Unsur kalsium pada sayuran atau tumbuhan banyak terdapat di bagian dinding sel, terutama “Middle Lamella” , yaitu suatu lapisan di antara dinding-dinding sel
parenkim yang berdekatan. Pada bagian ini, selain banyak terakumulasi unsur
kalsium, juga terdapat zat pektik, polisakarida non selulose dan magnesium Muchtadi dan Sugiono, 1992. Unsur kalsium sebagian besar berasal dari dalam
tanah yang diserap tumbuhan melalui akar lalu masuk melalui endodermis dan diangkut oleh xilem ke bagian yang lain Baker, 1983. Sayur-sayuran daun
mempunyai peran yang lebih besar dalam supplai kalsium bila dibandingkan sayuran jenis lain Smith, 1982.
Pada sayuran besi Fe banyak terakumulasi dalam mitokondria sel tanaman. Pada mitokondria tanaman, atom besi dan sulfur merupakan inti dari enzim
feredoksin Lehninger, 1993. Millarr dan Heazlewood 2003 mengemukakan bahwa jumlah terbesar dari
N dibutuhkan untuk membentuk protein yang digunakan untuk pembentukan protoplasma sel-sel baru, disamping untuk pembentukan klorofil, sitokrom dan
sebagai enzim dalam kloroplas dan mitokondria pada daun. Aktivitas metabolisme dalam tanaman harus didukung oleh ketersediaan ATP sebagai sumber energi.
Fosfor merupakan kompenen penyusun ATP dan ADP dengan banyaknya mikoriza dalam tanah maka dapat membantu penyerapan unsur ini. Menurut
Salisbury dan Ross 1995, aktivitas metabolisme dapat berlangsung dengan baik bila didukung oleh ketersediaan P yang cukup sebagai sumber energi ATP untuk semua
proses metabolisme tanaman. Kapasitas fotosintesis meningkat dengan bertambahnya jumlah daun pada tanaman. Hal tersebut didukung pula oleh aktifnya mikoriza dalam
membantu penyerapan unsur hara terutama fosfor dan dapat menyebabkan unsur fosfor menjadi tersedia.
2.2 Pencemaran Logam Berat pada Tanah
Mittinen dalam Saeni 1997 mendefinisikan logam berat sebagai unsur-unsur kimia dengan bobot jenis lebih besar dari 5 gcm
3
, terletak disudut kanan bawah
daftar berkala, mempunyai afinitas yang tinggi terhadap unsur S dan biasanya bernomor atom 22-92 dari periode 3-7 pada tabel periodik. Pada kenyataannya, dalam
pengertian logam berat ini dimasukkan pula unsur-unsur metaloid yang memiliki sifat berbahaya seperti logam berat sehingga jumlahnya mencapai lebih kurang 40 jenis.
Beberapa logam berat beracun tersebut adalah As, Cd, Cr, Cu, Pb, Hg, Ni dan Zn Wild, 1995. Apabila terpapar pada organisme, konsentrasi logam berat yang tinggi
dapat bersifat toksik dan cenderung terakumulasi di organ vital Akoto, 2008. Akumulasi tersebut dapat berdampak pada rantai makanan sehingga mempengaruhi
kesehatan manusia El-Kammar, 2009. Menurut Darmono 1995, faktor yang menyebabkan logam berat termasuk
dalam kelompok zat pencemar adalah karena adanya sifat-sifat logam berat yang tidak dapat terurai non degradable dan mudah diabsorbsi. Babich dan Stotzky
1978 mengemukakan bahwa berbagai faktor lingkungan berpengaruh terhadap logam berat yaitu keasaman tanah, bahan organik, suhu, tekstur, mineral liat, kadar
unsur lain dan lain-lain. pH adalah faktor penting yang menentukan transformasi logam. Penurunan pH secara umum meningkatkan ketersediaan logam berat kecuali
Mo dan Se Klein dan Trayer, 1995. Pada tanah semakin halus teksturnya semakin tinggi kekuatannya untuk
mengikat logam berat. Oleh karena itu, tanah yang bertekstur liat memiliki kemampuan mengikat logam berat lebih tinggi daripada tanah berpasir. Logam berat
mungkin diabsorbsi dan diakumulasikan dalam jaringan hidup. Kemampuan beberapa logam dalam berikatan dengan asam amino mengikuti urutan sebagai berikut Hg
Cu Ni Pb Co Cd Hutagalung, 1991. Kandungan logam berat di dalam tanah secara alamiah sangat rendah, kecuali
tanah tersebut sudah tercemar Tabel 2.1. Kandungan logam dalam tanah sangat berpengaruh terhadap kandungan logam pada tanaman yang tumbuh diatasnya,
kecuali terjadi interaksi diantara logam itu sehingga terjadi hambatan penyerapan logam tersebut oleh tanaman. Akumulasi logam dalam tanaman tidak hanya
tergantung pada kandungan logam dalam tanah, tetapi juga tergantung pada unsur kimia tanah, jenis logam, pH tanah, dan spesies tanaman Darmono, 1995.
Tabel 2.1 Kandungan logam berat dalam tanah secara alamiah μgg
Logam Kandungan Rata-rata
Kisaran Non Populasi As
100 4-10
Co 8
1-40 Cu
20 2-300
Pb 10
2-200 Zn
50 10-300
Cd 0,06
0,05-0,7 Hg
0,03 0,01-0,3
Sumber: Peterson Alloway 1979 dalam Darmono 1995
Pemasok logam berat dalam tanah pertanian antara lain bahan agrokimia pupuk dan pestisida, asap kendaraan bemotor, bahan bakar minyak, pupuk organik,
buangan limbah rumah tangga, industri, dan pertambangan. Selain itu sumber logam berat dalam tanah berasal dari bahan induk pembentuk tanah itu sendiri, seperti Cd
banyak terdapat pada batuan sedimen schales 0,22 ppm berat, Cr pada batuan beku ultrafanik 2,980 ppm berat, Hg pada batuan sedimen pasir 0,29 ppm berat, Pb
pada batuan granit 24 ppm berat Alloway, 1990. Pestisida juga memberikan masukan logam berat ke dalam tanah. Serapan
pestisida oleh tanaman tergantung pada dosis pemberian pestisida, jenis tanah, dan kemampuan tanaman menyerap pestisida.
Penggunaan pestisida dalam menopang peningkatan produk pertanian maupun perkebunan telah banyak membantu untuk meningkatkan produksi pertanian, namun
penggunaan pestisida ini juga memberikan dampak negatif baik terhadap manusia, biota maupun lingkungan. Erin, et al. 2001 mendapatkan bahwa terjadi resiko
kematian janin dua kali lebih besar bagi ibu yang saat kehamilannya berusia 3-8
minggu tinggal dekat areal pertanian dibandingkan dengan yang tinggal jauh dari daerah pertanian. Penggunaan herbisida klorofenoksi yang mengandung 2,4-D telah
terbukti mengakibatkan resiko cacat bawaan pada bayi yang dilahirkan oleh ibu-ibu yang bermukim di dekat daerah pertanian Schreinemachers, 2003.
Pupuk yang digunakan dalam kegiatan pertanian juga merupakan pemasok logam berat dalam tanah. Tabel 2.2 menunjukkan kisaran logam berat yang terdapat
di dalam pupuk.
Tabel 2.2 Kisaran umum konsentrasi logam berat pada pupuk, pupuk kandang, kapur, dan kompos mgkg
Unsur Pupuk
Fosfat Pupuk
Nitrat Pupuk
Kandang Kapur
Kompos B
5-115 -
0,3-0,6 10
- Cd
0,1-170 0,05-8,5
0,1-0,8 0,04-0,1 0,01-100 Co
1-12 5,4-12
0,3-24 0,4-3
- Cr
66-245 3,2-19
1,1-55 10-15
1,8-410 Cu
1-300 -
2-172 2-125
13-3580 Hg
0,01-1,2 0,3-2,9
0,01-0,36 0,05
0,09-21 Mn
40-2000 -
30-969 40-1200 -
Mo 0,1-60
01-7 0,05-3
0,1-15 -
Ni 7-38
7-34 2,1-30
10-20 0,9-279
Pb 7-225
2-27 1,1-27 20-1250 1,3-2240
Sb 100
- -
- -
Se 0,5
- 2,4 0,08-0,1
- U
30-300 -
- -
- V
2-1600 -
- 20
- Zn
50-1450 1-42
15-566 10-450
82-5894
Sumber: Alloway 1999
2.3 Tembaga Cu
