EFEKTIVITAS VARIASI FORMULA JENIS KONSORSIUM
BAKTERI DAN WAKTU INKUBASI TERHADAP DEGRADASI
HERBISIDA PARAQUAT
TESIS
untuk memenuhi sebagian syarat
mencapai gelar akademik Magister Sains (M.Si)
Oleh:
Henri Pietherson Eryah
NIM. 081324153003
Program Studi Magister Biologi
Departemen Biologi
Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Airlangga
Surabaya
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan atas ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa karena
atas anugerah dan berkatNya sehingga penulis bisa menyelesaikan penulisan Tesis ini
dengan baik, yaitu dengan judul “Efektivitas Variasi Formula Jenis Konsorsium
Bakteri dan Waktu Inkubasi terhadap Degradasi Herbisida Paraquat”.
Penulisan Tesis ini sangat bermakna bagi diri penulis sendiri karena melalui
penulisan tesis ini, penulis mendapatkan banyak informasi penting mengenai efektivitas
dari berbagai formulasi konsorsium bakteri yang dimanfaatkan untuk mendegradasi
herbisida paraquat. Penulis berharap hasil penelitian dalam Tesis ini juga bermanfaat
bagi para pembaca untuk menambah ilmu pengetahuan dan dapat diaplikasikan dalam
menangani bahaya herbisida paraquat dengan memanfaatkan konsorsium bakteri
sehingga penulisan tesis ini tidak hanya sekedar sebagai salah satu syarat untuk
memperoleh gelar kesarjanaan tetapi juga bermanfaat bagi masyarakat luas, khususnya
dalam bidang pertanian dan perkebunan.
Penulis sadar di dalam penulisan Tesis ini masih terdapat banyak kekurangan
baik dari segi isi maupun tata bahasa. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan
saran dari para pembaca demi kesempurnaan penulisan Tesis ini di masa yang akan
datang. Sekian dan Terima Kasih.
Surabaya, 18 Januari 2016
Penulis,
UCAPAN TERIMA KASIH
Segala puji dan syukur hanya bagi Tuhan Yang Maha Kuasa karena atas
anugerah dan rahmat serta berkat-Nya yang melimpah sehingga penulis bisa
menyelesaikan penulisan Tesis ini dengan penuh perjuangan dan kerja keras serta
cucuran air mata dan Doa yang tiada henti.
Penulis menyadari bahwa penulisan tesis ini bisa selesai bukan karena kuat dan
hebat penulis sendiri tetapi karena kuasa Tuhan saja, dan tidak terlepas dari doa dan
dukungan dari orang tua tercinta, Saul Alberth Eryah dan Yanse Snae di kampung
halaman dam istri dan anak tercinta, serta kakak-adik, dan saudara-saudari.
Terima kasih dan penghargaan juga penulis sampaikan yang sebesar-besarnya
kepada Ibu Prof. Dr. Ir. Tini Surtiningsih, DEA dan Bapak Dr. rer. nat Ganden, S. M.Sc,
selaku dosen pembimbing I dan II yang dengan sabar telah memberikan waktu, tenaga,
dan pikiran serta kesabaran selama proses pembimbingan dengan penulis sehingga
penulis bisa menyelesaikan penyusunan tesis ini dengan baik.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Dr. Ni’matuzahroh, Bapak Drs.
Salamun, M.Kes sebagai Dosen Penguji I, II dan Dr. H. Saikhu Akhmad Husen, M.Kes
sebagai dosen Penguji III atas sumbangan kritik dan saran yang diberikan untuk
memperbaiki penulisan Tesis ini.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr. Sucipto Hariyanto, DEA., selaku
Ketua Departemen Biologi dan Ibu Dr. Y. Sri Wulan Manuhara, M. Si., selaku Ketua
Program Studi S2 Biologi sekaligus sebagai dosen wali yang telah membimbing dan
banyak membantu selama proses penyelesaian studi penulis di Prodi S2 Biologi,
Terima kasih untuk sahabat-sahabat yang selalu memberi bantuan, dukungan
dan hiburan selama penulis menyelesaikan studi S2 sampai penyelesaian tesis ini, Pak
Yantus sekeluarga, Eka Buang Sandi Kalla, Bode Ate, Rizal, Untuk teman-teman
seperjuangan di Laboratorium Mikrobiologi Azmi prasarti, Bulan, Anton, Moh. Iqbal,
Hikmah, Ike N, Dianita, Lala, Kinanti, Ario M., dan Alumni S2 Biologi: Intan Ayu,
didin, Fitro, Mifta, mulya, Fitry, durroh, Dita, beserta teman-teman S1 dan S2 biologi.
Terima kasih juga penulis ucapkan kepada seluruh karyawan Departemen
Biologi FST Unair atas kerjasama dalam penyelesaian studi S2 Biologi, terutama
kepada Bapak Suwarni, S. Sos yang banyak membantu hingga penyelesaian penelitian
ini. Serta pegawai Laboratorium Proteomik ITD Unair Mbak Anita S.Si, M.Si dan
DAFTAR ISI
2.2.Pengaruh Residu Herbisida Terhadap Populasi Mikroba Tanah... 8
2.3.Paraquat ... 10
2.4.Biodegradasi Herbisida Paraquat... 14
2.5.Karakteristik Mikroorganisme... 16
2.5.2.Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Mikroorganisme... 19
3.2.Bahan Dan Alat Penelitian ... 25
3.2.1.Bahan Penelitian ... 25
3.6.1.Peremajaan isolat murni bakteri ... 28
3.6.2.Pembuatan media... 28
3.6.3.Pembuatan suspensi mikroba ... 29
3.6.4.Pembuatan konsorsium bakteri... 29
3.6.5.Uji Efektivitas Biodegradasi oleh Konsorsium Bakteri Pada Kultur Cair Dengan Substrat Uji Herbisida Paraquat ... 30
3.6.6.Pengukuruan Efektivitas Biodegradasi Herbisida Paraquat oleh Konsorsium Bakteri Pada Kultur Cair ... 30
3.6.7.Pengukuran Efektivitas Biodegradasi Herbisida Paraquat oleh Konsorsium Bakteri pada Kultur Cair ... 31
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Tipe Interaksi Bakteri Penyusun Konsorsium ... 33
4.2 Pengaruh Waktu Inkubasi terhadap Degradasi Paraquat... 38
4.3 Pengaruh Formulasi Bakteri terhadap Degradasi Paraquat ... 39
4.4 Kombinasi Waktu Inkubasi dan Formulasi Bakteri
Berpengaruh terhadap Degradasi Paraquat... 42
4.5 Kombinasi Waktu Inkubasi dan Formulasi Bakteri yang terbaik
dalam mendegradasi Paraquat ... 44
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan... 46
5.2 Saran ... 47
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
2.1. Sifat Kimia dan Fisika Paraquat ... 11
3.1. Rancangan Penelitian ... 26
4.1. Karakteristik Morfologi Koloni Bakteri Dan Karakteristik Mikroskopik
Sel Bakteri Pendegradasi Paraquat. ... 35
4.2. Hasil Pengamatan Karakteristik Fisiologis Isolat pq1, pq4, pq6... 36
4.3. Hasil Pengamatan Identifikasi Isolat pq1, pq4, pq6 ... 37
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1. Paraquat (Kation 1,1-dimetil,4,4bipiridilium)... 10
2.2. 1,1-dimetil,4,4-bipiridiliumdiklorida... 11
2.3. Degradasi fotokimia paraquat... 12
2.4. Kurva pertumbuhan bakteri ... 17
4.1. Tiga isolat bakteri pendegradasi paraquat ... 34
4.2. Formulasi bakteri pendegradasi paraquat ... 34
4.3. Persentase waktu inkubasi dalam mendegradasi paraquat di tanah dengan konsentrasi 40 ppm paraquat... 38
4.4. Pertumbuhan formulasi bakteri (Log TPC CFU/mL) dan persentase degradasi pq1pq4, pq1pq6, pq4pq6, dan pq1pq4pq6 pada media kultur N-free dengan konsentrasi paraquat 40 ppm... 40
4.5. Persentase biodegradasi oleh formulasi bakteri pq1pq4, pq1pq6, pq4pq6 dan pq1pq4pq6 pada konsentrasi 40 ppm paraquat dan lama waktu inkubasi ... 42
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Kurva standar paraquat ... 51
2. Analisis residu paraquat... 52
3. Perlakuan pertumbuhan bakteri (Log TPC CFU/mL) formulasi bakteri pq1pq4
pq1pq6, pq4pq6, dan pq1pq4pq6 pada media kultur N-free mengandung 40 ppm
paraquat. ... 55
4. Persentase biodegradasi oleh formulasi bakteri pq1pq4, pq1pq6, pq4pq6 dan
pq1pq4pq6 pada media kultur N-free mengandung 40 ppm paraquat ... 62
5. Kontrol pertumbuhan bakteri (Log TPC/CFU/mL) Formulasi bakteri pq1pq4
pq1pq6, pq4pq6, dan pq1pq4pq6 pada media kultur N-free mengandung 40 ppm 64
6. Formulasi bakteri dalam uji biodegradasi paraquat (kontrol dan perlakuan) ... 72
7. Dokumentasi alat dan bahan yang digunakan ... 73
Henri Pietherson Eryah, 2016, Efektivitas Variasi Formula Jenis Konsorsium Bakteri dan Waktu Inkubasi terhadap Degradasi Herbisida Paraquat, tesis ini dibawah bimbingan Prof. Dr. Ir. Tini Surtiningsih, DEA dan Dr. rer. nat Ganden Supriyanto, M.Sc, Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Surabaya.
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui tipe interaksi bakteri penyusun konsorsium, mengetahui pengaruh waktu inkubasi terhadap degradasi paraquat, mengetahui pengaruh formulasi bakteri terhadap degradasi paraquat, mengetahui kombinasi waktu inkubasi dan formulasi bakteri terhadap degradasi paraquat, dan mengetahui kombinasi waktu inkubasi dan formulasi bakteri yang terbaik dalam mendegradasi paraquat.
Penelitian ini merupakan penelitian experimental dengan rancangan acak lengkap dengan 3 kali pengulangan Data yang diperoleh dari penelitian ini berupa: 1) kadar residu paraquat dianalisis menggunakan spektrofotometer UV-Vis; 2) jumlah populasi bakteri (CFU/mL) dan waktu inkubasi; 3) perhitungan jumlah koloni bakteri atau Total
Plate Count (TPC); dan 4) pengukuran nilai Optical Dencity (OD) isolat bakteri. Data
dianalisis secara statistik, sedangkan data penurunan persentase degradasi herbisida paraquat diuji menggunakan Two-Way Analysis of Varians (ANOVA) (derajat signifikasi = 5%), dilanjutkan dengan uji duncan. Hasil uji interaksi bakteri penyusun konsorsium menunjukkan bahwa adanya hubungan sinergis antar bakteri penyusun konsorsium dalam mendegradasi paraquat Hasil uji dengan Kit dan identifikasi bakteri didapatkan hasil bahwa pq1 adalah spesies Pseudomonas stutzeri, pq4 adalah spesies
Acinetobacter sp., dan pq6 adalah spesies Micrococcus sp. Selain itu, hasil penelitian
juga menunjukkan bahwa formulasi bakteri berpengaruh terhadap degradasi paraquat di tanah ditunjukkan oleh formulasi bakteri pq4pq6 sebesar 76.4%, diikuti pq1pq4pq6 sebesar 68.1%, pq1pq6 56.3%, pq1pq4 53.3%. Persentase degradasi tertinggi ditunjukkan oleh pq4pq6 sebesar 76.4%.
Henri Pietherson Eryah, 2016, Effectiveness Variation Formula Consortium kinds of Bacteria and Incubaction Time to Paraquat Herbicide Degradation, this Thesis under the guidance of Prof. Dr. Ir. Tini Surtiningsih, DEA and Dr. rer. nat Gandens Supriyanto, M.Sc, Department of Biology, Faculty of Science and Technology, University of Airlangga, Surabaya.
ABSTRACT
This study aims to determine the type of interaction of bacteria making up the consortium, to determine the effect of incubation time on the degradation of paraquat, to know the effect of the formulation of bacteria to the degradation of paraquat, to know the combination incubation time and formulation of bacteria to the degradation of paraquat, and to know the best combination incubation time and bacteria formulations in the degradation paraquat. This research is an experimental study with a completely randomized design with three replications. Data obtained from this study include: 1) the levels of residues of paraquat were analyzed using a UV-Vis spectrophotometer; 2) the total population of bacteria (CFU/mL) and incubation time; 3) the calculation of the number of bacterial colonies or Total Plate Count (TPC); and 4) measurement Optical Dencity value (OD) bacteria. Data were analyzed statistically, while percentage data of herbicide degradation decrease paraquat was tested using the Two-Way Analysis of Variance (ANOVA) (degrees of significance = 5%). If it shows a real difference, then continued with duncan. The result of the interaction of bacteria making up the consortium showed that the synergistic ties between constituent consortium of bacteria in degrading paraquat. The test results with Klt and identification of bacteria showed that pq1 is a species of Pseudomonas stutzeri, is a species of Acinetobacter sp., and Pq6 is a species of Micrococcus sp. In addition, the results also showed that the effect on the bacterial formulation of paraquat in soil degradation is indicated by a bacterial formulation pq4pq6 at 76.4%, followed by 68.1% pq1pq4pq6, pq1pq6 56.3%, 53.3% pq1pq4. The highest percentage of degradation shown by pq4pq6 amounted to 76.4%.
