III
PERAN MIKROORGANISME DALAM PENYERAPAN LOGAM OLEH TANAMAN
UNIVERSIT AS GADJAH MADA
Pidato Pengukuhan Jabatan Guru Besar pada Fakultas Pertanian Universitas Gadjah Mada
Oleh: Prof. Ir. Irfan Dwidya Prijambada, M.Eng., Ph.D.
PERAN MIKROORGANISME DALAM PENYERAPAN LOGAM OLEH TANAMAN
UNIVERSITAS GADJAH MADA
Pidato Pengukuhan Jabatan Guru Besar pada Fakultas Pertanian Universitas Gadjah Mada
Diucapkan di depan Rapat Terbuka Majelis Guru Besar Universitas Gadjah Mada pada tanggal14 Mei 2014 di Yogyakarta
Oleh: Prof. Ir. Irfan Dwidya Prijambada, M.Eng., Ph.D.
Yang terhormat, Pimpinan dan anggota Majelis Wali Amanat Universitas Gadjah Mada, Pimpinan dan anggota Senat Akademik Universitas Gadjah Mada, Rektor dan Wakil Rektor Universitas Gadjah Mada, Pimpinan dan anggota Majelis Guru Besar Universitas Gadjah Mada, Dekan dan para Wakil Dekan Fakultas Pertanian Universitas Gadjah Mada, Para Dekan Fakultas di lingkungan Universitas Gadjah Mada, Segenap Sivitas Akademika Universitas Gadjah Mada, Para1/adirin Tamu Undangan yang saya hormati dan Keluarga yang saya Gintai, Serta para mahasiswa yang saya banggakan
Selamat pagi, assalamu 'alaikum warohmatullahi wabarakatuh, salam keselamatan dan semoga kesejahteraan terlimpah alas kila semua. Rasa syukur yang mendalam saya panjatkan ke hadirat Tuhan, Sang Maha Pengasih dan Maha Penyayang, yang telah melimpahkan berkatnya kepada kita semua sehingga pagi ini kita semua dapat berkumpul di Balai Senat Universitas Gadjah Mada ini dalam keadaan sehat dan bahagia. Selanjutnya perkenankanlah saya menyampaikan ucapan terima kasih kepada Majelis Guru Besar Universitas Gadjah Mada yang telah memberikan kesempatan kepada saya untuk menyampaikan pidato pengukuhan sebagai Guru Besar di bidang Mikrobiologi Tanah di Fakultas Pertanian denganjudul: PERAN MIKROORGANISME DALAM PENYERAPAN LOGAM OLEH TANAMAN Hadirin yang saya hormati, Pada bulan Agustus tahun 2004, kita dikejutkan oleh berita di koran-koran daerah maupun nasional yang menyatakan adanya suatu perusahaan penyamakan kulit yang membuang limbah penyamakan kulit yang mengandung kromium dengan kadar yang jauh melampaui
2 batas yang diizinkan di lahan-Iahan pertanian di perbukitan Desa Sambirejo, Kecamatan Prambanan, Kabupaten Sleman. Berita lain pada tahun 20 II menyebutkan bahwa penelitian oleh PSLH UGM bekerja sama dengan Badan Penelitian Pengembangan Pertanian (BPPP) menemukan bahwa 80% lahan di Kecamatan Jaten, Kebakkramat, dan Tasikmadu, Kabupaten Karanganyar telah tercemar logam berat tembaga (Cu), arsen (As), seng (Zn), raksa (Hg), nikel (Ni), dan timbal (Pb). Perhatian yang lebih sungguh-sungguh perlu dilakukan terhadap pencemaran logam berat pada lahan-lahan pertanian. Logam didefinisikan sebagai suatu unsur yang jika memiliki satu atau beberapa gugus hidroksil membentuk senyawa basa dan memiliki sifat fisik berupa kenampakan berkilau, liat, mudah dibentuk, dan merupakan konduktor panas dan listrik. Logam berat adalah unsur logam yang memiliki berat jenis tinggi. Logam merupakan komponen alami dari tanah, dan kadamya di dalam tanah tergantung pada susunan mineral bahan induk pembentuk tanah dan sejarah geokimia tanah tersebut (Notohadiprawiro, 1993). Oleh karenanya, keberadaan logam di dalam tanah tidak dapat diartikan sebagai tanda dari adanya pencemaran. Aktivitas manusia di bidang industri maupun pertanian, seperti pembuangan limbah industri, pemupukan dan penggunaan pestisida, dan pemanfaatan ulang limbah padat, dapat meningkatkan kandungan logam dalam tanah. Hadirin yang saya muliakan, Beberapa logam peralihan (transition metals), seperti seng, besi, tembaga, kobalt dan mangaan berperan penting sebagai bagian dari sisi aktif berbagai enzim yang memiliki peran penting dalam kehidupan makhluk hidup. Logam-Iogam ini berperan dalam mempennudah reaksi redoks dan pemindahan elektron sehingga dibutuhkan sebagai nutrisi. Meskipun dalam jumlah sedikit logamlogam tersebut diperlukan oleh makhluk hidup, dalam jumlah yang melebihi jumlah yang dibutuhkan logam-logam tersebut bersifat meracun dan memicu pertumbuhan kanker Valko dkk., (2005). Beberapa macam logam lainnya seperti timbal, raksa, perak, dan
3 kadmium tidak diketahui manfaatnya bagi makhluk hidup bahkan banyak penelitian melaporkan pengaruh meracun dan pemicu kanker dari beberapa macam logam tersebut. Logam dapat mengakibatkan gangguan terhadap suatu makhluk hidup jika dapat memasuki sistem metabolisme makhluk hidup tersebut dalam jumlah yang melampaui ambang batas. Masuknya logam pencemar lingkungan tanah ke dalam sistem metabolisme makhluk hidup dapat terjadi melalui air minum dan makanan. Bentuk logam yang larut air merupakan bentuk logam yang dapat memasuki sistem metabolisme makhluk hidup (Notohadiprawiro, 1993). Para Hadirin yang saya mu/iakan,
Mekanisme Ketahanan Tumbuhan terhadap Logam Beberapa jenis tumbuhan, telah berevolusi dan menjadi tahan terhadap logam pada kadar yang beracun bagi beberapa jenis tumbuhan lainnya. Dalam ulasannya, Manara (2012) menyebutkan bahwa tumbuhan yang mampu tumbuh di lahan yang memiliki kandungan logam tinggi memiliki mekanisme untuk mencegah keracunan logam tersebut melalui (I) penurunan ketersediaan logam, (2) pengendalian aliran logam memasuki sel, (3) pengkhelatan (chelation) logam, (4) peningkatan pemompaan logam keluar sel, (5) pengasingan (sequestration) logam dalam kompartemen subseluler di dalam sel, dan (6) kompleksasi logam berat di dalam sel oleh ligan kuat seperti fitokhelatin. Tumbuhan yang secara aktif mencegah pelonggokan (accumulation) logam dalam sel disebut sebagai tumbuhan penolak (excluder), dan sebagian besar tumbuhan tahan keracunan logam merupakan tumbuhan dalam kelompok ini (Violante dkk., 20 I0). Tumbuhan penolak mencegah logam untuk memasuki bagian tubuh mereka, dan jika suatu logam berhasil memasuki tubuh mereka maka tumbuhan penolak akan membatasinya dalam akar mereka. Jenis tumbuhan tahan yang lain mengatasi potensi keracunan logam dengan cara yang berlawanan, yakni mereka secara aktif mengambillogam dan melonggokkannya di dalam kompartemen sub-seluler. Tumbuhan yang demikian ini disebut sebagai tumbuhan pelonggok (accumulator) (Violante dkk., 20 I0). Tumbuhan penolak
4 maupun pelonggok logam memiliki mekanisme yang sama, yakni mampu mengubah penneabilitas membrannya, mengubah kapasitas pengikatan logam dari dinding selnya atau mengeluarkan senyawa pengkhelat yang dapat mengikat logam dan mencegahnya atau memudahkannya melewati membran sel akar tumbuhan. Pencegahan logam memasuki sel di iaringan akar Tumbuhan penolak mencegah masuknya logam ke dalam jaringan akarnya dengan mengimobilisasi logam tersebut menggunakan eksudat akar yang dikeluarkan ke dalam matriks tanah. Mekanisme ini adalah mekanisme utama yang digunakan oleh tumbuhan penolak. Dalam ulasannya, Sessitsch dkk., (2013) menyatakan bahwa senyawa kaya histidin yang terdapat dalam eksudat akar dapat mengkhelat nikel dan mengurangi serapan nikel dari dalam tanah. Pengkhelatan logam oleh senyawa yang gugus . karboksil dan hidroksilnya berinteraksi dengan ion logam membentuk kompleks dengan struktur cinein yang mantap mencegahnya melewati membran sel akar (Notohadiprawiro dkk., 1991). Galur tanaman rumput-rumputan Holcus lanatus yang tahan arsenat menghasilkan eksudat akar yang menjadikannya menyerap arsenat lebih sedikit daripada galur yang tidak tahan. Eksudat akar yang dihasilkan tanaman H. lanatus tersebut mengandung fitokhelatin, suatu senyawa pengkhelat yang dihasilkan oleh tumbuhan. Dinding sel penyusun akar juga ditemukan berperan dalam pencegahan masuknya logam ke dalam sitoplasma sel akar. Pencegahan masuknya logam ke dalam sitoplasma sel akar terjadi melalui pengikatan ion logam di dalam ruang antarsel (Mehes-Smith dkk., 2013). Selain pertahanan melalui mekanisme pencegahan masuknya logam ke dalam tubuhnya, tumbuhan penolak juga memiliki mekanisme untuk memompa logam yang telah terserap di dalam sel untuk dikeluarkan dari sel-sel akar atau diasingkan di dalam kompartemen sub-seluler seperti vakuola. Proses ini dimudahkan oleh protein pengangkut (transporters) logam yang terdapat pada plasma membran dan tonoplas (membran yang membatasi vakuola dari sitoplasma yang melingkupinya di dalam set) (Manara, 2012).
5 Para Hadirin yang saya muliakan, Pemindahan logam ke iaringan lain dari tumbuhan Sama seperti tumbuhan penolak, tumbuhan pelonggok juga memiliki mekanisme pencegahan masuknya ion logam ke dalam sel akar dan pemompaan ion logam keluar dari sel akar, akan tetapi pada tanaman pelonggok logam ion logam yang dipompa keluar dari sel-sel akar kemudian diangkut melalui pembuluh kayu (xiiem) menuju ke trubus. Pengangkutan logam ke bagian lain dari tumbuhan juga melibatkan berbagai jenis protein pengangkut logam yang ekspresinya didorong oleh paparan tumbuhan pada logam tersebut (Lasat, 2002). Protein pengangkut logam memiliki selektivitas yang rendah sehingga suatu protein pengangkut logam dapat berperan dalam pengangkutan berbagai logam. Beberapa protein pengangkut logam diketahui tidak hanya dimiliki oleh tumbuhan tetapi juga dimiliki oleh bakteri, jamur, maupun hewan (Nevo dan Nelson, 2006). Selain keterlibatan protein-protein pengangkut logam, pengangkutan logam di dalam tubuh tumbuhan melibatkan senyawa pengkhelat karena pengangkutan logam dilakukan dalam bentu~ kompleks dengan senyawa pengkhelat, misalnya fitosiderofor (Roberts dkk., 2004). Pengkhelatan ion logam oleh senyawa organik terlarutkan berberat molekul rendah dapat meningkatkan pengangkutan logam melewati membran sel tumbuhan (Notohadiprawiro dkk., 1991).Asam-asam organik, asam amino dan turunannya, serta turunan asam fosfat yang merupakan senyawa organik terlarutkan berberat molekul rendah terlibat dalam pengkhelatan ion logam di dalam sitosol sel yang kemudian diangkut ke bagian tanaman yang lain atau ke kompartemen sub-seluler (Rauser, 1999). Asam amino histidin dan nikotianamina, turunan asam amino methionin, juga merupakan senyawa pengkhelat yang terlibat dalam pengangkutan beberapa jenis logam, misalnya nikel dan tembaga. Selain itu, nikotianamina merupakan prekursor asam mugineat, suatu fitosiderofor yang dapat mengikat ion-ion seng, tembaga, dan besi. Asam fitat (myo-inositol hexakisfosfat), yang merupakan simpanan fosfor dalam tubuh tumbuhan, juga memiliki kemampuan untuk mengkhelat berbagai kation seperti ion-ion besi, seng, dan mangaan
6 (Manara, 2012). Juga ditunjukkan bahwa penambahan seng ke dalam medium pertumbuhan berbagai tanaman menyebabkan terbentuknya globula fitat yang mengandung seng di dalamnya. Produksi dan mobilisasi fitat di lapisan sel perisikel menentukan pemindahan ion logam ke trubus tumbuhan. Para Hadirin yang saya muliakan,
Pengasingan logam ke dalam kompartemen sub-seluler Tumbuhan memiliki mekanisme untuk menyingkirkan ion logam yang telah berada di dalam sel agar tidak mencapai tingkatan yang membahayakannya melalui pengasingan ion logam tersebut ke dalam kompartemen sub-seluler seperti vakuola. Mekanisme pengasingan ion logam tersebut juga melibatkan produksi senyawa pengkhelat. Polipeptida-polipeptida seperti fitokhelatin dan metalothionein digunakan oleh sel tumbuhan untuk mengkhelat logam yang terdapat di dalam sitosolnya, yang kemudian disimpan di dalam kompartemen sub-seluler (Neagoe dkk., 2013). Juga dijelaskan bahwa fitokhelatin tidak hanya ditemukan pada tanaman, tetapi juga diketahui dihasilkan oleh jamur dan organisme lain. Seperti halnya fitokhelatin, metalothionein juga merupakan suatu keluarga polipeptida kaya sistein yang mempunyai kemampuan mengikat logam. Metalothionein telah ditemukan di berbagai makhluk hidup. Meskipun demikian, metalothionein yang ditemukan di tumbuhan memiliki perbedaan yang cukup banyak dari yang ditemukan pada hewan maupun jamur (Manara, 2012). Kemampuan metalothionein mengikat ion logam berkaitan dengan keberadaan gugus merkaptida yang dimilikinya. Produksi metalothionein oleh tumbuhan dipicu oleh berbagai cekaman abiotik (Rauser, 1999). Metalothionein yang berasal dari tumbuhan memiliki kemampuan untuk memisahkan logam dari organ-organ sel tumbuhan dengan mengikat ion logam tersebut menggunakan beberapa gugus thiol yang dimiliki sistein.
7 Para Hadirin yang saya muliakan.
Pemanfaatan Kemampuan Tumbuhan Menyerap Logam untuk Pembersihan Lingkungan Tercemar Logam
.
Kemampuan tumbuhan untuk bertahan dari keracunan logam menjadikan tumbuhan suatu agensia yang berpotensi untuk dimanfaatkan memperbaiki lingkungan tanah yang tercemar logam. Teknologi perbaikan kualitas lingkungan dengan memanfaatkan kemampuan tumbuhan disebut sebagai "Fitoremediasi" (Ghosh dan Singh, 2005). Teknologi ini dapat digunakan untuk memperbaiki lingkungan yang tercemar oleh senyawa organik maupun senyawa anorganik, termasuk logam. Terdapat lima cara perbaikan lingkungan melalui titoremediasi, tetapi hanya dua cara yang sesuai untuk perbaikan tanah tercemar logam. Kedua cara tersebut adalah (1) titostabilisasi yang mengandalkan kemampuan akar tumbuhan penolak logam untuk menghasilkan eksudat akar yang dapat menstabilkan, mendemobilisasi, dan mengikat logam di dalam matriks tanah sehingga mengurangi ketersediaan logam tersebut, dan (2) titoekstraksi yang mengandalkan kemampuan tumbuhan pelonggok logam untuk menyerap, mengangkut, dan melonggokkan logam yang diserap di trubus tumbuhan yang mudah dipanen sehingga logam pencemar dapat dikuras dari dalam tanah (Ghosh dan Singh, 2005). Untuk mencapai tujuan titostabilisasi, tumbuhan yang digunakan haruslah tumbuhan yang tahan terhadap keberadaan logam di dalam tanah tetapi tidak menyerap atau melonggokkan logam tersebut di bagian yang dipanen (Mendez dan Maier, 2008). Manfaat lain dari titostabilisasi adalah dapat digunakannya tanaman yang ditumbuhkan di lahan tercemar logam sebagai bahan pakan, atau bahkan pangan. Tumbuhan yang sering dipilih untuk melaksanakan titostabilisasi adalah tumbuhan tahunan berbentuk pohon, belukar, semak atau rumput-rumputan, misalnya Pistacia terebinthus dan Schinus mo/le dari suku mangga-manggaan (Anacardiaceae), Baccharis neglecta. Bidens humilis, Isocoma veneta, dan Viguiera lin(!aris dari suku kenikir-kenikiran (Asteraceae), Teloxys graveolens, Atriplex lentifo, dan A. canescens dari suku bayam-bayaman (Chenopodiaceae), Euphorbia sp. dari suku kastuba-kastubaan (Euphorbiaceae), Dalea
8 bieolor dari suku polong-polongan (Fabaceae), serta Lygellln spartum dan Piptatherum miliaeeum dari suku padi-padian (Poaceae) (Mendez dan Maier, 2008). Neuschutz dan Greger (2009), yang membandingkan kemampuan beberapa jenis tanaman dalam mencegah keberadaan logam dalam larutan tanah, menemukan bahwa Phalaris arundinaeea, tanaman dari suku padi-padian, merupakan tanaman yang paling etisien, sedangkan Pinus sylvestris dari suku cemara-cemaraan merupakan tanaman yang paling tidak etisien. Selain kemampuannya dalam menurunkan keberadaan logam dalam larutan tanah, trubus tanaman P. Arundinaeea juga mempunyai kandungan logam kadmium dan seng yang paling rendah. Penambahan bahan organik berupa kotoran temak atau sari kering limbah dan kapur makin menurunkan kandungan logam dalam trubus tanaman. Para Hadirin yang saya muliakan, Tujuan titoekstraksi adalah mengurangi kandungan logam dalam tanah yang tercemar dalam suatu kurun waktu tertentu. Kecepatan pengambilan logam sangat tergantung kepada kemampuan tanaman dalam menyerap, mengangkut dan melonggokkan logam di bagian yang dapat dipanen serta kemampuan tanaman dalam membentuk biomassa. Terdapat dua pendekatan untuk mencapai tujuan titoekstraksi, yakni dengan memanfaatkan tanaman yang . mampu melonggokkan logam pada kadar yang sangat tinggi dalam bagian yang dapat dipanen (yang disebut tanaman pelonggok hebat, hyperaeeumulator) atau memanfaatkan tanaman yang mampu menghasilkan biomassa dalam jumlah besar (do Nascimento dan Xing, 2006). Pada pendekatan pertama, yang bisa disebut titoekstraksi alami (natural phytoextraetion), upaya perbaikan dapat dilakukan dengan melakukan optimalisasi cara budi daya tanaman agar dihasilkan biomassa yang lebih tinggi, sedangkan untuk pendekatan kedua, yang bisa disebut titoekstraksi yang didorong (induced phytoextraetion), upaya perbaikan dapat dilakukan adalah dengan melakukan penambahan agensia yang mampu meningkatkan kemampuan tanaman untuk bertahan terhadap keracunan, serta meningkatkan kemampuan tanaman untuk menyerap, mengangkut,
9 dan melonggokkan logam yang diserap di trubus sehingga mudah dipanen (do Nascimento dan Xing, 2006). Setidaknya telah diketahui 45 jenis tumbuhan pelonggok hebat yang dapat digunakan untuk fitoekstraksi alami. Dalam ulasannya, Lasat (2002) menyebutkan bahwa tumbuhan paku-pakuan Pteris vi/atta ditemukan melonggokkan arsen hingga 14.500 ppm tanpa menunjukkan gejala keracunan. Tumbuhan berkayu Sebertia aClIminata juga diketahui dapat melonggokkan nikel hingga mencapai 25% berat kering getahnya, sedangkan tumbuhan semak Haumaniastrum robertii dapat melonggokkan kobalt hingga mencapai 10.200 ppm. Karena sifat-sifat yang dimilikinya, tumbuhan T caerulescens menjadi objek yang paling sering digunakan untuk mempelajari mekanisme penyerapan, pelonggokan, dan ketahanan terhadap logam. Tanaman ini dapat melonggokkan seng hingga 26.000 ppm. Selain T caerulescens, sawi putih juga merupakan tanaman yang paling banyak dijadikan objek penelitian di bidang fitoekstraksi. Fitoekstraksi yang didorong merupakan pilihan yang lain untuk dapat menyerap logam pencemar sebanyak-banyaknya dari dalam tanah dalam satuan waktu yang singkat: Pendekatan ini dilakukan dengan meningkatkan kemampuan serapan, pengangkutan, dan pelonggokan logam dari tanaman yang biasanya bukan tanaman pelonggok hebat tetapi mampu menghasilkan biomassa dalam jumlah besar. Pendekatan ini terilhami oleh ditemukannya polipeptidapolipeptida, seperti fitokhelatin dan metalothionein, yang dapat meningkatkan ketahanan, serta kemampuan pengangkutan dan pelonggokan logam di trubus tumbuhan (Neagoe dkk., 2013). Pemanfaatan senyawa pengkhelat sintetis seperti asam etilendiamina tetra asetat (ethylenediamine tetra aceticacid, EDTA) dan asam sitrat telah dicoba pada tanaman jagung (Zea mays) dan kacang (Pisllm sativlIm) dan terbukti dapat meningkatkan kandungan timbal di bagian trubus tanaman dari 500 ppm pada tanaman yang tidak diberi EDTA atau asam sitrat menjadi 10.000 ppm (Ghosh dan Singh, 2005). Vassil dkk., (1998) melaporkan bahwa sawi putih yang ditanam dengan pemberian EDTA dan dipaparkan kepada logam timbal dapat melonggokkan logam tersebut di bagian trubusnya hingga mencapai kadar 1,1 %.
10 Para Hadirin yang saya hormati. Peranan Mikroba Tanah dalam Memengaruhi Ketersediaan Logam Penurunan ketersediaan logam Mikroba tanah berperan sangat penting dalam menentukan kelarutan, mobilitas, dan ketersediaan logam bagi tumbuhan melalui pengubahan pH di lingkungan mikro tanah, spesiasi logam, dan pengeluaran (excretion) senyawa pengkhelat logam (Gadd, 2010). Ulasan Lasat (2002) menunjukkan bahwa keberadaan bakteri memengaruhi mobilitas dan ketersediaan logam di dalam tanah. Suatu galur Xanthomonas maltophyla dilaporkan mampu mereduksi Cr(VI) yang berbahaya dan bersifat sangat larut menjadi Cr(III) yang bersifat kurang larut. Galur mikroba yang sama juga dapat memacu transfonnasi logam berbahaya lainnya, seperti Pb (II), Hg(II), Au(III), Te(IV), dan Ag(I). Juga dilaporkan adanya galur-galur Escherichia coli dan Pseudomonas putida dengan sifat yang sama. Berbagai bakteri pereduksi logam dapat menggunakan berbagai ion-ion logam teroksidasi seperti sebagai akseptor elektron tenninal. Sebagai contoh, galur Shewanella putrefaciens yang mereduksi Fe(III) dan Mn(IV) juga mampu mereduksi U(VI) menjadi U(IV). Desu(fovibrio desulphuricans dapat mereduksi Pd(II) menjadi elemen paladium. Bakteri pereduksi besi dari keluarga Geobacteraceae dapat mereduksi uranium dan technetium. Bakteri pereduksi sulfat, yang ~apat menghasilkan sulfida, juga dapat berperan dalam menurunkan ketersediaan logam melalui reaksi logam tersebut dengan sulfida yang menghasilkan endapan sulfida logam (Gadd, 2010). Mikroba, baik yang prokariotik maupun yang eukariotik, menghasilkan senyawa yang disebut senyawa polimer ekstraseluler (Extracellular Polymeric Substances, EPS) keluar dari tubuhnya. Senyawa ini tersusun atas berbagai senyawa organik berberat molekul tinggi seperti polisakarida, protein, asam nukleat, dan fosfolipida. Oi dalam senyawa polimer ekstraseluler tersebut juga terdapat senyawasenyawa bukan polimer berberat molekul rendah (Paul, 2008). Oalam ulasannya, Paul (2008) menyatakan bahwa senyawa polimer ekstraseluler berperan penting dalam adhesi antarsel, perlindungan sel
11 dari lingkungan yang mengancamnya, degradasi senyawa pencemar, dan sorpsi logam yang terdapat di sekitar sel. Eksopolisakarida dan biopolimer lain penyusun senyawa polimer ekstraseluler memiliki kemampuan mengikat logam karena adanya gugus-gugus fungsional bermuatan negatif seperti gugus fosfat, karboksilat, dan uronat. Senyawa polimer ekstraseluler dari S. oneidensis MR-l dilaporkan dapat mengikat ion U6+dan mengurangi mobilitasnya. Rhizobium etli M4 menghasilkan senyawa polimer ekstraseluler yang dapat dengan cepat mengikat ion-ion Mn2+,Cu2+,dan Pb2+.Paenibacil/us polymyxa menghasilkan senyawa polimer ekstraseluler yang dapat mengikat ion Cu2+,demikian pula P. jamilae CECT 5266 menghasilkan senyawa polimer ekstraseluler yang dapat mengikat ion-ion Pb2+,Cd2+,Cu2+, Zn2+, Ni2+, dan Co2+.
Para Hadirin yang saya muliakan, Peningkatan ketersediaan logam Keberadaan mikroba tidak hanya dapat menurunkan ketersediaan logam bagi tanaman tetapi juga dapat meningkatkan mobilitas dan ketersediaan logam di dalam tanah melalui mekanisme yang berbeda-beda. Ulasan Gadd (2001) menjelaskan bahwa bakteri khemolitotrof berperan mengasamkan tanah yang dapat menyebabkan peningkatan pelarutan dan mobilitas logam. Mobilitas logam dalam tanah dapat meningkat oleh aktivitas mikroba asidofilik khemolithotrof yang memperoleh energi dari oksidasi besi (II) atau sulfur tereduksi. Proses metabolisme ini akan menghasilkan besi (III) atau asam sulfat (H2S04)' Bakteri pengoksidasi sulfur Thiobacil/us thiooxidans, bakteri pengoksidasi sulfur dan besi T Ferrooxidans, dan bakteri pengoksidasi besi Leptospiril/umferrooxidans merupakan bakteri-bakteri yang sangat dikenal meningkatkan mobilitas logam melalui peningkatan valensi dan penurunan pH lingkungan. Mikroba tanah tidak hanya memengaruhi kelarutan logam melalui perubahan valensi. Mikroba heterotrof juga dapat meningkatkan mobilitas logam melalui penurunan pH lingkungan, pengeluaran asam organik, dan pengeluaran siderofor (Gadd, 2010). Mikroba tanah diketahui dapat mengeluarkan senyawa-senyawa
12 organik yang dapat memacu ketersediaan besi, seng, mangaan, dan kadmium sehingga memudahkan tanaman menyerap logam-Iogam tersebut. Braud dkk., (2006) melaporkan bahwa P. aeruginosa dan P. fluorescens dapat meningkatkan ketersediaan timbal hingga 113%. Dalam ulasannya, Sessitsch dkk., (2013) menyatakan bahwa asam organik yang dihasilkan 91eh inokulasi bakteri-bakteri Sphingomonas macrogoltabidus, Microbacterium liquefaciens, dan M arabinogalactanolyticum pada Alyssum murale dapat menurunkan pH dan sekaligus memberikan senyawa pengkhelat yang dapat membentuk kompleks dengan kation logam dan menghasilkan peningkatan serapan nikel. Proklamasiningsih dkk., (2012) menunjukkan bahwa kompleks aluminium sitrat lebih mudah terangkut oleh tanaman kedelai hingga ke bagian trubusnya dibandingkan dengan aluminium khlorida. Telah diketahui bahwa pada kondisi alamiahnya tumbuhan memiliki mikorhiza. Dijelaskan oleh Lebeau dkk., (2008) bahwa
. jamur
pembentuk mikorhiza dapat meningkatkan ketersediaan logam
di dalam tanah. Kandungan kadmium, tembaga, timbal, dan seng terlarut dalam tanah yang diinokulasi dengan ektomikorhiza Paxil/us involutus masing-masing meningkat hingga 22%, II %, 33%, dan 33%. Asosiasi simbiotik jamur-tumbuhan memiliki potensi untuk meningkatkan luas pennukaan akar yang kemudian akan dapat meningk~tkan penyerapan logam oleh akar. Mikorhiza arbuskular vesikular juga diduga berperan pada kemampuan tumbuhan pakupakuan dalam pelonggokan hebat arsen. Mikorhiza arbuskular vesikular telah dilaporkan dapat meningkatkan serapan tanaman terhadap besi, seng, dan mangaan. Para Hadirin yang saya muliakan, Pemanfaatan Mikroba Tanah untuk Membantu Tumbuhan dalam Upaya Pembersihan Lingkungan Tercemar Logam Pemanfaatan mikroba tanah dalam titostabilisasi Keberhasilan titostabilisasi kadang-kadang memerlukan tambahan senyawa-senyawa kimia organik maupun anorganik sebagai bahan pembenah tanah, seperti kapur, fosfat, pupuk kandang, atau sari
13 kering limbah untuk menurunkan mobilitas dan ketersediaan logam pencemar bagi tanaman. Penambahan senyawa-senyawa tersebut tentu saja menambah biaya operasional proses titostabilisasi lahan tercemar logam. Penggunaan bakteri merupakan alternatif bagi cara-cara penambahan bahan kimia. Prijambada dkk., (1999) melaporkan bahwa inokulasi tanah menggunakan P. fluorescens dapat meningkatkan kandungan kadmium dalam akar tanaman sawi putih tetapi mencegah translokasinya dari akar menuju trubus. Ulasan Ma dkk., (20 II) menjelaskan bahwa melalui kemampuannya dalam mereduksi logam, P. aeruginosa, Methylobacterium oryzae, dan Burkholderia sp. yang diinokulasikan pada benih kacang (Vigna mungo) atau tomat (Lycopersicon esculentum) dapat menurunkan akumulasi kadmium di dalam jaringan akar tanaman dan meningkatkan pertumbuhan tanaman. P. aeruginosa juga dinyatakan dapat menurunkan kemampuan labu (Cucurbita pepo) menyerap kadmium. Da Silva dkk., (2014) melaporkan bahwa inokulasi menggunakan konsorsium bakteri setempat pada Juncus maritimus, suatu jenis tumbuhan semak yang biasa tumbuh di tepi pantai, meningkatkan kemampuan titostabilisasinya. Lasat (2002) menyatakan bahwa ketersediaan logam bagi tumbuhan juga dapat diturunkan oleh keberadaan mikorhiza, suatu bentuk simbiosis antara jamur tanah dan akar tumbuhan. Penurunan serapan logam oleh tumbuhan bennikorhiza terjadi melalui pengasingan logam dan pengeluaran senyawa pengkhelat logam. Pengasingan logam mencegahnya dari berpindah ke dalam jaringan dan sel-sel akar tanaman inang. Glomus mosseae menyerap dan melonggokkan kadmium dan seng dalam hifanya dan tidak memindahkan logam tersebut kepada akar tanaman. Dalam ulasannya, Sessitsch dkk., (2013) menyatakan bahwa jamur ektomikorhiza P. involutus mengasingkan seng yang diserap oleh hifanya di dalam vakuola setelah sebelumnya dikhelat menggunakan senyawa titokhelatin sehingga menghambat pemindahan seng ke dalam pembuluh kayu tumbuhan inangnya (P. sylvestris). Hal yang sama diamati pula pada ketahanan terhadap kadmium dari P. pinaster yang bersaling tindak dengan Rhizopogon roseolus. Inokulasi ektomikorhiza pada bibit pohon Betula pendula menurunkan pelonggokan tembaga dan timbal pada daunnya.
14 Para Hadirin yang saya muliakan,
Pemanfaatan mikroba tanah dalam fitoekstraksi Efisiensi fitoekstraksi ditentukan oleh dua faktor utama, yakni kemampuan tanaman menyerap logam dan produksi biomassa tanaman. Selain kedua hal tersebut, tanaman yang digunakan untuk fitoekstraksi disarankan adalah tanaman yang tidak dimakan tetapi memiliki nilai ekonomis. Tanaman pelonggok hebat yang memiliki kemampuan tinggi dalam menyerap logam, yang berpotensi untuk digunakan dalam upaya pembersihan tanah tercemar logam karena tanaman tersebut dapat mengambil logam pencemar dalam jumlah yang cukup besar, pada umumnya merupakan tanaman pangan. Altematif untuk proses fitoremediasi adalah penggunaan tanaman bukan pelonggok yang bukan merupakan tanaman pangan, rnudah dibudidayakan, dan memiliki kemampuan untuk tumbuh cepat sehingga produksi biomassa per tahunnya tinggi (Meers dkk., 2005). Dalam ulasannya, Sessitsch dkk., (2013) menyatakan bahwa dari sisi mikrobiologi, upaya untuk meningkatkan daya guna fitoremediasi menggunakan tanaman semacam ini adalah dengan memanfaatkan mikorhiza atau mikroba penghasil asam organik atau siderofor. untuk meningkatkan kemampuan tanaman bukan pelonggok hebat sehingga membuatnya dapat menyerap dan melonggokkan logam pada trubusnya dengan kadar yang lebih tinggi. Salix vimina/is dan Populus tremula, tanaman berkayu yang dapat tumbuh cepat dan dapat dijadikan bahan baku pembuatan alat rumah tangga serta sumber energi biomassa, merupakan altematif untuk keperluan tersebut karena keduanya mampu mengakumulasi sedikit seng, kadmium, tembaga, dan timbal di bagian daunnya. Meskipun kemampuannya masih jauh dari kemampuan tanaman pelonggok hebat dalam menyerap logam, tumbuhan S. viminalis mampu mengakumulasi seng dan kadmium di bagian trubusnya. Bahkan kadmium yang terambil oleh bagian trubus S. viminalis dua kali lipat dari kadmium yang terambil oleh bagian trubus T. caerulescens yang merupakan tumbuhan pelonggok hebat. Upaya untuk meningkatkan kemampuan tanaman-tanaman berkayu bukan pelonggok hebat dengan kemampuan produksi biomassa yang
15 tinggi untuk digunakan dalam fitoekstraksi telah mulai banyak dilakukan (Capuana, 2011). Bissonnette dkk. (2010) melaporkan bahwa inokulasi mikorhiza vesikular arbuskular G. Intraradices pada bibit pohon S. vimina/is dan P. generosa meningkatkan kadar kadmium dan seng di trubus tanaman tersebut. Serapan kadmium oleh P. canadensis ditemukan meningkat secara nyata ketika tanaman tersebut berasosiasi dengan jamur ektomikorhiza P. invo/utus. Baum dkk., (2006) melaporkan bahwa inokulasi jamur pembentuk ektomikorhiza P. invo/utus pada tanaman S. dasyc1ados meningkatkan pertumbuhan biomassa akar dan batang serta meningkatkan kadar kadmium, seng, dan tembaga di trubus tanaman tersebut. Sorghum manis (Sorghum bicolor) adalah tanaman altematif lainnya karena tanaman ini dapat digunakan sebagai bahan baku alkohol untuk bioenergi. Sessitsch dkk., (2013) menyatakan bahwa inokulasi bakteri rhizosfer berpengaruh positif terhadap serapan seng dan kadmium oleh S. caprea, tanaman peneduh berupa pohon pendek. Inokulasi tanaman jarak (Ricinus communis) menggunakan bakteri pemacu pertumbuhan tanaman Psychrobacter sp. SRS8 juga meningkatkan pertumbuhan tanaman dan serapan nikelnya (Ma dkk., 20 II). Rosariastuti dkk., (2013) telah berhasil mengisolasi beberapa galur Agrobacterium rhizogenes yang dapat memacu pertumbuhan tanaman dan meningkatkan pelonggokan kromium di trubusnya. Utami dkk., (2013) yang menguji kemampuan bakteri tersebut melaporkan adanya peningkatan longgokan raksa di trubus sorghum manis yang diinokulasi menggunakan bakteri tersebut. Prijambada dkk., juga menemukan bahwa inokulasi tanah menggunakan Azotobacter dapat meningkatkan kandungan kromium dalam tanaman rami (Boehmeria nivea) yang ditanam di lahan yang tercemar hingga 30%. Kandungan kadmium juga meningkat 10% oleh inokulasi Azotobacter terse but (tidak dipublikasikan). Becerra-Castro dkk., (2012) menyatakan bahwa inokulasi bakteri-bakteri Massi/ia sp., Pseudomonas sp., Rhodococcus sp., dan Streptomyces sp. tidak tampak berpengaruh terhadap serapan seng dan kadmium pada S. vim ina/is , tetapi bakteribakteri rhizosfer tersebut secara nyata meningkatkan produksi biomassa tanaman.
16 Para Hadirin yang saya muliakan,
Pemanfaatan Mikroba Tanah untuk Keracunan Aluminium di Tanah Ultisol
Mengatasi
Masalah
Pemahaman atas kemampuan tumbuhan untuk bertahan dari keracunan logam dapat pula dimanfaatkan untuk memecahkan masalah keracunan aluminium di tanah Ultisol. Tanah ini tersebar luas di Indonesia dan terbentuk dari bahan induk batuan sedimen masam. Pada umumnya tanah ini mempunyai kandungan aluminium yang tinggi sehingga berpotensi meracun tanaman. Prijambada dan Proklamasiningsih (20 I0) telah menunjukkan bahwa pemberian asam laktat, malat, atau sitrat ke dalam Ultisol yang memiliki kandungan aluminium meracun dapat melindungi kedelai (G. max) dari keracunan aluminium. Berbagai mikroba diketahui mampu menghasilkan asam sirat. Makut dan Ade-Ibijola (2012) menyebutkan bahwa Arthrobacter paraffinens, B. lichenifonnis, Corynebacterium sp. Lactobacillus casei, L. helveticus, L. paracasei, dan Streptococcus thennophilus dari kelompok bakteri; Aspergillus flavus, A. niger, A. fumigatus, A. aculeatus, A. carbonarius, A. awamori, Cladosporium herbarum, Rhizopus stolonifer, Alternaria alternata, Curvularia lunata, Absida corymbifera, Penicillium sp dan Trichoderma viride dari kelompok jamur; serta Yarrowia lipolytica dari kelompok khamir dapat memproduksi asam sitrat dalam konsentrasi yang tinggi. Mikroba-mikroba tersebut dapat memproduksi asam sitrat dari limbah pertanian. Haynes dan Mokolobate (200I) menyatakan bahwa bahan organik yang mengandung asam-asam organik dapat digunakan untuk memperbaiki sifat kimia tanah masam yang kaya aluminium. Oleh karena itu, dapat disarankan penggunaan kompos dari limbah pertanian yang diperkaya dengan bakteri dan jamur penghasil asam sitrat untuk memperbaiki sifat kimia Ultisol yang kaya aluminium.
17 Para Hadirin yang saya muliakan,
Penutup Bukti-bukti menunjukkan bahwa mikroba dapat membantu tanaman dalam menghadapi lingkungan tanah yang kaya logam. Bantuan mikroba tersebut dapat dimanfaatkan untuk membantu pertumbuhan tanaman di lingkungan yang secara alami kaya logam seperti pada tanah masam yang cukup banyak dijumpai di Indonesia. Mikroba juga dapat dimanfaatkan untuk membantu tanaman bukan penyedia pangan dan pakan untuk digunakan dalam upaya pembersihan tanah tercemar logam beracun, yang disebut sebagai fitoremediasi. Pembangunan industri yang mengesampingkan perlindungan lingkungan di negeri kita sangat memerlukan teknologi ini. Teknologi fitoremediasi yang sangat kita butuhkan ini merupakan teknologi yang baru berkembang. Peneliti dan pemanfaat ilmu harus menentukan arah penelitian yang dibutuhkan untuk perkembangan fitoremediasi menjadi teknologi yang dapat diandalkan. lnteraksi yang kompleks antarkomponen dalam kondisi yang spesifik pada situs yang tercemar mengharuskan fitoekstraksi logam didekati secara multidisiplin. Keberhasilannya sangat tergantung pada pendekatan yang holistik, yang memadukan hasil kerja peneliti di bidang biologi tanaman, mikrobiologi tanah, agronomi, dan ilmu lingkungan. Upaya ini telah kami mulai dengan mencari berbagai jenis mikroba yang dapat mencegah atau mendorong pelonggokan logam pada bagian trubus tanaman. Mekanisme fisiologis proses pencegahan dan pendorongan tersebut juga telah mulai dilakukan. Pemahaman atas mekanisme tersebut diharapkan akan dapat menjadi dasar bagi rekayasa lingkungan pertumbuhan maupun rekayasa genetika tanaman untuk fitoremediasi. Tantangan penggunaan tanaman yang tidak dimanfaatkan sebagai pangan ataupun pakan tetapi memiliki nilai ekonomis juga sudah mulai dijawab dengan penelitian fitoekstraksi menggunakan tanaman rami, nilam, maupun sorghum manis. Kami mengundang keterlibatan lebih banyak peneliti dari berbagai bidang, dari rekayasa hingga sosial, agar teknologi fitoremediasi untuk mengatasi masalah tanah tercemar logam berat dapat benar-benar bennanfaat bagi masyarakat.
18 Ucapan Terima Kasih Sebelum mengakhiri pidato pengukuhan ini, perkenankanlah saya mengucapkan terima kasih kepada Rektor, para Wakil Rektor; Ketua, Sekretaris, dan anggota Senat Akademik; Ketua, Sekretaris dan anggota Majelis Guru Besar Universitas Gadjah Mada; Senat dan Dekan Fakultas Pertanian Universitas Gadjah Mada yang telah menyetujui pengusulan saya sebagai guru besar. Terima kasih yang sebesar-besamya juga saya sampaikan kepada Prof. Bambang Hadisutrisno yang tidak bosan-bosan mendorong saya untuk terus maju memperoleh jabatan ini. Kepada semua guru saya dari SO Katolik Don Bosco, SMP Kristen Petra, dan SMA Negeri V Surabaya yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu saya mengucapkan terima kasih tak terhingga atas bimbingannya. Terima kasih yang sebesarbesamya juga saya sampaikan kepada dosen-dosen saya di Fakultas Pertanian UGM, terutama di Jurusan Mikrobiologi Pertanian, yang telah membimbing dan membekali saya dengan ilmu pertanian dan ilmu mikrobiologi. Hormat saya yang mendalam terutama kepada Prof. Joedoro Soedarsono (aIm.) dan Prof. Jutono (aIm.) yang telah membuka kesempatan kepada saya untuk mengenyam pendidikan lanjut di negeri saudara tua. Honnat saya yang mendalam juga saya sampaikan kepada Prof. Hisaharu Taguchi, Prof. Hirosuke Okada, Prof. Itaru Urabe, dan Prof. Seiji Negoro yang telah membentuk kemampuan saya sebagai seorang peneliti. Kepada para sejawat di Fakultas Pertanian UGM, terutama Dr. Donny Widianto, Jr. Sri Wedhastri, M.Si, dan Dr. Saifurrohman saya mengucapkan banyak terima kasih yang sebesar-besamya atas kehangatan pertemanan yang tidak ada kesepadanannya selama ini. Profuse thanks I should delivered also to Prof Kazuhito Fujiyama and Prof Hiroyuki Ohta. who are attending this inauguration speech. for your warmfriendship in personal as well as in academic matters. Demikian juga kepada Prof. Widya Asmara, Dr. Rarastuti, dan Dr. Widodo Hadisaputro yang selalu mendukung saya dalam pekerjaan dan penelitian saya terkait bioteknologi. Kepada para mahasiswa bimbingan saya di jenjang pendidikan S1, S2, maupun S3, saya juga mengucapkan terima kasih yang sebesar-besamya. Tanpa kerja sama
19 kalian semua, tidaklah mungkin jabatan tertinggi ini dapat saya raih. Terima kasih setulusnya saya sampaikan kepada tenaga kependidikan di Jurusan Mikrobiologi Pertanian, Fakultas Pertanian, di Pusat Studi dan Program Studi Bioteknologi, serta di Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat Universitas Gadjah Mada yang telah membantu kelancaran tugas saya sehari-hari selama ini. Ucapan terima kasih setinggi-tingginya saya sampaikan kepada Latri Mulyaningsih, istri saya tercinta, yang telah dengan sabar menemani saya dalam suka dan duka serta mengajarkan kesabaran dan keikhlasan selama ini. Untuk anak saya, Surya Agung Priyambada, Candra.Rahmani Priyambada, dan Bintang Wikantyasa Priyambada, saya ucapkan terima kasih atas kesabaran kalian mengikuti Bapak. Jabatan akademik tertinggi ini juga saya persembahkan kepada Bapak Soepari (aim.) dan Ibu Soewamingsih serta Bapak Soepeno (aim.) dan Ibu Boesnijati, yang tidak pemah berhenti mendidik dan mendoakan bagi kebaikan saya sekeluarga. Kepada Mbak Nury, Dik Arifun, Dik Gruda, dan Dik Candra beserta keluarga, serta Mbak In, Mbak Tatik, Dik Tanto, Dik Yayuk, dan Dik Wawan beserta keluarga, saya mengucapkan terima kasih atas dukungannya selama ini. Sebagai penutup perkenankan saya memohon maaf atas segala kekurangan dalam menyampaikan pidato ini dan mohon doa restu agar mampu mengemban amanah jabatan ini. Semoga Tuhan Pencipta Alam Semesta memberkati kita semua. Wassalaamu 'alaikum warrahmatullaahi wabarokaatuh
20 DAFT AR PUST AKA
Baum, C., K. Hrynkiewicz, P. Leinweber, dan R. Meissner. 2006. Heavy-metal Mobilization and Uptake by Mycorrhizal and Nonmycorrhizal Willows (Salix dasyclados). J. Plant NutI'. Soil Sci. 169: 516-522. Becerra-Castro, C~, C. Monterroso, A. Prieto-Fernandez, L. Rodriguez-Lamas, M. Loureiro-Vinas, M.J. Acea, dan P.S. Kidd. 2012. PseudometaUophytes Colonising Pb/Zn Mine Tailings: A Description of the Plant-microorganism-rhizosphere Soil System and Isolation of Metal-tolerant Bacteria. J. Hazard. Mater. 217: 350-359. Bissonnette, L., M. St-Arnaud, dan M. Labreque. 2010. Phytoextraction of Heavy Metals by Two Salicaceae Clones in Symbiosis with Arbuscular Mycorrhizal Fungi During the Second Year of a Field Trial. Plant Soil 332: 55-67. Braud, A., K. Jezequel, E. Vieille, A. Tritter, dan T. Lebeau. 2006. Changes Inextractability of Cr and Pb in A Polycontaminated Soil after Bioaugmentation with Microbial Producers of Biosllrfactants. Organic Acids and Siderophores. WaterAir Soil PoUl/t.6: 261-279. Capuana, M. 2011. Heavy Metals and WoodyPlants - Biotechnologies for Phytoremediation. iForest 4: 7-15. Da Silva, M.N., A.P. Mucha, A.C. Rocha, C. Teixeira, C.R. Gomes, C.M.R. Almeida. 2014. A Strategy to Potentiate Cd Phytoremediation by Saltmarsh Plants - Autochthonous Bioaugmentation. J. Environ. Manage. 134: 136-144. Do Nascimento, C.W.A., dan B. Xing. 2006. Phytoextraction: A Review on Enhanced Metal Availability and Plant Accumulation. Sci. Agric. 63: 299-311. Gadd, G.M. 2001. Microbial Metal Transformations.J. Microbiol. 39: 83-88. Gadd, G.M. 2010. Metals, Minerals and Microbes: Geomicrobiology and Bioremediation. Microbiology 156: 609-643.
21 Ghosh, M., dan S.P. Singh. 2005. A Review on Phytoremediation of Heavy Metals and Utilization of its Byproducts. A.E.E.R. 3: 1-18. Haynes, RJ., dan M.S. Mokolobate. 2001. Amelioration of Al Toxicity and P Deficiency in Acid Soils by Additions of Organic Residues: A Critical Review of the Phenomenon and the Mechanisms Involved. NutI'. Cye!. Agroecosys. 59: 47-63. Lasat, M. M. 2002. Phytoextraction of Toxic Metals. 1. Environ. Qual. 31: 109-120. Lebeau, T., A. Braud, dan K. Jezequel. 2008. PeTjormance of Bioaugmentation-assisted Phytoextraction Applied to Metal Contaminated Soils:A Review. Environ. Pollut. 153: 497-522. Ma, Y., M.N. Prasad, M. Rajkumar, dan H. Freitas. 2011. Plant Growth Promoting Rhizobacteria and Endophytes Accelerate Phytoremediation of Metalliferous Soils. Biotechnol. Adv. 29: 248-258. Makut, M.D., dan O.B. Ade-Ibijola. 2012. Citric Acid Producing Fungi Found in the Soil Environment of Kejji Metropolis, Nasarawa State, Nigeria. Int. Res. 1. Microbiol. 3: 240-245. Manara, A. 2012. Plant Responses to Heavy Metal Toxicity. Dalam A. Furini (ed.) Plants and Heavy Metals. Springer Briefs in Biometals. Springer, Netherland. pp. 27-53. Meers, E., A. Ruttens, M. Hopgood, E. Lesage, dan F.M.G. Tack. 2005. Potential of Brassica rapa, Cannabis sativa, Helianthus annuus and Zea maysfor Phytoextraction of Heavy Metalsfrom Calcareous Dredged Sediment Derived Soils. Chemosphere 61: 561-72. Mehes-Smith, M., K. Nkongo10, dan E. Cholewa. 2013. Coping Mechanisms of Plants to Metal Contaminated soil. Dalam Silvern S., dan S. Young (eds). Environmental Change and Sustainability. In Tech. Rijeka, Croatia. pp. 53-90. Mendez, M.O., dan R.M. Maier. 2008. Phytostabilization of Mine Tailings in Arid and Semiarid Environments-an Emerging Remediation Technology. Environ. Health Perspect. 116: 278283.
22 Neagoe. A., V. Iordache, dan E. Kothe. 2013. Upscaling the Biogeochemical Role of Arbuscular Mycorrhizal Fungi on Metal Mobility. Oalam Goltapeh, E.M., E.R .Oanesh, dan A. Vanna (eds.). Fungi as Bioremediators. Springer-Verlag, Berlin. pp.l23. Neuschutz, C., dan M. Greger. 2009. Ability of Various Plant Species to Prevent Leakage of N, P, and Metals from Sewage Sludge. Int. 1. Phytorem. 12: 67-84. Nevo, Y., dan N. Nelson. 2006. The NRAMP Family of Metal-ion Transporters. Biochim. Biophys. Acta 1763:609-620. Notohadiprawiro, T., Suryanto, M.S. Hidayat, dan A.A. Asmara. 1991. Nilai Pupuk Sari Kering Limbah (sludge) Kawasan lndustri dan Oampak Penggunaannya sebagai Pupuk atas Lingkungan. Ilmu Pertanian 4: 361-384. Notohadiprawiro, T. 1993.Logam Berat dalam Pertanian. Ceramah di Pusat Penelitian Kelapa Sawit, Medan, 28 Agustus 1993. Paul, A.P.A.K. 2008. Microbial Extracellular Polymeric Substances: Central Elements in Heavy Metal Bioremediation. Indian 1. Microbiol. 48: 49-64. Prijambada, l.D., O. Wahjuningrum, dan J. Soedarsono. 1999. Effect of Fluorescent Pseudomonads-rhizospheric Colonization on Cadmium Accumulation by Indian Mustard (Brassica juncea L.).1. Biosci. 10:42-46. Prijambada, 1.0. and E. Proklamasiningsih, 2010. Effect of Organic Acids Amendment on the Growth and yield of Soybean (Glycine max) in Ultisol. Int. 1. Agric. BioI. 12: 566-570. Proklamasiningsih, E., LD.Prijambada, O.Rachmawati, dan R.P. Sancayaningsih. 2012. Pengaruh Pemberian Garam Aluminium (AI) terhadap Serapan Al dan Pertumbuhan AkaI' Kedelai pada Media Tanam Masam. Bionatura 14: 107-114. Rauser, W.E. 1999. Structure and Function of Metal Chelators Produced by Plants. The case for organic acids, amino acids, phytin and metallothioneins. Cell Biochem. Biophys. 31:19-48. Roberts, L.A., A.J. Pierson, Z. Panaviene, dan E.L. Walker. 2004. Yellow Stripel. Expanded roles for themaize ironphytosiderophore transporter. Plant Physiol. 135:112-120.
23 Rosariastuti, R., LD. Prijambada, Ngadiman, G.S. Prawidyarini, dan A.R. Putri. 2013. Isolation and Identification of Plant Growth Promoting and Chromium Uptake Enhancing Bacteriafrom Soil Contaminated by Leather Tanning Industrial Waste. J Basic Appl. Sci. 9:243-251. Sessitsch, A., M. Kuffner, P. Kidd, J. Vangronsveld, W.W. Wenzel, K. Fallmann, M. Puschenreiter. 2013. The Role of PlantAssociated Bacteria in the Mobilization and Phytoextraction of Trace Elements in Contaminated Soils. Soil BioI. Biochem. 60: 182-194. Utami; D., S. Takahi, dan I.D. Prijambada. 2013. Mercury Accumulation in Gold Mine Tailing by Sweet Sorghum Inoculated with Chromium Uptake Enhancing Rhizobacteria. Int. J Biosci. Biotech. I : 85-89. Valko, M., H. Morris, dan M.T.D. Cronin. 2005. Metal, Toxicity, and Oxidative Stress. Curl'.Med. Chem. 12: 1161-1208. Vassil, A.D., Y. Kapulmik, I. Raskin, dan D.E. Salt. 1998. The Role of EDTA in Lead Transport and Accumulation by Indian Mustard. Plant Physiol. 117: 447-453. Violante, A., V. Cozzolino, L. Perelomov, A.G. Caporale, dan M. Pigna. 2010. Mobility and Bioavailability of Heavy Metals and Metalloids in Soil Environments. J Soil. Sci. Plant Nutr. 10: 268 - 292.
24 BIODATA
,.- - ---
. ., Nama Tempat, Tgl Lahir NIP Pangkat/Gol Jabatan Alamat Kantor
Alamat Rumah Alamat Kantor
Irfan Dwidya Prijambada Surabaya,30-11-1961 1196111301986121001 Guru Besar/IVa Wakil Ketua bidang Pengabdian kepada Masyarakat, Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat, UGM
: Panggungsari 175B, Sariharjo, Ngaglik, Sleman, Yogyakarta, 55581 : JI. Flora, Bulaksumur, Yogyakarta 55281
Keluarga 1. Istri If. Latri Mulyaningsih, M.Si. 2. Anak : 1. Surya Agung Priyambada, S.F., Apt. 2. Candra Rahmani Priyambada 3. Bintang Wikantyasa Priyambada
Pendidikan Tinggi Tahun/Gelar 1980-1986/Sarjana Pertanian 1990-1992/Master of Engineering (M.Eng) 1992-19961 Philosophical Doctor of Engineering (Ph.D.)
Tempat Pendidikan Fakultas Pertanian Universitas Gadjah Mada Dept. of Fennentation Technology, Fac. of Engineering, Osaka University, Osaka, Jepang Dept. of Fennentation Technology, Fac. of Engineering, Osaka University, Osaka, Jepang
25 Publikasi Utama dalam lima tahuo terakhir I. Prijambada, I.D., J. Widada, S. Kabirun, and D. Widianto. 2009. Secretion of Organic Acids by Phosphate Solubilizing Bacteria Isolatedfrom Oxisols. 1. Trop. Soils 14: 245-251. 2. Prijambada, I.D., and E. Proklamasiningsih. 2010. Effect of Organic Acids Amendment on the Growth and Yield of Soybean (Glycine max) in Ultisol. Int. 1. Agric. BioI. 12: 566-570. 3. Widianto, D., A. Arofatullah, T. Yuwono, and I.D. Prijambada. 2010. Ethanol Production by Fermentation of Various Sweetsta{k Sorghum Juices Using Various Yeast Strains. 1.1.Biotech. 15: 86-93. 4. Wijayaratih, Y., B. Radjagukguk, E. Martani, and I.D. Prijambada. 2011. Isolasi dan Seleksi Bakteri dari Sedimen Mangrove untuk Pembentukan Konsorsium Bakteri Perombak Dibenzofuran. Biota 16: 325-335. 5. Prijambada, I.D., 1. Widada, P. Kusumaningtyas, and D. Suryawan. 2012. Diversity of Dibenzofuran-utilizing Bacteria Isolated by Direct-plating and Enrichment Methods. 1.1.Biotech. 17: 27-34. 6. Prijambada, I.D., R.A. Sitompul, J. Widada, and D. Widianto. 2012. Impact of Agricultural Intensification Practices on Bacterial Community in Agro-ecosystems of Southern Sumatra, Indonesia. Int. 1. Agric. Bioi. 12: 816-820. 7. Rosariastuti, R., I.D. Prijambada, Ngadiman, G.S. Prawidyarini, and A.R. Putri. 2013. Isolation and Identification of Plant Growth Promoting and Chromium uptake Enhancing Bacteria from Soil Contaminated by Leather Tanning Industrial Waste.1. Basic Appl. Sci. 9:243-251. 8. Utami, D., S. Takahi, and I.D. Prijambada. 2013. Mercll1Y Accumulation in Gold Mine Tailing by Sweet Sorghum Inoculated with Chromium uptake Enhancing Rhizobacteria. Int. 1. Biosci. Biotech. 1: 85-89.
9. Retnaningrum, E., I.D. Prijambada, S. Moeljopawiro, and B.S. Daryono.2014. Effect of BiofertilizerAddition on Nitrous Oxide Emission. 1.Basic Appl. Sci. 10: 44-52.
