Sains Tanah – Jurnal Ilmu Tanah dan Agroklimatologi 6(2)2009 99
SERAPAN DAN KETAHANAN AZOLLA TERHADAP KROMIUM PADA VERTISOLS DAN ENTISOLS
DENGAN BERBAGAI TINGGI GENANGAN AIR
The Uptake and Tolerance of Azolla to Chromium on Vertisols and Entisols
at Various Water Levels
Sudadii, Dwi Priyo Ariyanto, dan Erwin Purniawati
Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta 57126
ABSTRACT
This research aims to study the effect of water level, soil kind, chromium concentration (Cr), and their interactions on uptake and tolerance of azolla to Cr. The research was done in March to May 2009 in the green house of Faculty of Agriculture, Sebelas Maret University, Surakarta.
The research used completely randomized design (CRD) factorial with three treatment factors, they were: soil kind (Vertisols of Jatikuwung and Entisols Colomadu, Karanganyar), water levels (0; 2; and 7 cm) and Cr concentrations (0; 5; 10; 15; and 20 ppm). There were 191 g of Vertisols and 200 g of Entisols pass to 2 mm sieve put into plastic pot and watering at various levels according to the treatments. A gram of fresh azolla was spread on each pot and incubated for three weeks. Each treatment combinations were replicated three times. Sampling was taken at 1, 2, and 3 weeks after planting for azolla biomass, Cr uptake of azolla, available Cr, and Cr toxicities symptoms of azolla. The data analyzed statistically by Kruskal Wallis test at 95% level significant, followed with Mood Median test.
The result shows that soil kind has no significant effect, while water level, Cr concentration, and treatment interaction contribute highly significant influence on uptake and tolerance of azolla to Cr. The highest uptake of Cr at the Vertisols was taken at 7 cm water level and 15 ppm Cr concentration, while at the Entisols was in 2 cm of water level and 15 ppm Cr concentration. Azolla most tolerance to Cr at treatment combination of 2 cm water level and 10 ppm Cr concentration in Vertisols, and at 2 cm water level and 5 ppm Cr concentration at Entisols.
Keywords: A. mycrophylla, chromium, Cr uptake and tolerance, water level
i
Korespondensi: sudadi_uns@yahoo.com
PENDAHULUAN
Kualitas lingkungan yang semakin buruk
akibat pencemaran merupakan ancaman
bagi kelangsungan kehidupan. Jika melewati
ambang batas, keberadaan beberapa jenis
polutan bersifat racun. Logam Kromium (Cr) mempunyai ambang batas sekitar 0,5 mg/kg, dan di atas ambang batas tersebut keberadan
Cr dapat mengganggu ekositem karena Cr
bersifat toksik (Giyatmi et al., 2008). Berbagai macam reaksi dapat terjadi pada logam berat yang masuk suatu ekosistem seperti lahan sawah atau lingkungan yang lain (Nugroho, 2001).
Belakangan ini telah diterapkan teknik
bioremediasi untuk mengatasi pencemaran
logam berat. Bioremediasi didefinisikan
sebagai proses yang menggunakan mikroba,
enzim mikroba, atau tanaman untuk
mengurangi polutan di tanah atau lingkungan (Skipper, 1998 cit. Nugroho, 2001).
Azolla selain sebagai pupuk N, juga
mampu menyerap beberapa jenis logam
berat sehingga berpotensi sebagai
fitoabsorber (tanaman penyerap) dalam
proses bioremediasi lingkungan yang
tercemar limbah yang mengandung logam
berat. Pengaruh faktor lingkungan
Sains Tanah – Jurnal Ilmu Tanah dan Agroklimatologi 6(2)2009
terhadap pertumbuhan azolla sangat besar,
dan diduga akan berpengaruh terhadap
ketahanan dan serapannya pada logam berat khususnya kromium (Cr),
BAHAN DAN METODE
Penelitian dilaksanakan di rumah kaca Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret,
Surakarta pada bulan Maret sampai Mei
2009. Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah tanah Entisol dari Colomadu dan Vertisol dari Jatikuwung, Karanganyar, Azolla microphylla, larutan Yoshida, larutan yang mengandung Cr dan khemikalia untuk analisis tanah dan jaringan tanaman.
Penelitian menggunakan rancangan acak
lengkap (RAL) faktorial dengan tiga faktor perlakuan, yaitu: macam tanah (Vertisols dan Entisols), tinggi genangan air (0; 2; dan 7 cm)
dan konsentrasi logam Cr dalam media
tumbuh (0; 5; 10; 15; dan 20 ppm).
Pot plastik diameter 15 cm, tinggi 15 cm diisi dengan tanah halus (Ø 2 mm) setinggi 5 cm. Selanjutnya pot diairi larutan Yoshida
yang mengandung Cr dengan konsentrasi
sesuai perlakuan sampai pada ketinggian 0, 2 dan 7 cm. Sebanyak 1 gram azolla segar disebarkan pada setiap pot dan . dipelihara selama 3 minggu. Pengambilan sampel azolla dilakukan pada 1, 2 dan 3 minggu setelah tanam untuk analisis biomassa azolla dan
serapan Cr. Data dianalisis statistik
menggunakan uji Kruskal Wallis pada aras
kepercayaan 95%, dilanjutkan uji Mood
Median apabila ada pengaruh yang nyata dan uji korelasi.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Tanah Vertisol Jatikuwung memiliki pH yang alkalis dan kadar bahan organik sedang. Kadar Cr tersedia pada tanah Vertisol sebesar 0,041 ppm, masih di bawah ambang batas logam Cr sebesar 2,5 ppm. Sedangkan tanah
Entisol menunjukkan pH agak masam dan
kadar bahan organik yang tinggi. Rendahnya
nilai kapasitas tukar kation (KTK) disebabkan Entisol mempunyai tekstur yang kasar. Kadar Cr dalam tanah Entisol ini adalah sebesar 0,033 ppm.
Gambar 1. Pengaruh macam tanah
terhadap Serapan Cr Oleh Azolla microphylla.
Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang sama berbeda tidak nyata pada uji Mood Median 95%
Serapan Cr oleh azolla pada tanah Entisol lebih tinggi dibanding pada tanah Vertisol, meskipun tidak berbeda nyata (Gambar 1). Hal ini diduga karena Vertisol, memiliki kadar
lempung yang lebih tinggi yang dapat
mengikat logam Cr lebih banyak, sehingga Cr
yang berada dalam larutan tanah lebih
rendah dibanding pada Entisol sehingga
serapannya lebih rendah.
Gambar 2. Pengaruh konsentrasi Cr pada
medium pertumbuhan terhadap
serapan Cr Azolla microphylla Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang
sama berbeda tidak nyata pada uji Mood Median 95%
Pengaruh konsentrasi Cr ditunjukkan
Sains
untuk remedi
a sebagai fitoa Penggenanga
an Cr ol
jukkan Gam
ai 2 cm dima ukaan tanah alam tanah, tinggi diband ggantung di
ggenangan 7
wa pada perm angan: Angk sama uji Mo
nteraksi perl konsentrasi C
h memberikan
(Gambar 4).
berikan sera
h Vertisol ngan air 7 cm
an konsentra
erapan Dan Ke
l Ilmu Tanah d oleh azolla azolla pada akan yang
katakan bahw
ah konsentra
iasi logam Cr
namun tidak
meningkatka
dingkan apab
atas perm
7 cm). Ada ukaan tanah disi yang itu tidak terl
aruh Pengg
dap serapa
ophylla a yang diiku
berbeda tid ood Median 5
lakuan tinggi r pada masin n serapan Cr
Kombinasi p
pan Cr palin
adalah per
m (akar mengg asi Cr 15 pp
etahanan Azolla
dan Agroklimat
juga semak
konsentrasi 1
paling tingg
wa konsentra
si yang palin
r menggunaka
meningkatka sebagaiman Penggenanga
olla menyentu
k sampai mas an serapan bila akar azo
mukaan tana
kemungkinga konsentrasi
ideal untu
alu tinggi ata
genangan a
n Cr Azol
yang berbed
perlakuan yan
ng tinggi pad
rlakuan ting
gantung 5 cm ebih tersedia
bar 5. Perub Selam angan: Angka
sama uji Mo
Menurut Pala
gan oksidasi +
uk hidroksida
ut dalam air i akan larut le
asam. Berdas
adi et al. minggu. Se aling tinggi p
genangan 2
pm dan wakt
aruh Interak
dap Serapa
rophylla
azolla meni
nkubasi, didu mengalam gga kelarutan bagi azolla.
ahan pH T
ma Waktu Inku a yang diiku
berbeda tida
ood Median 9
edangkan pad
ada kombina
2 cm, denga
tu inkubasiny
ksi Perlakua
an Cr ole
ngkat denga
uga karena p
mi penuruna
n Cr lebih ting
Tanah Vertis
ubasi
uti huruf yan ak nyata pad
95%
omium denga
ngendap dala
droksida tida isi pH 8,5–9 ada pH renda orelasi serapa
korelasi neg
an segar da
semakin ting
kan pertumb
r merusak jar dan Kirkby Cr dapat ber tapi bila jum
bkan keracun
hanan azolla
ngan melihat
ang mengand
kur dari besa n keringnya.
erpengaruh t
apan Cr a
garuhi ket
rsebut. Jika
azolla men
ah Entisol. D
n berpenga
biomassa az ling tinggi pa an serapan Cr
kipun pengg
an penggenan
gatif denga
an kering az ggi serapan
buhannya.
ringan azolla.
(1987) bah
rfungsi sebag lahnya berleb nan bagi tana
a terhadap
t pertumbuha
dung Cr. Per arnya bobot b Sifat kimia
terhadap ke
azolla sehin
ahanannya
dilihat dari
nunjukkan le
Dengan demi
hanan azolla
pada variab
tidak nyata edian 95%
Kruskal Wa
aruh sanga
zolla. Bobot b
ada penggena
r paling sedik
genangan pa
ngan yang m
berarti ke penggena paling ting memberik tinggi, seh azolla dap
dengan ba dan bersif mengakib
karena ak
menyebab nutrisi a nutrisi ole Peng
rangkasan k
etahanan az
ngan terse
ggi pada pen kan bobot br hingga pada p
pat berfungs
aik.
. Pengaruh
terhadap
microphyl an: Angka pa diikuti hur
tidak nya
Median 95
asi berpeng
biomassa a
asi logam kecil. Hal
jaringan a
yang terkum
n, menetap u fat racun ak
atkan ganggu
ktivitas enzim
bkan tanama
akibat terha
eh tanaman. aruh interak entrasi Cr pad
kkan ketahan
berbeda‐beda
pada ketingg
mberikan keta
rtisol yaitu pa
kering tertin olla paling
but. Serapa
nggenangan 2
rangkasan se
penggenanga si sebagai fit
tinggi geng Biomassa
garuh sang
azolla. Sema
Cr, biomas
ini karena
zolla. Menu
mpul di dalam untuk waktu
umulatif. Aku uan fisiologis m terganggu
an mengalam
ambatnya p
ksi tinggi gen da masing‐ma nan azolla pa
a. Penggand
Sains
dan dengan
sedangkan hanan azolla
genangan
entrasi logam
bar 8. Penga terhad micro
angan: Angka
sama berbe Mood
Bobot brang
gandaan az
dap kadar Cr azolla dan C
ium tersed
an dan kada rsedia akan r Cr azolla.
MPULAN DAN
mpulan
Macam t
nya yang ber lebih kecil dib ngan air dan
um pertumb
kuan terhad
hanan azolla. Serapan Cr sol adalah pa
konsentrasi 4 µg/pot, sed
tinggi genang
erapan Dan Ke
l Ilmu Tanah d
n konsentras
n pada ta
paling baik p air 2 cm Cr 5 ppm.
aruh Konsent
dap Biom
gkasan segar
zolla berkor
r jaringan azo
anah karena
beda mempu
bandingkan p
konsentrasi lo
buhan, mau
dap serapan
paling tingg da tinggi gen Cr 15 ppm
dangkan pada
gan 2 cm dan
etahanan Azolla
dan Agroklimat si logam Cr 1
anah Entiso
pada perlakua
dan denga
trasi Logam
massa Azol
uti huruf yan
ariable sam
yata pada u %
r, kering da
relasi nega
olla, serapan i dalam tana mempengaru
Semakin ting
n serapan da
a sifat kimi
unyai pengaru
pengaruh ting ogam Cr dala
upun interak
n Cr maupu
gi pada tana angan air 7 c
yaitu sebes a tanah Entis konsentrasi
a Terhadap Kro
dan konsent
ngkan pada
ngan 2 cm da
Perlu penelit
baan lapang
mar, sehingg
a sebagai fitoa
AN TERIMA K
Makalah disu
itian Funda
nisme Penin
anan Azolla T
si Akar Be
ai oleh DP2M
is menyampa
tur DP2M
cayaan yang
AR PUSTAKA
m. 2005. Pet Tanah, Tanam Penelitian Tan
mi. K, Z dan D Kadar Cu,Cr d
ndustri Pera Diadsorpsi d Daerah Go
batan.ac.id/w
5_Giyatmi99‐
28 Mei 2009 p ez, K.A. and A Procedures f Diterbitkan ol
1981. Effect Plant. Vol I.
Plant Func
Publishers Lon adi et al.
sebesar 641
paling baik ada ketinggia trasi logam
tanah Entiso
an konsentra
tian lanjuta
gan dan pad
ngkatan Rhi
Terhadap Log
ersinggungan
M Dikti TA 20
aikan terima
Dikti atas
telah diberika
tunjuk Teknis man, Air, dan nah. Bogor.
D. Melati. 20 dan Ag dalam ak di Kota dengan Tana odean. htt
pcontent/up
‐106.pdf. Di
pukul 16.21 W .A. Gomez. 1 for Agricultu eh John Wile
of Heavy Me Effect of Tr
ction. Apll
ndon.
da lingkunga
etahui poten
sebagian has
engan Jud
zofiltrasi Da gam Berat Pad
08. Penuruna m Limbah Ca agede Setela ah Liat da
p://jurnal.stt loads/2008/1
akses tangg
WIB.
990. Statistic ural Researc y & Sons, Inc
tal Pollution race Metal o
ied Scienc
Sains Tanah – Jurnal Ilmu Tanah dan Agroklimatologi 6(2)2009 Mengel, K and E. A. Kirkby. 1987. Principles of
Plant Nutrition. 4th Edition. International Potash Institute. Bern. 567 hal.
Nugroho. 2001. Ekologi Mikroba pada Tanah Terkontaminasi Logam Berat.
http://tumoutou.net/3_sem1_012/budi_
nugroho.htm. Diakses tanggal 1 Februari
2009 pukul 15.58 WIB.
Palar, H. 1994. Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat. Rineka Cipta. Jakarta. Pilon‐Smits, E. 2005. Phytoremediation. Annu.
Rev. Plant Biol. 2005. 56:15–39.
