MABIFO : Manihot utilissima sebagai Fitoremidiator untuk Memperbaiki Sifat Fisik, Kimia, dan Biologi Tanah Bekas Tambang dan Pembuatan Bioetanol Kulit
Singkong berbasis Lingkungan Oleh :
Yoko Simbolon dan Mariatul Kiptiyah
Kondisi Lahan Tambang di Indonesia.
Indonesia merupakan negara yang luas serta memiliki potensi untuk
pengembangan dan peningkatan sumber devisa negara. Sumber daya geologi yang
berupa sumber daya mineral, batubara, bitumen padat, gambut dan panas bumi
merupakan beberapa sumber yang mampu meningkatkan devisa negara Indonesia.
Pemberdayaan sumber daya alam tersebut dapat dilakukan dengan pengelolan
melalui kegiatan pertambangan.
Pertambangan merupakan kegiatan yang meliputi penyelidikan umum,
eksplorasi, studi kelayakan, konstruksi, penambangan, pengolahan, dan
pemurnian, pengangkutan dan penjualan, serta kegiatan pasca tambang (Mentri
ESDM., 2009). Kegiatan pertambangan saat ini sudah meluas diseluruh wilayah
Indonesia. Luas lahan pertambangan di Indonesia telah mencapai 84.152.875,92
ha atau ± 50% luas daratan Indonesia (Sriwahyuni., 2012).
Kerusakan Tanah Akibat Kegiatan Pertambangan.
Aktifitas dari kegiatan pertambangan saat ini telah mengalami perubahan
yang sangat signifikan terhadap lingkungan Indonesia. Kerusakan lingkungan
yang disebabkan kegiatan pertambangan mencapai 70% (Irwanto., 2013).
Kerusakan alam dan lingkungan saat ini telah mencapai 4.358,7 Ha, khusus untuk
di daerah Mandor seluas 161,4 Ha (65,17%) dari luas areal Desa Mandor (Raharjo
et al., 2012). Akibat dari kegiatan pertambangan menyebabkan tanah yang berada
disekitar tambang mengalami kerusakan secara fisik, kimia dan biologi
(Marganingrum dan Noviardi., 2010). Karakteristik fisik tanah akibat kegiatan
pertambangan ditandai dengan berkurangnya lapisan tanah (top soil), profil tanah
sulit untuk teridentifikasi, struktur serta tekstur tanah rusak, dan menghambat
sistem perkembangan perakaran tanaman. Karakteristik kimia, ditandai dengan
dalam tanah. Selain itu, juga ditandai hilangnya lifter (forna), seresah, dan humus,
sebagai bahan dasar carbon (C) dalam tanah, serta tidak tersediannya bakteri
rhizobium dan bradyrhizobium dalam tanah (Waryono., 2000). Oleh sebab itu,
akibat dari kerusakan sifat tanah juga mampu menurunkan tingkat kesuburan
tanah. Kesuburan tanah akibat lahan bekas tambang memiliki karakteristik seperti
pH tanah masam hingga sangat masam, kadar C-organik rendah, rendahnya
kandungan usur hara N, P, K dan KTK tanah.
Kerusakan lahan serta penurunan tingkat kesuburan tanah akibat kegiatan
pertambangan umumnya dapat diperbaiki melalui sistem reklamasi, bioremidiasi,
dan fitoremidiasi. Salah satu upaya perbaikan lahan bekas tambang yang efektif
yakni dengan sistem fitoremidiasi. Fitoremidiasi merupakan upaya perbaikan
lahan bekas tambang dengan cara membudidayakan tanaman untuk
mengakumulasi logam dalam tanah (Suharno dan Retno., 2013). Sehingga
kedepannya, kondisi lahan bekas tambang yang ada di Indonesia mampu
produktif kembali.
Konsep Manihot utilissima untuk memperbaiki sifat fisik, kimia, dan biologi
tanah bekas lahan pertambangan serta pemanfaatannya sebagai bioetanol.
Terdapat beberapa spesies tanaman mampu menyerap logam berat dalam
jumlah banyak melalui proses metabolismenya. Tanaman sawi sudah terbukti
dapat digunakan sebagai tanaman penambang yang dapat mengakumulasi logam
Au, Zn, Pb, Ni, Cr dan Co (Widyati., 2011). Tanaman sawi (Brassica juncea)
merupakan jenis tanaman hiperakumulator pada lahan bekas tambang. Tanaman
sawi hanya mampu menyerap logam berat pada tanah dan tidak dapat
memperbaiki kondisi fisik, kimia, dan biologi tanah (Lestari., 2012). Tanaman
singkong dari famili euphorbiaceae memiliki kemampuan sebagai akumulator
yang efektif untuk mengakumulasi Pb, Zn, Cu, Ni dan Co. Euphorbiaceae mampu
mendetoksifikasi tanah lahan bekas tambang sehingga juga mampu memperbaiki
sifat fisik, kimia, dan biologi tanah (Aprilia dan Kristanti., 2013). Singkong
(Manihot ultilisima) merupakan tanaman familili dari euphorbiacea yang dapat
digunakan sebagai tanaman akumulator pada lahan bekas tambang (Kurniawan
akumulator, mekanisme tanaman singkong mengakumulasi logam berat sebagai
berikut : (Haruna, 2010)
1. Penyerapan oleh akar tanaman. Logam berat dan larutan akan dibawa ke
daerah perakaran (rhizozfer). Berpindahnya logam berat ke daerah perakaran
terjadi saat tanaman menyerap air dalam tanah.
2. Translokasi logam berat dari akar ke jaringan tanaman yang lain. Berpindahnya
logam berat terjadi melalui jaringan pengangkut tanaman (xilem dan floem).
3. Lokalisasi logam berat pada sel dan jaringan. Mekanisme ini bertujuan agar
logam berat tidak merusak proses metabolisme tanaman. Pada proses ini
tanaman singkong mempunyai sifat yang mampu mendetoksifikasi logam berat
sehingga proses metabolisme tanaman berjalan lancar.
Singkong dapat dibudidayakan dimana saja karena sifatnya yang mudah
adaftif terhadap berbagai keadaan lingkungan. Salah satu lahan yang bisa ditanami
singkong adalah lahan bekas tambang. Selain dapat digunakan sebagai tanaman
akumulator, singkong juga dapat dimanfaatkan sebagai bahan dasar pembuatan
bioetanol. Dasar dari pembuatan bioetanol disebabkan karena semakin
berkurangnnya bahan bakan bakar fosil yang ada dibumi serta tidak ramah
lingkungan. Oleh sebab itu, diperlukan suatu kebijakan dalam diversifikasi,
intensifikasi, konservasi dan hemat energi.
Bioetanol (C2H5OH) merupakan salah satu biofuel yang saat ini menjadi
bahan bakar alternatif ramah lingkungan serta memiliki sifat yang dapat
terbaruhkan (renewable) atau terurai secara biologis (biodegradable). Penggunaan
bioetanol mampu menurunkan emisi gas CO2 hingga 18%. Saat ini perkembangan
bioetanol nasional pada tahun 2010 mencapai 223,12 ribu KL. Sedangkan
produksi minyak bumi hanya 7,40 Milyar Barel, sehingga dalam beberapa tahun
kedepan minyak bumi akan semakin terus berkurang karena sifatnya yang tidak
terbahruhkan serta tingginya volume penggunaan bahan bakar (ESDM., 2015).
Selama ini bagian singkong yang digunakan sebagai bahan dasar
pembuatan bioetanol adalah buahnya. Selain buah singkong, kulit singkong juga
dapat dimanfaatkan sebagai bahan dasar pembuatan bioetanol. Singkong
mengandung karbohidrat 36,8%, protein 1%, lemak 0,3%, serat 0,9%, abu 0,5%
Susilowati (2007) kulit singkong mengandung karbohidrat yang cukup tinggi
untuk dikonversikan menjadi etanol. Berdasarkan hasil penelitian Hikmiyati dan
Yanie (2009), yakni dengan menggunakan kulit singkong mampu menghasilkan
etanol sebesar 1,95% v/v dengan densitas 1,052 g/ml.
Pembuatan bioetanol dari kulit singkong terdiri dari beberapa tahap antara
lain (Komarayati dan Gusmailina 2010) :
1. Tahap pretreatment; Kulit singkong dibersihkan, dikeringkan, kemudian kulit
singkong dihaluskan menggunakan grinder hingga kulit singkong menjadi
tepung. Melakukan proses gelatinasi (proses koagulasi koloid) proses ini
dilakukan dengan melarutkan kulit singkong dengan aquades lalu dipanaskan
dengan suhu 100oC.
2. Tahap hidrolisis; Hidrolisis (proses pemecahan H2O menjadi H+) dilakukan
dengan menggunakan enzim α-amilase dan glukoamilase (enzim yang
digunakan untuk mempercepat proses hidrolisis). Proses hidrolisis dibagi
menjadi 2 tahap yakni Liquifikasi dan Sakarfikasi. Proses liquifikasi
ditambahkan enzim α-amilase 5mL, lalu dipanaskan dengan suhu 80o-90oC
selama 30 menit. Tahap sakarfikasi ditambahkan enzim glukoamilase sebanyak
7mL, dipanaskan dengan suhu 60oC selama 90 menit.
3. Tahap fermentasi; Kulit singkong hasil hidrolisa kemudian dimasukan kedalam
mesin fermentor. Pada proses fermentasi digunakan ragi dan NPK.
Masing-masing konsentrasi NPK yakni 3g, 5g, dan 9g. Kemudian seluruh bahan
dicampur dengan ragi lalu dilakukan proses fermentasi secara anaerob selama 6
hari.
Sehingga melalui karya tulis ini, diharapkan kedepannya dengan
memanfaatkan tanaman singkong mampu memperbaiki kondisi tanah akibat
kegiatan pertambangan serta mampu meningkatkan perekonomian dan
meningkatkan energi bioetanol berdasarkan kulit singkong yang berdaya saing
DAFTAR PUSTAKA
Aprilia, D.D., dan I.P. Kristanti. 2013. Pengaruh Pemberian Mikoriza Glomus fasciculatum terhadap Akumulasi Logam Timbal (Pb) pada Tanaman Euphorbia milii. Sains dan Seni Pomits, 2(1): 79-81.
Haruna, E.T., I. Ishak., dan S. Nita. 2010. Fitoremidiasi pada Media Tanah Yang Mengandung Cu dengan Tanaman Kangkung Darat. Universitas Negeri Gorontalo.
Irwanto. 2013. Kerusakan Lingkungan. [Serial Online]. http://wwwirwantoshut. net/ kerusakan _ lingkungan. htm. Diakses tanggal 18 April 2014.
Juwita, A. Anak, Chirilla Susilowati. 2007. Bioetanol dari ampas dan kulit singkong. Diponegoro : Universitas Diponegoro.
Kementrian Energi dan Sumberdaya Mineral. 2008. Reklamasi dan Penutupan Tambang.
Kementrian Energi dan Sumberdaya Mineral. 2015. Statistik Energi Baru Terbarukan.
Komarayati, S., dan Gusmailina. 2010. Prospek Bioetanol Sebagai Pengganti Minyak Tanah. Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan.
Kurniawan, A.R., dan S. Wulandari. 2013. Model Reklamasi Tambang Rakyat Berwawasan Lingkungan: Tinjauan Atas Reklamasi Lahan Bekas Tambang Batu Apung Ijobalit, Kabupaten Lombok Timur, Provinsi Nusa Tenggara Bara. Teknologi Mineral dan Batubara, 9(3): 165-170.
Marganingrum, D. 2010. Pencemaran Air dan Tanah di Kawasan Pertambangan Batubara di PT. Berau Coal, Kalimantan Timur. Geologi dan Pertambangan, 20(1): 11-15.
Sriwahyuni. 2012. Rehabilitasi Lahan Bekas Tambang PT.Incosorowako dengan Bahan Organik, Bakteri Pelarut Pelarut Fosfat dan Bakteri Pereduksi Nikel. Riset Industri, 6(2): 149-155.
Suharno, dan P.S. Retno. 2013. Fungi Mikoriza Arbuskula: Potensi Teknologi Mikorizoremediasi Logam Berat dalam Rehabilitasi Lahan Tambang. Bioteknologi, 10(1): 31-35.
BIODATA PENULIS
Biodata Penulis 1 a. Biodata Diri
1 Nama Lengkap Mariatul Kiptiyah
2 NIM 121510501075
3 Program Studi/Jurusan Agroteknologi
4 Fakultas Pertanian
5 Tempat dan Tanggal Lahir Jember, 09 Januari 1994
6 Alamat JL. Kalimantan 4 No 71, Jember
7 Email Qiibty@gmail.com
8 Nomor Telepon/ HP 085745443446
b. Penghargaan kepenulisan selama menjadi mahasiswa (dari pemerintah, asosiasi, atau institusi lainnya)
Jenis Penghargaan Institusi Pemberi Penghargaan
Judul Karya Tahun
Penerima Dana
PKM Dikti 2013
DIKTI Pengendalian Hayati Penyakit Hawar Bakteri pada
Tanaman Kedelai dengan Menggunakan
Bakteriofag GH3
2013
Peserta LKTIM Undip
Universitas Diponegoro
Aplikasi Model “Urban
Farming” Sebagai
Konservasi Lingkungan Dengan Pemanfaatan
Limbah Organik Dari Kelapa
Peserta Karya Tulis Ilmiah (Lkti)
“Semarak Inovasi Pengembangan Pertanian Indonesia”
IPB Aplikasi Model “Urban
Farming” sebagai
Konservasi Lingkungan dengan Pemanfaatan Limbah Organik dari Kelapa
2013
Peserta LKTIM UNHAS Aplikasi Model “Urban
Farming” sebagai
Konservasi Lingkungan dengan Pemanfaatan Limbah Organik dari Kelapa
2013
Peserta LKTIM UGM
UGM Aplikasi Model “Urban
Farming” sebagai
Konservasi Lingkungan dengan Pemanfaatan Limbah Organik dari Kelapa
2013
Lkti u-green tea
universitas sriwijaya
Universitas Sriwijaya
Program Eco Man : Pembentukan Karakter Manusia Terhadap Lingkungan Pasca Bencana 2013 Finalis LKTIM
SGM 5 FTP UB
Universitas Brawijaya
Modifikasi Mesin Pemisah Biji Cabai Untuk
Meningkatkan Daya Saing Agroindustri
Dalam Negeri
2014
Biodata Penulis 2 a. Biodata Diri
1 Nama Lengkap Yoko Simbolon
2 NIM 131510501090
3 Program Studi/Jurusan Agroteknologi
4 Fakultas Pertanian
6 Alamat JL. Kalimantan 4 No 62, Jember
7 Email yokoezsimbolon@yahoo.co.id
8 Nomor Telepon/ HP 082141859005
b. Penghargaan kepenulisan selama menjadi mahasiswa (dari pemerintah, asosiasi, atau institusi lainnya)
Jenis Penghargaan Institusi Pemberi Penghargaan
Judul Karya Tahun
Finalis LKTI Universitas Gajah Mada
“VASBACK” Formulasi Bakteri Synechococcus sp sebagai Foliar Biofertilizer Tanaman Kedelai.
2015
Peserta LKTI Universitas Diponegoro
Pemanfaatan Bakteri Synechococcus sebagai Foliar Biofertilizer untuk Meningkatkan Kualitas Tanaman Kedelai .
