RESPON TUMBUHAN TERHADAP CEKAMAN
RESPON TUMBUHAN TERHADAP CEKAMAN LOGAM BERAT
LOGAM BERAT
RESPON TUMBUHAN TERHADAP CEKAMAN LOGAM BERAT RESPON TUMBUHAN TERHADAP CEKAMAN LOGAM BERAT oleh : Suharjo
oleh : Suharjo A. Pendahuluan A. Pendahuluan
In
Indodonesnesia ia memerurupakpakan an nenegagara ra dedengangan n kekkekayayaaaan n alalam am yayang ng sasangangat t besbesar ar tetermrmasasuk uk ke
kekaykayaan aan tatambmbanang. g. MeMenunururut t GaGaututamama a (2(200007) 7) ununtutuk k perpertatambmbanangan gan mimineneralral, , InIndodonesnesiaia merupakan negara penghasil timah peringkat ke-2, tembaga peringkat ke-3, nikel peringkat ke-, merupakan negara penghasil timah peringkat ke-2, tembaga peringkat ke-3, nikel peringkat ke-, dan
dan emaemas s perperingingkat kat ke-ke-! ! dunidunia. a. "ok"okasi asi perpertamtambangbangan an di di IndIndoneonesia sia #ug#uga a tidtidak ak dipdiperherhatiatikankan de
dengangan n babaik ik sesetetelalah h lolokaskasi i tatambmbang ang titidak dak memen#n#anan#i#ikan kan sese$a$ara ra ekekononomomi. i. %a%al l ininililah ah yayangng kemudian men#adi
kemudian men#adi masalah dalam masalah dalam pen$emaran "ingkungan. pen$emaran "ingkungan. &ersoalan pen$emaran &ersoalan pen$emaran lingkunganlingkungan tidak berhen
tidak berhenti hanya sampai kepada masalti hanya sampai kepada masalah tambang. ah tambang. 'umber pen$em'umber pen$emaran lingkungaran lingkungan dapatan dapat #uga
#uga berasal berasal dari dari limbah limbah pabrik pabrik penyamakan penyamakan kulit kulit atau atau bahkan bahkan sisa sisa praktikum praktikum di di sekolah sekolah dandan perguruan
perguruan tinggi tinggi di di Indonesia Indonesia yang yang menggunakan menggunakan bahan bahan kimia kimia termasuk termasuk persenyaaan persenyaaan logamlogam berat.
berat. %al %al ini ini dapat dapat membahayakan membahayakan lingkungan lingkungan sebab sebab dalam dalam *o. *o. +2 +2 disebutkan disebutkan bahabaha pen$emaran
pen$emaran lingkungan lingkungan adalah adalah masuknya+ masuknya+ dimasukannya dimasukannya mahluk mahluk hidup, hidup, at, at, energi energi dan dan atauatau komponen lain ke dalam lingkungan dan atau berubahnya tatanan lingkungan oleh kegiatan komponen lain ke dalam lingkungan dan atau berubahnya tatanan lingkungan oleh kegiatan manusia atau oleh proses alam sehingga kualitas menurun.
manusia atau oleh proses alam sehingga kualitas menurun.
/easa ini di sektor pertanian tidak sa#a memusatkan perhatian pada aktiitas budidaya /easa ini di sektor pertanian tidak sa#a memusatkan perhatian pada aktiitas budidaya sa#
sa#a a akaakan n tettetapi api #uga #uga harharus us makmakin in memmemperperhatihatikan kan isu isu pentpenting ing yayang ng terterkaikait t dendengan gan upayupayaa pelestarian
pelestarian sumber sumber daya daya alam alam dan dan lingkungan. lingkungan. &raktek &raktek pertanian pertanian yang yang dilakukan dilakukan selama selama iniini dalam upaya pemenuhan kebutuhan pangan ternyata telah mengakibatkan terdegradasinya lahan dalam upaya pemenuhan kebutuhan pangan ternyata telah mengakibatkan terdegradasinya lahan dan
dan menmenuruurunnynnya a kuakualitlitas as linlingkugkungan ngan yanyang g ditditandandai ai dendengan gan melmelandaandainyinya a dan dan $en$enderderungung menurunnya produktiitas lahan pertanian sehingga mengan$am keberlan#utan produktiitasnya. menurunnya produktiitas lahan pertanian sehingga mengan$am keberlan#utan produktiitasnya.
'alah satu
'alah satu tantatantangan ngan yang dihadapi sektor yang dihadapi sektor pertapertanian adalah nian adalah penurunpenurunan an produkproduktiitiitastas aki
akibat bat degrdegradasadasi i sumsumber ber daydaya a lahlahan an dan dan air air serserta ta penupenurunrunan an kuakualitlitas as linlingkungkungangan. . 1k1ktitiitaitass pertanian
pertanian dalam dalam perkembangannya perkembangannya sangat sangat berorientasi berorientasi pada pada penggunaan penggunaan bahan-bahan bahan-bahan kimiakimia pertanian. &enggunaan bahan
pertanian. &enggunaan bahan bahan ini dalam #angka pan#ang ternyata bahan ini dalam #angka pan#ang ternyata berdampak pada rusaknyaberdampak pada rusaknya sumber daya tanah sehingga menurunkan kemampuanya dalam berproduksi. anyaknya sumber daya tanah sehingga menurunkan kemampuanya dalam berproduksi. anyaknya bahan- bahan pen$emar (polutan) berada dalam tanah, salah satunya adalah logam berat. &enangan tanah bahan pen$emar (polutan) berada dalam tanah, salah satunya adalah logam berat. &enangan tanah ter$emar logam berat $ukup sulit karena tidak dapat didegradasi oleh mikroba dalam tanah. ter$emar logam berat $ukup sulit karena tidak dapat didegradasi oleh mikroba dalam tanah. &en$emaran lingkungan merupakan permasalahan yang tidak dapat dihindari. &en$emaran selalu &en$emaran lingkungan merupakan permasalahan yang tidak dapat dihindari. &en$emaran selalu memberikan dampak negati kepada kehidupan. 'alah satu pen$emar yang penting mendapat memberikan dampak negati kepada kehidupan. 'alah satu pen$emar yang penting mendapat perhatian dari sumber-sumber kegiatan manusia adalah
perhatian dari sumber-sumber kegiatan manusia adalah logam berat. logam berat. &en$emar logam berat &en$emar logam berat oleholeh ke
kegigiatatan an mamanunusisia a dapdapat at beberarasasal l dardari i kekegigiatatan an ininduduststriri, , pepertrtamambabangangan, n, pepertrtananiaian, n, dandan ruma
rumahtanggahtangga. . &olus&olusi logam berat di dalam tani logam berat di dalam tanah maupun perairah maupun perairan merupakaan merupakan masalah yangn masalah yang ser
serius ius bagi bagi lilingkungkungan ngan dan dan berberdamdampak pak negnegatiati terterhadahadap p keskesehaehatan tan manmanusiusia a dan dan perpertantanianian.. erbagai #enis tanaman mempunyai kemampuan mendetoksiikasi logam berat sehingga mampu erbagai #enis tanaman mempunyai kemampuan mendetoksiikasi logam berat sehingga mampu
tumb
tumbuh pada lahan dengan $ekaman logam berat. uh pada lahan dengan $ekaman logam berat. erbagerbagai #enis tanamaai #enis tanaman telah ditelitn telah diteliti karenai karena potensinya
potensinya untuk untuk itoremediasi itoremediasi logam logam berat. berat. 4amili 4amili rassi$a$eae, rassi$a$eae, bunga bunga matahari, matahari, dan dan #enis#enis rumput-rumputan merupakan $ontoh #enis-#enis tanaman yang berpotensi untuk itoremediasi rumput-rumputan merupakan $ontoh #enis-#enis tanaman yang berpotensi untuk itoremediasi logam berat
logam berat.. "ogam berat dapat diakumulasikan di dalam organorgan tanaman antara lain akar,"ogam berat dapat diakumulasikan di dalam organorgan tanaman antara lain akar, batang, daun,
batang, daun, bunga, buah bunga, buah dan bi#i. 5ergdan bi#i. 5ergantung #enis logamnya, antung #enis logamnya, akumulasi dapat ter#adi di akumulasi dapat ter#adi di dalamdalam dinding sel (seperti untuk 6d), akuola (untuk n), kloroplas (untuk *i), dan lain-lain
dinding sel (seperti untuk 6d), akuola (untuk n), kloroplas (untuk *i), dan lain-lain (Shao et (Shao et al., 2010).
al., 2010).
"ogam berat adalah unsur logam dengan berat molekul tinggi, berat #enisnya lebih dari 8 "ogam berat adalah unsur logam dengan berat molekul tinggi, berat #enisnya lebih dari 8 g+$m
g+$m33(6onnel 9 Mill(6onnel 9 Miller, 200:). er, 200:). /alam kadar rendah, l/alam kadar rendah, logam berat umumnya sudah ogam berat umumnya sudah bera$un bagibera$un bagi
tumbuhan, hean, dan manusia. eberapa logam berat yang sering men$emari habitat adalah tumbuhan, hean, dan manusia. eberapa logam berat yang sering men$emari habitat adalah Hg, Cr,
Hg, Cr, As, Cd,As, Cd, dandan Pb Pb (*otohadiprairo,3). (*otohadiprairo,3). "ogam "ogam berat berat adalah adalah unsur unsur logam logam dengan berat+dengan berat+ massa atom tinggi. /alam ka#ian lingkungan logam dikategorikan men#adi logam berat #ika massa atom tinggi. /alam ka#ian lingkungan logam dikategorikan men#adi logam berat #ika memilki berat #enis lebih besar dari 8 g+ml. 'e$ara umum logam berat sudah bersiat ra$un pada memilki berat #enis lebih besar dari 8 g+ml. 'e$ara umum logam berat sudah bersiat ra$un pada konsentrasi yang rendah bagi tumbuhan, hean dan manusia (1meri$an Geologi$ Institute, 7: konsentrasi yang rendah bagi tumbuhan, hean dan manusia (1meri$an Geologi$ Institute, 7: dalam
dalam *otohadiprairo, *otohadiprairo, 3). 3). "ogam "ogam berat berat dapat dapat bersumber bersumber pada pada aktiitas aktiitas alam alam (geogeni$)(geogeni$) dan aktiitas manusia (anthropogeni$). 'e$ara alami magma gunung api mengandung logam dan aktiitas manusia (anthropogeni$). 'e$ara alami magma gunung api mengandung logam berat,
berat, demikian demikian #uga #uga berbagai berbagai batuan batuan #uga #uga mengandung mengandung logam logam berat. berat. 'umber 'umber logam logam berat berat yangyang berasal
berasal dari dari aktiitas aktiitas manusia manusia antara antara lain lain gas gas buangan buangan kenderaan kenderaan bermotor, bermotor, pertambangan,pertambangan, industri elektronika dan kimia, pestisida, pupuk dan lain-lain (*otohadiprairo, 3
industri elektronika dan kimia, pestisida, pupuk dan lain-lain (*otohadiprairo, 3 ).).
"ogam berat dapat masuk ke dalam lingkungan khususnya tanah dikarenakan oleh ; . "ogam berat dapat masuk ke dalam lingkungan khususnya tanah dikarenakan oleh ; . 5ersingkapnya longgokan logam berat dalam bumi baik karena erosi maupun penambangan , 5ersingkapnya longgokan logam berat dalam bumi baik karena erosi maupun penambangan , 2.
2.&e&elalapupukan kan babatutuan an yayang ng memengangandndung ung lologagam m beberarat t dan dan memen#an#adi di reresisidu du dadalalam m tatananah, h, 3.3. &enggunaan bahan alami men#adi pupuk atau pembenah tanah, . &embuangan limbah industri &enggunaan bahan alami men#adi pupuk atau pembenah tanah, . &embuangan limbah industri dan sampah (*otohadiprairo, 3).
dan sampah (*otohadiprairo, 3).
4akt
4akta a yanyang g ada ada menmenun#un#ukkaukkan n bahbaha a masmasuknyuknya a loglogam am berberat at ke ke tantanah+ ah+ linlingkungkungangan ter
terutautama ma akiakibat bat aktaktiiiitas tas manmanusiusia. a. MasMasuknyuknya a loglogam am berberat at ke ke linlingkugkungan ngan tidtidak ak serserta ta mermertata mera$uni makhluk hidup akan tetapi logam berat baru mera$uni #ika masuk ke dalam sistem mera$uni makhluk hidup akan tetapi logam berat baru mera$uni #ika masuk ke dalam sistem metabolisme makhluk hidup dan melampaui ambang batas . 1mbang batas untuk setiap #enis metabolisme makhluk hidup dan melampaui ambang batas . 1mbang batas untuk setiap #enis logam berat dan makhluk hidup berbeda.
logam berat dan makhluk hidup berbeda.
Masuknya logam berat ke dalam metabolism manusia dan hean ter#adi se$ara langsung Masuknya logam berat ke dalam metabolism manusia dan hean ter#adi se$ara langsung maupun tidak langsung. &emasukan se$ara langsung ter#adi melalui air yang diminum, udara maupun tidak langsung. &emasukan se$ara langsung ter#adi melalui air yang diminum, udara yang dihirup atau persinggungan dengan kulit. 'e$ara tidak langsung logam berat masuk melalui yang dihirup atau persinggungan dengan kulit. 'e$ara tidak langsung logam berat masuk melalui bahan
bahan yang yang dimakan. dimakan. /alam /alam ke#adian ke#adian ini ini sumber sumber logam logam berat berat berasal berasal dari dari tanah, tanah, air air dan dan udaraudara mel
melalualui i perperantantaraaraan an tumtumbuhabuhan n yanyang g menmenyeryerapnyapnya a dan dan menmengumgumpulpulkankannya nya daldalam am #ar#aringinganan tumbuhan yang akan dimakan oleh manusia dan hean (*otohadiprairo, 3).
tumbuhan yang akan dimakan oleh manusia dan hean (*otohadiprairo, 3). e
erdrdasasararkakan n titin#n#auauan an yayang ng memenynyelelururuh uh benbentutuk k lologagam m beberarat t dadalalam m tatananah h dadapatpat dikelompokkan men#adi beberapa bentuki ;
. larut dalam air dan berada dalam larutan tanah
2. dapat dipertukarkan, ter#erap pada komplek #erapan koloid tanah
3. terikat se$ara organik, berasosiasi dengan humus yang tidak terlarutkan . ter#erat (o$$luded) dalam oksida besi dan mangan
8. bersenyaa dengan sulida, ospat dan karbonat
:. terikat se$ara struktural dalam mineral silikat atau mineral primer
entuk yang larut dalam air hanya -8 <, alaupun bentuk ini paling sedikit namun men#adi sangat penting ditin#au dari aspek lingkungan karena penyerapan oleh tanaman dan pengangkutannya dalam lingkungan tergantung pada bentuk logam berat ini. /alam tanah
logam berat ditahan melalui erapan, presipitasi dan kompleksasi dan keluar dari tanah melaui pengambilan oleh tanaman dan pen$u$ian. eberapa logam berat seperti arsen, merkuri dan
selenium dapat mengalami penguapan karena mampu membentu persenyaan dalam bentuk gas. /inamika logam berat di lingkungan+ tanah ditentukan oleh siat tanah dan aktor lingkungan. &arameter penting yang selalu men#adi perhatian dalam ka#ian logam berat adalah ketersediaan hayati (bioaailaibilty) dalam tanah. %al ini men#adi penting dalam kaitannya dengan usaha bioremediasi pada tanah ter$emar logam berat.
eberapa aktor yang mempengaruhi ketersediaan hayati logam berat antara lain adalah ; . p% tanah
2. kandungan bahan organik tanah
3. kapasitas tukar kation dan kapasitas tukar anion . #enis tanah
=etersediaan hayati logam berat dipengaruhi oleh p% tanah, dimana p% tanah akan mempengaruhi erapan pen$emar anorganik seperti logam berat maupun pen$emar organik yang dapat terionisasi. &erubahan p% tanah mengakibatkan perubahan pada muatan berubah (ariable $harge) baik pada tanah yang sudah lan#ut pelapukannya maupun yang baru pelapukannnya. =enaikan p% mengakibatkan naiknya muatan tanah sehingga memperbesar muatan negati tanah, sehingga makin banyak kation logam berat yang dapat di#erap.
ahan organik tanah adalah polimer hasil dekomposisi sisa-sisa tanaman atau makhluk hidup oleh mikroba ataupun proses degradasi kimia. ahan organik tanah memiliki ainitas yang tinggi dalam mengikat logam berat yang akan dapat mengurangi ketersediaan hayatinya. *amun #ika asam organik yang memiliki gugus ungsional hadir men#adi bagian bahan organik tanah maka ini akan menguntungkan karena memiliki kemampuan membentuk kompleks organo metal atau khelat yang dapat meningkatkan mobilitas logam berat dalam larutan tanah.
=apasitas tukar kation (=5=) terkait dengan muatan negati tanah yang merupakan maniestasi dari koloid liat dan bahan organik tanah. 'ebaliknya kapasitas tukar anion (=51) terkait dengan muatan positi tanah yang se$ara umum diasosiasikan dengan oksida mineral. aik =5= maupun =51 ditentukan oleh tipe mineral liat, kandungan bahan organik tanah dan p%. 5anah dengan kandungan liat yang tinggi memiliki ainitas yang tinggi pada logam berat hal
>enis tanah menun#ukkan siat dan karakter tanah yang spesiik yang membedakannya dari yang lain. 5anah di tropis didominasi oleh ltisol dan ?ksisol yang memiliki muatan berubah yang berbeda dengan tanah di subtropis dilihat dari asal muatannya. 5anah di tropis di$irikan oleh liat beraktiitas rendah yang didominasi oleh oksida dan hidroksida 4e dan 1l. erbeda dengan tanah tropis, tanah daerah subtropis didominasi oleh 1lisol, Mollisol, @ertisol, yang di$irikan oleh liat beraktiitas tinggi. 6iri yang berbeda ini mengakibatkan berbedanya ketersediaan hayati logam berat pada tanah ltisol dan ?ksisol dengan tanah 1lisol, Mollisol dan @ertisol (*aidu and olan, 200!).
saha untuk memulihkan tanah dari pen$emaran logam berat umumnya dan &b se$ara khusus dapat dilakukan dengan memadukan dua pendekatan. &endekatan pertama dapat dilakukan dengan meningkatkan ketersediaan hayati dalam tanah yaitu melalui mobilisasi &b sehingga kelarutan dalam tanah men#adi lebih tinggi. 'edangkan pendekatan kedua dengan memanaatkan tanaman hypera$$umulator untuk melakukan ekstraksi &b dari larutan tanah.
Mobl!a! Pb den"an a!a# or"an$ %an" dha!l$an ja#ur
5elah lama diketahui baha #amur menghasilkan metabolit dalam bentuk asam-asam organik. erbagai asam organik diketahui memiliki kemampauan untuk melakukan kompleksasi atau men#adi agen pengkhelat logam. eberapa #amur diketahui mampu menghasilkan asam organik dalam metabolismenya dengan kehadiran logam berat dalam tanah. 1sam oksalat dan asam sitrat adalah $ontoh asam organik dengan berat massa rendah yang dapat dihasilkan #amur. 1sam organik berberat massa rendah diketahui dapat mempengaruhi distribusi logam dalam tanah yaitu memobilisasi logam berat dengan pembentukan kompleks metal yang larut. &roses mobilisasi ini dipengaruhi beberapa aktor isik seperti suhu, kelembaban dan penyediaan hara.
eberapa spesies #amur memiliki kemampuan menghasilkan asam A asam organik pada media yang mengandung &b, diantaranya 1spergilus niger dan &eni$illium bilaiae. &ada per$obaan yang dilakukan 1rdisson et al., (200) #amur A #amur ini dikulturkan pada media dan diberi 0, M /-glukosa dan dikontaminasi dengan 28 BM &b(*?3)2 kemudian ditambahkan ke dalam media 0 g tanah dari 3 tanah ter$emar logam berat khususnya &b dan diinkubasi selama 8 hari. 5anah ter$emar yang digunakan adalah tanah moraine berpasir dengan kadar liat kurang dari 8 < dan raksi organik kurang dari <. /imana tanah mengandung 3.!00 mg+kg &b, tanah 2 mengandung .:00 mg+kg &b dan tanah 3 mengandung 370 mg+kg &b. %asil per$obaan ini menun#ukkan baha #amur-#amur ini menghasilkan beberapa #enis asam organik. >umlah dan #enis asam organik yang dihasilkan disa#ikan pada tabel .
&enggunaan asam organik hasil metabolisme #amur sebagai agen pengkhelat logam berat meningkatkan ketersediaan &b bagi tanaman dikarenakan logam berat men#adi dalam bentuk tersedia dalam larutan tanah. 'elain penggunaan asam organik seperti asam oksalat dan sitrat , beberapa agen pengkhelat lain #uga dapat digunakan untuk memobilisasi logam berat, baik yang
sintetis seperti C/51 (ethylene diamine tetra a$eti$ a$id) maupun yang alami seperti asam humik yang terdapat pada tanah gambut. >ika ketersediaan hayati logam berat seperti &b dalam tanah telah dapat ditingkatkan maka langkah berikutnya yang dilakukan adalah dengan itoekstraksi.
B. Lo"a# Bera& Kad#u# 'Cd(
=admium pertama kali ditemukan tahun !7 oleh seorang ilmuan >erman, 4riedri$ 'tro$hmeyer. "ogam ini ditemukan dalam batuan 6alamine ('eng karbonat). =admium diambil dari kata latin D$alamineD, yaitu $admia. "ogam ini merupakan salah satu dari tiga logam berat yang memiliki tingkat bahaya yang tinggi pada kesehatan manusia, karena beresiko tinggi pada pembuluh darah, terakumulasi pada hati dan gin#al dan terlihat pengaruhnya setelah #angka
aktu lama (Eikipedia,200!). >umlah 6d normal di tanah kurang dari Fg =g- dan tertinggi 700 Fg =g-, yaitu pada tanah yang diambil dari pertambangan seng. &emupukan osat dan pupuk kandang memiliki kontribusi terhadap peningkatan 6d pada lahan pertanian. atuan
osat mengandung 6d 0-!0 mg =g- (1lloay, 8b) dan karena itu kandungan 6d di dalam pupuk osat berariasi. Menurut oe$han, et al., (8) pupuk osat mengandung 6d 30-:0 mg =g-. &enggunaan pupuk osat se$ara terus-menerus akan menyumbang 6d ke dalam tanah sebesar 2,0-7,2 g ha-tahun- (1lloay, 8b). /emikian pula aplikasi pupuk osat dan pupuk mikro selama 3 tahun di 6aliornia dilaporkan dapat meningkatkan kadar 6d #uga logam
lainnya seperti &b, 1s dan n di lahan pertanian (6hen, et.al ., 200!)
=admium merupakan logam berat non-esensial bersiat toksik bagi tanaman. "ogam ini dapat menghambat pertumbuhan tanaman atau bahkan menyebabkan kematian sel. 5anaman e$eng gondok menun#ukkan ge#ala kera$unan 6d di akar pada konsentrasi 6d ppm, yang ditun#ukkan dengan berkurangnya #umlah dan ketebalan lapisan sel hypodermal, #umlah lapisan sel korteks (Iriaati dan 4itriana, 200:).'e$ara alami tanah mengandung =admium (6d) dengan konsentrasi tergantung dari batuan induk, $ara terbentuknya tanah dan translokasi logam berat di tanah (1lloay, 8a). =egiatan pemupukan osat alam dan pupuk kandang antara lain #uga merupakan sumber pen$emar 6d di lahan pertanian.
=admium yang terakumulasi di dalam tanah merupakan sumber utama 6d yang diserap tanaman. =admium merupakan logam berat yang bersiat toksik bagi sebagian besar mahluk termasuk manusia. >ika 6d terakumulasi pada gin#al melebihi 200 mg =g- berat badan dapat menyebabkan demineralisasi tulang dan disungsi gin#al (hatta$haryya, et al., !!). Menurut 41? dan E%? dikutip 1lloay (8b), 6d yang dapat ditoleransi tubuh manusia per orang adalah 00-800 Fg per minggu atau 7 Fg =g- berat badan. &ada tanaman, 6d yang terakumulasi berlebih dapat menyebabkan penurunan pertumbuhan, produktiitas tanaman bahkan kematian.
=eberadaan 6d pada lahan pertanian perlu di$ermati, karena 6d bersama *i dan n adalah logam berat yang paling akhir diadsorpsi tanah sehingga lebih tersedia bagi tanaman dibandingkan beberapa logam lain, seperti 6u, &b dan 6r (Gomes, et al ., 200). %al ini berarti baha tanaman lebih mudah menyerap 6d dibandingkan logam lainnya seperti &b, karena 6d
terikat lemah oleh tanah. 'elan#utnya 6d yang diserap akar tanaman, umumnya akan terakumulasi di dalam akar, akan tetapi pada tanaman selada ( Lactuca sativa ".) 6d lebih banyak terakumulasi di dalam daun.
C. Lo"a# Bera& T#bal 'Pb(
'alah satu logam berat yang perlu mendapat perhatian lebih adalah &b (&lumbum). %al ini men#adi sangat penting #ika kita menyadari baha budidaya tanaman yang intensi, dengan pengunaan pupuk kimia yang tinggi dan terus menerus, telah menyebabkan tingginya residu pupuk,dan meningkatkan kandungan logam berat terutama &b dan 6d (6admium) dalam tanah. %asil identiikasi yang dilakukan =asno et al., (2003) menun#ukkan 2-0< lahan saah di #alur pantura >aa arat ter$emar logam berat, bahkan -7< diantaranya dikategorikan ter$emar berat oleh &b (H ,0 ppm).
"ogam berat nonesensial 5imbal (&b) se$ara alami terdapat di tanah pertanian namun konsentrasinya dapat meningkat karena polusi udara serta penggunaan kotoran hean, pupuk anorganik dan pestisida yang mengandung timbale arsenat. ntuk men$egah peningkatan kandungan &b di lahan pertanian diperlukan suatu metode untuk menurunkan konsentrasinya. 'alah satu metode bioremediasi tanah ter$emar logam berat adalah itoremediasi yang menggunakan tanaman untuk mengekstrak, mensekuestrasi dan mendetoksiikasi polutan ("asat, 2002). Cektiitas itoremediasi dapat ditingkatkan #ika disertai bioaugmentasi dengan mikroba yang dapat menstimulasi serapan dan akumulasi logam berat pada ta#uk tanaman ito-remediasi. 'alah satu komponen polimer ekstraseluler bakteri adalah eksopolisakarida (C&') yang memiliki siat mengikat polutan logam (6hen et al ., 8a>ane$ka et al ., 2002). &olimer ini larut di dalam air, diikat lemah oleh matriks tanah, dan setelah mengadsorpsi logam tidak mudah dimineralisasi sehingga berpotensi meningkatkan mobilitas logam di dalam tanah (6hen et al. 8a 6a#kaet al .,7). akteri tanah yang menghasilkan C&' antara lain Azotobacter (@argas-Gar$ia et al., 2003 Cmtiai et al., 200 %indersah et al., 200:). Azotobacter mampu berprolierasi dan memproduksi C&' pada kultur dengan logam berat 4e, n, dan 6r (Cmtiaiet
al., 200) dan 6d (%indersah et al ., 200). &enelitian Eu et al., 200 menun#ukkan baha A. chroococcum memiliki tingkat ketahanan serta dan pengikatan logam &b dan 6d yang lebih besar disbanding bakteri acillus megaterium, sementara %indersah et al ., 200 dalam penelitiannya mendapati baha Azotobacter s!. "=M: memiliki resistensi terhadap 6d konsentrasi tinggi dan tetap mampu memproduksi C&' di baah $ekaman 6d6l2.
"ogam berat, termasuk &b, memiliki eek negatie terhadap produksi enim oleh mikroba serta dapat menyebabkan berkurangnya produksi C&', namun Azotobacter mampu mengembangkan sistem resistensi terhadap logam berat melalui itokelatin yang mengkelat logam dan mensekuestrasinya di akuola (@atamaniuk et al ., 2000). 'aat ini belum terdapat banyak inormasi mengenai kemampuan dan ketahanan Azotobacter untuk memproduksi C&' pada kultur yang ter$emar &b. /i lapangan, dilaporkan baha resistensi Azotobacter terhadap logam berat &b dan 6r termasuk tinggi diantara 7 isolat 1otoba$ter yang diu#i oleh *arula et al., 202.
Inormasi resistensi ini diperlukan sebagai dasar &engaruh 5imbal terhadap =epadatan 'el dan =adar Cksopolisakarida =ultur 6air Azotobacter 82 %indersah, . dan =amaluddin, *.*. 83 bioremediasi tanah yang ter$emar &b oleh Azotobacter. &enelitian mengenai Azotobacter sebagai mikroba yang mampu memiksasi * dan memproduksi itohormon sudah banyak dilakukan, tetapi kemampuannya bertahan hidup dan memproduksi C&' pada media
yang di$emari timbal belum banyak diteliti.
D. Me$an!#e Tana#an Dala# Men"hada) Lo"a# Bera&
Mekanisme tanaman dalam mengahdapi logam berat dapat dilakukan dengan berbagai $ara tergantung #enis tanaman yaitu melalui itoekstrasi dan itokelatin.
4itoekstraksi adalah salah satu bentuk itoremediasi dimana tanaman melalui akar tanaman menyerap pen$emar (logam berat) dari larutan tanah dan diakumulasi di batang dan daun (bagian tanaman yang dapat dipanen). 4itoekstraksi biasa digunakan untuk memulihkan tanah ter$emar khususnya logam berat seperti &b (oselli et al., 2003 huang et al., 2008). 5anaman yang memiliki kemampaun untuk menyerap logam berat dalam #umlah yang lebih banyak disebut tanaman hypera$$umulator (hiperakumulator). 5anaman hiperakumulator adalah tanaman yang mampu mengakumulasi logam berat pada #aringan tanam dan bagian yang dapat dipanen yang berada diatas tanah pada kisaran 0, A < dari berat keringnya ( aker et al., dalam 'uresh and aishankar, 200). %ypera$$umulation(hiperakumulasi) merupakan kombinasi dari aspek adsorpsi, pengangkuatn dan translokasi yang membutuhkan penampung yang besar (bagian penyimpanan+#aringan) untuk menyimpan pen$emar+logam berat. %iperakumulasi terutama tergantung pada logam berat dan spesies tanaman. 1kar tanaman men#erap+menyerap logam berat bersamaan dengan hara yang lain, diangkut melalui #aringan Jylem dan phloem dan kemudian diakumulasi pada bagian yang dapat dipanen ('uresh and aishankar, 200). 1dsorpsi pen$emar logam berat seperti &b oleh tana man mengkombinasikan
keuntungan luas permukaan akar yang lebih besar dengan ainitas reseptor kimia yang tinggi. &en$emar logam berat bersamaan dengan hara yang lain berikatan dengan permukaan akar.
/alam sel-sel akar, sistem pengangkutan dan tempat+ bagian dengan ainitas pengikatan yang tinggi memediasi pengambilan logam berat melalui plasma membrane. &engambilan logam berat melalui pengangkut sekunder seperti saluran protein atau protein pembaa %K dimana potensial negati membrane mendorong pengambilan kation melalui pengangkut sekunder
( 6lemen et al., 2002 dalam 'uresh and aishankar, 200).
rutan pengambilan logam berat ke dalam symplasma akar dan pergerakan ke Jylem men$akup 3 tahapan; penahanan logam berat dalam sel akar, pengangkutan symplastik ke stele dan terakhir dilepas ke Jylem yang dimediasi oleh membrane pengangkutan protein. /alam pengangkutan dan translokasi logam berat, phyto$helatin dan metalothioneins memainkan peran penting (1naka et al., 200). &hyto$helatin adalah kelompok protein yang memiliki asam amino $ystein, gly$ine, dan asam glutamate,i yang menginduksi tanaman #ika tanaman mengalami $ekaman logam berat. 'enyaa ini mengikat ion logam dan membaanya ke akuola dimana logam berat tidak lebih lama men#adi toksik ('uresh and aishankar, 200). Metallothionein belum begitu #elas, ada dua hipotesis yang dia#ukan. 5eori yang pertama menyatakan baha metallothionein men$iptakan pool penyimpanan ion untuk kelebihan ion-ion logam berat bebas yang dikhelasi sampai tanaman menggunakannya #ika esensial. 5eori kedua menyatakan baha metallothionein adalah protein transport yang bertanggung #aab pada pemindahan kelebihan logam berat dari satu tempat dimana matallothionein membangun sampai ke tingkat toksik pada tempat dari tanaman dimana logam berat dibutuhkan ('huresh and aishankar, 200).
4itokelatin adalah suatu protein yang dihasilkan oleh tumbuhan dalam keadaan sangat tinggi kandungan logam berat di lingkungannya. >adi dapat dikatakan baha itokelatin adalah bentuk adaptasi tumbuhan terhadap $ekaman logam berat di lingkungannya. Menurut 'oia (2007), itokelatin adalah peptida ke$il yang kaya akan asam amino sistein yang mengandung belerang. &eptida ini biasanya mempunyai 2 sampai ! asam amino sistein di pusat molekulnya,
serta sebuah asam glutamat dan sebuah glisin pada u#ung-u#ung yang berlaanan. &rotein adalah senyaa sangat kompleks yang selalu mengandung unsur-unsur karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan seringkali #uga belerang. &rotein tersusun atas molekul-molekul asam amino yang u#ung-u#ungnya saling berikatan membentuk rantai pan#ang. %ubungan ini ter#adi dengan menggabungkan gugus karboksil dari sebuah asam amino dengan gugus amino asam amino lain, dengan mengeluarkan satu molekul air dari senyaa itu (yaitu sebuah reaksi kondensasi). Ikatan A 6? A *% A yang menggabungkan kedua asam amino disebut i"ata# !e!tida. 'istein sendiri merupakan sebuah $ontoh asam amino yang mengandung belerang sebagai tambahan pada empat unsur yang umum terdapat dalam asam amino itu. 1sam ini patut memperoleh perhatian khusus, karena gugus sulidril, A '%, sangat reakti dan pada oksidasi akan bergabung dengan gugus sulidril dari molekul sistein lain, membentuk asam amino rangkap yaitu sistin.
Menurut 'alisbury dan oss (8), itokelatin dihasilkan oleh banyak spesies, tapi se#auh ini diketahui baha itokelatin hanya di#umpai bila terdapat logam dalam #umlah yang mera$uni. 4itokelatin dihasilkan pula oleh spesies yang kelebihan seng dan tembaga sehingga dapat mengaara$unkan berbagai logam esensial #uga. ?leh karena itu, pembentukannya benar- benar merupakan respon tumbuhan untuk beradaptasi terhadap keadaan lingkungan yang raan.
'alah satu penelitian yang dilakukan oleh @ogeli-"ang dan Eagnert (dalam %oe dan Mer$hant, 2) menun#ukkan terikatnya logam dengan itokelatin menyebabkan terbentuknya kompleks logam itokelatin yang akan didetoksiikasi sehingga tumbuhan mampu menahan $ekaman logam berat. /alam penelitian yang dilakukan 'oia (2007) diketahui pupuk hayati 1otoba$ter menghasilkan eksopolisakarida (C&') yang dapat meningkatkan kelarutan logam berat kadmium (6d) di tanah sehingga lebih mudah diserap tanaman. 'alah satu respon tanaman terhadap 6d adalah sintesis peptida itokelatin atau turunannya se$ara enimatis dari glutation. &eptida ini disintesis dengan asam amino u#ung yang berbeda, yaitu (yC6)nG, (gC6)n',
(gC6)n1, (gC6)nC dan (gC6)n. 'oia (2007) #uga mengemukakan baha baru-baru ini
ditemukan mekanisme toleransi yang penting dan se$ara ilogenetis tersebar luas. "ogam diaara$unkan dengan $ara dikelat dengan itokelatin, yakni peptida ke$il yang kaya akan asam amino sistein yang mengandung belerang.
Fisiologi tumbuhan berkaitan dengan adanya senyawa fitokelatin
• &enyerapan unsur hara oleh tanaman dari dalam tanah
'elain karbon dan sebagian oksigen, yang keduanya berasal dari karbondioksida dalam atmoser, unsur-unsur kimia penyusun tumbuhan umumnya diserap dari dalam tanah oleh perakaran. 'emua unsur tersebut diserap sebagai garam anorganik. %adirnya unsur mineral dalam tubuh tumbuhan tidak harus berarti baha unsur ini penting bagi pertumbuhannya. 'ilikon misalnya, sering terdapat dalam #umlah $ukup besar, akan tetapi kebanyakan tumbuhan dapat tumbuh normal #ika silikon itu senga#a dikeluarkan dari lingkungannya ("oeless, ). Garam mineral diambil dari dalam tanah sebagai ion. 1ir dan garam mineral dari tanah memasuki tumbuhan melalui epidermis akar, menembus korteks akar, masuk ke dalam stele, dan kemudian mengalir naik ke pembuluh Jilem sampai ke sistem tunas. =ebanyakan proses penyerapan ini ter#adi di dekat u#ung akar, di mana epidermisnya permiabel terhadap air dan di mana terdapat rambut akar. /alam 6ampbell (2003) disebutkan baha rambut akat, mikorhia, dan luas permukaan sel-sel kortikal yang sangat besar meningkatkan penyerapan air dan mineral. ambut akar adalah #alur terpenting dalam penyerapan di dekat u#ung akar. 'aat larutan tanah memasuki akar, maka luas permukaan membran sel korteks yang begitu besar meningkatkan pengambilan air dan mineral tertentu ke dalam sel.
=ehadiran logam-logam berat dalam tubuh tumbuhan, #uga masuk melalui penyerapan unsur mineral ini. "ogam berat yang ada di lingkungan masuk melalui akar melalui penyerapan mineral seperti biasanya. *amun karena logam berat bukan merupakan nutrisi yang dibutuhkan
oleh tumbuhan, maka kehadirannya kemudian direspon dengan pembentukan senyaa itokelatin yang akan mengikatnya. 5idak semua tumbuhan mampu menghasilkan itokelatin, beberapa $ontoh yang dapat menghasilkan itokelatin adalah Amara#thus tricolor (bayam $abut), Azotobacter (yang merupakan pupuk hayati), $ig#a radiata.
• &roses isiologi tumbuhan dalam menghasilkan senyaa itokelatin
eberapa aktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan adalah; . 4aktor genetika
2. 4aktor lingkungan
3. 4aktor isiologis (Indradea, 200)
'pesies tumbuhan se$ara genetis sangat beragam dalam kemampuannya untuk toleran, atau tidak toleran, terhadap unsur tak-esensial; timbal, kadmium, perak, aluminium, raksa, timah, dan sebagainya, dalam #umlah yang mera$uni (Eoolhouse, !3). 'elain aktor genetis, lingkungan pun mempengaruhi proses pertumbuhan dan perkembangan suatu tumbuhan. 4aktor-aktor $ahaya, suhu, ketersediaan air, kelembaban udara dan topograi tanah sangat berperan dalam proses ini. &ertumbuhan dan perkembangan tumbuhan tersebut berlangsung melalui suatu proses isiologi yang dilakukan oleh tumbuhan itu sendiri. &roses isiologi ini dilakukan se$ara
alami oleh tumbuhan dengan memanaatkan kemampuan isiologisnya.
'alah satu proses isiologi yang dapat dilakukan oleh tumbuhan adalah kemampuannya untuk beradaptasi terhadap kelebihan logam berat di lingkungannya dengan membentuk suatu senyaa protein yang disebut itokelatin yang dapat mengikat unsur logam berat di lingkungan. /alam sebuah artikel pada http;++digilib.its.a$.id (200) dikatakan; 6d termasuk dalam logam berat non-esensial, dalam #umlah yang berlebih menyebabkan toksisitas pada manusia, hean
dan tumbuhan. 1kumulasi pada tumbuhan dapat memi$u perubahan ekspresi protein. &rotein itokelatin pada tumbuhan diketahui berperan sebagai protein pertahanan dan pengikat logam $admium (6d).
&enelitian *i$holson et al.(!0) menun#ukan baha pemberian 2 mikrogram $upri sulat per liter dalam media @igna radiata menaikkan #umlah molekul yang mempunyai berat molekul rendah (720 k/), dan #uga yang mempunyai berat molekul tinggi (lebih dari 20 k/). *aiknya protein yang mempunyai berat molekul rendah dan tinggi disebabkan karena kemampuan
ainitas 6u terhadap peptida terutama pada gugus sulhidril yang akan mengakibatkan in akti se$ara isiologi.
ertambahnya dua ma$am protein yang mempunyai berat molekul berlaanan tersebut dapat mengakibatkan banyaknya ikatan kompleks logam itokelatin bertambah. %al ini sesuai dengan penelitian @ogeli-"ang dan Eagnert (dalam %oe dan Mer$hant, 2) yang menyatakan baha terikatnya logam dengan itokelatin menyebabkan terbentuknya kompleks
logam itokelatin yang akan didektoksiikasi sehingga tumbuhan mampu menahan $ekaman logam berat.
Peranan fitokelatin dalam penanggulangan pencemaran
/ari beberapa literatur yang telah dikemukakan #elas sekali baha itokelatin membantu tumbuhan menghadapi $ekaman terhadap logam berat di lingkungan. /alam situs http;++.s$ribd.$om (2008) sebuah artikel menyebutkan baha keberadaan senyaa itokelatin dapat mengurangi kadar logam berat yang ada di lingkungan, namun kemungkinan tidak akan mengurangi dampak yang ditimbulkan logam tersebut pada tumbuhan dan manusia #ika dikonsumsi. %al tersebut dikarenakan logam berat ini tetap terakumulasi dalam tubuh tumbuhan sehingga mengganggu metabolisme dari tumbuhan yang bersangkutan. *amun sampai se#auh mana tumbuhan dapat mentolerir gangguan metabolisme tersebut masih memerllukan penelitian lebih lan#ut. 'esuai dengan ungsinya, itokelatin berperan mengurangi pen$emaran
lingkungan bagi makhluk hidup. ila tumbuhan berada pada lingkungan di mana ter#adi $ekaman karena kelebihan logam berat di lingkungannya, beberapa spe$ies tumbuhan tertentu membentuk itokelatin sebagai pertahanan dan pengikat logam tersebut.
=eberadaan senyaa itokelatin dapat mengurangi kadar logam berat yang ada di lingkungan, namun kemungkinan tidak akan mengurangi dampak yang ditimbulkan logam tersebut pada tumbuhan dan manusia #ika dikonsumsi. %al tersebut dikarenakan logam berat ini tetap terakumulasi dalam tubuh tumbuhan sehingga mengganggu metabolisme dari tumbuhan yang bersangkutan. *amun sampai se#auh mana tumbuhan dapat mentolerir gangguan metabolisme tersebut masih memerllukan penelitian lebih lan#ut (http;++.s$ribd.$om+do$+30:::2+b080208, 200).
"ogam berat yang dapat diikat oleh tumbuhan melalui itokelatin berdasarkan beberapa penelitian yang pernah dilakukan adalah 6u, &b, 6r, 1l. "ogam-logam tersebut terbukti sangat berdampak buruk bagi kesehatan manusia. &enanggulan limbah logam berat ini dapat dilakukan dengan memanaatkan tumbuhan penghasil itokelatin. 4itokelatin dapat mengurangi olume logam ini di lingkungan dengan mengikatnya ke dalam tubuh tumbuhan. *amun tumbuhan yang bersangkutan tidak dapat dikonsumsi lagi oleh manusia.
a. Sa%uran Ar
&en$emaran logam berat dari sumber manapun, memberi peluang terakumulasinya logam tersebut dalam lingkungan termasuk habitat sayuran air. 'ayuran air dikenal sebagai tanaman yang mudah sekali tumbuh dalam lingkungan ter$emar. "ogam berat dapat terserap ke dalam #aringan tanaman sayuran melalui akar dan stomata daun, menyerang ikatan sulida pada molekul protein sel, menimbulkan kerusakan struktur protein terkait, menghalangi ker#a enim, dan mengakibatkan ketimpangan-ketimpangan metabolisme tubuh. "ogam selan#utnya dapat terdistribusi ke organisme lain melalui siklus rantai makanan (1lloay, 0). "ogam berat
yang terakumulasi pada #aringan tubuh apabila melebihi batas toleransi, dapat menimbulkan kera$unan dan beker#a sebagai bahan karsinogenik pemi$u kanker ("inder, 2).
'pesies tanaman yang toleran terhadap logam memiliki mekanisme pertahanan yang berkaitan dengan antioksidan sel dan enim antioksidan yang melindungi beberapa proses isiologis ital untuk men$egah kerusakan yang diakibatkan oleh bentuk-bentuk oksigen reakti karena stres yang disebabkan oleh kandungan logam (&anda 9 6houdhury, 2008). 5oleransi dan+atau resistensi tanaman terhadap stres akibat kandungan logam bisa dikaitkan dengan satu mekanisme atau lebih (&atra, 200 6asio, 2008), misalnya; () ekskresi senyaa selatin, (2) pengeluaran logam melalui absorpsi elemen tertentu, (3) penyimpanan logam di dalam akar,
yang men$egah pentranslokasian logam itu menu#u bagian aerial, () selasi atau se%uestratio# logam berat oleh ligand, kompartementalisasi, biotransormasi, dan mekanisme perbaikan sel, (8) perkembangan enim yang toleran terhadap logam, (:) peningkatan produksi senyaa intrasel,
(7) imobilisasi logam di dalam dinding sel, (!) mekanisme sel homeostatis untuk mengatur ion-ion logam di dalam sel, () induksi heat&shoc" !rotei#, (0) pelepasan enol dari akar, () peningkatan toleransi terhadap diisiensi mineral atau penurunan kebutuhan nutrien, (2) peningkatan absorpsi makronutrien tertentu, dan (3) perkembangan kapasitas untuk tetap menyerap dan menggunakan mineral meski terdapat logam berat di dalam tanaman tersebut. 'ebagai akibat dari adanya mekanisme ini baik tunggal maupun kombinasi, sebagian tanaman bisa tumbuh di lingkungan yang terkontaminasi logam dimana tumbuhan lain tidak bisa b ertahan hidup. 6ekaman polutan dalam lingkungan menyebabkan meningkatnya pembentukan radikal bebas, yang berakibat rusaknya berbagai enim yang dapat menurunkan #umlah protein pada organ-organ tanaman. 5umbuhan mengembangkan berbagai mekanisme pertahanan diri untuk menghilangkan eek negati radikal bebas. &enerapan sistem antioksidan merupakan usaha bertahan terhadap $ekaman polutan yang ditandai hilang+menurunnya kandungan itamin
antioksidan, yaitu itamin 1, 6, dan C (=ong et al ., 2000 dalam Munuroglu et al ., 2008). %asil &enelitian yang dilakukan oleh %ening Eidoati tahun 200 sebagai berikut ;
*. Kond! U#u# Ar dan Sed#en !er&a Hubun"ann%a den"an Pro+l Sa%uran
=ondisi isika-kimia air dan sedimen di lingkungan bersih dan ter$emar sangat mendukung kehidupan sayuran. 'ehingga se$ara isik tidak menun#ukkan adanya perbedaan kesuburan antara sayuran di lokasi bersih dan ter$emar. =ondisi lingkungan termasuk yang ter$emar masih sesuai untuk kepentingan pertanian. ntuk parameter logam, semuanya menun#ukkan melebihi dari ambang batas yang diperbolehkan untuk kegiatan pertanian ke$uali As. =riteria mutu air kelas I@ sesuai ketentuan &eraturan &emerintah *o. !2+200 tentang &engelolaan =ualitas 1ir dan &engendalian &en$emaran 1ir maksimal As ppm, Cd 0,0 ppm, Cu 0,2 ppm, Pb ppm, '# 2 ppm, Cr 0,0 ppm. /ihubungkan dengan keperluan nutrisi tanaman tergolong baik, karena #ustru *&=-nya melimpah, yang memungkinkan ter#adinya euteroi"asi tanaman tertentu di lingkungan tersebut, di antaranya pada pengamatan =angkung, C$eng gondok, 5eratai, =ayu apu, Eeh-ehan, 'emanggi yang melimpah. 'e$ara umum dapat
dinyatakan dilihat dari tanaman sayurannya termasuk subur, tidak menun#ukkan adanya kelainan isik, misalnya klorosis, morologis ukuran organ hanya ke$erahan arna batang dan daunnya $enderung lebih suram dan kehitaman yang mengindikasikan telah ter#adi serapan logam berat dalam #aringan tanaman di lingkungan ter$emar.
/ua #enis logam berat yaitu Pb dan Cd tidak ditemukan di lingkungan bersih. 'ebaliknya pada lingkungan ter$emar kedua logam tersebut #ustru ditemukan tinggi, yaitu Pb sebesar :,!3 ppm di air dan ,3 ppm pada sedimen, serta Cd sebesar ,778 ppm di air dan 32,27 ppm pada sedimen. 'edimen di lokasi ter$emar, mengakumulasi logam dalam #umlah yang sangat tinggi, berlipat antara 2-2.0: kali dibandingkan pada air bersih, dan memungkinkan terserap akar
karena semua #enis sayuran ob#ek penelitian memiliki perakaran yang menyentuh sedimen. erat #enis logam yang tinggi memungkinkan mengendap sehingga banyak ditemukan di dalam
sedimen.
,. Pro+ A$u#ula! Lo"a# Bera& )ada Genjer- Kan"$un" Ar- dan Selada Ar
&roil akumulasi logam berat pada organ sayuran dan perbandingannya dengan keberadaan logam di air dan sedimen dapat dilihat pada Gambar , 2, dan 3, yaitu Gambar . 1kumulasi "ogam erat pada Gen#er , Gambar 2. 1kumulasi "ogam erat pada =angkung 1ir, Gambar 3. 1kumulasi "ogam erat pada 'elada 1ir berikut.
Ga#bar ,. A$u#ula! Ena# Maa# Lo"a# Bera& )ada Kan"$un" Ar
erdasarkan data dalam Gambar , 2, dan 3, menun#ukkan besarnya kadar logam berat pada air dan sedimen, tidak mengindikasikan besarnya akumulasi ke organ sayuran #uga semakin besar. 1kumulasi pada ketiga #enis sayuran yang diteliti, seluruhnya dominan pada akar dan terendah pada daun. 1kumulasi logam Pb pada bagian yang dikonsumsi, yaitu batang dan daun dari sayuran Gen#er dan =angkung air logam Cd pada Gen#er, =angkung air, dan 'elada air telah melampaui ambang batas untuk dikonsumsi ( Pb 2 ppm, Cd 0,2 ppm, Cu 20 ppm, Cr 0, ppm, '# 0 ppm, As 0 ppm). 'edangkan untuk logam yang lain masih aman dikonsumsi, karena belum melebihi ambang batas.
%asil penelitian menun#ukkan adanya perbedaan akumulasi logam pada organ sayuran. 1kumulasi terbesar pada akar dan terendah pada daun. Gen#er paling besar mengakumulasi logam dan terendah pada 'elada air. anyaknya kandungan logam berat dalam air dan sedimen tidak menentukan banyaknya akumulasi logam dalam organ sayuran. &erbedaan perilaku penyerapan logam di antaranya dipengaruhi oleh #enis tanamannya. Menurut /armono (8), akumulasi logam dalam tanaman tidak hanya tergantung pada kandungan logam dalam air dan tanah, tetapi #uga tergantung pada unsur kimia tanah, #enis logam, p% tanah dan spesies tanaman. /ikotil, dalam penelitian adalah =angkung air dan 'elada air, umumnya lebih besar tingkat penyerapannya yang berkaitan dengan tipe akarnya yang tun#ang. Ealaupun demikian Monokotil #uga bisa tinggi daya serapnya karena tingkat transpirasinya yang tinggi dan didukung sistem perakarannya yang tersebar merata ke semua arah media tumbuh. &enyerapan logam berat yang besar pada Gen#er didukung oleh akar serabut yang memiliki ukuran relati besar dan pan#ang, daunnya yang tipis dan lebar dan struktur batangnya yang dilengkapi dengan rongga-rongga penyimpan air. Gen#er #uga relati lebih tertanam dalam sedimen yang tinggi kadar logamnya dibandingkan #enis sayuran lain yaitu =angkung air dan 'elada air yang hidupnya lebih mengapung di perairannya yang relati ke$il kandungan logamnya. "ebih kuatnya tertanam pada sedimen #uga memungkinkan sebagian besar bagian tanaman berada dalam lingkungan perairan, sehingga penyerapan logamnya terbantu oleh bagian aerial tanaman. 'ebagaimana diungkapkan Greger et al . (8 dalam 4ritio 9 Greger, 2003), bagian pu$uk tanaman air di lahan basah dapat mengambil polutan termasuk logam berat yang larut dalam air, disamping melalui akarnya. =etika tumbuh dalam lingkungannya termasuk perairan, tanaman memberi pengaruh menurunkan p% dan se#umlah oksigen yang berpengaruh pada ketersediaan logam (4orstner 9 'olomons, dalam 4ritio 9 Greger, 2003), dan selan#utnya terserap bagian tanaman. /engan demikian layak bila Gen#er lebih tinggi menyerap logam berat dibandingkan #enis sayuran air yang lain.
/. Pro+l Kandun"an Pro&en- 0&a#n A- dan 0&a#n C Sa%uran
&erbedaan kandungan protein, itamin 1, dan itamin 6 pada organ sayuran Gen#er, =angkung air, 'elada air di tempat ter$emar dan bersih dapat dilihat pada Gambar , 8, dan :, yaitu Gambar . &enurunan &rotein, @itamin 1, dan itamin 6 pada Gen#er, Gambar 8.
&enurunan &rotein, @itamin 1, dan itamin 6 pada =angkung air, Gambar :. &enurunan &rotein, @itamin 1, dan itamin 6 pada 'elada 1ir berikut.
Ga#bar 1. Penurunan Pro&en- 0&a#n A- dan 2&a#n C )ada Genjer
Ga#bar 4. Penurunan Pro&en- 0&a#n A- dan 2&a#n C )ada Selada Ar
erdasarkan gambar , 8, dan :, menun#ukkan ada perbedaan kadar protein dan itamin pada organ batang dan daun antara Gen#er, =angkung air, dan 'elada air dari lingkungan bersih dan ter$emar. =andungan protein, itamin 1, dan itamin 6 sayuran dari lingkungan ter$emar mengalami penurunan atau kandungannya lebih rendah daripada sayuran dari lingkungan bersih.
/ilihat dari protein, itamin 1, dan itamin 6 nya, Gen#er dan =angkung air lebih rendah penurunannya dibandingkan pada 'elada air, hal ini dimungkinkan karena #enis tanamannya
yang sangat berbeda. /ari pengamatan dapat diketahui, struktur organ Gen#er dan =angkung air lebih liat, menun#ukkan kandungan serat, selulose, dan lignin yang tinggi, memungkinkan logam dapat ditranslokasikan dalam bagian ini sehingga logam men#adi immobil dalam metabolisme, akibatnya tanaman lebih tahan, kerusakan protein dapat ditekan dan pengurangan itamin antioksidan 1 dan 6 sebagai reaksi radikal bebas+oksidannya men#adi berkurang, sehingga penurunannya tidak sebesar pada 'elada air. 'elada air yang dari segi organnya lebih lunak+lembut dan kurang liat mengindikasikan sedikit ligninnya, sehingga logam berat yang terserap tidak dapat ditranslokasikan, tetapi #ustru mengikuti metabolism tanaman sehingga lebih memungkinkan ter#adinya kerusakan protein dan penurunan itamin yang lebih besar berkaitan dengan mekanisme antioksidan oleh itamin 1 dan itamin 6 nya.
'ebagaimana diketahui, tanaman yang toleran terhadap logam berat memiliki mekanisme pertahanan yang berkaitan dengan antioksidan sel dan enim antioksidan yang melindungi beberapa proses isiologis ital untuk men$egah kerusakan yang diakibatkan oleh bentuk-bentuk
oksigen reakti karena stres yang disebabkan oleh kandungan logam (&anda 9 6houdhury, 2008). 5oleransi dan+atau resistensi tanaman terhadap stres akibat kandungan logam bisa dikaitkan dengan satu mekanisme atau lebih (&atra, 200 6asio, 2008), di antaranya penyimpanan logam di dalam akar, yang men$egah pentranslokasian logam itu menu#u bagian
aerial, imobilisasi logam di dalam dinding sel yang kaya selulosa dan lignin.
1. Pro+l Keenderun"an Be!arn%a A$u#ula! Lo"a# Bera& den"an Kandun"an )ro&en-0&a#n A- dan )ro&en-0&a#n C Sa%uran Ar
&roil ke$enderungan akumulasi logam dengan protein dan itamin pada sayuran air dapat dilihat pada Gambar 7. Graik =enaikan 'erapan Cnam Ma$am "ogam erat serta &enurunan &rotein dan @itamin pada Gen#er, =angkung 1ir, dan 'elada 1ir berikut.
Ga#bar 5. Gra+$ Kena$an Sera)an Ena# Maa# Lo"a# Bera& !er&a Penurunan ro&en- 0&a#n A-dan 0&a#n C )ada Genjer- Kan"$un" Ar- A-dan Selada Ar
erdasarkan Gambar 7, menun#ukkan baha akumulasi logam berat memiliki ke$enderungan menurunkan kandungan protein dan itamin 1, dan 6 pada batang dan daun sayuran. Gen#er paling tinggi mengakumulasi semua ma$am logam, selan#utnya =angkung air dan terendah 'elada air. 1kumulasi logam berat dalam 'elada air paling rendah dibandingkan pada Gen#er dan =angkung air, tetapi penurunan protein, itamin 1, dan itamin 6 nya
$enderung tinggi. 1ntara ketiga #enis sayuran berbeda dalam menyerap #umlah logam berat. Gen#er paling tinggi menyerap keenam ma$am logam berat, disusul =angkung air, dan terakhir 'elada air. 5etapi, apabila dibandingkan dengan #umlah logam yang diserap, kerusakan terbesar baik pada protein, itamin 6, maupun itamin 1 paling besar ter#adi pada 'elada air.
'erapan logam berat yang rendah, lebih rendah dari ambang batas yang diperbolehkan dalam makanan yang ditemukan pada batang dan daun sayuran tidak memberi #aminan amannya sayuran untuk dikonsumsi. /ata menun#ukkan semakin besar serapan logamnya dalam organ sayuran, semakin besar penurunan protein, itamin 1, dan itamin 6 pada semua #enis sayuran. &erilaku serapan logam demikian, karena pengaruh kontak dengan logam terhadap proses isiologis merupakan hal yang rumit, beragam, dan $enderung tidak terduga (1labaster 9 "loyd, !0 dalam 6onnel 9 Miller, 200:). /alam kepekatan rendah dapat merangsang, sebaliknya dalam kepekatan lebih tinggi dapat men#adi penghambat.
%asil penelitian menun#ukkan, ada perbedaan ma$am logam yang ditemukan antara lingkungan ter$emar dengan bersih. "ogam berat Pb dan Cd hanya ditemukan di lingkungan ter$emar. 'ebagaimana diketahui, Pb dan Cd merupakan logam yang banyak men$emari lingkungan dan dikenal paling bera$un bagi tanaman, bahkan dapat menurunkan produksi kering hingga 80<, serta mudah diserap dan ditranslokasikan menu#u bagian tanaman yang berbeda ('oua, 2007). 1danya dua #enis logam ini diduga banyak mempengaruhi kandungan protein, itamin 1, dan itamin 6 sayuran, sehingga se$ara men$olok ditun#ukkan lebih besarnya penurunan protein, itamin 1, dan itamin 6 pada sayuran di lokasi ter$emar.
&engambilan logam dan toksisitas pada makhluk hidup perairan sangat dipengaruhi oleh berbagai aktor isika-kimia dan biologis. Menurut ryan (7: dalam 6onnell 9 Miller, 200:) aktor yang mempengaruhi toksisitas logam berat, di antaranya adalah adanya logam lain. 1danya aksi gabungan antar logam akan mempertinggi toksisitasnya. /i sisi lain penelitian oleh 'ariahyuni (200:) menun#ukkan penyerapan logam akan menurun dengan bertambahnya #umlah #enis logam berat dalam media tumbuh. =uantitas logam yang diabsorbsi oleh tanaman
tergantung pada konsentrasi dan spesiikasi logam serta pergerakan perpindahannya dari tanah menu#u permukaan akar dan dari akar menu#u bagian aerial (&atra et al .,200). 'edangkan eeknya tergantung pada keadaan oksidasi logam, konsentrasi, dan durasi pa#anan (6osio et al ., 2008). =aitannya dengan durasi pa#anan, diketahui baha ketiga #enis sayuran termasuk tanaman annual, berumur pendek. ?leh karena itu sebelum sempat mengakumulasi dalam #umlah besar, kemampuan hidupnya sudah berakhir, tidak memungkinkan untuk tetap hidup dan melakukan penyerapan, sehingga akumulasi logam tidak pernah setinggi pada tanaman pareneal yang berumur pan#ang. /engan $ara yang rumit dan sangat pan#ang, diaali peristia penumpukan+akumulasi, lama kelamaan penumpukan ter#adi pada organ target yang bila melebihi ambang batas dapat mematikan. 'ekali memasuki #aringan tubuh organisme, logam berat sulit untuk dikeluarkan, sehingga dalam rantai makanan akan menimbulkan serangkaian proses bioakumulasi, biotransormasi, dan biomagniikasi. ?leh karena itu alaupun aalnya dikonsumsi dalam #umlah ke$il, seiring per#alanan aktu lama kelamaan akan menimbulkan pengaruh negati pada tubuh, setidaknya dalam aktu relati lama atau bersiat kronis. =arena
'ayuran yang telah terkontaminasi logam berat, selain kandungan logamnya yang membahayakan tubuh karena dapat menimbulkan penyakit, pada kenyataannya #uga tetap merugikan yang mengkonsumsinya. "ogam berat yang melebihi batas toleransi tanaman akan bertindak sebagai radikal bebas yang dapat memblokir ker#a gugus biomolekul yang esensial
untuk proses-proses biologi seperti protein dan enim (&alar, 200). Ceknya, pada pengamatan dapat diketahui semakin tinggi serapan logam berat, protein yang terkandung dalam sayuran #uga semakin menurun. /emikian #uga itamin 1 dan itamin 6 nya #uga mengalami penurunan.
b. Tana#an Gela"ah
5anaman gelagah ( Phragmites "ar"a) merupakan tanaman yang dapat tumbuh di berbagai lingkungan baik di daaerah tropis maupun non tropis. Gelagah dapat berkembang biak
se$ara generati melalui bi#i maupun se$ara egetati melalui stek batang (egetati). &enanaman melalui bi#i kurang eekti karena keseragaman bibit tidak dapat dipertahankan, oleh karena itu dalam penelitian ini dipilih stek batang untuk mendapatkan keseragaman pertumbuhan. ntuk mengoptimalkan pertumbuhan gelagah di$obakan 3 bagian batang yang berbeda yaitu bagian baah, tengah dan atas. 'alah satu $ara untuk melakukan remediasi lahan adalah dengan itoremediasi. 6ara ini dianggap sebagai salah satu metode yang $ukup sederhana, relati murah dan tidak menimbulkan dampak negati terhadap tanah bahkan menguntungkan bagi ekosistem. 4itoremediasi dianggap eekti karena merupakan teknologi yang ramah lingkungan dengan menggunakan tanaman untuk mengekstrak, merombak atau mengimobilisasi kontaminan dari tanah, air maupun sedimen. 6ara ker#a itoremediasi berdasarkan kemampuan tanaman menyerap kontaminan dari tanah melalui akar kemudian mengangkutnya ke bagian atas aerial tanaman seperti daun melalui batang (Jilem). erbagai spesies tanaman telah diketahui sebagai #enis yang potensial sebagai itoremediator karena kemampuan akarnya dalam menyerap kontaminan. 5anaman herba semusim dapat digunakan untuk meremedasi kontaminan yang berada kurang dari 80 $m kedalaman tanahnya, sedangkan pohon atau tanaman menahun dapat dipergunakan untuk meremediasi kontaminan yang berada lebih dalam. >enis tanaman yang dapat diaplikasikan untuk itoremediasi harus mempunyai produksi biomassa tinggi, mampu mengakumulasi kontaminan dengan baik di bagian atas tanaman melebihi konsentrasi kontaminan yang terdapat di dalam tanah (bersiat hiperakumulator), dan toleran terhadap lingkungan lokal (*+SC, 200-). erbagai aplikasi itoremediasi telah dilakukan antara lain untuk meremediasi residu pestisida, minyak, logam berat dan bahan-bahan kimia lain pen$emar tanah. &enambahan kompos (berbahan baku e$eng gondok) pada media pertumbuhan dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman. C$eng gondok dipilih sebagai bahan baku pembuatan kompos dikarenakan tanaman ini telah terbukti mempunyai kemampuan sebagai itoremediator termasuk men#erap logam berat (Lu et al., 200-). =ombinasi antara pemilihan batang (ruas) terbaik untuk stek, penambahan kompos dan ketersedian air di dalam media tumbuh akan
menghasilkan pertumbuhan tanaman gelagah yang optimal sehingga penyerapan (pen#erapan) logam dari media tanam ke dalam organ tanaman men#adi maksimal.
=euntungan menggunakan tanaman untuk remediasi logam antara lain baha logam berat setelah terserap di dalam akar tidak memungkinkan terlepas kembali ke dalam aliran air
tanah bahan kontaminan lain ikut terserap melalui akar mudah dilakukan ekstraksi tanaman setelah pemanenan dan pemilihan #enis tanaman dapat diariasikan. *amun, beberapa hal yang harus diperhatikan adalah baha #enis-#enis tanaman yang bersiat hiperakumulator sering tumbuh lambat itoremediasi hanya beker#a eekti sebatas kedalaman akar tanaman dan tanaman yang telah menyerap kontaminan mempunyai resiko masuknya logam berat ke dalam rantai makanan bagi ternak. ?leh karena itu kombinasi antara itoremediasi dengan teknologi konensional sangat diperlukan.
'alah satu residu logam berat yang terdapat di dalam tanah, sedimen atau air berasal dari pertambangan. &ertambangan merupakan salah satu se$tor pembangunan yang sangat penting
sehingga pengembangannya se$ara berkelan#utan perlu dilakukan karena berhubungan erat dengan pendapatan nasional dan daerah serta memberikan manaat bagi masyarakat di sekitar area tambang. &5 4reeport Indonesia (&54I) adalah perusahaan &M1 yang bergerak di bidang pertambangan tembaga dan emas dan telah beroperasi se#ak tahun 72 di =abupaten Mimika, &roinsi &apua. 'alah satu limbah dengan #umlah terbesar yang dihasilkan kegiatan operasi &54I adalah pasir sisa tambang (sirsat+tailings) yaitu sisa dari proses pengolahan bi#ih berupa batuan halus dan air. &roses produksi di pabrik pengelolaan bi#ih &54I menghasilkan 3< mineral yang mengandung produk yang berupa pasir konsentrat tembaga, emas dan perak. 'isanya, sekitar 7< berakhir sebagai tailing. utir-butir tailing mengendap di ilayah yang dinamakan /aerah &engendapan 1#ka yang dimodiikasi (Mod1/1) yang mempunyai luas 23.000 ha (P/, 200). =omposisi tailing adalah kuarsit (78<), oksida besi (23<), mi$a dan eldspar (2<). =andungan logam yang terdapat pada tailing sampai dengan kedalaman 0 $m adalah 6u (!7-.0 ppm), 4e (3:.00- 0.:00 ppm), Mn (.00-.230 ppm), dan n (2-328 ppm) (#!ublished data P/). =onsentrasi 6u pada tailing telah melebihi ambang baku menurut 'ediment 6hemi$al 6riteria oleh C&1 yaitu 30 ppm. ?leh karena itu diperlukan pengelolaan tailing se$ara berkesinambungan antara lain dengan itoremediasi. /ari tahun ke tahun &54I selalu melakukan pengelolaan tailing antara lain pengaturan aliran tailing dari daerah penambangan, pengendapannya di areal Mod1/1 dan upaya reklamasi di daerah pengendapan tailing. /i dalam area 5anggul Ganda terdapat tempat-tempat yang tertutup oleh egetasi, baik akibat suksesi alami maupun reklamasi, yang diperkirakan luasnya lebih kurang 2:! ha.
'tudi tentang pengelolaan lingkungan berkelan#utan di ilayah pengendapan tailing #uga telah dilakukan (Suma#tri et al., 200). /i /aerah &engendapan 1#ka (/&1) yang dimodiikasi terdapat area tailing tidak akti dan berumur sekitar 0-20 tahun, dengan luas .800 %a yang saat ini telah berungsi sebagai 1rea 'uksesi 1lami dan 1rea eklamasi. 1rea 'uksesi memiliki kedalaman air tanah dangkal (kurang dari 80 $m) yang hanya ditumbuhi egetasi alami, terutama
Phragmites "ar"a (gelagah) sebagai pionir. /engan kemampuan tumbuh Pharagmites "ar"a inilah perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui potensi tanaman tersebut dalam itoremediasi tailing. >enis lain yaitu Phragmites australis, dan P. cummu#is #uga diketahui merupakan #enis tanaman lahan basah yang potensial dalam itoremediasi karena mempunyai biomassa akar yang tinggi dan mampu menyerap kontaminan di dalam tanah dan air yang $ukup dalam (*+SC, 200-3 Cha#dra da# 4adav, 2011).
&enanaman gelagah dapat dilakukan melalui bi#i (generati) maupun stek batang (egetati). &enanaman melalui bi#i kurang eekti karena keseragaman bibit tidak dapat dipertahankan, oleh karena itu dalam penelitian ini dipilih stek batang sehingga keseragaman pertumbuhan diharapkan dapat di#aga. ntuk mengoptimalkan pertumbuhan gelagah di$obakan
3 bagian batang yang berbeda yaitu bagian baah, tengah dan atas. &enambahan kompos (berbahan baku e$eng gondok) pada media pertumbuhan dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman. C$eng gondok dipilih sebagai bahan baku pembuatan kompos dikarenakan tanaman ini telah terbukti mempunyai kemampuan sebagai itoremediator termasuk untuk men#erap logam berat (Lu et al., 200-). =ombinasi antara pemilihan batang (ruas) terbaik untuk stek, penambahan kompos dan ketersediaan air di dalam media tumbuh akan menghasilkan pertumbuhan tanaman gelagah yang optimal sehingga penyerapan (pen#erapan) logam dari media
tanam ke dalam organ tanaman men#adi maksimal.
. Kul&ur Tuna! Scoparia Dulcis, Lindernia Anagalis,Lindernia Ciliata
&enyerap logam berat oleh tunas i# vitro 1nalisis kemampuan tunas Sco!aria dulcis,Li#der#ia a#agalis dan Li#der#ia ciliata terhadap penyerapan logam dilakukan dengan metode spektroskopi serapan atom (''1), yang dilakukan di "aboratorium &enelitian dan &engu#ian 5erpadu ("&&5) GM. %asil laboratorium menun#ukkan baha semua #enis tunas mempunyai kemampuan untuk menyerap logam 6r. 5unas Li#der#ia a#agalis mempunyai kemampuan penyerapan yang lebih tinggi dibandingkan tunas lainnya.
/aya serap terhadap &b oleh tunas Li#der#ia ciliata lebih tinggi dibandingkan Li#der#ia a#agalis. %al ini berbeda dengan Sco!aria dulcis yang tidak mempunyai kemampuan dalam menyerap &b. Meskipun demikian semua #enis tunas tidak mempunyai kemampuan dalam menyerap logam 6d. Menurut 5ai dan ieger (2002), tumbuhan mampu menghasilkan itokelatin dan metalotionin sebagai $ara untuk mempertahankan diri ketika sel-sel tumbuhan berada pada $ekaman logam berat. 4itokelatin adalah polipeptida yang berikatan dengan logam.
Ckspresi genetik untuk menghasilkan enim itokelatin sintase diperlukan sebagai upaya untuk membentuk itokelatin ketika tumbuhan berada pada $ekaman logam berat.
4itokelatin terakumulasi di dalam akuola sel-sel tumbuhan sebagai indikator dari $ekaman logam berat. 5umbuhan #uga mempunyai gen-gen yang mengkode pembentukan metalotionin seeprti halnya pada sel-sel hean. &ada #enis Arabido!sis sp. (rassi$a$eae) ditemukan ada 3 tipe gen metalotionin yang terdapat pada #aringan egetati, yaitu akar, batang
dan daun. M5. M52 dan M53 dan diekspresi salah satunya M52 yang berhubungan dengan toleransi terhadap 6u. Metalotionin berguna untuk mempertahankan sel dari proses kerusakan oksidati yang disebabkan oleh logam berat termasuk di dalamnya kerusakan gen-gen dan oksidasi protein beriktan dengan sulur. Meskipun demikian pengaturan toleransi sel-sel terhadap $ekaman logam berat masih terus dikembangkan sampai dengan saat ini (5ai dan ieger, 2002). erdasarkan data tersebut, diduga itoakelatin dan metalotionin belum sepenuhnya diproduksi oleh ketiga #enis tunas tersebut. %al ini tampak baha ketiga #enis tunas tidak mampu menyerap 6d.
d. Ru#)u& 0e&2er
'alah satu tanaman yang memiliki kemampuan hypera$$umulator adalah umput @etier (@etieria ianioides (".) *ash) karena mampu tumbuh pada tanah yang ter$emar logam berat. 5anaman ini memiliki perakaran yang kuat dan sangat pan#ang yang dapat men$apai 3 m sehingga sering digunakan sebagai tanaman konserasi tanah. &enelitian yang dilakukan 1ngin et al., (200!) dimana digunakan rumput etier sebagai tanaman hiperakumulator logam berat &b. /alam per$obaan ini digunakan asam humik sebagai agen pengkhelat untuk memobilisasi &b dalam tanah yang prinsip ker#anya seperti asam-asam organik
metabolit #amur. &er$obaan ini dilakukan pada tanah stortents yang ditanami rumput etier. 5anah diinkubasi dengan &b(*?3)2 dengan tara 0, 8, 0 dan !0 mg+kg selama sebulan kemudian ditanami dengan rumput etier. 1sam humik diberikan dengan tara 0, 00, 200 dan 00 mg+kg. &er$oban penggunan rumput etier untuk itoekstraksi dilakukan selama 0 hari. %asil dari per$oban menun#ukkan pemberian asam humik mengakibatkan #umlah &b pada bagian atas tanaman pada masing-masing tara perlakuan &b sama. ntuk #umlah &b pada bagian akar menun#ukkan ada perbedaan yang diakibatkan pemberian asam humik, hal ini berarti baha adanya perbedaan tara asam humik mengakibatkan mobilisasi &b yang berbeda sehingga membedakan keter sediaan &b pada #umlah &b yang diserap akar tanaman.
D. Peranan 6eol& Dala# Pen"endalan Lo"a# Bera&
1gar penyerapan 6d oleh tanaman dapat ditekan, antara lain dapat digunakan eolit. eolit memiliki muatan negati dengan struktur tiga dimensi dari 'i? dan 1l? tetrahedra memungkinkan untuk mengadsorpsi kation-kation, seperti 6d (eolite 1ustralia &5L, "5/, 200). %asil penelitian =apetanios dan "oiidou (2) menun#ukkan baha aplikasi eolit alam (6linoptilolite) bersama dengan kompos dan tanah memberikan kandungan logam berat pada tanaman tomat lebih rendah dan akan lebih rendah lagi #ika eolit diberikan dengan proporsi yang lebih tinggi. eolit alam ini sangat potensial dalam mengurangi ketersediaan *i dan 6d pada limbah lumpur (?uki dan Eard, 2003). 1plikasi eolit untuk meremediasi tanah ter$emar logam berat dipengaruhi oleh kondisi tanah tersebut, eolit yang digunakan baik #enis maupun takarannya.
eolit berasal dari bahasa Lunani yang bearti boli#g sto#es, yaitu asal kata dari eo (boil ) dan lithos ( sto#e). Istilah ini dikemukakan pertama kali oleh seorang ahli mineralogi 'edia, 1Jel 4redrik 6ronstedt sekitar tahun 78:. eolit mulai diproduksi dan mulai digunakan se$ara komersial di dunia pada tahun :0, tetapi di 5urki pertama ditemukan tahun 7. %ingga sekarang telah ada lebih dari 0 tipe eolit yang dilaporkan oleh kelompok peneliti yang berbeda. 1nali$ite, $linoptilolite, erionit, $habaite, mordenite dan philipsite merupakan mineral-mineral yang telah banyak dikenal. >uga telah lebih dari 80 eolite yang telah diasintesis, diantaranya adalah eolit 1, , L dan M'-8 (&olat et al., 200 Eikipedia, 2008). eolit tersusun dari pori-pori dan bagian po#ok tetrahedronaluminosilikat (1l? dan 'i?) yang bergabung membentuk rangka 3 dimensi (Gambar !a). 1danya struktur alumino-silikat ini, eolit memiliki muatan negati yang diseimbangkan dengan menarik kation bermuatan potiti (Gambar !b). eolit se$ara komersial biasanya digunakan sebagai absorbe#t (1methyst Galleries, In$., 8). /alam bidang pertanian, eolit digunakan sebagai pembaik tanah ( soil ame#dme#t ). eolit dapat meningkatkan eisiensi pemupukan, terutama * dan =, mengabsorpsi gas sehingga dapat menghilangkan bau, pengabsorpsi air yang tinggi sehingga dapat melindungi akar dari kekeringan, meningkatkan pertukaran ion terutama kation dan melepaskannya se$ara perlahan ( slo5 released ), memelihara aerasi kelembaban tanah dalam aktu lama (&olat, et al ., 200).
Gambar !. Ilustrasi struktur 3 dimensi dari eolit (a) dan eolit dengan kation yang di#erap (b)
1plikasi eolit pada tanaman sorghum sudangrass di niersitas 6olorado dapat meningkatkan hasil :8< dan meningkatkan penyerapan hara di #aringan tanaman $ontoh. /emikian #uga hasil per$obaan yang dilakukan di arooga, *e 'outh Eales pada tanaman arley, aplikasi eolit 28 kg ha- disertai dengan pemupukan & (diamonium osat) dapat meningkatkan hasil !<. &ada tanaman tomat dapat meningkatkan hasil 0< dan meningkatkan kualitas itamin (eolite 1ustralia &5L, "5/., 200). eolit dapat mengadsorpsi ion metal, seperti &b, 6d, 6u, *i sehingga digunakan dalam mengurangi kadar logam berat pada air limbah. eolit yang disintesa (M6M-22) memiliki kapasitas adsorpsi tertinggi dibandingkan eolit alam
(5erdkiatburana, et al., 200). erdasarkan kemampuan tersebut eolit #uga digunakan guna mengurangi penyerapan logam berat oleh tanaman.
%asil penelitian yang dilakukan oleh *oert#ahyani dan *unung 'ondari tahun 200 dengan #udul Cek 5akaran eolit 5erhadap &ertumbuhan =adar =admium &upus dan %asil 5anaman 'elada ( Lactuca sativa ".) pada 6ekaman "ogam erat =admium menyimpulkan baha a plikasi eolit dapat meningkatkan pertumbuhan tinggi tanaman dan #umlah daun tanaman selada pada tiap aktu pengamatan (Gambar dan 0). %al ini diduga dengan adanya pemberian eolit pada media tanam menyebabkan hara yang diberikan ke dalam tanah teradsorpsi dan akan dilepaskan se$ara perlahan-lahan. &elepasan hara se$ara perlahan akan men#amin terpenuhinya kebutuhan hara tanaman sehingga pertumbuhan tanaman men#adi lebih baik. 5akaran eolit : t ha- memberikan pertumbuhan lebih baik pada akhir pengamatan. Menurut &olat, et al.(200), eolit yang ditambahkan bersama pupuk membantu menahan hara pada one perakaran, mengurangi pen$u$ian hara seperti *, = sehingga kemampuan absorpsi akar meningkat, dan eolit dapat
melepaskan hara ketika dibutuhkan tanaman.
Gambar . 5inggi 5anaman 'elada @arietas Grand apids pada 5iap Eaktu &engamatan sebagai Cek &emberian eberapa 5akaran eolit
