PENGARUH MIKORIZA ARBUSKULAR TERHADAP PERTUMBUHAN DAN SERAPAN Pb DAN Cd TANAMAN Mucuna pruriens
PADA TANAH YANG DICEMARI LOGAM BERAT
TESIS
Oleh: RIZKY AMNAH
117001002
PROGRAM MAGISTER AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
PENGARUH MIKORIZA ARBUSKULAR TERHADAP PERTUMBUHAN DAN SERAPAN Pb DAN Cd TANAMAN Mucuna pruriens
PADA TANAH YANG DICEMARI LOGAM BERAT
TESIS
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Magister Pertanian pada Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
Oleh: RIZKY AMNAH
117001002
PROGRAM MAGISTER AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
LEMBAR PENGESAHAN
Judul Tesis : PENGARUH MIKORIZA ARBUSKULAR
TERHADAP PERTUMBUHAN DAN SERAPAN Pb DAN Cd TANAMAN Mucuna pruriens PADA TANAH YANG DICEMARI LOGAM BERAT
Nama Mahasiswa : Rizky Amnah Nomor Induk : 117001002
Program Studi : Agroekoteknologi
Menyetujui Komisi Pembimbing
Ketua
Prof. Dr. Ir. Asmarlaili S, MS, DAA.
Anggota
Prof. Dr. Ir. T. Sabrina, M. Sc.
Ketua Program Studi,
Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP.
Dekan Fakultas Pertanian,
Prof. Dr. Ir. Darma Bakti, MS.
Telah diuji pada
Tanggal 05 Februari 2015
PANITIA PENGUJI TESIS
KETUA : Prof. Dr. Ir. Asmarlaili S, MS, DAA. ANGGOTA : 1. Prof. Dr. Ir. T. Sabrina, M. Sc.
2. Dr. Deni Elfiati, SP, MP. 3. Dr. Ir. Hamidah Hanum, MP.
ABSTRAK
Rizky Amnah. Pengaruh Mikoriza Arbuskular Terhadap Pertumbuhan dan Serapan Pb dan Cd Tanaman Mucuna pruriens pada Tanah yang Dicemari Logam Berat. Dibimbing oleh Asmarlaili S sebagai ketua komisi pembimbing dan T. Sabrina sebagai anggota komisi pembimbing.
Logam berat Pb dan Cd merupakan salah satu penyebab menurunnya kualitas tanah dan bersifat meracun bagi tanaman. Logam ini tidak dapat didegradasi dan bersifat akumulatif. Mikoriza arbuskular sebagai agen untuk meningkatkan fitoremediasi pada lahan tercemar dinilai sangat penting. Mikoriza arbuskular dapat meningkatkan penyerapan logam berat oleh tanaman, mengurangi toksisitas dan meningkatkan toleransi tanaman pada tanah terkontaminasi logam berat. Tujuan penelitian ini adalah untuk melihat pengaruh mikoriza arbuskular terhadap pertumbuhan dan serapan logam Pb dan Cd tanaman
Mucuna pruriens yang tumbuh pada tanah yang dicemari logam berat. Penelitian ini dilaksanakan di Rumah Kasa Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan. Rancangan yang digunakan adalah Rancangan Acak Kelompok Faktorial dengan dua faktor, faktor pertama terdiri dari 2 taraf pemberian mikoriza arbuskular (tanpa mikoriza arbuskular dan pemberian mikoriza arbuskular) dan faktor kedua terdiri dari 6 perlakuan logam berat (tanpa logam berat, 400 ppm Pb, 600 ppm Pb, 800 ppm Pb, 400 ppm Pb + 70 ppm Cd dan 600 ppm Pb + 105 ppm Cd) dengan 3 ulangan. Tanaman dipanen setelah berumur 4 bulan setelah tanam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian mikoriza arbuskular dapat meningkatkan pertumbuhan serta serapan logam Pb dan Cd tanaman M. pruriens
secara nyata. Perlakuan logam berat menghambat pertumbuhan tanaman dengan pertumbuhan tanaman terendah terdapat pada perlakuan 600 ppm Pb + 105 ppm Cd. Serapan logam Pb tanaman M. pruriens tertinggi terdapat pada kombinasi perlakuan pemberian mikoriza arbuskular dan 800 ppm Pb. Serapan Cd tertinggi terdapat pada kombinasi perlakuan pemberian mikoriza arbuskular dan 600 ppm Pb + 105 ppm Cd.
ABSTRACT
Rizky Amnah. Effect of Arbuscular Mycorrhiza on Growth and Pb-Cd Uptake of Mucuna pruriens in Soil Contaminated by Heavy Metals. Supervised by Asmarlaili S and T. Sabrina.
Heavy metals is one of the causes of decreasing soil quality and toxicity for plant. Heavy metals can not be degraded and accumulate in soil and plant tissues. Arbuscular mycorrhiza is an agent for improving phytoremediation on contaminated soil. Arbuscular mycorrhiza can stimulate heavy metals uptake by plants, reduce toxicity and improve the plants tolerance in soil contaminated with heavy metals. The objective of this research was to observe the effects of arbuscular mycorrhiza on growth and Pb-Cd uptake of Mucuna pruriens plants that grow in the soil contaminated by Pb and Cd. This research was done at screen house of Agriculture Faculty, University of North Sumatra, Medan. The experiment design was arranged in factorial randomized block design, three replications with two factors: first factor was inoculation arbuscular mycorrhiza (uninoculated and inoculated arbuscular mycorrhiza) and second factor was heavy metal treatments (without heavy metal, 400 ppm Pb, 600 ppm Pb, 800 ppm Pb, 400 ppm Pb + 70 ppm Cd and 600 ppm Pb + 105 ppm Cd). The plants harvested 4 months after planting. Results of the experiment showed that inoculation of arbuscular mycorrhiza enhanced the growth and the uptake of Pb and Cd by M. pruriens significantly. Heavy metal treatments inhibited the plant growth with lowest growth at treatment 600 ppm Pb + 105 ppm Cd. Pb uptake by M. pruriens was highest in the combination treatment inoculated arbuscular mycorrhiza and 800 ppm Pb. Cd uptake was highest at treatment inoculated arbuscular mycorrhiza and 600 ppm Pb + 105 ppm Cd.
KATA PENGANTAR
Bismillāhirrohmānirrohīm,
Alhamdulillahirobbil’ālamīn. Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah
SWT Yang Maha Pengasih dan Maha Penyayang, atas limpahan rahmat dan
karunia-Nya penulis berhasil merampungkan tesis ini. Salawat dan salam kepada
junjungan dan tauladan umat, Nabi Muhammad SAW, kepada keluarga, sahabat,
serta pengikut-pengikut Beliau hingga akhir zaman.
Tesis ini berjudul Pengaruh Mikoriza Arbuskular Terhadap Pertumbuhan
dan Serapan Pb dan Cd Tanaman Mucuna pruriens pada Tanah yang Dicemari
Logam Berat. Selama melakukan penelitian dan penulisan tesis ini, penulis
banyak memperoleh bantuan moril dan materil dari berbagai pihak. Pada
kesempatan ini, penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Prof. Dr. Ir. Asmarlaili S, MS, DAA dan Prof. Dr. Ir. T. Sabrina, M. Sc selaku
dosen pembimbing yang telah dengan sabar memberikan bimbingan, arahan
dan fikiran mulai persiapan penelitian hingga penulisan tesis ini.
2. Dr. Deni Elfiati, SP, MP., Dr. Ir. Lollie Agustina P. Putri, MSi., Dr. Ir.
Hamidah Hanum, MP dan Dr. Revandy Iskandar Damanik, MSc selaku dosen
penguji yang telah memberi saran dan ilmu dalam penyempurnaan tesis ini.
3. Ayah dan Ibu, Bang Hamdan dan kedua adikku, Rezha dan Tina, yang telah
memberikan dukungan dan mengiringi ananda dengan do’a dan kasih sayang.
4. Teman-teman serta staf tata usaha dan laboratorium yang telah membantu
penulis dalam menyelesaikan tesis ini.
5. Semua pihak yang telah membantu dalam penelitian dan penulisan tesis ini
Penulis menyadari tesis ini masih banyak memiliki kekurangan dan jauh dari
kesempurnaan. Penulis berharap tesis ini bisa bermanfaat bagi seluruh pembaca.
Semoga Allah SWT melimpahkan rahmad dan karunia-Nya bagi kita semua.
Aamiin.
Medan, Maret 2014
RIWAYAT HIDUP
Penulis lahir pada tanggal 30 Agustus 1986 di Padangsidimpuan, Propinsi
Sumatera Utara, sebagai putri kedua dari empat bersaudara dari Ayah bernama
Pamusuk Harahap, S.Pd dan Ibu bernama Qanitah Nasution, S.Pd.
Setelah lulus dari Taman Kanak-kanak Aisyiyah Bustanul Athfal pada
tahun 1993, penulis melanjutkan pendidikan di SD Negeri No. 145565 Losung
Batu, lulus tahun 1999 dan Madrasah Ibtidaiyah Swasta Nurul Iman Losung Batu,
lulus tahun 1998. Penulis kemudian melanjutkan sekolah di SMP Negeri 4
Padangsidimpuan. Pada tahun 2002, penulis diterima di SMA Negeri 4
Padangsidimpuan. Setelah lulus SMA pada tahun 2005, penulis melanjutkan
pendidikan di IPB melalui Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) dan diterima di
Fakultas Pertanian, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan. Pada tahun
2011 penulis melanjutkan pendidikan S2 pada Program Magister
Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara.
DAFTAR ISI
Hal.
ABSTRAK ... i
ABSTRACT ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
RIWAYAT HIDUP ... v
DAFTAR ISI ... vi
DAFTAR TABEL ... viii
DAFTAR GAMBAR ... ix
DAFTAR LAMPIRAN ... x
PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1
Tujuan Penelitian ... 3
Hipotesa Penelitian ... 3
Manfaat Penelitian ... 3
TINJAUAN PUSTAKA Mikoriza Arbuskular (MA) ... 4
Logam Timbal (Pb) dan Kadmium (Cd) ... 7
Bioremediasi ... 9
Mucuna pruriens ... 11
BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu ... 13
Bahan dan Alat ... 13
Metode Penelitian ... 13
Pelaksanaan Penelitian ... 15
Pengambilan Contoh Tanah ... 15
Analisis Tanah Pendahuluan ... 15
Persiapan Lahan ... 16
Perbanyakan Mikoriza Arbuskular ... 16
Persiapan Bibit Tanaman Mucuna pruriens Bermikoriza ... 17
Persiapan Tanah Tercemar Pb dan Cd ... 17
Aplikasi Bibit Tanaman Mucuna pruriens Bermikoriza pada Tanah Tercemar Pb dan Cd ... 18
Pemeliharaan Tanaman... 18
Pemanenan ... 18
Parameter Pengamatan ... 19
pH H2O Tanah ... 19
Kadar Pb dan Cd (ppm) Total Tanah Setelah Panen ... 19
Kadar Pb dan Cd (ppm) Tajuk dan Akar Tanaman Mucuna pruriens Setelah Panen ... 19
Serapan Pb dan Cd (mg/tanaman) Tajuk dan Akar Tanaman Mucuna pruriens ... 19
Berat Kering Tajuk dan Akar (g) ... 20
Derajat Infeksi Mikoriza (%) ... 20
Persentase Peningkatan Serapan Pb dan Cd pada Tajuk dan Akar Tanaman Mucuna pruriens Akibat Pemberian Mikoriza Arbuskular (MA) ... 20
Berat Kering Bintil (g/tanaman) ... 21
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil ... 22
pH H2O Tanah ... 22
Derajat Infeksi Mikoriza (%) ... 23
Pertumbuhan Tanaman ... 25
Kadar Pb dan Cd (ppm) Total Tanah Setelah Panen ... 27
Kadar Pb dan Cd (ppm) Tajuk dan Akar Tanaman Mucuna pruriens Setelah Panen ... 28
Serapan Pb dan Cd (mg/tanaman) Tajuk dan Akar Tanaman Mucuna pruriens ... 31
Persentase Peningkatan Serapan Pb dan Cd pada Tajuk dan Akar Tanaman Mucuna pruriens Akibat Pemberian Mikoriza Arbuskular (MA) ... 33
Berat Kering Bintil (g/tanaman) ... 34
Pembahasan ... 36
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ... 48
Saran ... 48
DAFTAR TABEL
No. Hal.
1 Konsentrasi maksimum logam berat di dalam tanah (mg kg-1 tanah)…. 8
2. Kadar logam berat dalam tanah sebagai dasar untuk pembersihan (The
US Environmental Protection Agency) ... 9
3. Jenis analisis tanah pendahuluan dan metode yang digunakan ... 16
4. Nilai pH awal tanah, pH setelah satu minggu pemberian logam berat
dan setelah panen akibat pemberian mikoriza arbuskular, logam berat
dan interaksinya ... 22
5. Derajat infeksi (%) akibat pemberian mikoriza arbuskular, logam berat dan interaksinya ... 24
6. Berat basah tajuk (g), berat kering tajuk (g), berat basah akar (g) dan berat kering akar (g) akibat pemberian mikoriza arbuskular, logam berat dan interaksinya ... 26
7. Kadar Pb dan Cd (ppm) total tanah setelah panen akibat pemberian mikoriza arbuskular, logam berat dan interaksinya ... 28
8. Kadar Pb dan Cd (ppm) tajuk dan akar tanaman Mucuna pruriens
akibat pemberian mikoriza arbuskular, logam berat dan interaksinya .... 29
9. Serapan Pb dan Cd (mg/tanaman) tajuk dan akar tanaman Mucuna pruriens akibat pemberian mikoriza arbuskular, logam berat dan interaksinya ... 32
10. Berat kering bintil akar tanaman Mucuna pruriens akibat pemberian mikoriza arbuskular dan logam berat ... 34
DAFTAR GAMBAR
No. Hal.
1. Persentase peningkatan serapan logam berat Pb dan Cd pada tajuk
dan akar tanaman Mucuna pruriens akibat pemberian mikoriza
DAFTAR LAMPIRAN
No. Hal
1 Data analisis awal tanah …. ... 54
2. Penetapan derajat infeksi mikoriza arbuskular ... 54
3. Analisis Pb dan Cd total dalam tanah ... 55
4. Analisis kadar dan serapan Pb dan Cd pada tajuk dan akar tanaman Mucuna pruriens ... 56
5. Data pH tanah setelah satu minggu pemberian logam berat ... 57
6. Daftar sidik ragam pH tanah setelah satu minggu pemberian logam berat ... 57
7. Data pH tanah setelah panen ... 58
8. Daftar sidik ragam pH tanah setelah panen... 58
9. Data derajat infeksi (%) ... 59
10. Daftar sidik ragam derajat infeksi (%) ... 59
11. Data berat basah tajuk (g) ... 60
12. Daftar sidik ragam berat basah tajuk (g) ... 60
13. Data berat kering tajuk (g) ... 61
14. Daftar sidik ragam berat kering tajuk (g) ... 61
15. Data berat basah akar (g) ... 62
16. Daftar sidik ragam berat basah akar (g) ... 62
17. Data berat kering akar (g) ... 63
18. Daftar sidik ragam berat kering akar (g) ... 63
19. Data Pb total tanah setelah panen (ppm) ... 64
20. Daftar sidik ragam Pb total tanah setelah panen (ppm) ... 64
21. Data Cd total tanah setelah panen (ppm) ... 65
22. Daftar sidik ragam Cd total tanah setelah panen (ppm) ... 65
24. Daftar sidik ragam kadar Pb tajuk Mucuna pruriens (ppm) ... 66
25. Data kadar Cd tajuk Mucuna pruriens (ppm) ... 67
26. Daftar sidik ragam kadar Cd tajuk Mucuna pruriens (ppm) ... 67
27. Data kadar Pb akar Mucuna pruriens (ppm) ... 68
28. Daftar sidik ragam kadar Pb akar Mucuna pruriens (ppm) ... 68
29. Data kadar Cd akar Mucuna pruriens (ppm) ... 69
30. Daftar sidik ragam kadar Cd akar Mucuna pruriens (ppm) ... 69
31. Data serapan Pb tajuk Mucuna pruriens (mg/tanaman) ... 70
32. Daftar sidik ragam serapan Pb tajuk Mucuna pruriens (mg/tanaman) .. 70
33. Data serapan Cd tajuk Mucuna pruriens (mg/tanaman) ... 71
34. Daftar sidik ragam serapan Cd tajuk Mucuna pruriens (mg/tanaman) .. 71
35. Data serapan Pb akar Mucuna pruriens (mg/tanaman) ... 72
36. Daftar sidik ragam serapan Pb akar Mucuna pruriens (mg/tanaman) ... 72
37. Data serapan Cd akar Mucuna pruriens (mg/tanaman) ... 73
38. Daftar sidik ragam serapan Cd akar Mucuna pruriens (mg/tanaman) ... 73
39. Data berat kering bintil akar (g/tanaman) ... 74
40. Daftar sidik ragam berat kering bintil akar (g/tanaman) ... 74
41. Kriteria pH Tanah ... 75
ABSTRAK
Rizky Amnah. Pengaruh Mikoriza Arbuskular Terhadap Pertumbuhan dan Serapan Pb dan Cd Tanaman Mucuna pruriens pada Tanah yang Dicemari Logam Berat. Dibimbing oleh Asmarlaili S sebagai ketua komisi pembimbing dan T. Sabrina sebagai anggota komisi pembimbing.
Logam berat Pb dan Cd merupakan salah satu penyebab menurunnya kualitas tanah dan bersifat meracun bagi tanaman. Logam ini tidak dapat didegradasi dan bersifat akumulatif. Mikoriza arbuskular sebagai agen untuk meningkatkan fitoremediasi pada lahan tercemar dinilai sangat penting. Mikoriza arbuskular dapat meningkatkan penyerapan logam berat oleh tanaman, mengurangi toksisitas dan meningkatkan toleransi tanaman pada tanah terkontaminasi logam berat. Tujuan penelitian ini adalah untuk melihat pengaruh mikoriza arbuskular terhadap pertumbuhan dan serapan logam Pb dan Cd tanaman
Mucuna pruriens yang tumbuh pada tanah yang dicemari logam berat. Penelitian ini dilaksanakan di Rumah Kasa Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan. Rancangan yang digunakan adalah Rancangan Acak Kelompok Faktorial dengan dua faktor, faktor pertama terdiri dari 2 taraf pemberian mikoriza arbuskular (tanpa mikoriza arbuskular dan pemberian mikoriza arbuskular) dan faktor kedua terdiri dari 6 perlakuan logam berat (tanpa logam berat, 400 ppm Pb, 600 ppm Pb, 800 ppm Pb, 400 ppm Pb + 70 ppm Cd dan 600 ppm Pb + 105 ppm Cd) dengan 3 ulangan. Tanaman dipanen setelah berumur 4 bulan setelah tanam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian mikoriza arbuskular dapat meningkatkan pertumbuhan serta serapan logam Pb dan Cd tanaman M. pruriens
secara nyata. Perlakuan logam berat menghambat pertumbuhan tanaman dengan pertumbuhan tanaman terendah terdapat pada perlakuan 600 ppm Pb + 105 ppm Cd. Serapan logam Pb tanaman M. pruriens tertinggi terdapat pada kombinasi perlakuan pemberian mikoriza arbuskular dan 800 ppm Pb. Serapan Cd tertinggi terdapat pada kombinasi perlakuan pemberian mikoriza arbuskular dan 600 ppm Pb + 105 ppm Cd.
ABSTRACT
Rizky Amnah. Effect of Arbuscular Mycorrhiza on Growth and Pb-Cd Uptake of Mucuna pruriens in Soil Contaminated by Heavy Metals. Supervised by Asmarlaili S and T. Sabrina.
Heavy metals is one of the causes of decreasing soil quality and toxicity for plant. Heavy metals can not be degraded and accumulate in soil and plant tissues. Arbuscular mycorrhiza is an agent for improving phytoremediation on contaminated soil. Arbuscular mycorrhiza can stimulate heavy metals uptake by plants, reduce toxicity and improve the plants tolerance in soil contaminated with heavy metals. The objective of this research was to observe the effects of arbuscular mycorrhiza on growth and Pb-Cd uptake of Mucuna pruriens plants that grow in the soil contaminated by Pb and Cd. This research was done at screen house of Agriculture Faculty, University of North Sumatra, Medan. The experiment design was arranged in factorial randomized block design, three replications with two factors: first factor was inoculation arbuscular mycorrhiza (uninoculated and inoculated arbuscular mycorrhiza) and second factor was heavy metal treatments (without heavy metal, 400 ppm Pb, 600 ppm Pb, 800 ppm Pb, 400 ppm Pb + 70 ppm Cd and 600 ppm Pb + 105 ppm Cd). The plants harvested 4 months after planting. Results of the experiment showed that inoculation of arbuscular mycorrhiza enhanced the growth and the uptake of Pb and Cd by M. pruriens significantly. Heavy metal treatments inhibited the plant growth with lowest growth at treatment 600 ppm Pb + 105 ppm Cd. Pb uptake by M. pruriens was highest in the combination treatment inoculated arbuscular mycorrhiza and 800 ppm Pb. Cd uptake was highest at treatment inoculated arbuscular mycorrhiza and 600 ppm Pb + 105 ppm Cd.
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pencemaran oleh logam berat merupakan salah satu penyebab penting
menurunnya fungsi dan produktivitas tanah. Logam berat secara alamiah berada di
alam dan bersifat persisten. Berbagai aktivitas manusia menyebabkan konsentrasi
logam berat menjadi meningkat melebihi batas toleransinya di dalam tanah.
Berbagai sumber logam berat antara lain kegiatan pertambangan dan peleburan
bijih logam, kegiatan perindustrian, penggunaan bahan bakar fosil serta
pembuangan limbah rumah tangga.
Pb dan Cd merupakan logam berat yang umum dijumpai dalam tanah
tercemar. Pencemaran Cd terjadi di Kabupaten Brebes dan Tegal mencakup
wilayah seluas 16.697 Ha (Adiningsih et al., 2003). Kandungan Cd bawang merah
di daerah tersebut dianggap telah melebihi ambang batas pencemaran Cd. Brebes
dan Tegal merupakan pemasok bawang merah bagi beberapa daerah di Indonesia.
Kegiatan industri pada dasarnya membuang limbah ke sungai yang
berpotensi mencemari lahan-lahan pertanian. Selain itu, Penggunaan pupuk dan
pestisida yang intensif dalam jangka panjang dapat menyebabkan pencemaran
logam berat sehingga menurunan kualitas tanaman. Sayuran yang diperoleh dari
sentra produksi di Jawa Barat dan Jawa Timur menunjukkan adanya cemaran
logam Pb. Pada lahan pertanian kentang Pangalengan, Jawa Barat terukur
tercemar Cd. Kandungan Cd pada lahan tersebut telah melebihi ambang batas
konsentrasi Cd dalam tanah (Kusdianti et al., 2014).
Pb dan Cd merupakan polutan berbahaya penyebab penurunan kualitas
dalam tanah dan jaringan tanaman. Keberadaan logam tersebut dalam bahan
makanan dapat membahayakan kesehatan manusia. Menurut Darmono (1995), Cd
dapat menyebabkan kerusakan ginjal, hati, dan jaringan. Sedangkan Pb
menyebabkan penurunan daya tahan tubuh dan kerusakan sistem saraf.
Lahan-lahan tercemar logam berat perlu diperbaiki untuk meningkatkan
kualitas tanah dan menghindari bahaya logam berat bagi kesehatan. Salah satu
langkah yang dapat dilakukan yaitu bioremediasi menggunakan Mikoriza
Arbuskular (MA). Saat ini potensi mikoriza sebagai agen untuk meningkatkan
fitoremediasi pada lahan tercemar dinilai sangat penting. Mikoriza Arbuskular
dapat menstimulasi penyerapan logam berat oleh tanaman, mengurangi toksisitas
dan meningkatkan toleransi tanaman pada tanah terkontaminasi logam berat.
Mikoriza Arbuskular dapat meningkatkan toleransi tanaman pada tanah
terkontaminasi logam berat dengan cara khelasi logam berat pada dinding sel hifa
dan menghasilkan sejumlah asam organik. MA juga dapat menyokong
pertumbuhan tanaman melalui perbaikan struktur tanah, peningkatan serapan
unsur hara tanaman terutama P, ketahanan terhadap patogen dan kekeringan.
Penggunaan Mucuna pruriens sebagai tanaman inang bagi MA dalam
proses bioremediasi diharapkan mampu menurunkan kadar logam berat dalam
tanah melalui penyerapannya ke akar atau tajuk tanaman yang dimediasi oleh
MA. Dengan demikian, diharapkan proses bioremediasi nantinya akan lebih
mudah dan murah untuk diaplikasikan pada lahan-lahan tercemar logam berat.
Berdasarkan uraian diatas, penulis tertarik untuk melakukan penelitian
tentang pengaruh MA terhadap pertumbuhan dan serapan Pb dan Cd tanaman M.
Tujuan Penelitian
1. Melihat pengaruh Mikoriza Arbuskular terhadap pertumbuhan dan serapan Pb
dan Cd tanaman Mucuna pruriens pada tanah yang dicemari logam berat.
2. Melihat pengaruh perlakuan logam berat terhadap pertumbuhan dan serapan Pb
dan Cd tanaman Mucuna pruriens pada tanah yang dicemari logam berat.
3. Melihat pengaruh interaksi antara Mikoriza Arbuskular dengan perlakuan
logam berat terhadap pertumbuhan dan serapan logam Pb dan Cd tanaman
Mucuna pruriens pada tanah yang dicemari logam berat.
Hipotesa Penelitian
1. Mikoriza Arbuskular meningkatkan pertumbuhan dan serapan logam Pb dan
Cd tanaman Mucuna pruriens pada tanah yang dicemari logam berat.
2. Perlakuan logam berat menurunkan pertumbuhan dan meningkatkan serapan
logam Pb dan Cd tanaman Mucuna pruriens pada tanah yang dicemari logam
berat.
3. Terdapat interaksi antara Mikoriza Arbuskular dengan perlakuan logam berat
terhadap pertumbuhan dan serapan logam Pb dan Cd tanaman Mucuna
pruriens pada tanah yang dicemari logam berat.
Manfaat Penelitian
1. Sebagai sumber informasi tentang manfaat Mikoriza Arbuskular sebagai agen
bioremediasi pada lahan-lahan tercemar logam berat dengan menggunakan
TINJAUAN PUSTAKA
Mikoriza Arbuskular (MA)
Sebagian besar akar dari berbagai spesies tanaman pada lingkungan alami
maupun budidaya membentuk suatu hubungan simbiosis salah satunya mikoriza.
Pada lingkungan alami, hampir 80% akar tanaman membentuk asosiasi mikoriza.
Terdapat dua tipe utama mikoriza yang umum ditemukan yaitu: endomikoriza dan
ektomikoriza. Kelompok tumbuhan yang membentuk arbuskula mikoriza antara
lain Graminae, Leguminosa, Solanaceae, Liliaceae, Compoceae, tanaman
pertanian dan hortikultura (Hanafiah et al., 2009).
Akar tanaman dapat terinfeksi oleh hifa MA yang berasal dari propagul
yang terdapat di dalam tanah seperti spora, struktur cendawan yang dorman, atau
berasal dari akar tanaman lain yang terinfeksi. Derajat infeksi akar dipengaruhi
oleh jenis cendawan dan lingkungan seperti pH, temperatur, kelembaban,
pestisida dan kandungan unsur hara. Tingginya kadar inokulum dalam tanah dapat
meningkatkan derajat infeksi akar sampai titik optimum tertentu (Wood, 1995).
Hubungan simbiosis antara MA dan akar tanaman dapat memperbaiki
pertumbuhan tanaman terutama pada tanah-tanah miskin hara seperti Ultisol.
Keuntungan penggunaan MA bagi perbaikan pertumbuhan tanaman antara lain:
meningkatkan ketersediaan unsur hara bagi tanaman, ketahanan terhadap penyakit
(Borowicz, 2001), perbaikan struktur makro dan mikroagregat tanah (Gamal,
2005), menghasilkan enzim fosfatase yang dapat meningkatkan ketersediaan P
(Bolan, 1991), serta mampu meningkatkan penyerapan air bagi tanaman sebagai
gantinya MA mendapatkan karbohidrat dari tanaman inang (Hanafiah et al.,
Terdapat 4 faktor yang mempengaruhi keefektifan MA, yaitu (i)
kemampuan untuk membentuk hifa yang ekstensif dan penyebaran hifa yang baik
dalam tanah, (ii) kemampuan untuk menginfeksi pada seluruh sistem perakaran,
(iii) kemampuan untuk menyerap P dari tanah, dan (iv) umur dari mekanisme
transport sepanjang hifa ke dalam akar tanaman (Abbott dan Robson, 1982 dalam
Delvian, 2003).
Selain hubungan saling menguntungkan antara tanaman dan mikoriza
tersebut, fungsi lain MA sebagai agen bioremediasi pada tanah-tanah tercemar
logam berat telah banyak diteliti. Dalam hal ini MA dapat memodifikasi respon
tanaman terhadap kelebihan logam berat dalam tanah. Dalam penelitiannya, Wang
et al. (2007) memperoleh bahwa kadar Cu, Zn, Pb dan Cd pada tajuk serta serapan
logam tersebut pada akar dan tajuk tanaman jagung meningkat dengan adanya
inokulasi MA (Gigaspora margarita ZJ37, Gigaspora decipens ZJ38,
Scutellospora gilmori ZJ39, Acaulospora spp. dan Glomus spp.) Penggunaan
tanaman hiperakumulator dan MA dapat meningkatkan potensi proses
bioremediasi (fitoekstraksi) lahan tercemar logam berat (Gaur dan Adholeya,
2004).
Mikoriza arbuskular dapat menurunkan penyerapan logam berat oleh
tanaman (Janouskova et al., 2005; Li et al., 2009). Mikoriza Arbuskular mampu
menurunkan penyerapan logam berat oleh tanaman karena hifa MA dapat
berkontribusi dalam penyerapan dan pendistribusian logam berat ke akar tanaman,
seperti unsur mikro Cu, Zn, tak terkecuali Cd yang bersifat toksik. Terjadi
pemisahan logam berat oleh granul polyphosphate yang terdapat pada bagian
logam berat tersebut ke bagian tanaman yang menyebabkan terjadinya akumulasi
dalam mikoriza (Shetty et al., 1994). Penyerapan logam berat ke dalam hifa
dipengaruhi oleh khitin pada dinding hifa yang berperan penting dalam
pengikatan logam (Zhou, 1999). Pada kasus ini, MA dapat berkontribusi dalam
proses fitostabilisasi melalui proses retensi logam berat dalam akar dan
meningkatkan adaptasi tanaman terhadap stress lingkungan.
Selain menyimpan logam berat di dalam hifa, MA juga mengembangkan
beberapa mekanisme toksisitas melalui imobilisasi logam berat oleh molekul
intrasel (fitokelatin dan metalotionin) dan imobilisasi logam berat oleh molekul
ekstraseluler (asam-asam organik) (Baldrian, 2003).
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam penggunaan mikoriza sebagai agen
bioremediasi pada tanah tercemar logam berat yaitu: (1) tingkat toleransi MA
terhadap logam berat, (2) tingkat toleransi tanaman inang terhadap logam berat,
(3) sifat-sifat tanah (pH, kelembaban, suhu dan nutrisi), (4) kadar logam berat dan
lamanya terpapar, dan (5) ketersediaan dan sifat logam berat (Khade dan
Adholeya, 2007).
Kolonisasi MA menunjukkan adanya penundaan, penurunan, dan
perusakan dengan tingginya konsentrasi logam berat. Besarnya derajat infeksi MA
pada akar tanaman pada tanah tercemar logam berat berbeda-beda untuk setiap
jenis dan konsentrasi logam berat. Setiap MA memiliki sensifitas yang berbeda
terhadap logam berat. Dari hasil penelitian Liao et al. (2003) didapatkan bahwa
Acaulospora laevis lebih sensitif terhadap Cu dan Cd dibandingkan Glomus
Pada dasarnya hubungan simbiosis MA sangat bervariasi diantara spesies
tanaman. Respon tanaman bisa positif (mutualisme), netral, dan negatif
(parasitisme). Hubungan simbiosis merupakan hubungan yang berlanjut dari
parasitisme menuju mutualisme (Bardgett, 2005).
Logam Timbal (Pb) dan Kadmium (Cd)
Timbal dan Kadmium merupakan polutan yang umum terdapat pada
lahan-lahan bekas tambang, limbah industri, polutan dari asap kenderaan dan
bahan-bahan agrokimia (pupuk dan pestisida). Timbal (Pb) merupakan unsur
logam dengan nomor atom 82, bobot atom 207,20, titik leleh 328 oC, dan titik
didih 1740 oC. Kandungan rata-rata Pb dalam kerak bumi adalah 12,5 ppm. Pb
merupakan logam lunak berwarna abu-abu kebiruan mengkilat serta mudah
dimurnikan dari pertambangan (Lahuddin, 2011).
Kadmium (Cd) merupakan unsur logam yang memiliki nomor atom 48,
bobot atom 112,41, titik leleh 320,9 oC, dan titik didih 767 oC. Kandungan
rata-rata Cd dalam kerak bumi adalah 0,15 ppm. Cd biasa ditemukan sebagai mineral
yang terikat dengan unsur lain seperti oksigen, klorin, atau sulfur (Notodarmojo,
2005).
Timbal dan kadmium merupakan polutan berbahaya bagi kesehatan. Pb
dan Cd masuk ke dalam tubuh melalui saluran pencernaan dan saluran
pernapasan. Toksisitas Pb dalam tubuh menyebabkan gangguan pada kecerdasan
anak, tulang, darah, ginjal, liver, otak, reproduksi, jantung (Linder, 1992).
Kadmium beresiko tinggi terhadap pembuluh darah. Akumulasi pada
tubuh diabsorbsi sekitar 5-10% dan dieliminasi terutama melalui urin. Absorbsi
Cd dipengaruhi oleh faktor diet seperti intake protein, kalsium, dan vitmin D.
Proporsi yang besar adalah absorbsi melalui pernafasan yaitu antara 10-40%
tergantung keadaan fisik (Sudarmadji et al., 2006).
Pada tanaman, logam berat dapat masuk ke dalam jaringan melalui akar
dan stomata (Alloway, 1990). Pada dasarnya logam berat seperti Fe, Mn, Cu, Ni
dan Zn merupakan unsur essensial yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah kecil
namun dalam konsentrasi tinggi dapat menghambat pertumbuhan tanaman. Lain
halnya dengan Pb dan Cd, kedua logam tersebut bukan unsur essensial bagi
tanaman. Logam Pb dan Cd bersifat toksik yang dapat menghambat pertumbuhan
tanaman (Janouskova et al., 2005). Rendahnya pertumbuhan tanaman akibat
logam berat disebabkan karena adanya penurunan kandungan klorofil tanaman
(Olivares, 2003), denaturasi protein dan penghambatan terhadap aktivitas enzim
(Ahemad, 2012).
Konsentrasi maksimal Pb di dalam tanah yaitu sebesar 300 ppm, dan Cd
sebesar 3 ppm (Tabel 1). Salah satu petunjuk yang dapat digunakan sebagai dasar
untuk membersihkan logam berat di dalam tanah terdapat pada Tabel 2 di bawah.
Pada tabel tersebut, batas maksimum cemaran Pb dalam tanah sebesar 400 mg/kg
dan Cd 70 mg/kg.
Tabel 1. Konsentrasi maksimum logam berat di dalam tanah (mg kg-1 tanah)
Metal Cd Zn Cu Pb Ni
Konsentrasi Maksimum 3 300 140 300 75
Sumber: Wild, 1993 dalam Wood, 1995.
Tabel 2. Kadar logam berat dalam tanah sebagai dasar untuk pembersihan (The US Environmental Protection Agency)
Unsur Kadar dalam Tanah
(mg/kg)
Cu -
Cd 70
Cr 230
Ni 1600
Pb 400
Zn 23,600
Sumber: Grubinger dan Ross, University of Vermont
Bioremediasi
Bioremediasi lahan tercemar logam berat merupakan suatu proses
membersihkan (cleanup) lahan dari bahan-bahan pencemar secara biologi atau
dengan menggunakan organisme hidup baik mikroorganisme maupun tumbuhan.
Terdapat beberapa tekhnik yang telah diaplikasikan dalam remediasi tanah
terkontaminasi logam berat, yaitu vitrifikasi, landfilling, kimia, elektrokinetik, dan
fitoremediasi (Moenir, 2010).
Secara umum, sangat sulit mengeliminasi logam berat dari lingkungan.
Logam berat seperti Pb dan Cd adalah unsur alami yang terdapat dalam tanah, air,
organisme hidup dan bersifat stabil yang tidak bisa rusak atau hancur melalui
aktivitas biologi seperti halnya kebanyakan pestisida. Oleh karena itu, terdapat
kecenderungan untuk menumpuk di dalam tanah (Wood, 1995).
Keberhasilan suatu proses bioremediasi dipengaruhi oleh jenis dan sifat
logam berat, konsentrasi logam berat, potensi mikroba (Khade dan Adholeya,
2007) serta pengaruh lingkungan seperti pH, temperatur, nutrisi dan kelembaban
Dalam proses bioremediasi, mikroorganisme menggunakan kontaminan
sebagai nutrisi atau sumber energi. Aktivitas bioremediasi memerlukan adanya
suplemen nutrisi (N dan P), penerima elektron (oksigen) dan substrat (metan,
fenol, dan toluene) atau adanya kemampuan katalitik mikroba (Ma et al., 2007).
Terdapat berbagai cara yang dapat dilakukan dalam proses bioremediasi
diantaranya penggunaan mikroorganisme seperti bakteri dan jamur
(bioaugmentasi) dan penggunaan tanaman (fitotoremediasi). Proses fitoremediasi
dibagi menjadi rhizofiltration, phytostabilization dan phytoextractioan.
Rhizofiltration yaitu adsorpsi kontaminan pada akar tanaman atau absorpsi
kontaminan dalam akar tanaman. Phytostabilization yaitu penggunaan tanaman
perennial, tidak dipanen untuk menstabilkan atau mengimmobilisasi kontaminan
dalam tanah. Sedangkan phytoextractioan merupakan proses menumbuhkan
tanaman pada tanah terkontaminasi logam. Akar tanaman kemudian
mentranslokasikan logam ke bagian tajuk. Tanaman kemudian dipanen dan
dijadikan abu atau dikomposkan untuk mendaur logam. Abu tanaman yang telah
dibakar kemudian dibuang ke tempat pembuangan khusus (USDA, 2000).
Fitoremediasi umum digunakan pada tanah-tanah tercemar karena
memiliki berbagai keuntungan yaitu: biaya relatif lebih murah, dampak bagi
lingkungan rendah, dapat memperbaiki struktur tanah, meningkatkan aktivitas
biologi tanah dan dapat diaplikasikan dalam skala luas. Terdapat sejumlah
tanaman yang mampu beradaptasi terhadap lingkungan marginal dan ekstrim
seperti tanah tercemar logam berat. Tanaman tersebut mampu menyerap dan
mengganggu kehidupannya yang dikenal sebagai tanaman hiperakumulator
(Baker, 1999).
Penggunaan MA sebagai agen bioremediasi telah banyak diketahui dapat
meningkatkan serapan logam oleh tanaman. Proses remediasi oleh tumbuhan
yang difasilitasi mikoriza didasarkan pada prinsip menyerap dan
mengimmobilisasikan logam berat di dalam tanaman atau hifa. Selain
meningkatkan serapan logam, MA juga dapat menghindarkan tanaman dari
keracunan logam berat, menyokong pertumbuhan tanaman dan dapat
memperbaiki keseimbangan pengambilan nutrisi tanaman yang tidak setimbang
akibat adanya logam berat (Alori dan Fawole, 2012).
Mucuna pruriens
Mucuna merupakan genus tanaman yang memiliki 30 spesies yang
menyebar di daerah tropik dan sub tropik. Di Indonesia, tanaman ini dikenal
dengan sebutan Karabenguk. Pada kondisi alami, Mucuna pruriens merupakan
tanaman tahunan yang agresif dengan pertumbuhan dan penyebaran yang cepat.
Menurut Sharma et al. (2012), M. pruriens memiliki batang utama yang tebal
serta memiliki akar dengan diameter mencapai 7 mm atau lebih dengan warna
coklat tua hingga hitam.
Mucuna berasal dari Malaysia, Cina dan India. Genus Mucuna meliputi
spesies tanaman annual dan perennial. Pada kondisi tanah yang subur, Mucuna
dapat membentuk percabangan dan sulur dengan panjang 3 sampai 18 meter,
daunnya trifoliate dan bersifat thermonastik, bunga berwarna ungu dengan
melalui biji atau stek batang. Akar adventif dapat terbentuk pada sulur yang
menyentuh tanah. Bintil dapat terbentuk pada akar tanaman dengan bentuk yang
tidak beraturan. Menurut Pugalenthi et al. (2005), mucuna tumbuh baik pada
temperatur 18,7 oC hingga 30 oC, toleran terhadap kekeringan tetapi kurang
toleran terhadap kelembaban yang berlebih, dapat tumbuh pada tanah dengan
kisaran pH 4,5-7,7 serta dapat menghasilkan biomassa kering hingga 10 ton/ha.
M. pruriens banyak digunakan sebagai sumber alternatif protein yang
diolah secara tradisional atau digunakan sebagai pakan ternak. Dibidang
pertanian, mucuna banyak digunakan sebagai tanaman penutup tanah dan tanaman
rotasi dalam mensuplai nitrogen tanah dan menghasilkan bahan organik
(Mulvaney et al., 2009), untuk manajemen hama dan pathogen, dan untuk
mengontrol gulma (Suresh et al., 2010). Sedangkan secara medis, M. pruriens
digunakan sebagai obat anti parkinsons karena mengandung senyawa
3,4-dihydroxy-L-phenylalanine (L-DOPA) pada bijinya (Ratnaningsih et al., 2012)
Beberapa keunggulan M. pruriens dalam bidang pertanian antara lain:
memiliki pertumbuhan cepat dan menghasilkan biomassa yang tinggi, menjaga
kelembaban tanah, memiliki daya kompetisi yang tinggi terhadap gulma,
memperbaiki struktur dan aerasi tanah, mengendalikan erosi, dan meningkatkan
kandungan nitrogen tanah. Dengan demikian, penggunaan M. pruriens mampu
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu
Penelitian ini dilaksanakan di rumah kasa Fakultas Pertanian, Universitas
Sumatera Utara. Analisis parameter dilaksanakan di Laboratorium Biologi Tanah
dan Laboratorium Riset dan Teknologi Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera
Utara. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Oktober 2013 hingga November
2014.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari inokulum Mikoriza
Arbuskular Acaulospora sp dan Glomus sp koleksi Laboratorium Biologi Tanah
FP-USU, Mucuna pruriens sebagai tanaman inang, senyawa Cd(CH3COO)2.
2H2O sebagai sumber logam berat Cd dan senyawa Pb(CH3COO)2. 3H2O sebagai
sumber logam berat Pb serta pupuk fosfat alam, urea dan KCl sebagai pupuk
dasar. Sebagai media tanam digunakan tanah Inceptisol Simarsayang,
Padangsidimpuan, Sumatera Utara.
Peralatan yang digunakan antara lain polybag ukuran 1 dan 5 kg,
timbangan, cangkul, ayakan, grinder, mikroskop, oven, AAS serta alat-alat
lainnya yang digunakan untuk analisis di laboratorium.
Metode Penelitian
Penelitian ini disusun menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK)
Faktorial dengan 2 faktor perlakuan dan 3 ulangan. Faktor pertama terdiri dari 2
sehingga terdapat 12 kombinasi perlakuan dan 36 satuan percobaan. Terdapat 1
tanaman per polibag sehingga jumlah seluruh tanaman sebanyak 36 tanaman.
Faktor Mikoriza Arbuskular (MA = campuran Acaulospora spdan Glomus sp)
M0 = Tanpa MA
M1 = Pemberian MA
Faktor Logam Berat
L0 = Tanpa logam berat
L 1 = 400 ppm Pb
L 2 = 600 ppm Pb
L 3 = 800 ppm Pb
L 4 = 400 ppm Pb + 70 ppm Cd
L 5 = 600 ppm Pb + 105 ppm Cd
Yijk = μ + ρi + αj +βk + (αβ)jk + εijk
Yijk = Respon yang diamati
μ = rata-rata umum
ρi = Pengaruh blok ke-i dari faktor perlakuan, i=1, 2, 3
αj = Pengaruh faktor mikoriza arbuskular taraf ke-j, j=0, 1
βk = Pengaruh faktor logam berat taraf ke-k, k=0, 1, 2, 3, 4, 5
(αβ)jk = Pengaruh interaksi faktor mikoriza arbuskular taraf ke-j dengan logam
berat ke-k
εijk = Pengaruh galat percobaan
Data pengamatan dianalisis dengan ANOVA dan dilanjutkan dengan uji
beda rata-rata berdasarkan Uji Jarak Berganda Duncan (DMRT) pada taraf 5%
Pelaksanaan Penelitian
I. Pengambilan Contoh Tanah
Tanah yang digunakan adalah Inceptisol Simarsayang, Padangsidimpuan,
Sumatera Utara. Contoh tanah diambil secara komposit pada kedalaman 0-20 cm,
kemudian tanah dicampur hingga rata sambil diremas-remas lalu
dikeringudarakan. Tanah yang telah kering udara tersebut diayak dengan ayakan
ukuran 2 mm lalu dimasukkan ke dalam karung goni. Selanjutnya, diukur persen
kadar air (KA) dan kadar air kapasitas lapang (KL) metode Alhricks.
KA =BTKU−BTKO
BTKO x 100%
KL =BTKL−BTKO
BTKO x 100%
Keterangan: KA = Kadar Air
KL = Kadar Air Kapasitas Lapang
BTKU = Berat Tanah Kering Udara
BTKL = Berat Tanah Kering Lapang
BTKO = Berat Tanah Kering Oven
II. Analisis Tanah Pendahuluan
Tabel 4 Menunjukkan jenis analisis dan metode yang digunakan untuk
Table 3. Jenis analisis tanah pendahuluan dan metode yang digunakan
Jenis Analisis Metode
pH H2O pH-meter
C-organik (%) Walkley & Black
N-Total (%) Destilasi
C/N Ratio -
P-tersedia (ppm) Bray-II
KTK (me/100g) N NH4OAc pH 7
Pb Total (ppm) Destruksi (HNO3-HClO4)
Cd Total (ppm) Destruksi (HNO3-HClO4)
Tekstur Hydrometer
III. Persiapan Lahan
Penelitian ini dilaksanakan di rumah kasa Fakultas Pertanian, Universitas
Sumatera Utara. Areal yang digunakan berukuran 3 x 6 m dengan jarak antar blok
1 m dan jarak antar tanaman dalam satu blok 0,5 m. Sebelum digunakan, lahan
terlebih dahulu dibersihkan dari gulma dan bebatuan.
IV. Perbanyakan Mikoriza Arbuskular
Inokulum Mikoriza Arbuskular yang digunakan berasal dari koleksi
Laboratorium Biologi Tanah, Fakultas Pertanian, USU. Inokulum Mikoriza
Arbuskular yang digunakan merupakan campuran antara Acaulospora sp dan
Glomus sp. Sebelum digunakan, inokulum terlebih dahulu diperbanyak untuk
keperluan aplikasi. Perbanyakan dilakukan di Rumah Kasa FP-USU dengan
menggunakan tanaman jagung sebagai tanaman inang.
Contoh tanah Ultisol lolos saringan 2 mm disterilisasi dengan alat
sterilisasi tanah selama 3 jam selama 2 hari di laboratorium Biologi Tanah,
Fakultas Pertanian, USU. Tanah yang telah steril dimasukkan ke dalam polybag
dengan berat setara 5 kg tanah kering oven, kemudian dimasukkan inokulum MA
Benih jagung ditanam dengan jumlah 2 benih per polybag. Tanaman dipupuk
dengan batuan fosfat 0,500 g/polybag, Urea 0,375 g/polybag dan KCl 0,250
g/polybag. Tanaman disiram setiap hari pada sore hari hingga kapasitas lapang.
Tanaman ditumbuhkan sampai berumur 3 bulan setelah tanam dimana derajat
infeksi akar tanaman telah mencapai 90%.
V. Persiapan Bibit Tanaman Mucuna pruriens Bermikoriza
Persiapan bibit tanaman M. pruriens bermikoriza dilaksanakan di Rumah
Kasa, Fakultas Pertanian USU. Inokulum MA yang digunakan berasal dari hasil
perbanyakan pada tahap sebelumnya yang terdiri dari spora, hifa, akar terinfeksi
dan tanah.
Contoh tanah Ultisol dan pasir (perbandingan 1,5:1) yang telah steril
dimasukkan ke dalam polybag dengan berat setara 1 kg tanah kering oven.
Inokulum MA (campuran spora, hifa, akar terinfeksi dan tanah) diinokulasikan
dengan berat 50 g/polybag. Benih M. pruriens ditanamkan dengan jumlah dua
benih per polybag dan diperjarang menjadi satu tanaman setelah berumur 1
minggu. Tanaman dipupuk dengan batuan fosfat 0,10 g/polybag, Urea 0,075
g/polybag dan KCl 0,05 g/polybag. Tanaman disiram setiap hari pada sore hari
hingga kapasitas lapang. Bibit M. pruriens bermikoriza ditumbuhkan sampai
berumur 1,5 bulan setelah tanam untuk kemudian dipindahkan ke tanah tercemar
logam berat yang telah dipersiapkan.
VI. Persiapan Tanah Tercemar Pb dan Cd
Contoh tanah Ultisol lolos saringan 2 mm dengan berat setara 5 kg tanah
kering oven dicampur dengan senyawa sumber logam berat Cd dan Pb
Pencampuran dilakukan dengan cara mengaduk tanah hingga merata. Setelah
homogen, tanah dimasukkan ke dalam polybag ukuran 5 kg. Sumber logam berat
Cd yaitu Cd(CH3COO)2. 2H2O sedangkan Pb yaitu Pb(CH3COO)2. 3H2O.
VII. Aplikasi Bibit Tanaman Mucuna pruriens Bermikoriza pada Tanah Tercemar Pb dan Cd
Bibit M. pruriens bermikoriza dipindahtanamkan (transplanting) pada
masing-masing tanah tercemar logam berat Pb dan Cd yang telah dipersiapkan.
Pindah tanam dilakukan dengan cara merobek polybag media tanam M. pruriens
bermikoriza kemudian dimasukkan ke dalam tanah yang telah tercemar logam
berat dengan membuat lobang terlebih dahulu. Tanaman disiram setiap hari pada
sore hari hingga kapasitas lapang.
VIII. Pemeliharaan Tanaman
Pemeliharaan tanaman dilakukan dengan pembersihan areal tanam dari
gulma, pengendalian hama secara mekanik dan penyiraman tanaman setiap sore
hari hingga kadar air kapasitas lapang.
IX. Pemanenan
Pemanenan dilakukan setelah tanaman berumur 2,5 bulan setelah pindah
tanam (total umur tanaman 4 bulan). M. pruriens dipanen dengan cara memotong
pangkal batang tanaman kemudian dimasukkan ke dalam kantong kertas.
Tanah media tumbuh M. pruriens yang berada dalam polybag dikeluarkan,
diremas-remas dan diaduk hingga merata kemudian dikeringudarakan. Setelah
kering, tanah diayak dengan ukuran 0,5 mm dan dilakukan pengukuran terhadap
Parameter Pengamatan
1. pH H2O Tanah
Pengukuran pH tanah dilakukan 3 kali, yaitu: sebelum pemberian logam
berat, setelah pemberian logam berat dan setelah pemanenan. Pengukuran pH
sebelum diberi logam berat dilakukan tiga hari sebelum penanaman bibit M.
pruriens bermikoriza. Sedangkan pengukuran pH setelah pemberian logam berat
dilakukan satu minggu setelah pemberian logam berat ke dalam tanah.
Timbang 10 g contoh tanah lolos saringan 2 mm dan masukkan ke dalam
botol kocok. Tambahkan 25 ml aquades, kocok 30 menit dan baca pHnya dengan
pH meter yang terlebih dahulu telah dikalibrasi dengan larutan buffer pH 4 dan 7.
2. Kadar Pb dan Cd (ppm) Total Tanah Setelah Panen
Pengukuran kadar Cd dan Pb total tanah dilakukan dengan metode
destruksi menggunakan HNO3 dan HClO4 pekat. Langkah selanjutnya terdapat
pada Lampiran 3.
3. Kadar Pb dan Cd (ppm) Tajuk dan Akar Tanaman Mucuna pruriens Setelah Panen
Pengukuran kadar Cd dan Pb total tanaman dilakukan dengan metode
destruksi menggunakan HNO3 dan HClO4 pekat. Langkah selanjutnya terdapat
pada Lampiran 4.
4. Serapan Pb dan Cd (mg/tanaman) Tajuk dan Akar Tanaman Mucuna pruriens
Serapan Pb dan Cd tajuk dan akar tanaman diperoleh dengan cara
mengalikan kadar Pb dan Cd total tajuk dan akar dengan berat kering tanaman M.
5. Berat Basah Tajuk dan Akar (g)
M. pruriens yang telah dipanen dipotong pada pangkal batang. Batang
beserta daun tanaman ditimbang untuk memperoleh berat basah tajuk. Sedangkan
akar dibersihkan dari tanah yang melekat kemudian ditimbang untuk memperoleh
berat basah akar.
6. Berat Kering Tajuk dan Akar (g)
Tajuk dan akar Mucuna pruriens yang telah ditimbang selanjutnya
dikeringkan dalam oven pada suhu 70oC selama 24 jam kemudian ditimbang
untuk memperoleh berat kering akar dan tajuk.
7. Derajat Infeksi Mikoriza (%)
Setelah panen, akar diambil seberat 1 g dari total seluruh akar pada setiap
perlakuan. Pengambilan dilakukan pada lima titik di ujung-ujung akar, dicuci
bersih lalu dihitung derajat infeksi MA. Pengamatan derajat infeksi MA dilakukan
melalui teknik pembersihan dan pewarnaan akar (staining) berdasarkan metoda
Kormanik dan Mc Graw (1982) pada Lampiran 2.
Derajat Infeksi (%) = Jumlah akar yang terinfeksi (+)
Jumlah akar yang diamati (– )dan (+) � 100 %
8. Persentase Peningkatan Serapan Pb dan Cd pada Tajuk dan Akar Tanaman Mucuna pruriens Akibat Pemberian Mikoriza Arbuskular (MA)
Besarnya persentase serapan Pb dan Cd tajuk dan akar tanaman M.
pruriens oleh MA dapat dihitung berdasarkan Wang et al. (2007) dengan rumus :
Persentase peningkatan serapan (Pb atau Cd)(%) =
Serapan logam berat tanaman ( inokulasi MA− tanpa inokulasi MA)
9. Berat Kering Bintil (g/tanaman)
Bintil tanaman diambil dari akar kemudian dikeringkan dalam oven pada
HASIL DAN PEMBAHASAN
HASIL 1. pH H2O Tanah
Tabel 4 menunjukkan nilai pH awal tanah, pH setelah satu minggu
[image:39.595.108.511.287.668.2]pemberian logam berat dan setelah panen akibat pemberian MA dan logam berat.
Tabel 4. Nilai pH awal tanah, pH setelah satu minggu pemberian logam berat dan setelah panen akibat pemberian mikoriza arbuskular, logam berat dan interaksinya.
Logam Berat Mikoriza Rataan
M0 M1
pH Awal
L0 4.56 4.56 4.56
L1 4.56 4.56 4.56
L2 4.56 4.56 4.56
L3 4.56 4.56 4.56
L4 4.56 4.56 4.56
L5 4.56 4.56 4.56
Rataan 4.56 4.56
pH Tanah Seteleh Satu Minggu Pemberian Logam Berat
L0 4.55 4.54 4.54 a
L1 4.44 4.44 4.44 b
L2 4.46 4.45 4.45 b
L3 4.47 4.47 4.47 b
L4 4.45 4.43 4.44 b
L5 4.45 4.44 4.44 b
Rataan 4.47 4.46
pH Tanah Setelah Panen
L0 4.10 4.12 4.11
L1 4.15 4.11 4.13
L2 4.11 4.20 4.16
L3 4.12 4.16 4.14
L4 4.07 4.10 4.09
L5 4.11 4.15 4.13
Rataan 4.11 4.14
Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda pada kolom dan baris yang sama menunjukkan perbedaan nyata pada taraf 5% menurut uji DMRT. Perlakuan M0=
tanpa MA, M1= pemberian MA, L0= tanpa logam berat, L 1= 400 ppm Pb, L 2= 600
ppm Pb, L 3= 800 ppm Pb, L 4= 400 ppm Pb + 70 ppm Cd, L 5= 600 ppm Pb + 105
Nilai pH tanah setelah aplikasi logam berat diukur satu minggu setelah
pemberian logam berat. Interaksi perlakuan MA dan logam berat tidak
berpengaruh terhadap penurunan nilai pH secara nyata namun faktor perlakuan
logam berat menurunkan nilai pH tanah secara nyata (Lampiran 6). Dari Tabel 4
di atas dapat dilihat bahwa seluruh perlakuan logam berat, yakni L1, L2, L3, L4 dan
L5 menyebabkan penurunan pH tanah dari 4,56 menjadi 4,44; 4,45; 4,47; 4,44 dan
4,44 jika dibandingkan dengan perlakuan tanpa logam berat (L0) yakni 4,54.
Perlakuan logam berat L1, L2, L3, L4 dan L5 tidak berbeda secara nyata dalam
menurunkan nilai pH.
Faktor perlakuan MA tidak berpengaruh terhadap penurunan nilai pH
secara nyata (Lampiran 6). Pada Tabel 4 dapat dilihat bahwa perlakuan M0 dan M1
tidak berbeda nyata dalam menurunkan nilai pH tanah. Nilai pH M0 dan M1 yaitu
4,47 dan 4,46.
Pada pengukuran nilai pH setelah panen diperoleh bahwa kedua faktor
perlakuan MA dan logam berat maupun interaksinya tidak berpengaruh terhadap
perubahan nilai pH (Lampiran 8) secara nyata, namun terjadi penurunan nilai pH
pada kedua faktor tersebut (Tabel 4).
2. Derajat Infeksi Mikoriza (%)
Inetraksi perlakuan MA dan logam berat berpengaruh terhadap perubahan
derajat infeksi akar tanaman M. pruriens secara nyata (Lampiran 10). Besarnya
derajat infeksi akar pada interaksi perlakuan MA dan logam berat menurun
dengan semakin tingginya konsentrasi logam berat (Tabel 5). Pada interaksi
perlakuan MA (M1) dan logam tunggal Pb (L1, L2, L3) dapat dilihat bahwa derajat
perlakuan MA (M1) dan perlakuan kombinasi Pb dan Cd (L4 dan L5), derajat
infeksi akar terendah terdapat pada perlakuan M1L5.
Tabel 5. Derajat infeksi (%) akibat pemberian mikoriza arbuskular, logam berat dan interaksinya.
Logam Berat
Mikoriza
Rataan
M0 M1
……….………. % ………..
L0 16.67 ef 92.67 a 54.67
L1 22.33 def 71.33 b 46.83
L2 27.33 cde 66.67 b 47.00
L3 23.00 def 37.33 c 30.17
L4 20.00 ef 39.00 c 29.50
L5 11.33 f 33.33 cd 22.33
Rataan 20.11 56.72
Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda pada kolom dan baris yang sama menunjukkan perbedaan nyata pada taraf 5% menurut uji DMRT. Perlakuan M0=
tanpa MA, M1= pemberian MA, L0= tanpa logam berat, L 1= 400 ppm Pb, L 2= 600
ppm Pb, L 3= 800 ppm Pb, L 4= 400 ppm Pb + 70 ppm Cd, L 5= 600 ppm Pb + 105
ppm Cd.
Derajat infeksi pada perlakuan M1L0 sebesar 92,67% turun menjadi
71,33% pada M1L1 dan turun lagi menjadi 39,00% pada M1L4. Demikian juga
pada perlakuan M1L5 dan M1L2 dimana terjadi penurunan derajat infeksi yang
lebih besar pada M1L5 (33,33%) daripada M1L2 (66,67%). Terdapat perbedaan
yang nyata diantara perlakuan M1L1 dengan M1L4 dan antara perlakuan M1L2
dengan M1L5 dalam penurunan derajat infeksi akar. Hal tersebut menunjukkan
bahwa selain konsentrasi, jenis logam berat juga menentukan besarnya derajat
infeksi akar oleh MA.
Faktor perlakuan logam berat menyebabkan penurunan derajat infeksi akar
tanaman M. pruriens secara nyata (Lampiran 10). Derajat infeksi akar cenderung
menurun dengan semakin tingginya konsentrasi logam berat yang diberikan. Jenis
[image:41.595.110.510.187.347.2]L4 dan L5 (kombinasi logam Pb dan Cd) memiliki derajat infeksi yang lebih
rendah jika dibandingkan dengan perlakuan L1, L2 dan L3 (logam tunggal Pb)
namun tidak terdapat perbedaan yang nyata diantara perlakuan L3, L4 dan L5
dalam penurunan derajat infeksi. Derajat infeksi tertinggi terdapat pada perlakuan
L0 (54,67%) dan terendah pada perlakuan L5 (22,33%).
Faktor perlakuan MA meningkatkan derajat infeksi akar tanaman M.
pruriens secara nyata (Lampiran 10). Perlakuan pemberian MA (M1)
meningkatkan derajat infeksi menjadi 56,72% berbeda nyata dengan perlakuan
tanpa MA (M0) yakni 20,11% (Tabel 5).
3. Pertumbuhan Tanaman
Interaksi perlakuan MA dan logam berat tidak berpengaruh terhadap
pertumbuhan tanaman secara nyata baik pada parameter berat basah tajuk, berat
kering tajuk, berat basah akar dan berat kering akar tanaman (Lampiran 12, 14, 16
dan 18) namun pada Tabel 6 dapat dilihat bahwa diantara perlakuan M1L1 dan
M1L4 terjadi penurunan berat basah dan kering tajuk dan akar tanaman yang tinggi
pada M1L4 jika dibandingkan dengan M1L1. Demikian juga antara perlakuan M1L2
dengan M1L5. Penurunan terbesar terdapat pada M1L5 jika dibandingkan M1L2.
Faktor perlakuan logam berat menghambat pertumbuhan tanaman secara
nyata pada parameter berat basah dan kering tajuk (Lampiran 12 dan 14). Pada
Tabel 6 dapat dilihat bahwa perlakuan logam berat cenderung menurunkan berat
basah dan kering tajuk tanaman M. pruriens. Tidak terdapat perbedaan yang
nyata diantara perlakuan pemberian tunggal Pb (L1, L2, dan L3) terhadap
Tabel 6. Berat basah tajuk (g), berat kering tajuk (g), berat basah akar (g) dan berat kering akar (g) akibat pemberian mikoriza arbuskular, logam berat dan interaksinya.
Logam Berat Mikoriza Rataan
M0 M1
Berat Basah Tajuk --- g ---
L0 139.62 209.41 174.51 a
L1 114.15 180.03 147.09 ab
L2 170.61 152.90 161.76 a
L3 147.14 204.80 175.97 a
L4 98.02 134.05 116.03 b
L5 99.55 129.75 114.65 b
Rataan 128.18 b 168.49 a
Berat Kering Tajuk --- g ---
L0 35.03 50.84 42.93 a
L1 33.50 43.64 38.57 a
L2 39.66 40.72 40.19 a
L3 32.99 46.98 39.98 a
L4 26.59 37.38 31.99 b
L5 28.37 33.55 30.96 b
Rataan 32.69 b 42.18 a
Berat Basah Akar --- g ---
L0 27.05 35.70 31.38
L1 28.73 34.73 31.73
L2 27.87 31.21 29.54
L3 27.65 32.23 29.94
L4 29.47 30.94 30.20
L5 26.86 30.93 28.90
Rataan 27.94 b 32.62 a
Berat Kering Akar --- g ---
L0 4.74 7.52 6.13
L1 5.35 7.33 6.34
L2 4.50 6.40 5.45
L3 4.62 7.03 5.83
L4 5.55 6.06 5.81
L5 4.27 5.93 5.10
Rataan 4.84 b 6.71 a
Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda pada kolom dan baris yang sama menunjukkan perbedaan nyata pada taraf 5% menurut uji DMRT. Perlakuan M0=
tanpa MA, M1= pemberian MA, L0= tanpa logam berat, L 1= 400 ppm Pb, L 2= 600
ppm Pb, L 3= 800 ppm Pb, L 4= 400 ppm Pb + 70 ppm Cd, L 5= 600 ppm Pb + 105
ppm Cd.
Penurunan berat basah dan kering tajuk yang lebih besar terdapat pada
perlakuan kombinasi logam berat Pb dan Cd yaitu pada L4 dan L5 jika
perlakuan L4 tidak berbeda secara nyata dengan L5 dalam menghambat
pertumbuhan tanaman.
Faktor perlakuan logam berat menghambat pertumbuhan tanaman pada
parameter berat basah dan kering akar secara tidak nyata (Lampiran 16 dan 18).
Pada Tabel 6 dapat dilihat bahwa berat basah dan kering akar tanaman M.
pruriens cenderung menurun dengan semakin tingginya kadar logam berat yang
diberikan. Penurunan berat basah dan kering akar tanaman yang lebih besar
terdapat pada perlakuan kombinasi Pb dan Cd (L4 dan L5) daripada perlakuan
logam tunggal Pb (L1, L2, dan L3).
Faktor perlakuan MA berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman secara
nyata (Lampiran 12, 14, 16 dan 18). Hal ini dapat dilihat pada parameter berat
basah tajuk, berat kering tajuk, berat basah akar dan berat kering akar tanaman M.
pruriens. Perlakuan pemberian MA (M1) mampu meningkatkan pertumbuhan
tanaman jika dibandingkan dengan perlakuan tanpa MA (M0) (Tabel 6).
4. Kadar Pb dan Cd (ppm) Total Tanah Setelah Panen
Interaksi perlakuan MA dan logam berat tidak berpengaruh terhadap
perubahan kadar logam Pb dan Cd total tanah setelah panen secara nyata
(Lampiran 20 dan 22). Kadar Pb total tanah tertinggi terdapat pada perlakuan
M0L3 dan kadar Cd total tanah tertinggi terdapat pada perlakuan M0L5.
Faktor perlakuan logam berat berpengaruh terhadap perubahan kadar
logam Pb dan Cd total tanah setelah panen secara nyata. Pada Tabel 7 dapat
dilihat bahwa terdapat kecenderungan peningkatan kadar logam berat total di
dalam tanah dengan semakin tingginya kadar logam berat yang diberikan. Kadar
111,62 ppm dan Cd terdapat pada perlakuan L5 (600 ppm Pb + 105 ppm Cd)
[image:45.595.113.513.187.448.2]sebesar 46,215 ppm.
Tabel 7. Kadar Pb dan Cd (ppm) total tanah setelah panen akibat pemberian mikoriza arbuskular, logam berat dan interaksinya.
Logam Berat Mikoriza Rataan
M0 M1
Pb --- ppm ---
L0 3.67 3.24 3.46 c
L1 98.00 110.23 104.12 ab
L2 103.33 100.30 101.82 ab
L3 120.33 102.90 111.62 a
L4 107.67 99.37 103.52 ab
L5 101.33 100.23 100.78 b
Rataan 89.06 86.05
Cd --- ppm ---
L0 0.311 0.408 0.359 c
L1 0.387 0.317 0.352 c
L2 0.401 0.333 0.367 c
L3 0.484 0.303 0.393 c
L4 20.750 18.310 19.530 b
L5 49.523 42.907 46.215 a
Rataan 11.976 10.430
Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda pada kolom dan baris yang sama menunjukkan perbedaan nyata pada taraf 5% menurut uji DMRT. Perlakuan M0=
tanpa MA, M1= pemberian MA, L0= tanpa logam berat, L 1= 400 ppm Pb, L 2= 600
ppm Pb, L 3= 800 ppm Pb, L 4= 400 ppm Pb + 70 ppm Cd, L 5= 600 ppm Pb + 105
ppm Cd.
Faktor perlakuan MA tidak berpengaruh terhadap perubahan kadar logam
Pb dan Cd total tanah setelah panen secara nyata (Lampiran 20 dan 22). Pada
Tabel 7 di atas dapat dilihat bahwa kadar logam Pb dan Cd total tanah setelah
panen pada perlakuan pemberian MA (M1) lebih rendah dibandingkan perlakuan
tanpa MA (M0).
5. Kadar Pb dan Cd (ppm) Tajuk dan Akar Tanaman Mucuna pruriens Setelah Panen
Interaksi perlakuan MA dan logam berat tidak berpengaruh terhadap kadar
dan 30) namun faktor perlakuan logam berat meningkatkan kadar Pb dan Cd tajuk
dan akar tanaman M. pruriens secara nyata. Kadar Pb dan Cd tajuk dan akar
[image:46.595.112.514.202.697.2]tanaman M. pruriens disajikan pada Tabel 8 di bawah.
Tabel 8. Kadar Pb dan Cd (ppm) tajuk dan akar tanaman Mucuna pruriens akibat pemberian mikoriza arbuskular, logam berat dan interaksinya.
Logam Berat Mikoriza Rataan
M0 M1
Pb Tajuk --- ppm ---
L0 1.48 1.38 1.43 c
L1 37.53 41.33 39.43 b
L2 39.73 40.67 40.20 ab
L3 45.47 40.73 43.10 a
L4 37.60 39.80 38.70 b
L5 39.73 40.00 39.87 b
Rataan 33.59 33.99
Cd Tajuk --- ppm ---
L0 0.18 0.18 0.18 c
L1 0.26 0.23 0.25 c
L2 0.16 0.23 0.19 c
L3 0.20 0.19 0.20 c
L4 20.60 25.20 22.90 b
L5 27.73 31.86 29.80 a
Rataan 8.19 b 9.65 a
Pb Akar --- ppm ---
L0 5.79 6.95 6.37 d
L1 51.33 53.07 52.20 b
L2 60.80 59.20 60.00 a
L3 51.20 64.80 58.00 ab
L4 42.25 48.53 45.39 c
L5 63.79 56.00 59.89 a
Rataan 45.86 48.09
Cd Akar --- ppm ---
L0 1.72 1.43 1.57 c
L1 1.24 1.11 1.18 c
L2 1.78 1.49 1.64 c
L3 1.42 1.30 1.36 c
L4 29.47 35.28 32.37 b
L5 39.28 44.40 41.84 a
Rataan 12.48 b 14.17 a
Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda pada kolom dan baris yang sama menunjukkan perbedaan nyata pada taraf 5% menurut uji DMRT. Perlakuan M0=
tanpa MA, M1= pemberian MA, L0= tanpa logam berat, L 1= 400 ppm Pb, L 2= 600
ppm Pb, L 3= 800 ppm Pb, L 4= 400 ppm Pb + 70 ppm Cd, L 5= 600 ppm Pb + 105
Pada Tabel 8 dapat dilihat bahwa kadar logam berat di dalam tajuk dan
akar tanaman M. pruriens cenderung meningkat dengan semakin tingginya kadar
logam berat yang diberikan. Pada perlakuan tunggal Pb (L1, L2 dan L3), kadar Pb
tajuk tertinggi terdapat pada L3 dan akar pada L2. Pada perlakuan kombinasi Pb
dan Cd (L4 dan L5), kadar tertinggi Pb terdapat pada L5. Kadar Pb tajuk pada L3
berbeda nyata dengan perlakuan lainnya sedangkan kadar Pb akar pada L2 tidak
berbeda nyata dengan L5 tetapi berbeda nyata dengan perlakuan lainnya.
Pada perlakuan L4 dan L5 (pemberian logam Cd), diperoleh bahwa terdapat
peningkatan kadar Cd dalam tajuk dan akar dengan semakin tingginya kadar Cd
yang diberikan. Kadar Cd pada tajuk dan akar tanaman pada perlakuan L4 dan L5
berbeda secara nyata. Kadar Cd tertinggi terdapat pada L5.
Pada parameter kadar Pb tajuk dan akar tanaman yaitu antara perlakuan
tunggal Pb (L1 dan L2) dan perlakuan kombinasi Pb dan Cd (L4 dan L5) dapat
dilihat bahwa kadar Pb tajuk dan akar tanaman pada L1 (39,43 ppm dan 52,20
ppm) lebih tinggi daripada L4 (38,70 ppm dan 45,39 ppm). Demikian halnya
dengan L2 dan L5. Kadar Pb dalam tajuk dan akar tanaman pada L2 (40,20 ppm
dan 60,00 ppm) lebih tinggi daripada L5 (39,87 ppm dan 59,89 ppm). Hal ini
disebabkan karena pada perlakuan kombinasi Pb dan Cd (L4 dan L5) terjadi
persaingan penyerapan antara Pb dan Cd ke dalam tajuk dan akar tanaman jika
dibandingkan dengan perlakuan tunggal Pb (L1 dan L2).
Faktor perlakuan MA tidak berpengaruh terhadap kadar Pb tajuk dan akar
tanaman M. pruriens secara nyata (Lampiran 24 dan 28) akan tetapi berpengaruh
terhadap kadar Cd tajuk dan akar tanaman secara nyata (Lampiran 26 dan 30).
dan akar tanaman jika dibandingkan dengan perlakuan tanpa MA (M0) (Tabel 8).
Rata-rata kadar Pb dan Cd pada tajuk dan akar tanaman pada perlakuan M1
berturut-turut yaitu 33,99 ppm; 9,65 ppm, 48,09 ppm dan 14,17 ppm lebih tinggi
daripada M0 yaitu: 33,59 ppm; 8,19 ppm; 45,86 ppm dan 12,48 ppm.
6. Serapan Pb dan Cd (mg/tanaman) Tajuk dan Akar Tanaman Mucuna pruriens
Interaksi perlakuan MA dan logam berat tidak berpengaruh terhadap
serapan Pb tajuk dan akar tanaman M. pruriens secara nyata (Lampiran 32 dan 36)
namun berpengaruh terhadap serapan Cd tajuk dan akar tanaman secara nyata
(Lampiran 34 dan 38). Besarnya serapan Pb dan Cd tajuk dan akar tanaman M.
pruriens di sajikan pada Tabel 9. Pada tabel dapat dilihat bahwa serapan Pb tajuk
dan akar tanaman tertinggi terdapat pada M1L3 dan serapan Cd tajuk dan akar
tertinggi pada M1L5. Serapan Cd tajuk pada M1L5 berbeda nyata dengan perlakuan
lainnya tetapi tidak berbeda nyata dengan M1L4. Sedangkan serapan Cd akar pada
M1L5 berbeda nyata dengan seluruh perlakuan lainnya.
Faktor perlakuan logam berat meningkatkan serapan Pb dan Cd tajuk dan
akar tanaman secara nyata (Lampiran 32, 34, 36 dan 38). Semakin tinggi kadar
logam berat yang diberikan, semakin tinggi serapan tanaman terhadap logam
tersebut. Pada perlakuan tunggal Pb (L1, L2 dan L3), serapan Pb pada tajuk dan
akar tertinggi terdapat pada L3 namun tidak terdapat perbedaan yang nyata
diantara perlakuan tersebut dalam peningkatan serapan Pb tajuk dan akar tanaman.
Pada perlakuan kombinasi Pb dan Cd (L4 dan L5) serapan Pb tajuk tertinggi pada
L4 dan serapan Pb akar tertinggi pada L5 namun tidak terdapat perbedaan yang
terdapat pada perlakuan L5 jika dibandingkan perlakuan L4. Kedua perlakuan
tersebut tidak berbeda secara nyata dalam peningkatan serapan Cd tanaman.
Tabel 9. Serapan Pb dan Cd (mg/tanaman) tajuk dan akar tanaman Mucuna pruriens akibat pemberian mikoriza arbuskular, logam berat dan interaksinya.
Logam Berat Mikoriza Rataan
M0 M1
Serapan Pb Tajuk --- mg/tanaman ---
L0 0.0508 0.0713 0.0611 c
L1 1.2426 1.8079 1.5252 a
L2 1.5768 1.6594 1.6181 a
L3 1.4844 1.9094 1.6969 a
L4 1.0000 1.4844 1.2422 b
L5 1.1305 1.3396 1.2350 b
Rataan 1.0808 b 1.3787 a
Serapan Cd Tajuk --- mg/tanaman ---
L0 0.0062 d 0.0092 d 0.0077
L1 0.0077 d 0.0099 d 0.0088
L2 0.0063 d 0.0095 d 0.0079
L3 0.0064 d 0.0089 d 0.0076
L4 0.5485 c 0.9367 a 0.7426
L5 0.7826 b 1.0701 a 0.9264
Rataan 0.2263 0.3407 Serapan Pb Akar --- mg/tanaman ---
L0 0.0263 0.0523 0.0393 b
L1 0.2707 0.3921 0.3314 a
L2 0.2731 0.3826 0.3279 a
L3 0.2343 0.4547 0.3445 a
L4 0.2292 0.2932 0.2612 a
L5 0.2727 0.3297 0.3012 a
Rataan 0.2177 b 0.3174 a
Serapan Cd Akar --- mg/tanaman ---
L0 0.0084 d 0.0109 d 0.0097
L1 0.0062 d 0.0080 d 0.0071
L2 0.0080 d 0.0095 d 0.0088
L3 0.0068 d 0.0091 d 0.0080
L4 0.1657 c 0.2125 b 0.1891
L5 0.1675 c 0.2610 a 0.2142
Rataan 0.0604 0.0852
Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda pada kolom dan baris yang sama menunjukkan perbedaan nyata pada taraf 5% menurut uji DMRT. Perlakuan M0=
tanpa MA, M1= pemberian MA, L0= tanpa logam berat, L 1= 400 ppm Pb, L 2= 600
ppm Pb, L 3= 800 ppm Pb, L 4= 400 ppm Pb + 70 ppm Cd, L 5= 600 ppm Pb + 105
[image:49.595.114.512.199.687.2]Pada parameter serapan Pb tajuk dan akar tanaman M. pruriens yaitu
antara perlakuan tunggal Pb (L1 dan L2) dan perlakuan kombinasi Pb dan Cd (L4
dan L5) dapat dilihat bahwa serapan Pb pada tajuk dan akar tanaman pada L1
(1,5252 mg/tanaman dan 0,3314 mg/tanaman) lebih tinggi daripada L4 (1,2422
mg/tanaman dan 0,2612 mg/tanaman). Demikian juga antara L2 dan L5. Serapan
Pb tajuk dan akar pada L2 (1,6181 mg/tanaman dan 0,3279 mg/tanaman) lebih
tinggi daripada L5 (1,2350 mg/tanaman dan 0,3012 mg/tanaman). Rendahnya
serapan Pb tajuk dan akar tanaman pada perlakuan kombinasi Pb dan Cd (L4 dan
L5) terjadi akibat adanya persaingan penyerapan antara Pb dan Cd ke dalam tajuk
dan akar tanaman jika dibandingkan dengan perlakuan tunggal Pb (L1 dan L2).
Faktor perlakuan MA meningkatkan serapan Pb tajuk dan akar tanaman M.
pruriens secara nyata (Lampiran 32, 34, 36 dan 38). Perlakuan pemberian MA
(M1) mampu meningkatkan serapan Pb tajuk dan akar tanaman jika dibandingkan
dengan perlakuan tanpa MA (M0) (Tabel 9).
7. Persentase Peningkatan Serapan Pb dan Cd pada Tajuk dan Akar Tanaman Mucuna pruriens Akibat Pemberian Mikoriza Arbuskular (MA)
Gambar 1 di bawah menunjukkan persentase peningkatan serapan logam
berat Pb dan Cd pada tajuk dan akar tanaman M. pruriens akibat pemberian MA.
Gambar 1. Persentase peningkatan serapan logam berat Pb dan Cd pada tajuk dan akar tanaman Mucuna pruriens akibat pemberian mikoriza arbuskular
27.56
50.55
45.80 41.06
0 10 20 30 40 50 60
Pb Cd
[image:50.595.136.502.584.714
