Pengaruh Fungi Mikoriza Arbuskula (FMA) Pada Tanaman Centrosema pubescens (Benth.) Untuk Bioremediasi Lahan Tercemar Merkuri
Dwi Aninditya Siregar, Zozy Aneloi Noli, Fuji Astuti Febria
Emai : dwi.aninditya@gmail.com
ABSTRACT
The research study the effect of Arbuscular Mycorrhiza Fungi (AMF) on the growth of plants Centrosema pubescens (Benth.) as phtyoremediation agent of mine contaminated by mercury (Hg). The research has been done from December to February 2014 at the net house and the Laboratory of Plant Physiology and tissue culture, Department of Biology, Faculty of Mathematics and Natural Sciences Andalas University. As the treatment this research used C. pubescens (Benth.) inoculated with mycorrhiza and without mycorrhiza in soil contaminated of mercury. The results showed that C. pubescens was a potential plant as phtyoremediation agent (Hg) indicated by decreasing of mercury (Hg). C. pubescens inoculated with mycorrhiza have accumulated 0,05 ppm of mercury in shoot and 0,17 ppm in root, while without mycorrhiza accumulated 0.04 ppm of mercury in shoot and 0,10 ppm in root. Arbuscular Mycorrhiza Fungi (AMF) influenced on plants height, wet and dry weight of leaf, wet and dry weight of root during 8 weeks of observation.
Keyword: Arbuscular Mycorrhiza Fungi (AMF), phtyoremediation, mercury. Centrosema pubescens.
Pendahuluan
Kegiatan penambangan emas terutama yang dilakukan oleh pertambangan emas tanpa izin (PETI) umumnya menimbulkan kerusakan lingkungan. Salah satu bentuk kerusakan yang ditimbulkan adalah pencemaran merkuri dari proses pengolahan emas secara amalgamasi. Pembuangan limbah berupa lumpur mengandung merkuri (Hg) dan berbagai logam berat lainnya biasanya dilakukan di lahan sekitar lokasi penambangan sehingga mencemari lahan pertanian yang berada di sekitar lokasi tersebut (Handayanto, 2012). Bentuk kerusakan lainnya dari PETI adalah kontaminasi lahan, pemadatan tanah, berkurangnya unsur hara, pH rendah, serta pencemaran logam-logam berat pada lahan bekas tambang (Setyaningsih, 2007).
Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk meremediasi lahan pertambangan emas yaitu dengan melakukan fitoremediasi untuk memperbaiki kerusakan. Fitoremediasi (phytoremediation) merupakan suatu sistem di mana tanaman tertentu, secara sendiri atau bekerja sama dengan mikroorganisme dalam media tanam, dapat mengubah zat kontaminan menjadi kurang atau tidak berbahaya (Benison, 2004).
Dari penelitian diketahui beberapa tanaman berpotensi sebagai tanaman fitoremediasi, diantaranya adalah Centrosema pubescens mampu tumbuh dengan baik di media tailing tambang emas (Syarif, 2009). dan mampu memproduksi biomassa tinggi pada limbah yang terkontaminasi logam berat (Hidayati, Syarif, dan Juhaeti, 2005).
mikoriza arbuskula (FMA). FMA memiliki peranan yang sangat penting untuk melindungi tanaman dari serangan patogen, dan kondisi tanah dan lingkungan yang kurang kondusif seperti : pH rendah, stress air, temperatur ekstrim, salinitas yang tinggi, dan tercemar logam berat (Turjaman, 2005).
Hasil penelitian memperlihatkan bahwa tanaman sengon yang diinokulasi mikoriza mampu menurunkan kandungan Pb, Zn dan Cu dalam medium limbah lumpur minyak hasil ekstraksi (Rossiana, 2003). Pemberian FMA mampu meningkatkan bobot kering Pueraria javanica dibandingkan tanpa pemberian FMA pada lahan bekas tambang timah (Maulidesta, 2005). Sedangkan Pemberian MA+BPP+ Rhizobium memberikan hasil pertumbuhan yang baik bagi tanaman C. pubescens yang ditanam pada media tailing (Safitri, 2008).
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemberian Fungi Mikoriza Arbuskula (FMA) terhadap pertumbuhan tanaman C. pubescens sebagai agen fitoremediasi pada lahan tercemar merkuri (Hg).
Metodologi
Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Desember sampai Februari 2014 di Rumah Kawat dan dilanjutkan di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Andalas Padang, Sumatera Barat. Penelitian ini menggunakan metoda eksperimen, sebagai perlakuan adalah inokulasi mikoriza dan tanpa inokulasi mikoriza pada media tanah tercemar, dengan 4 kali ulangan. Analisis data disajikan secara deskriptif.
Parameter yang diamati yaitu Tinggi tanaman, Berat basah dan berat kering daun, Berat basah dan berat kering akar, serta Kandungan logam berat pada tanaman.
Hasil Dan Pembahasan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan tentang pemberian Fungi Mikoriza Arbuskula (FMA) pada tanaman C. pubescens untuk fitoremediasi lahan tercemar merkuri, didapatkan hasil sebagai berikut:
1. Kolonisasi akar tanaman Centrosema pubescens (Benth.) oleh Fungi Mikoriza Arbuskula (FMA).
merupakan struktur dari FMA yang berkembang diluar akar yang berfungsi sebagai penyerap hara dan air dalam tanah. (Dewi, 2007).
2. Pertumbuhan tanaman.
Hasil pengamatan terhadap parameter pertumbuhan tanaman Centrosema pubescens (Benth.) selama delapan minggu pengamatan didapatkan hasil seperti pada Tabel 1. Tabel 1 menunjukkan bahwa pemberian mikoriza mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman, seperti tinggi tanaman, berat basah dan kering tanaman, berat basah dan berat kering akar dibandingkan dengan tanaman tanpa inokulasi mikoriza. Inokulasi FMA dapat meningkatkan tinggi tanaman di bandingkan dengan perlakuan tanpa inokulasi mikoriza.
Hal ini dikarenakan mikoriza yang diinokulasi pada tanaman mampu membantu penyerapan unsur hara dan air sehingga dapat meningkatkan pertumbuhan vegetatif tanaman. Hal ini sama dengan yang didapatkan oleh Jannah (2011) bahwa, inokulasi FMA dapat meningkatkan tinggi tanaman kedelai bandingkan dengan yang tanpa inokulasi serta Irianto (2009) Pemberian inokulan FMA pada bibit jarak pagar dapat meningkatkan pertumbuhan tinggi tanaman.
Untuk melihat perbandingan pertambahan tinggi tanaman yang diberi inokulasi mikoriza dengan yang tidak diberi inokulasi mikoriza, dapat dilihat pada Gambar 2. Peningkatan rata-rata tinggi tanaman ini berhubungan dengan tingginya persentase derajat infeksi mikoriza pada akar tanaman (80%). Hifa eksternal pada akar tanaman yang terinfeksi mikoriza dapat mempengaruhi struktur tanah, seperti agregat tanah dan ruang pori tanah. Melalui pembentukan agregat tanah akan memungkinkan terjadinya aerasi yang lebih baik pada kondisi kadar air tanah yang rendah. Dengan semakin besarnya volume tanah yang dijadikan sebagai daerah serapan air tersebut, maka peluang tanamn untuk mengabsorbsi unsur-unsur hara dan air semakin besar dibandingkan dengan bibit tanpa mikoriza (Irianto (2009).
Pemberian mikoriza dapat pada meningkatkan berat basah tanaman, disebabkan karena ketersediaan air mempengaruhi proses pembentukan organ tanaman seperti daun, batang dan akar. Besarnya serapan air dalam jaringan tanaman akan berpengaruh terhadap berat basah tanaman. Muin (2002) menyatakan bahwa simbiosis tanaman dengan mikoriza mampu meningkatkan penyerapan unsur hara dan air sehingga meningkatkan laju proses fotosintesis. Meningkatnya laju fotosintesis mengakibatkan pertumbuhan produksi dari tanaman tanaman meningkat (Dwidjoseputro, 1994).
adalah dapat meningkatkan pengambilan unsur fosfat dari tanah dan meningkatkan berat kering. Lukiwati (1996) telah melakukan percobaan pada tanaman Centrosema pubescens dan Pueraria phaseoloides bermikoriza menunjukkan produksi bahan kering yang lebih tinggi diabandingkan tanaman yang tidak bermikoriza.
Dari Tabel 1 juga dapat dilihat bahwa perlakuan inokulasi mikoriza memperlihatkan pengaruh yang nyata terhadap berat basah akar tanaman. Hal ini dikarenakan Fungi Mikoriza Arbuskula (FMA) yang bersimbiosis dengan akar tanaman inang akan membentuk mikoriza. Mikoriza mampu meningkatkan penyerapan fosfat, air, dan zat hara lainnya dan meningkatkan penyerapan ion yang biasanya berdifusi menuju akar. Hal ini dimungkinkan karena mikoriza memiliki jaringan hifa eksternal yang luas dan diameter yang lebih kecil dari bulu-bulu akar, sehingga mampu memperluas bidang penyerapan air dan garam-garam mineral di dalam tanah (Salisbury dan Ross, 1995). Hal ini didukung oleh Abdullah (2005), bahwa pemanfaatan mikoriza pada tebu lahan kering memberi dampak positif terhadap pertumbuhan dan produksi tebu, dimana dengan penggunaan mikoriza sistem perakaran tebu akan lebih baik, dibandingkan dengan tebu yang tidak menggunakan mikoriza.
1. Akumulasi Logam Berat Merkuri Pada Tanaman
Hasil dari analisis kandungan merkuri pada bagian akar dan daun tanaman C pubescens yang diberi inokulasi mikoriza dan yang tidak diberi inokulasi mikoriza selama 8 minggu pengamatan dapat dilihat pada Gambar 3. Gambar 3 menunjukkan bahwa logam berat Hg lebih banyak diakumulasi pada akar tanaman. Tingginya kandungan logam berat Hg pada akar dikarenakan akar merupakan organ yang langsung menyerap logam berat dari tanah (Sagita, 2002). Logam berat Hg lebih banyak diakumulasi oleh akar tanaman yang diinokulasi mikoriza dibandingkan dengan tanaman tanpa inokulasi mikoriza. Hal ini dikarenakan akar yang terdapat hifa mikoriza berperan dalam mengakumulasi logam berat.
Pada akar tanaman yang diinokulasi oleh mikoriza akan terdapat hifa yang berperan dalam mengakumulasi logam berat. Subiska (2002) mengemukakan bahwa mekanisme perlindungan tanaman terhadap logam berat dan unsur toksik dapat menggunakan mikoriza. Hal ini dikarenakan mikoriza memegang peranan penting dalam melindungi akar tanaman dari unsur toksik, diantaranya yaitu logam berat.
Mukarlina, Linda dan Leskano (2013) melaporkan logam berat Hg lebih banyak diakumulasi pada bagian akar tanaman jagung dibandingkan dengan bagian daun dan batang. Hasil yang sama juga didapatkan oleh Purwani dan Aprilia (2013) penambahan mikoriza pada tanama Euporbia milii dan tanaman Dahlia pinnata mampu meningkatkan serapan logam berat Pb serta meningkatkan akumulasi logam berat Pb pada akar tanaman dan dibandingkan dengan akumulasi pada batang dan daun.
Tanaman C.pubescens mampu menyerap merkuri karena tanaman ini merupakan tanaman yang mampu beradaptasi dengan baik pada media tanah tercemar. Hidayati, Syarief dan Juhaeti (2006) mengatakan tanaman ini termasuk salah satu jenis yang tumbuh dominan di lingkungan pembuangan limbah pengolahan emas yang tercemar merkuri dan dapat digunakan sebagai tanaman akumulator logam berat khususnya merkuri. Dari penelitian Juhaeti, Syarif dan Hidayati (2006) mengatakan bahwa tanaman C.pubescens memiliki kemampuan menyerap logam berat Hg sebanyak 0.480 ppm pada bagian akarnya sedangkan tanaman C.muconoides hanya memiliki kemampuan menyerap logam Hg sebanyak 0.293 ppm pada bagian akarnya. Hasil yang sama juga didaptakan oleh Suherlina (2010) yang menyatakaan C pubescens dapat menyerap merkuri sebanyak 2.7 ppm pada bagian akar,
Kesimpulan
Berdasarkan hasil yang didapatakan dari penelitian ini maka didapatkan kesimpulan sebagai berikut :
1. Tanaman C. pubescens diinokulasi mikoriza berpotensi sebagai agen fitoremediasi pada lahan tercemar merkuri dan mampu mengakumulasi merkuri sebesar 0,05 ppm pada daun dan 0,17 ppm pada akar.
2. Pemberian Fungi Mikoriza Arbuskula (FMA) pada tanaman berpengaruh pada pertambahan tinggi tanaman, berat basah dan kering daun serta berat basah dan kering akar.
Daftar Pustaka
Abdullah, S,Y. 2005. Perbanyakan Cendawan Mikoriza Arbuskula (CMA) pada berbagai varietas jagung (Zea mays L.) dan Pemanfaatannya pada dua varietas tebu (Saccharum officinarum L.). Jurnal Sains & Teknologi. 5(1): 12-20.
Benison,CG, Lello DP, Shokes EJ, Cosper JN dan Omichinski Gj. 2004. A Stable mercuty-Containing Complex of The Organon-Mercuryyase MerB: Catalysis, Product Release and Direct Tranfer to MerA. Biochemistry. Vol.43 : 8333-8345.
Brundrett, M. C., L. Melvillle and L. Peterson. 1994. Practical Methods in Mycorrhiza Research. Mycology Publications. Ontario Canada. 161 pp.
Dwidjoseputro,D. 1994. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.
Handayanto, 2012). Fitoremediasi Tanah Tercemar Merkuri Limbah Tambang Emas Rakyat untuk Perbaikan Produksi Jagung. Lembaga Penelitian Dan Pengabdian Kepada Masyarakat Universitas Brawijaya.
Hidayati N, Syarief F, Juhaeti T. 2005. Potensi Centrocema pubescence, Calopogonium mucunoides, dan Micania cordata dalam Membersihkan Logam Kontaminan pada Limbah Penambangan Emas. Jurnal Biodiversitas. Nomor 1 Januari 2006 Halaman: 4-6.
Hidayati N, Syarief F, Juhaeti T. 2006. Potensi Tumbuhan Liar dari Lokasi Penampungan Limbah Tailing PT ANTAM Cikotok Untuk Fitoremediasi Lahan Terdegradasi Sianida. Jurnal Teknologi Lingkungan. Edisi Khusus “Hari Lingkungan Hidup 2006. Pusat Teknologi Lingkungan. Deputi Bidang Teknologi Pengembangan Sumberdaya Alam Badan Pengkajian Dan Penerapan Teknologi.
Irianto, S, B. 2005. Pengaruh Inokulasi Fungi Mikoriza Arbuskula Terhadap Pertumbuhan Bibit Jarak Pagar Di Pesemaian. Jurnal penelitian dan konservasi alam. vol VI.No 2 :195-201. Pusat Litbang Hutan dan Konservasi Alam. Bogor
Jannah, H. 2011. Respon Tanaman Kedelai Terhadap Asosiasi Fungi Mikoriza Arbuskular Di lahan Kering. Jurnal GaneÇ Swara Vol. 5 No.2 September 2011
Juhaeti T, Syarif F, Hidayati N. 2006. Inventarisasi tumbuhan potensial untuk fitoremediasi lahan dan air terdegradasi penambangan emas. Jurnal Biodiversitas.
Lukiwati, D,R, 1996. Pemingkatan Produksi dan Nilai Nutrisi Legume Pakan dengan pemupukan batuan fosfat dan inokulasi mikoriza vesicular-arbuskular [Disertasi]. Bogor. Program Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor.
Maulidesta, N. 2005. Efek pemberian mikoriza dan pembenah tanah terhadap produksi leguminosa pada media tailing liat dari pasca penambangan timah. [Skripsi]. Fakultas Peternakan. Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Muin, A, 2002, Uji Efektivitas Cendawan Mikoriza Arbuskula lokal Hasil Isolasi dari Lokasi Hutan Tanaman Industri PT Inhutani 111 di Sanggau Kalimantan Barat. Kalimantan Barat
Mukarlina, Linda, R, Leskona, D. (2013) Pertumbuhan Jagung (Zea Mays L). Dengan Pemberian Glomus aggregatum dan Biofertilizer pada Tanah Bekas Pertambahan Emas. Jurnal Protobiont. vol 2 (3): 176-180.
Purwani, I, K dan Aprilia, D. 2013. Pengaruh Pemberian Mikoriza Glomus fasciculatum Terhadap Akumulasi Logam Timbal (Pb) Pada Tanaman Euphorbia milii. Jurnal Sains Dan Seni Pomits Vol.
Rossiana, N. 2003. Penurunan Kandungan Logam Berat Dan Pertumbuhan Tanaman Sengon ( Paraserianthes falcataria L ( Nielsen) Bermikoriza Dalam Medium Limbah Lumpur Minyak Hasil Ekstraksi. Laboratorium Mikrobiologi dan Biologi Lingkungan Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Padjadjaran.
Program Studi Ilmu Nutrisi Dan Makanan Ternak.Fakultas Peternakan. Institut Pertanian Bogor.
Sagita, W.A. 2002. Uji Kemampuan Akumulasi Logam Kadmium dar Media oleh Rumput Gagajahan (Panicum maximum Jacq) [Skripsi ] S1 Biologi ITB.
Santosa, D. A. dan I, Anas.1992. Mikoriza vesikular asbuskular dalam S. Harran dan N. Ansori. Bioteknologi Pertanian 2. Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi-Instistut Pertanian Bogor. Bogor. Hal: 285-327.
Salisbury, F. B. dan Ross, C. W. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 3. ITB. Bandung.
Suherlina, T. 2010. Potensi Ammonium Tiosulfat Dalam Meningkatkan Serapan Merkuri Pada Tanaman Sentro (Centrosema pubescens Benth.) Sebagai Agen Fitoremediasi. [Skripsi] Jurusan Biologi. Intitut Teknologi Sepuluh Maret
Suharno dan Sancayaningsih, R.2013. Potensi Teknologi Mokorizoremediasi Logam Berat Dalam Rehabilitasi Lahan Tambang. Bioteknologi 10(1):31-42.ISSN:0216-6887.
Setyaningsih, L. 2007. Pemanfaatan cendawan mioriza arbuskula dan kompos aktif untuk meningkatkan pertumbuhan semai mindi (Melia azedarach Linn) pada media tailing tambang emas Pongkor. [Tesis] Sekolah Pascasarjana IPB. Bogor.
Syarif, F. 2009. Serapan Sianida (Cn) Pada Mikania cordata (Burm.f) B.L. Robinson, Centrosema pubescens Bth Dan Leersia hexandra Swartz Yang Ditanam Pada Media Limbah Tailing Terkontaminasi Cn. Peneliti di Bidang Botani, Pusat Penelitian Biologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia. Jurnal Teknik Lingkungan. No. 1 Hal. 69 – 76.
Subiksa, IGM, 2002, Pemanfaatan Mikoriza untuk Penanggulangan Lahan Kritis, Makalah Falsafah Sains, Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Gambar 1.Kolonisasi Fungi Mikoriza Arbuskula (FMA) pada akar tanaman C. pubescens. Perbesaran (100x). Keterangan : A. (Vesikula) B (Hifa eksternal).
Gambar 2. Grafik rata-rata tinggi tanaman C.pubescens selama 8 minggu pengamatan.
Gambar 3. Akumulasi merkuri pada bagian daun dan akar tanaman C. pubescens. Vesikula
Tabel 1. Rata-rata pertambahan tinggi tanaman, berat basah, berat kering tanaman, dan berat basah dan berat kering akar setelah 8 minggu pengamatan.
Perlakuan TT (cm) BBT (gr) BKT (gr) BBA (gr) BKA (gr)
Tanpa Mikoriza 9.27 1.14 1.02 1.02 0.75
Mikoriza 9.55 1.26 1.04 1.09 0.79
Keterangan: TT : Tinggi Tanaman BBT : Berat Basah Tanaman
