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 Mikoriza Arbuskular (MA) ... 4
Logam Timbal (Pb) dan Kadmium (Cd) ... 7
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
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
