PADA DAUN TANAMAN SAWI

Jurnal Wahana-Bio Volume X Desember 2013

ABSTRAK KANDUNGAN Cd (CADMIUM) DAN Mn (MANGAN) PADA DAUN TANAMAN SAWI (Brassica juncea L.) YANG DITANAM DENGAN PENAMBAHAN LUMPUR HASIL PENGOLAHAN LIMBAH KARET Oleh: Nurul Hikmah, Bunda Halang, Muchyar

Dalam suatu industri, selain menghasilkan produk akhir juga menghasilkan produk sampingan yang berupa limbah pabrik. Salah satu teknik untuk mengolah limbah terutama limbah karet dengan lumpur aktif. Lumpur aktif adalah sistem penguraian dan oksidasi zat-zat organik oleh mikroorganisme aerob. Berdasarkan hasil uji laboratorium oleh Balai Pengembangan Teknologi dan Konstruksi (2009) pada sampel lumpur hasil pengolahan limbah karet, didapatkan hasil bahwa lumpur tersebut mengandung beberapa logam berat, seperti kadmium, timbal, tembaga, mangan, besi dan krom. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui kandungan logam Cd dan Mn pada bagian daun tanaman sawi. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen dengan teknik pengambilan data dengan menanam tanaman pada media tanah podsolik yang ditambahkan lumpur hasil pengolahan limbah karet dengan konsentrasi yang berbeda. Rancangan dalam penelitian ini yaitu Rancangan Acak Kelompok (RAK), dilakukan dengan 6 perlakuan dan 4 pengulangan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kandungan tertinggi Cd dan Mn pada daun tanaman sawi yang ditanam menggunakan lumpur hasil pengolahan limbah karet terdapat pada perlakuan VI dengan dosis lumpur 1000 gr dengan rata-rata 21x10-5mg/g dan 2538x105 mg/g, sedangkan kandungan terendah terdapat pada perlakuan I dengan dosis 0 gr (kontrol) rata-rata 10x10-5 mg/g dan 213x10-5 mg/g. Hasil uji statistik dengan analisis varian (uji F) didapat hasil bahwa F hitung > F tabel, yang berarti bahwa ada pengaruh akumulasi logam Cd dan Mn pada daun tanaman sawi. Berdasarkan hasil perhitungan lanjutan dengan uji BJND, diperoleh hasil bahwa perlakuan yang diberikan dengan lumpur hasil pengolahan limbah karet berbeda nyata dibandingkan dengan perlakuan I (kontrol). Kata kunci: Logam Cd dan Mn, Tanaman Sawi, Lumpur hasil pengolahan limbah

1


PENDAHULUAN Karet merupakan salah satu komoditi andalan dari Propinsi Kalimantan Selatan. Di samping minyak, kayu dan batu bara, maka karet penyumbang devisa yang cukup besar untuk kemajuan pembangunan di Kalimantan Selatan. Pemberian nilai tambah kepada karet sebagai salah satu komoditi andalan telah diupayakan dengan sungguh-sungguh. Salah satu upaya yang dilakukan dengan mengolahnya menjadi karet setengah jadi melalui industriindustri karet rakyat yang banyak dijumpai di Kalimantan Selatan. Industri karet merupakan industri yang menggunakan bahan baku hasil perkebunan karet untuk diolah menjadi suatu jenis produk. Jenis produk yang dihasilkan tergantung dari bahan baku yang digunakan dan proses pengolahannya. Dalam seluruh proses produksi, pabrik-pabrik selain menghasilkan produk akhir juga menghasilkan produk sampingan. Produk sampingan pabrik pengolahan karet yang tidak dimanfaatkan akan dibuang sebagai limbah pabrik (Widyaningrum dalam Akhriani, 2003). Limbah karet perlu penanganan yang benar, agar tidak mencemari lingkungan. Beberapa perusahaan karet yang besar salah satunya yaitu PT. Balimas (Banua Lima Sejurus) mulai menggunakan teknik modern untuk mengolah limbah tersebut agar aman saat dibuang ke lingkungan. Salah satu teknik pengolahan limbah karet secara modern ialah dengan menggunakan lumpur aktif. Menurut para karyawan di perusahaan karet itu sendiri mengatakan bahwa limbah cair yang telah diolah dengan teknik lumpur aktif tidak berbahaya jika dibuang ke lingkungan. Hal ini berdasarkan pengujian mereka dengan menggunakan sampel ikan nila yang diletakkan di kolam terakhir dari proses lumpur aktif. Selain pengujian terhadap ikan nila, perusahaan juga telah pengujian terhadap tanaman sayuran (pada jagung, sawi, dll.,) dengan menanamnya dengan menggunakan lumpur tersebut. Hasilnya tanaman dapat tumbuh dengan subur. Namun pihak perusahaan

2


belum melakukan penelitian tentang kandungan logam yang ada dalam lumpur hasil pengolahan limbah karet. Berdasarkan hasil analisis uji sampel kualitas lumpur yang dilakukan pengujian

pada

Badan

Penelitian

dan

Pengembangan

Departemen

Pekerjaan Umum Banjarmasin pada tanggal 25 Pebruari 2009, di dalam lumpur tersebut terkandung logam-logam berat diantaranya Pb 0,002 mg/g, Cd 0,007 mg/g, Fe 29,9 mg/g, Cu 0,065 mg/g, Mn 0,495 mg/g, dan Cr 0,004 mg/g (hasil uji laboratorium terlampir pada lampiran 3). Pada tanaman, Mangan diperlukan untuk pembentukan zat protein, vitamin (terutama vitamin C) dan untuk dapat mempertahankan keadaan klorofil pada daun (terutama daun tua). Unsur Mn bermanfaat bagi proses pertumbuhan tanaman, terutama dalam reaksi enzimatik dan kalatistik, Mn diasimilasi dalam bentuk Mn++ (Sutedjo, 2006). Mangan diperlukan untuk aktivitas beberapa dehidrogenase, dekarboksilase, kinase, oksidase dan peroksidase serta diperlukan untuk membentuk O 2 dalam fotosintesis (Prawiranata dalam Lusiana dkk, 2000). Berdasarkan Undang-Undang mengenai pencemaran tanah lahan pertanian, dalam karakteristik bahan organik khusus, cadmium dan tembaga ditentukan nilainya. Menurut surat edaran Kementrian Pertanian dan Kehutanan No.117 Tanggal 1 April 2000, bahwa konsentrasi maksimal yang diizinkan untuk bahan-bahan berbahaya yang terkandung dalam pupuk hasil fermentasi lumpur limbah ditetapkan: arsenik 0,005%, kadmium 0,0005%, air raksa 0,0002%, nikel 0,03%, krom 0,05% dan timah 0,01%. Adapun untuk standar volume kandungan logam berat pada tanaman pertanian dan batasan label dampak bahayanya, disebutkan berbeda-beda tergantung dari jenis dan bagian tanaman, cara tanam, iklim, unsur kandungan normal, dsb. Unsur logam kadmium pada konsentrasi normal adalah 0,2-0,8%. Namun tidak diperlukan oleh tanaman (Kawashima, 2009).

3


Menurut Palar (1994) logam berat masih termasuk golongan logam dengan kriteria-kriteria yang sama dengan logam-logam lain. Perbedaannya terletak dari pengaruh yang dihasilkan bila logam berat ini berikatan dan atau masuk ke dalam tubuh organisme hidup. Sebagai contoh, bila unsur logam besi (Fe) masuk ke dalam tubuh, meski dalam jumlah agak berlebihan, biasanya tidaklah menimbulkan pengaruh yang buruk terhadap tubuh karena unsur besi (Fe) dibutuhkan dalam darah untuk mengikat oksigen. Sedangkan unsur logam berat, baik itu logam berat beracun yang penting seperti tembaga (Cu), bila masuk ke dalam tubuh dalam jumlah berlebihan akan menimbulkan pengaruh-pengaruh buruk terhadap fungsi fisiologis tubuh. Sayuran merupakan bahan makanan yang penting untuk dikonsumsi manusia. Hal ini disebabkan karena sayuran mengandung berbagai vitamin, karbohidrat dan mineral. Diantara jenis sayuran yang sering dikonsumsi masyarakat adalah sawi (Brassica juncea L). Tanaman sawi merupakan salah satu jenis sayuran yang mudah diperoleh di pasar, baik pasar tradisional maupun pasar swalayan. Harganya pun terjangkau dan hampir semua orang mengenal serta menyukai rasanya. Akhir-akhir ini banyak petani yang menggunakan lumpur hasil pengolahan limbah pabrik karet sebagai pupuk. Adanya logam Mn dan Cd yang terdapat pada lumpur tersebut jika dimanfaatkan sebagai pupuk alternatif dikhawatirkan terakumulasi pada bagian-bagian tanaman sawi, seperti pada akar, batang dan daunnya. Jika sawi tersebut dikonsumsi oleh manusia dan hewan dapat menimbulkan gangguan kesehatan atau keracunan. Berdasarkan data di atas, penulis tertarik untuk melakukan penelitian

Kandungan Cd (Cadmium) dan Mn (Mangan) pada Daun

Tanaman Sawi (Brassica juncea L.) yang Ditanam dengan Penambahan Lumpur Hasil Pengolahan Limbah Karet.

4


METODE PENELITIAN Metode

yang digunakan

dalam

penelitian

ini adalah metode

eksperimen, teknik pengambilan data dengan menanam tanaman pada media tanah podsolik yang ditambahkan lumpur hasil pengolahan limbah karet dengan dosis yang berbeda, kemudian melakukan pengujian kandungan logam yang terdapat pada daun tanaman sawi. Populasi penelitian ini adalah seluruh tanaman sawi yang ditanam dengan menambahkan lumpur hasil pengolahan limbah karet yang ditanam selama 30 hari. Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah daun tanaman

sawi.

Penelitian

dilakukan

dalam

beberapa

tahapan

yaitu

penyemaian, penanaman, pemeliharaan, pemanenan, dan pengukuran kandungan logam di laboratorium. Tanah podsolik dan lumpur yang digunakan sebagai media tanam dicampurkan dengan perbandingan sebagai berikut: a) Kontrol dengan perbandingan 2 kg tanah podsolik: 0 g lumpur b) Perlakuan 1 dengan perbandingan 2 kg tanah podsolik: 600 g lumpur c) Perlakuan 2 dengan perbandingan 2 kg tanah podsolik : 700 g lumpur d) Perlakuan 3 dengan perbandingan 2 kg tanah podsolik : 800 g lumpur e) Perlakuan 4 dengan perbandingan 2 kg tanah podsolik: 900 g lumpur f) Perlakuan 5 dengan perbandingan 2 kg tanah podsolik: 1000 g lumpur Setelah tanaman sawi berumur 30 hari dilakukan pemanenan. Kemudian melakukan pemotongan dan memisahkan daun tanaman sawi. Setelah dipisahkan barulah dilakukan pengujian kandungan Cd dan Mn di laboratorium. Data hasil analisis laboratorium inilah yang digunakan sebagai data dalam penelitian ini. Uji kandungan Cd dan Mn dilakukan di Laboratorium

Balai

Pengembangan

Teknologi

Pekerjaan Umum Provinsi Kalimantan Selatan.

5

dan

Konstruksi

Dinas


Untuk mengetahui pengaruh pemberian dosis lumpur yang berbeda terhadap

akumulasi

Cd

dan

Mn

digunakan

Analisis Varian (Uji-F) pada taraf signifikan 5 %.

perhitungan

dengan

Jika hasil perhitungan

berpengaruh nyata maka untuk mengetahui perlakuan mana yang paling berpengaruh dilakukan uji Beda Jarak Nyata Duncan (BJND) (Hanafiah, 2002). Ringkasan Uji Anava dapat di lihat pada Tabel 1. Tabel 1. Analisis Sidik Ragak (Uji-F) untuk Rancangan Acak Kelompok F tabel SK

DB

JK

KT

F hitung 5%

1%

Kelompok k-1=v1

JKK

JKK/v1

KTK/KTG

(v1,v3)

Perlakuan t-1=v2

JKP

JKP/v2

KTP/KTG

(v2,v3)

Galat

Vt-v1-v2=v3

JKG

JKG/v3

Total

Kt-1=vt

JKT

KK = √KTG/ y x 100% Keterangan: SK

: Sumber Keragaman

DB

: Derajat bebas

JK

: Jumlah Kuadrat

KT

: Kuadrat Tengah

KK

: Koefisien Keragaman Data yang diambil dalam penelitian ini didasarkan pada hasil pengujian

terhadap masing-masing sampel, kemudian data yang didapat dianalisis secara deskriptif dengan beberapa sumber pustaka yang berhubungan dengan limbah pabrik karet dan proses pengolahan limbahnya, tanaman, dan logam berat. Perhitungan secara deskriptif untuk mengetahui berapa jumlah logam yang terakumulasi pada daun sawi.

6


HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Penelitian Hasil uji kandungan Cd pada sampel daun tanaman sawi yang ditanam dengan penambahan lumpur hasil pengolahan limbah pabrik karet Berdasarkan hasil uji kandungan Cd pada sampel daun tanaman sawi yang ditanam dengan penambahan lumpur hasil pengolahan limbah pabrik karet yang dilakukan di Balai Pengembangan Teknologi dan Konstruksi Dinas Pekerjaan Umum Provinsi Kalimantan Selatan, diperoleh data sebagai berikut: Tabel 2. Hasil uji kandungan Cd pada daun tanaman sawi Pengulangan Perlakuan I 12 x 10kontrol

-

17 x 10

-5

-

-

5

13 x 10 16 x 10

-

18 x 10

-5

17 x 10

19 x 10

-5

19 x 10

20 x 10

-5

20 x 10 5

17 x 10 20 x 10 21 x 10 5

10 x 10-5

56 x 10-5

14 x 10-5

64 x 10-5

16 x 10-5

71 x 10-5

18 x 10-5

78 x 10-5

20 x 10-5

83 x 10-5

21 x 10-5

-

5 -

38 x 10-5

-

5 -

5 -

15 x 10

Ratarata (mg/g)

-

5 -

5 -

14 x 10 5

-

5

5

22 x 10 1000 gr

IV 9 x 10-5

5

5

20 x 10 900 gr

14 x 10

-5

5

19 x 10 800 gr

-

5

16 x 10 700 gr

III 8 x 10-5

5

15 x 10 600 gr

II 9 x 10-5

Jumlah (mg/g)

-

Pada tabel 2 terlihat bahwa kandungan Cd pada daun tanaman sawi, kandungan terendah terdapat pada perlakuan kontrol dengan rata-rata sebesar 10x10-5 mg/g. Sedangkan untuk kandungan Cd yang tertinggi terdapat pada perlakuan 1000 gram lumpur, dimana kandungan Cd-nya ratarata sebesar 21x10-5 mg/g. Dari tabel juga terlihat bahwa semakin banyak dosis lumpur yang diberikan, semakin banyak kandungan logam yang terdapat pada bagian daun tanaman sawi.

7


Tabel 3. Daftar Analisis Varians kandungan Cd pada daun tanaman sawi SK

DB

JK

KT

kelompok

3

0,0000000011

0,0000000011

Perlakuan

5

0,0000000335

0,0000000067

Galat

15

0,0000000009

0,0000000001

Total

23

0,0000000355

F hitung

F tabel 0,05

0,01

6,25**

3,29

5,42

115,96**

2,90

4,56

KK = 4,68 % Ket: **Berpengaruh sangat nyata Berdasarkan tabel 3 Hasil analsisi varians menunjukkan nilai F hitung lebih besar daripada F tabel pada taraf signifikan 0,05 maupun 0,01 sehingga Ho ditolak yang berarti pemberian konsentrasi lumpur yang berbeda berpengaruh sangat nyata terhadap kandungan Cd pada daun sawi. Untuk mengetahui perlakuan mana yang berpengaruh nyata maka dilanjutkan dengan uji Beda Jarak Nyata Duncan. Berdasarkan hasil perhitungan dengan uji Duncan, diperoleh hasil bahwa semua perlakuan yang diberikan lumpur hasil pengolahan limbah karet dengan dosis yang berbeda yaitu 600 gr, 700 gr, 800 gr, 900 gr, dan 1000 gr berbeda nyata dibandingkan perlakuan I (kontrol).

Hasil uji kandungan Mn pada sampel daun tanaman sawi yang ditanam dengan penambahan lumpur hasil pengolahan limbah pabrik karet Hasil uji kandungan logam berat Mn pada sampel daun tanaman sawi yang ditanam dengan penambahan lumpur hasil pengolahan limbah pabrik karet yang dilakukan di Balai Pengembangan Teknologi dan Konstruksi Dinas Pekerjaan Umum Provinsi Kalimantan Selatan, diperoleh data sebagai berikut:

8


Tabel 4. Hasil uji kandungan Mn pada daun tanaman sawi Perlakuan kontrol 600 gr 700 gr 800 gr 900 gr 1000 gr

I 217 x 10-5 367 x 10-5 586 x 10-5 1262 x 10-5 1757 x 10-5 2642 x 10-5

Pengulangan II III 198 x 10 221 x 105

5

280 x 10-

375 x 10-

5

5

638 x 10-

637 x 10-

5

5

1178 x 10-5 1722 x 10-5 2376 x 10-5

1138 x 10-5 1736 x 10-5 2658 x 10-5

IV 214 x 10-5 356 x 10-5 625 x 10-5 1257 x 10-5 1853 x 10-5 2475 x 10-5

Rata-rata (mg/g) 213 x 10-

Jumlah (mg/g) 850 x 10-5 1378 x 10-5 2486 x 10-5 4835 x 10-5 7068 x 10-5 10151 x 10-5

5

345 x 105

622 x 105

1209 x 10-5 1767 x 10-5 2538 x 10-5

Pada tabel 4 terlihat bahwa kandungan Mn pada daun tanaman sawi, kandungan terendah terdapat pada perlakuan kontrol dengan rata-rata sebesar 213 x 10-5 mg/g. Sedangkan untuk kandungan Mn yang tertinggi terdapat pada perlakuan 1000 gram lumpur, dimana kandungan Mn-nya ratarata sebesar 2538x10-5 mg/g. Dari tabel juga terlihat bahwa semakin banyak dosis lumpur yang diberikan, semakin banyak kandungan logam yang terdapat pada bagian daun tanaman sawi.

Tabel 5. Daftar Analisis Varians kandungan Mn pada daun tanaman sawi JK

KT

DB

Kelompok

3

0,00000026 0,00000009 1,65 tn

3,29

5,42

Perlakuan

5

0,00022492 0,00004498 841,84**

2,90

4,56

Galat

15

0,00000080 0,00000005

Total

23

0,00022599

KK = 0.04 % Ket: ** Berpengaruh sangat nyata

9

F hitung

F tabel

SK

0,05

0,01


Berdasarkan tabel 5 hasil analisis varians menunjukkan bahwa nilai F hitung lebih besar dari F tabel pada taraf signifikan 0,05 dan 0,01 sehingga Ho ditolak yang

berarti pemberian lumpur dengan dosis yang berbeda

berpengaruh sangat nyata terhadap akumulasi Mn pada bagian daun tanaman sawi. Untuk mengetahui perlakuan mana yang berpengaruh nyata maka dilanjutkan dengan uji Beda Jarak Nyata Duncan. Berdasarkan hasil perhitungan dengan uji Duncan, diperoleh hasil bahwa semua perlakuan yang diberikan lumpur hasil pengolahan limbah karet dengan dosis yang berbeda yaitu 600 gr, 700 gr, 800 gr, 900 gr, dan 1000 gr berbeda nyata dibandingkan perlakuan I (kontrol). Parameter Lingkungan Hasil pengukuran parameter lingkungan dapat dilihat pada tabel berikut: Tabel 6. Parameter lingkungan No

Parameter

Kisaran

1

Intensitas cahaya

1200-1300 lux

2

Kelembanan udara

63-73%

3

pH tanah

4,8-7

4

Suhu udara

27-32 oC

PEMBAHASAN Kandungan logam Cd pada daun tanaman sawi yang ditanam dengan penambahan lumpur hasil pengolahan limbah pabrik karet Berdasarkan tabel 2 di atas terlihat bahwa kandungan Cd pada daun tanaman sawi, kandungan terendah terdapat pada perlakuan kontrol dengan rata-rata sebesar 10 x 10-5 mg/g. Sedangkan untuk kandungan Cd yang tertinggi terdapat pada perlakuan 1000 gram lumpur, dimana kandungan Cdnya rata-rata sebesar 21 x 10-5 mg/g. Dari tabel juga terlihat bahwa semakin banyak dosis lumpur yang diberikan, semakin banyak kandungan logam Cd yang terdapat pada bagian daun tanaman sawi.

10


Dari uji statistik dengan menggunakan analisis varians (uji F), terhadap kandungan logam Cd pada daun tanaman sawi didapat bahwa F hitung lebih besar daripada F tabel. Hal ini berarti akumulasi logam Cd berpengaruh sangat nyata pada bagian daun tanaman sawi. Dari hasil uji Duncan diketahui bahwa kandungan logam Cd pada masing-masing perlakuan berbeda nyata dibandingkan dengan kontrol demikian juga antara masing-masing perlakuan itu, kecuali antara perlakuan 4 dan 5, serta antara perlakuan 5 dan 6. Setiap penambahan 100 gr Lumpur tidak berbeda nyata pada perlakuan 4 dan 5 serta 5 dan 6, hal ini diduga pada perlakuan 4 dan 5 serta 5 dan 6 logam sudah

berikatan

dengan

senyawa

lain

pada

tanaman

sehingga

perbedaannya tidak berbeda jauh. Adapun menurut Malone dalam Lu (1995) sesudah masuk melalui akar, logam berat dapat disebarkan melalui proses yang lebih rumit lagi ke bagian lain dari tanaman. Tetapi logam tersebut dapat menjadi tidak bergerak oleh penyerapan ke permukaan/ detoksifikasi oleh pengikatan dengan senyawa yang ada di dalam tanaman. Berdasarkan hasil uji analisis kualitas tanah pada Balai Pengembangan Teknologi dan Konstruksi Dinas Pekerjaan Umum Provinsi Kalimantan Selatan tanggal 16 Maret 2009 terdapat kandungan logam Cd pada lumpur hasil pengolahan limbah pabrik karet sebesar 700 x 10 -5 mg/g. Pada tabel 4 dapat diketahui pada kontrol tiap pengulangan terdapat kandungan logam Cd. Pada kontrol terlihat adanya kandungan logam Cd dengan rata-rata 10 x 10-5 mg/g. Hal ini disebabkan karena pada media penanaman yaitu tanah podsolik setelah diuji pada Balai Pengembangan Teknologi dan Konstruksi Dinas Pekerjaan Umum Provinsi Kalimantan Selatan ternyata mengandung logam Cd yaitu sebesar 140 x 10-5 mg/g. Pada perlakuan 600gr rata-rata terdapat kandungan logam Cd sebesar 14 x 10 -5 mg/g. Hal ini tidak berbeda jauh dengan kontrol. Ini berarti penyerapan logam Cd karena perlakuan dengan melakukan penambahan lumpur 600gr sangat sedikit penyerapannya pada daun tanaman sawi. Hal ini terjadi karena daun tidak langsung 11


bersentuhan dengan tanah, sehingga Cd nya tidak banyak yang terserap atau terakumulasi. Menurut Madjid (2007) logam Cd masuk ke dalam tanaman melalui proses aktif. Proses penyerapan unsur hara dengan energi aktif dapat berlangsung apabila tersedia energi metabolik. Energi metabolik tersebut dihasilkan dari proses pernapasan akar tanaman. Selama proses pernapasan akar tanaman berlangsung akan dihasilkan energi metabolik dan energi ini mendorong berlangsungnya penyerapan unsur hara secara aktif. Apabila proses pernapasan sel akar tanaman berkurang akan menurunkan pula proses penyerapan unsur hara melalui proses aktif. Bagian tanaman yang paling aktif adalah bagian dekat ujung akar yang baru terbentuk dan rambutrambut akar. Bagian akar ini merupakan bagian yang melakukan kegiatan respirasi (pernapasan) terbesar. Pada pertumbuhan tanaman juga tidak terlihat adanya hambatan pertumbuhan secara

nyata. Tanaman telihat semakin subur sebanding

dengan penambahan jumlah dosis lumpur. Hal ini disebabkan karena pada lumpur juga terkandung berbagai unsur esensial yang cukup tinggi yang memang diperlukan

tanaman seperti Nitrogen, Posfor dan Kalium. Di

samping itu tidak tampaknya pengaruh toksik Cd pada bagian batang dan daun kemungkinan dikarenakan enzim yang berfungsi dalam proses pemanjangan sel tanaman belum mampu dihambat oleh logam tersebut. Menurut Ernest dalam Connell & Miller (1995) bahwa salah satu mekanisme tanaman untuk melawan toksisitas logam berat adalah dengan membentuk enzim antilogam yang khusus. Logam berat yang konsentrasinya lebih banyak di akar sebagian besar ditahan di dalam akar dan hanya sebagian yang ditranslokasikan kebagian lain dari tanaman seperti batang, daun dan pucuk. Sedangkan menurut Malone dalam arisusiloningsih (1986) bahwa tingginya konsentrasi Cd di akar terjadi karerna logam berat tersebut terikat pada dinding sel atau diakumulasi di dalam badan golgi sel akar 12


tanaman. Jadi meskipun logam Cd diserap oleh tanaman, ada mekanisme tertentu secara fisiologi yang mampu membatasi translokasi logam berat tersebut sehingga akumulasinya pada tanaman tidak merata. Menurut Darmono (1995) toksisitas logam berat seperti Zn, Cu, Cd dan Pb dalam pertumbuhan tanaman tergantung pada kondisi lingkungan luar dari tanaman tersebut, terutama pada tanaman bibit dan sistem akarnya. Di samping lamanya

waktu yang diperlukan untuk toksisitas logam, juga

dipengaruhi ketersediaan logam serta interaksi dengan logam lain dalam tanah, status nutrisi dan umur tanaman. Walaupun beberapa spesies tanaman dapat mentolerir toksisitas logam, spesies tertentu yang peka akan menderita keracunan meskipun dalam konsentrasi logam berat yang rendah. Logam akan terakumulasi pada tumbuhan setelah membentuk kompleks dengan unsur atau senyawa lain, salah satunya fikokelatin yang tersusun dari beberapa asam amino seperti sistein dan glisin. Fikokelatin berfungsi membentuk kompleks dengan logam berat dalam tubuhan dan berfungsi sebagai detoksifikasi terhadap tumbuhan dari logam berat, jika tumbuhan itu tidak bisa mensintesis fikokelatin menyebabkan terhambatnya pertumbuhan dan berujung pada kematian, kadar tinggi fikokelatin ditemukan pada tumbuhan yang toleran terhadap logam berat (Anonim, 2007). Menurut Palar (1995) mekanisme keracunan terbagi atas 2 fase, yaitu fase kinetik dan fase dinamik. Fase kinetik meliputi proses-proses biologi biasa seperti penyerapan, penyebaran dalam tubuh, metabolisme dan proses pembuangan atau ekskresi. Sedangkan fase dinamik meliputi reaksi-reaksi biokimia yang terjadi dalam tubuh, berupa metabolisme dan anabolisme yang melibatkan enzim. Keberadaan suatu toksikan akan dapat mempengaruhi kerja enzim-enzim di dalam organisme. Toksikan ini mempunyai kemampuan untuk berikatan dengan enzim. Ikatan ini dapat terjadi karena logam berat mempunyai kemampuan untuk menggantikan gugus logam yang berfungsi sebagai co-faktor enzim. Akibat dari terbentuknya ikatan antara substrat 13


enzim dengan logam berat adalah tidak berfungsinya enzim sebagaimana mestinya. Akibatnya suatu bentuk reaksi metabolisme akan gagal terjadi. Keadaan ini akan mengakibatkan ketidakseimbangan dalam sistem fisiologis. Menurut Keputusan Dirjen POM No.03725/B/S/VII/85 Tentang Baku Mutu Sayur dan Hasil Olahannya, ambang batas kandungan Cd pada sayuran dan hasil olahannya adalah (-) atau nihil dan ini menunjukkan bahwa kandungan logam Cd tidak boleh ada dalam sayuran dan hasil olahannya. Adanya kandungan Cd pada lumpur hasil pengolahan limbah karet, jika diberikan pada tanaman sayuran, maka ada kemungkinan sayuran tersebut akan mengandung Cd sekalipun dalam jumlah sedikit. Menurut Subowo dkk.(1999) jika Cd telah memasuki rantai makanan, maka pada akhirnya akan terakumulasi pada konsumen tingkat tinggi yaitu hewan dan manusia. Kadmium sangat membahayakan kesehatan karena pengaruh racun akut dari unsur tersebut sangat buruk. Diantara penderita yang keracunan kadmium mengalami tekanan darah tinggi, kerusakan ginjal, kerusakan jaringan testicular, dan kerusakan sel-sel jaringan darah merah.

Kandungan logam Mn pada daun tanaman sawi yang ditanam dengan penambahan lumpur hasil pengolahan limbah pabrik karet Berdasarkan tabel 3 terlihat bahwa kandungan Mn pada daun tanaman sawi, kandungan terendah terdapat pada perlakuan kontrol dengan rata-rata sebesar 213 x 10-5 mg/g. Sedangkan untuk kandungan Mn yang tertinggi terdapat pada perlakuan 1000 gram lumpur, dimana kandungan Mnnya rata-rata sebesar 2538 x 10-5 mg/g. Dari tabel juga terlihat bahwa semakin banyak dosis lumpur yang diberikan, semakin banyak kandungan logam yang terdapat pada bagian daun tanaman sawi. Dari uji statistik dengan menggunakan analisis varians (uji F), terhadap kandungan logam Mn pada daun tanaman sawi didapat bahwa F hitung lebih besar daripada F tabel. Hal ini berarti akumulasi logam Mn berpengaruh

14


sangat nyata pada bagian daun tanaman sawi. Dari hasil uji Duncan diketahu bahwa kandungan logam Mn pada masing-masing perlakuan berbeda nyata dibandingkan dengan kontrol demikian juga antara masing-masing perlakuan. Berdasarkan hasil uji analisis kualitas tanah pada Balai Pengembangan Teknologi dan Konstruksi Dinas Pekerjaan Umum Provinsi Kalimantan Selatan tanggal 16 Maret 2009 terdapat kandungan logam Mn pada lumpur hasil pengolahan limbah pabrik karet sebesar 49700 x 10 -5 mg/g. Pada tabel 3 dapat diketahui pada kontrol tiap pengulangan terdapat kandungan logam Mn. Pada kontrol terlihat adanya kandungan logam Mn dengan rata-rata 213 x 10-5 mg/g. Hal ini kemungkinan disebabkan karena pada media penanaman yaitu tanah podsolik terdapat kandungan logam Mn. Berdasarkan data hasil uji kandungan logam Mn yang terdapat pada daun tanaman sawi rata-rata pada kontrol terdapat kandungan logam sebesar 213 x 10-5 mg/g atau 21,3 ppm. Pada perlakuan 600 gr terdapat kandungan logam Mn sebesar 345 x 10 -5 mg/g atau 34,5 ppm, pada perlakuan 700 gr terdapat kandungan logam Mn sebesar 622 x 10 -5 mg/g atau 62,2 ppm, perlakuan 800 gr terdapat kandungan logam Mn sebesar 1209 x 10-5 mg/g atau 120,9 ppm, perlakuan 900 gr terdapat kandungan logam Mn sebesar 1767 x 10-5 mg/g atau 176,7 ppm, serta perlakuan 1000gr terdapat kandungan logam Mn sebesar 2538x10 -5 mg/g atau 253,8 ppm. Hasil penelitian Pada pertumbuhan tanaman tidak terlihat adanya hambatan pertumbuhan secara

nyata. Tanaman telihat semakin subur

sebanding dengan penambahan jumlah dosis lumpur. Hal ini kemungkinan disebabkan karena pada lumpur juga terkandung berbagai unsur hara makro esensial yang cukup tinggi yang memang diperlukan

tanaman seperti

Nitrogen, Posfor dan Kalium. Unsur

hara

nitrogen

diperlukan

tanaman

untuk

merangsang

pertumbuhan tanaman secara keseluruhan, berfungsi untuk sintesa asam amino dan protein dalam tanaman serta merangsang pertumbuhan vegetatif 15


(warna hijau) seperti daun. Berdasarkan hasil uji laboratorium terhadap sampel lumpur hasil pengolahan limbah karet terdapat unsur hara nitrogen yang

cukup

besar

sehingga

kemungkinan

unsur

hara

inilah

yang

menyebabkan tanaman sawi terlihat subur. Hampir bisa dikatakan semua logam berat merupakan racun bagi tubuh. Hanya saja ada sebagian logam berat yang dibutuhkan oleh makhluk hidup, namun dalam jumlah yang sedikit. Bila kebutuhan tersebut tidak terpenuhi akan berakibat fatal bagi tubuh. Sebaliknya, bila terdapat dalam jumlah banyak akan berubah menjadi racun bagi tubuh. Logam berat yang memiliki sifat ini disebut logam berat essensial. Mn termasuk dalam salah satu logam berat mikro essensial yang mana diperlukan oleh tanaman tapi dalam jumlah yang relatif sedikit maksimal 50 ppm. Pada perlakuan 700 gr – 1000 gr terdapat kandungan logam Mn melebihi batas maksimal 50 ppm. Kelebihan Mn dapat menyebabkan penghambatan pada pertumbuhan tanaman (Rendig & Taylor dalam Lusiana dkk., 2000). Keracunan logam berat dalam tubuh terjadi dalam tiga bentuk. Pertama, terhalanginya kerja gugus fungsional biomolekul yang essensial untuk proses-proses biologi, misalnya protein, lemak, dan enzim. Kedua, tergantikannya ion-ion logam essensial yang terdapat dalam molekul terkait. Ketiga, terjadinya modifikasi atau perubahan bentuk dari gugus-gugus aktif yang dimiliki oleh biomolekul. Menurut Angga Putra (2006) mekanisme keracunan yang terjadi dalam tubuh terjadi dalam dua fase, yaitu fase kinetik dan dinamik. Fase kinetik terjadi dalam proses-proses biologi biasa seperti penyerapan, penyebaran dalam tubuh, metabolisme, dan proses pembuangan (ekskresi). Sedangkan fase dinamik terjadi pada reaksi-reaksi biokimia dalam tubuh yang melibatkan enzim-enzim. Jika masih dalam fase kinetik, maka logam berat yang masuk ke dalam tubuh bisa mengalami proses sinergetik (peningkatan daya racun) maupun antagonis (pengurangan atau bahkan 16


penghilangan daya racun). Kedua proses itu terjadi karena adanya bahanbahan lain yang terdapat dalam tubuh (baik secara alami sebagai sebuah sistem maupun bahan yang masuk ke dalam tubuh). Akan tetapi bila sudah sampai fase dinamik, maka logam berat tersebut tidak bisa dinetralisasi labi oleh tubuh, selanjutnya logam berat bereaksi dengan senyawa-senyawa hasil proses biosintesa yang produknya bersifat merusak proses-proses biomolekul dalam tubuh. Pada tahap awal keracunan ituberupa terganggunya kerja enzim yang bereaksi dengan logam berat. Tingkatan berikutnya merusak seluruh sistem kerja enzim dalam tubuh. Selain enzim, gugus lemak juga bisa bereaksi dengan logam berat yang hasilnya bisa mengganggu metabolisme lemak yang pada tahapan selanjutnya akan menyebabkan terganggunya kerja hati. Kelebihan Mn akan menimbulkan dampak negatif bagi kesehatan tubuh, terutama bagi manusia sebagai konsumen yang menduduki tingkat trofi tertinggi. Menurut Sunardi dalam Ariani (2005) karena sifatnya yang akumulatif di dalam tubuh manusia, dimana setelah logam ini masuk ke dalam tubuh manusia yaitu melalui makanan yang tercemar logam berat tidak dapat lagi dikeluarkan oleh tubuh sehingga makin lama jumlahnya semakin meningkat. Jika jumlahnya telah cukup besar baru pengaruh negatifnya terhadap kesehatan mulai terlihat, biasanya menumpuk di otak, saraf, jantung, hati dan ginjal sehingga merusak jaringan yang dilaluinya. Selain pengaruh logam Cd dan Mn, pertumbuhan tanaman sawi juga dipengaruhi oleh faktor luar seperti intensitas cahaya, suhu udara, kelembaban udara dan pH tanah. Berdasarkan hasil pengukuran parameter lingkungan diketahui bahwa intensitas cahaya berkisar antara 1200-1400 lux sementara tanaman sawi membutuhkan intensitas cahaya yang cukup. Menurut Haryanto (1995) suhu yang cocok untuk tanaman sawi yaitu 20– 300C. Dari hasil pengukuran diketahui suhu selama dilaksanakannya

17


penelitian yaitu antara 27-32oC, berarti kondisi tersebut masih sesuai untuk tumbuhnya tanaman sawi. Hasil pengukuran terhadap pH tanah menunjukkan sebesar 4,8–7, pH tanah juga mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Menurut Haryanto (1995) pH yang cocok untuk tanaman sawi berkisar antara 6-7. Tanaman sawi dapat tumbuh dengan kelembaban udara yang sedang. Kelembaban adalah banyaknya kadar uap air yang ada di udara dan kelembaban relatif antara 0– 100%. Dari hasil pengukuran kelembaban berkisar antara 79-90%. Kelembaban udara perlu dijaga agar akar mudah tumbuh, karena jika tanah terlalu kering atau terlalu lembab maka pertumbuhan akar terganggu atau struktur tanahnya padat tidak berongga sehingga sulit ditembus air (Kartasapoetra dalam Faridah, 2006).

KESIMPULAN 1. Kandungan logam pada bagian daun tanaman sawi (Brassica juncea L.) yang ditanam menggunakan lumpur hasil pengolahan limbah pabrik karet memiliki total rata-rata pada Cd sebesar 98 x 10-5 mg/g dan pada Mn sebesar 6692 x10-5 mg/g. Kandungan tertinggi terdapat pada perlakuan VI yaitu rata-ratanya pada Cd sebesar 21 x 10-5 mg/g dan pada Mn sebesar 2538 x 10-5 mg/g sedangkan yang terendah pada perlakuan I yaitu ratarata pada Cd sebesar 10 x 10 -5 mg/g dan pada Mn sebesar 213 x 10-5 mg/g . 2. Pemberian lumpur hasil pengolahan limbah pabrik karet berpengaruh nyata terhadap kandungan Cd dan Mn pada bagian daun tanaman sawi karena nilai F hitung > F tabel. Semakin tinggi dosis lumpur pengolahan limbah karet yang diberikan semakin tinggi kandungan Cd dan Mn pada daun tanaman sawi.

18


DAFTAR PUSTAKA Akhriani. 2003. Toksisitas Akut Limbah Cair Industri Karet Terhadap Ikan Mas (Cyprinus carpio L.). P.S. Biologi FKIP Unlam, Banjarmasin. Tidak Dipublikasikan. Angga, P.J. 2006. Boremoval, Metode Alternatif Untuk Penanggulangan Pencemaran Logam Berat. http://www.che-is-try.org/artikel_kimia /biokimia/bioremoval_metode_alternatif_untuk_penanggulangan_penc emaran.html. Diakses 28 Januari 2010. Anonim. 2007. Adaptasi Tumbuhan Pencemaran Logam Berat. http//lestbelajar. blogspot.com/2007/08/adaptasi-tumbuhan-terhadap pencemaran.html. Diakses pada tanggal 20 Oktober 2009. Ariaini, E.M. 2005. Kandungan Logam Cadmium (Cd) Pada Ikan Lais (Lais hexanema) di Kolam Pendulangan Intan Kawasan Pumpung Kelurahan Sungai Tiung Kecamatan Cempaka Banjarbaru. Skripsi S-1 Pendidikan Biologi FKIP Unlam Banjarmasin (Tidak dipublikasikan). Arisusiloningsih, E. 1986. Pengaruh Timbal (Pb) dan Cadmium (Cd) Terhadap Pertumbuhan Tanaman Kedelai (Gleicyne max (L.). (Merr), Tesis S2, jurusan Biologi. ITB, Bandung. Connel, W.D dan Miller, J.G. 1995. Kimia dan Ekotoksikologi Pencemaran. UI Press, Jakarta. Darmono. 1995. Logam Dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup. Kanisius, Yogyakarta. Hakim, Nurhajati. 1986. Dasar-dasar Ilmu Tanah. Universitas Lampung, Lampung. Hardjowigeno, S. 2003. Klasifikasi Tanah dan Pedogenesis. Akademi Pressindo, Jakarta. Haryanto, E. 1995. Sawi dan Selada. Penebar Swadaya, Jakarta. Kawashima, T. 2006. Pengelolaan Limbah Cair Dengan Sistem Biologis. JETRO, Jepang.

19


. 2008. Pengelolaan Limbah Bagi Manajer Lingkungan Industri Karet. Gabungan Perusahan Karet Indonesia (Gapkindo) dan Japan External Trade Organization (Jetro), Jakarta. . 2009. Pengolahan Limbah Cair Dengan Sistem Biologis. JETRO, Jepang. Lu, F.C. 1995. Toksikologi Dasar (Terjemahan). UI Press, Jakarta. Lusiana, Muchyar, M. Najib. 2000. Unsur-unsur Hara Esensial. Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru. Madjid, A. 2007. Mekanisme Penyerapam Hara. http//dasar-dasar ilmiah. blogspot.com/2007/08/mekanisme penyerapan hara. html. Diakses pad tanggal Palar, H. 1994. Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat. PT. Rineka Cipta, Jakarta. Petrucci, R. H – Suminar. 1985. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern. Edisi Keempat – Jilid 3. Erlangga, Jakarta. Rukmana, R. 1994. Petsai dan Sawi. Kanisius, Yogyakarta. Salafuddin, M. 2003. Pengaruh Dosis Mikoriza pada Tanah Podsilik Terhadap Pertumbuhan dan Hasil Bawang Daun (Allium fistulosum Linn.) Skripsi Fakultas Pertanian Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru. Slamet, J.S. 1994. Kesehatan Lingkungan. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta. Soemirat, Juli. 2003. Toksikologi Lingkungan. UGM Press, Yogyakarta. Subowo, Mulyadi, S. Widodo, Asep N. 1999. Status dan Penyebaran Pb, Cd, dan Pestisida Pada Lahan Sawah Intensifikasi di Pinggir Jalan Raya. Prosiding. Bidang Kimia dan Bioteknologi Tanah, Puslittanak, Bogor. Sutedjo, M., Kartasapoetro, A.G. 2006. Pengantar Ilmu Tanah. Rineka Cipta, Jakarta. Tjitrosoepomo, G. 1987. Taksonomi Tumbuhan (Spermatophyta). Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

20

PADA DAUN TANAMAN SAWI

Recommend Documents