Jurnal Konservasi Sumber Daya Alam ISSN 2302-013X
Pascasarjana Universitas Syiah Kuala 6 Pages pp. 10- 15
Volume 1, No. 1, Mei 2013 - 10
PENGARUH NUTRISI DAN BAKTERI Pseudomonas
fluorescensTERHADAP MIKROORGANISME
PENDEGRADASIHIDROKARBON PADA ENTISOL
Kamaruzzaman1, Muyassir2, Syafruddin2
1) Magister Konservasi Sumberdaya Lahan Pascasarjana Universitas Syiah Kuala Banda Aceh 2)Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala
Abstract: This study aimed to determine the effect of nutrient and Pseudomonas fluorescens
bacteriato against the hydrocarbon degrading microorganisms. The trial was conducted in the laboratory of the Faculty of Agriculture seed Kuala University in Banda Aceh. This experiment used a completely randomized factorial design consisting of over ten degree Nutrition(0, 50,100,1000 mgNkg-1, 25, 50, 500 mgPkg-1, NP50+25, 100+50, and 1000+500mgkg-1 soil), and two levels of bacteria isolates(without bacterial isolates and isolates), the experiment was repeated 3 times. The experimental results indicate that nutrition NP100+50mgkg-1 soil and providing bacterial isolates can degrade and increase total hydrocarbon content of microorganisms in the soil.
Keywords: Hydrocarbon, microorganisms, bacterialisolates
Abstrak: Penelitian ini bertujuan ingin mengetahui pengaruh pemberian nutrisi dan bakteri
Pseudomonas fluorescens terhadap mikroorganisme pendegradasi hidrokarbon. Percobaan telah
dilakukan di laboratorium benih Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala Banda Aceh. Percobaan ini menggunakan rancangan acak lengkap pola faktorial yang terdiri dari atas sepuluh taraf Nutrisi (0, 50, 100, 1000 mg N kg-1, 25, 50, 500 mg P kg-1, NP 50+25, 100+50, dan 1000+500 mg kg-1 tanah), dan dua taraf Isolat bakteri (tanpa isolat bakteri dan dengan isolat bakteri), percobaan diulang 3 kali. Hasil percobaan menunjukkan bahwa pemberian nutrisi dengan dosis NP 100+25 mg kg-1 tanah dan isolat bakteri Pseudomonas fluorescens dapat menurunkan kandungan hidrokarbon dan meningkatkan total mikroorganisme dalam tanah.
11 - Volume 1, No. 1, Mei 2013 PENDAHULUAN
Minyak mentah atau hidrokarbon yang tumpah baik di daratan maupun perairan dapat menyebabkan kerusakan lingkungan dengan berbagai cara. Bencana alam dan kecelakaan pada unit pengolahan dan pengangkutan minyak dapat menyebabkan kontaminasi tanah dan pengurangan produktivitas lahan. Penurunan produktivitas lahan karena polusi tanah, air dan udara merupakan masalah utama dalam meningkatkan produktivitas pertanian, terutama untuk menjamin keamanan pangan (Wassmannet
al., 2009).
Hidrokarbon sebagai senyawa organic merupakan bahan pencemar lingkungan yang umum. Keberadaan senyawa hidrokarbon sebagai polutan dapat merubah struktur dan fungsi tanah sehingga produktivitas tanah menurun. Oleh karena itu untuk mengembalikan produktivitas tanah tersebut, perlu dilakukan remediasi atau perbaikan. Karena perbaikan secara alamiah memerlukan waktu yang relatif lama, maka perlu adanya campur tangan manusia untuk mengembalikan produk-tivitastanahyaitudengantekniktertentu yang tidak membahayakan lingkungan, salah satunya yaitu dengan penggunaan teknik bioremediasi (Surtikanti & Surakusumah, 2004).
Bioremediasi memainkan peranan penting yang makin meningkat pada remediasi lingkungan tercemar polutan
organik dan telah diterima secara luas sebagai teknologi inovatif. Bioremediasi adalah suatu teknologi aplikasi proses biologis untuk melenyapkan bahan kimia beracun dan berbahaya dari lingkungan dengan melibatkan agen biologis seperti tanaman, mikroorganisme dan enzim tanaman/mikroorganisme (Yoswaty, 2002). Degradasi minyak bumi dapat dilakukan dengan memanfaatkan bakteri seperti Pseudomonas fluorescens.
Mikroorganisme ini mampu menguraikan komponen minyak bumi karena kemampuannya mengoksidasi hidro-karbon dan menjadikan hidrokarbon sebagai donor elektronnya. Mikroorganisme ini berpartisipasi dalam pembersihan tumpahan minyak dengan mengoksidasi minyak bumi menjadi gas karbondioksida (CO2) (Hadi, 2003).
Degradasi hidrokarbon dalam tanah dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain temperatur, kadar air, bahan organik tanah dan biota tanah serta pasokan hara (pemupukan) (Pritchard and Costa, 1991). Selanjutnya Lin, et al. (1999) melaporkan bahwa aplikasi pupuk dapat meningkatkan pertumbuhan populasi pertumbuhan tanaman rawa,populasi mikroba tanah, meningkatkan respirasi mikroba tanahdan menunjukkan potensi untuk meningkatkan biodegradasi hidrokarbon di dalam tanah.
Penelitian ini bertujuan ingin mengetahui pengaruh pemberian nutrisi dan bakteri
Pseudomonas fluorescens terhadap
Jurnal Konservasi Sumber Daya Lahan Pascasarjana Universitas Syiah Kuala
Volume 1, No. 1, Mei 2013 - 12 METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Benih (Biotek) Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala Banda Aceh, sejak bulan September sampai dengan Oktober 2011.
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah tanah Entisol, crude oil (olipertamina), NH4NO3, KH2PO4, nutrient agar (NA), aquades, NaCl, spiritus, kapas, kertas timah, plastik, bakteri
Pseudomonas fluorescens, tanamantitonia,
tanaman pacar air dan tanaman kacang tanah.
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah botol sampel, cawan petri, pipet, tabung reaksi dan rak, erlenmeyer, labu ukur, gelas ukur, timbangan analitik, timbangan digital, timbangan biasa, autoclaf, oven, cangkul, skop, pot, ayakan, pH meter, lampu spiritus, shaker, colony counter, dan alat Gas Chromatografi (GC).
Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) pola Faktorial 2x10 dengan 3 ulangan. Adapun faktor yang diteliti yaitu factor nutrisi (N) dan factor isolate bakteri (B). Jenis tanah yang digunakan adalah tanah Entisol, sedangkan nutrisi yang digunakan adalah NH4NO3 sebagai sumber N dan KH2PO4 sebagai sumber P.
Pelaksanaan percobaan ini dimulai dari persiapan tanah. Tanah yang dipersiapkan adalah tanah Entisol, yang diambil dari Kebun Percobaan Fakultas Pertanian
Universitas Syiah Kuala Banda Aceh. Tanah yang digunakan dalam percobaan ini bukan tanah tercemar hidrokarbon tetapi sengaja dicemari hidrokarbon.
Tanah ditumbuk sampai halus, kemudian diayak dengan ayakan ukuran 2 mm. Setelah diayak tanah diberikan oli sebanyak 10 g kg-1tanah, kemudian tanah tersebut dibagi 2 bagian. Bagian pertama diberikan isolate bakteri, sedangkan bagian lainnya tidak diberikan isolate bakteri. Isolat bakteri pendegradasi hidrokarbon yang digunakan adalah bakteri yang dapat beradaptasi pada tanah terkontaminasi minyak yaitu Pseudomonas flourescens. Bakteri ini diperoleh dari Universitas Taman Siswa Padang. Isolat bakteri pendegradasi hidrokarbon ini diberikan sebanyak 0,1 ml kg-1tanah. Setelah diberikan isolate bakteri masing-masing tanah tersebut diaduk rata, dan dipisahkan kembali sesuai perlakuan nutrisi. Kemudian diberikan nutrisi yaitu NH4NO3 sebagai sumber N dan KH2PO4 sebagai sumber P. Untuk mengetahui kadar air tanah diambil sebanyak 2 sendok makan (± 10 g) ditempatkan pada kertas saring, selanjutnya diberikan air sampai jenuh dan ditiriskan sampai tidak menetes lagi. Setelah itu dimasukkan ke dalam wadah dan diovenkan pada suhu 60oC selama 2x24 jam. Kemudian diangkat dan ditimbang kembali guna menetapkan kebutuhan air pada masing-masing perlakuan. Setelah diketahui kebutuhan airnya, tanah dimasukkan ke dalam botol kaca (gelas)
13 - Volume 1, No. 1, Mei 2013 sebanyak 90 g per botol, lalu ditempatkan pada ruang inkubasi selama 6 minggu.
Parameter yang diamati adalah kandungan hidrokarbon, dan total mikroorganisme.
HASIL DAN PEMBAHASAN Hidrokarbon
Hasil penelitian secara umum terjadi peningkatan degradasi hidrokarbon dalam tanah untuk setiap perlakuan, kecuali pada perlakuan tanpa isolate bakteri. Rata-rata kandungan hidrokarbon pada pemberian nutrisi dan isolate bakteri dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 memperlihatkan secara umum terjadi penurunan kandungan hidrokarbon pada tanah akibat perlakuan pemberian nutrisi dan isolate bakteri. Perlakuan pemberian nutrisi ini sedikit member pengaruh pada pemberian nutrisi tanpa isolat bakteri dengan dosis N 100 mg kg-1, N 1000 mg kg-1, dan P 25 mg kg-1tanah.
Tabel 1. Rata-rata kandungan hidrokarbon pada pemberian nutrisi dan isolat bakteri Nutrisi Isolat Bakteri Tanpa Isolat Bakteri Dengan Isolat Bakteri µl kg-1 TanpaNutrisi 1080,71g B 327,55fA N 50 mg kg-1 214,70d A 206,33e A N 100 mg kg-1 434,89e B 103,33c A N 1000 mg kg-1 541,85f B 59,91b A P 25 mg kg-1 600,01f B 51,50ab A P 50 mg kg-1 169,05c B 51,91ab A P 500 mg kg-1 152,11bc B 50,94ab A N 50 + P 25 mg kg-1 137,44abB 50,50ab A N 100 + P 50 mg kg-1 135,20ab B 48,14a A N 1000 + P 500 mg kg-1 127,13a A 134,82d A Keterangan: Angka-angka dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji Duncan. Huruf
kecil dibaca vertikal sedangkan huruf capital dibaca horizontal
Kandungan hidrokarbon terendah akibat perlakuan pemberian nutrisi tanpa isolat bakteri dijumpai pada perlakuan nutrisi dosis NP 1000+500 mg kg-1 yaitu 127.13 µl kg-1. Akan tetapi kandungan hidrokarbon paling rendah dijumpai pada perlakuan pemberian nutrisi dan isolate bakteri dengan dosis NP100+50 mg kg -1
tanah yaitu 48.14µl kg-1 tanah. Penurunan ini dikarenakan peningkatan aktivitas mikroorganisme dalam mendegradasi hidrokarbon dalam tanah. Hal ini sesuai dengan pendapat Madigan et al., (1997) yang menyatakan bahwa status nutrisi tanah merupakan faktor utama yang mempengaruhi aktivitas mikroorganisme dan daerah yang paling tinggi aktivitasnya terdapat di lapisan atas tanah (top soil), terutama di sekitar rhizosfer.
Berdasarkan pengamatan terhadap kandungan hidrokarbon terendah yang dijumpai menunjukkan bahwa dosis nutrisi yang digunakan dalam penelitian ini yaitu NP 100+50 mg kg-1 merupakan dosis yang tepat dengan kebutuhan nutrisi oleh mikroorganisme. Sesuai pula pendapat Madigan et al., (1997) yang menyatakan bahwa jumlah dan aktivitas mikroorganisme bergantung pada jumlah kandungan dan keseimbangan nutrisi yang ada. Dengan demikian nutrisi dengan dosis NP100+50 mg kg-1 memberi keseimbangan antara kebutuhan nutrisi oleh mikroorganisme dengan ketersediaan
Jurnal Konservasi Sumber Daya Lahan Pascasarjana Universitas Syiah Kuala
Volume 1, No. 1, Mei 2013 - 14 nutrisi di dalam tanah.
Total Mikroorganisme
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian nutrisi dan isolate bakteri member pengaruh yang sangat nyata terhadap total mikroorganisme dalam tanah.
Tabel 2. Rata-rata total mikroorganisme pada pemberian nutrisi dan isolat bakteri Nutrisi Isolat Bakteri Tanpa Isolat Bakteri Dengan Isolat Bakteri SPK
TanpaNutrisi 25,67a A 72,33a B N 50 mg kg-1 67,33b A 86,00ab B N 100 mg kg-1 80,33bc A 105,33cd B N 1000 mg kg-1 81,00bc A 110,67d B P 25 mg kg-1 79,33bc A 85,00ab A P 50 mg kg-1 71,00bc A 88,67abc A P 500 mg kg-1 85,67bc A 92,33bcd A N 50 + P 25 mg kg-1 81,67bc A 86,00abc A N 100 + P 50 mg kg-1 117,67d A 291,33f B N 1000 + P 500 mg kg-1 87,33c A 170,33e B
Keterangan : Angka-angka dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji Duncan. Huruf kecil dibaca vertical sedangkan huruf capital dibaca horizontal
SPK = satuan pembentuk koloni
Berdasarkan tabel di atas menunjukkan bahwa secara umum total mikroorganisme dalam tanah terjadi peningkatan secara tidak konsisten, namun bila dilihat secara keseluruhan total mikroorganisme meningkat.
Kandungan total mikroorganisme pada perlakuan pemberian nutrisi tanpa isolat bakteri tertinggi dijumpai pada perlakuan dosis NP 100+50 mg kg-1 tanah yaitu 117,67 SPK yang berbeda nyata dengan dosis nutrisi lainnya. Kandungan total mikroorganisme tertinggi pada
perlakuan pemberian nutrisi dan isolat bakteri juga dijumpai pada perlakuan pemberian nutrisi dengan dosis NP 100+50 mg kg-1 tanah yaitu 291,33 SPK yang berbeda nyata dengan dosis nutrisi lainnya. Dengan demikian pemberian nutrisi dengan dosis NP 100+50 mg kg-1 tanah berpengaruh nyata baik tanpa isolate bakteri maupun dengan pemberian isolate bakteri. Hal ini berarti pemberian nutrisi dengan dosis NP 100+50 mg kg-1 tanah merupakan dosis yang paling tepat sehingga mempengaruhi jumlah mikroorganisme dalam tanah yang terkontaminasi hidrokarbon. Linda (1995) menyatakan bahwa pertumbuhan mikroorganisme dapat ditandai dengan terjadinya peningkatan populasi dan aktivitas mikroorganisme yang dapat mengakibatkan terjadinya perubahan kondisi di lingkungan sekitarnya.
KESIMPULAN
Untuk memulihkan lahan tercemar hidrokarbon dapat dilakukan dengan pemberian bakteri Pseudomonas
fluorescens 0,1 ml kg-1 tanah atau 200 liter
ha-1 dan menambahkan nutrisi NP 200+100 mg kg-1. (NP 200+100 kg ha-1.).
DAFTAR KEPUSTAKAAN
Hadi, S.N., 2003. Degradasi minyak bumi via tangan mikroorganisme; (Online), http://www.chem-is-try.org/artikel_ kimia/kimia_ material/degradasi_ minyak_
bumi_via_tangan_mikroorganisme/, diakses tanggal 10 Agustus 2011 pukul 11.45 WIB.
15 - Volume 1, No. 1, Mei 2013 Lin Q., I.A. Mendelsson, C.B. Henry, P.O.
Roberts, M.M. Walsh, E.B. Overton & R.J. Portier. 1999. Effects of bioremediation
agents on oil degradation in mineral and
sandy salt marsh sediments.
