanaman tomat, yang berbeda nyata dengan kontrol (tanpa pemberian mikoriza). Jumlah buah tanaman tomat pada tanah yang tidak ditambahkan logam berat Pb(NO3)2 cenderung sangat berbeda antara kontrol (tanpa mikoriza) dengan yang diberikan mikoriza. Inokulasi mikoriza antara 2 g/tan, 4 g/tan, dan 8 g/tan menunjukkan jumlah buah yang hampir sama.
Gambar 3. Jumlah buah tanaman tomat yang ditanam pada media yang tidak
ditambahkan logam berat Pb(NO3)2 (Pb0), dan yang ditanam pada tanah yang terkontaminasi Pb(NO3)2 300 mg/kg (Pb3). M0= 0 g tanpa mikoriza, M2= 2 g mikoriza, M4= 4 g mikoriza, M8= 8 g mikoriza
Pada media tanam yang ditambahkan logam berat Pb(NO3)2 300 mg/kg, sangat jelas menunjukkan bahwa ada pengaruh mikoriza dalam peningkatan jumlah buah tomat. Jumlah buat bertambah seiring dengan meningkatnya dosis mikoriza yang diberikan (Gambar 3).
87
b. Reduksi logam berat Pb oleh tanaman tomat yang bermikoriza pada tanah yang terkontaminasi
Gambar 4 menunjukkan hal yang menarik, ternyata pada perlakuan tanpa pemberian Pb(NO3)2 (Pb0), kadar Pb dalam jaringan tanaman tetap ada, dan kadar tersebut semakin menurun seiring dengan meningkatnya dosis inokulasi mikoriza yang diberikan. Ini disebabkan, tanah yang digunakan sebagai media percobaan sudah mengandung logam berat Pb. Hal ini bisa dijelaskan lebih jauh, karena media yang digunakan adalah tanah yang berasal dari pinggiran jalan raya yang ramai dilalui kendaraan bermotor baik roda dua maupun roda empat yang berasal dari Kelurahan Boka, Kecamatan Bajeng, Kabupaten Gowa, dengan kadar Pb (HCl 25%) adalah 89,60 ppm. Dengan kondisi tanah demikian, kandungan Pb belum dianggap berbahaya bagi tanaman. Serapan logam berat dalam jaringan tanaman pada level logam berat di bawah batas ambang yang membahayakan tanaman, disebabkan pada saat kondisi kesuburan dan kandungan bahan organik tanah rendah, logam berat Pb akan terlepas dari ikatan tanah dan berupa ion yang bergerak bebas pada larutan tanah (Aprilia, dan Purwani.2013). Jika logam lain tidak mampu menghambat keberadaannya, maka akan terjadi serapan Pb oleh akar tanaman. Kandungan logam berat Pb dalam daun, batang dan buah tanaman tomat yang ditanam pada media tanah yang tidak ditambahkan Pb(NO3)2 (0 Pb), ternyata kandungan logam beratnya semakin berkurang seiring dengan peningkatan jumlah mikoriza yang diinokulasikan (Gambar 4)
Gambar 4. Kandungan logam berat Pb dalam buah, batang dan daun
tanaman tomat. Pb0= Media tanam tidak mengandung Pb(NO3)2; Pb3= Media tanam terkontaminasi Pb(NO3)2 300 mg/kg. M0= 0 g tanpa mikoriza, M2= 2 g mikoriza, M4= 4 g mikoriza, M8= 8 g mikoriza.
Perlakuan pemberian logam berat Pb(NO3)2 300 mg/kg, menyebabkan terjadinya peningkatan kadar Pb yang cukup tinggi baik dalam batang, daun maupun buah tanaman tomat. Namun dari hasil percobaan tersebut, membuktikan bahwa mikoriza dapat mereduksi logam berat. Dalam hal ini, apabila dilakukan peningkatan dosis mikoriza yang digunakan, maka kadar Pb baik dalam daun, maupun dalam batang dan buah tanaman tomat, semakin menurun (Gambar 4). Hal ini dapat dijelaskan bahwa mikoriza mampu melindungi tanaman terhadap logam berat. Mekanisme perlindungan terhadap logam berat dan unsur beracun oleh mikoriza dapat melalui efek filtrasi, kompleksasi/menonaktifkan secara kimiawi atau akumulasi/penimbunan unsur tersebut dalam hifa jamur (Aprilia, dan Purwani. 2013). Jamur mikoriza dapat berperan sebagai
88
biokontrol penyerapan logam berat, dan dapat membantu tanaman terhindar dari keracunan logam berat.
Gambar 5. Perbandingan antara jumlah serapan logam berat pada buah,
batang, dan daun tanaman tomat pada media yang tidak ditambahkan logam berat Pb(NO3)2 (P0M0) dan pada media yang terkontaminasi Pb(NO3)2 300 mg/kg (P1M0).
Gambar 5, menunjukkan bahwa kadar Pb pada jaringan tanaman paling tinggi terdapat pada daun yaitu 64,47 ppm untuk perlakuan penambahan Pb(NO3)2 dibandingkan dengan perlakuan tanpa penambahan Pb(NO3)2. Hal ini menunjukkan bahwa dengan meningkatnya kadar Pb dalam tanah maka kadar Pb dalam jaringan tanaman juga mengalami peningkatan terutama pada bagian daun dan batang tanaman. Hal ini karena logam Pb telah di lokalisasi pada bagian sel tertentu biasanya pada bagian vakuola daun untuk menjaga agar tidak menghambat metabolisme tanaman tersebut (Priyanto dan Prayitno, 2002). Akumulasi logam berat Pb pada akar tanaman melalui bantuan transport liquid dalam membran akar, akan membentuk transpor logam kompleks yang akan menembus xilem dan menuju ke sel daun tanaman. Setelah sampai di daun akan melewati plasmalema, sitoplasma, dan vakuola, dimana logam Pb akan terakumulasi dalam vakuola yang tidak akan berhubungan dengan proses fisiologi sel tumbuhan
KESIMPULAN
Tanaman dapat menyerap logam berat Pb dari dalam tanah meskipun kadar logam tersebut rendah. Jumlah yang diserap tanaman meningkat seiring dengan semakin meningkatnya jumlah logam berat Pb tersebut di dalam tanah. Pemberian mikoriza, mampu mereduksi logam berat, dengan semakin berkurangnya kandungan logam berat Pb dalam jaringan tanaman (daun, batang, akar dan buah). Penyerapan Pb oleh tanaman pangan perlu mendapat perhatian karena logam Pb berpotensi untuk meracuni jika dikonsumi.
89
DAFTAR PUSTAKA
Aprilia, D. D. dan K. I. Purwani. 2013. Pengaruh Pemberian Mikoriza Glomus
fasciculatum Terhadap Akumulasi Logam Timbal (Pb) Pada Tanaman Euphorbia milii. Jurnal Sains dan Seni Pomits, Vol 2 (1): 79-83.
De Souza, L. A., S. A.L de Andrade, S. C. R. de Souza, and M. A. Schiavinato, 2012. Arbuscular mycorrhiza confers Pb tolerance in Calopogonium mucunoides. Acta Physiol Plant 34:523–531.
Harlia, E., L. Suryaningsih, D. Suryanto, H. Istiqomah, and R.W. Komariah .2015. Safety Study of Milled Beef and Slices Beef Jerky Viewed from Cadmium and Plumbum Heavy Metals Contamination. Elsevier.Procedia Food Science 3:409– 412
Iyer, S., C. Sengupta, A. Velumani. 2015. Lead toxicity: An overview of prevalence in Indians.Elsevier.Clinica Chimica Acta, CCA-14114; No of Pages 4
Lin, A., X. Zhang, and X. Yang. 2014. Glomus mosseae enhances root growth and Cu and Pb acquisition of upland rice (Oryza sativa L.) in contaminated soils. Ecotoxicology.
Palta, S., A. G. Lermi, and R. Beki. 2016. The Effect of Different Land Uses on Arbuscular Mycorrhiza Fungi in The Nortwestern Black Sea Region. Environ Monit Assess 188:350.
Priyanto, B dan Prayitno. 2002. Fitoremediasi Sebagai Sebuah Teknologi Pemulihan Pencemaran, Khususnya Logam Berat. Jurnal Informasi Fitoremediasi.
Ratna, J. A., dan K. I. Purwani. 2013. Pengaruh Mikoriza Glomus fasciculatum terhadap Akumulasi Logam Timbal (Pb) pada Tanaman Dahlia pinnata. Jurnal Sains dan