Isolasi dan Uji Potensi Bakteri Pereduksi Sulfat dari Berbagai Sumber Terhadap Perubahan Media Tumbuh di Laboratorium

ISOLASI DAN UJI POTENSI BAKTERI PEREDUKSI SULFAT DARI BERBAGAI
SUMBER TERHADAP PERUBAHAN MEDIA TUMBUH DI LABORATORIUM

SKRIPSI

MARTHA AGUSTINA SITINJAK
110301233 / ILMU TANAH

PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016

Universitas Sumatera Utara

ISOLASI DAN UJI POTENSI BAKTERI PEREDUKSI SULFAT DARI BERBAGAI
SUMBER TERHADAP PERUBAHAN MEDIA TUMBUH DI LABORATORIUM

SKRIPSI

MARTHA AGUSTINA SITINJAK

110301233 / ILMU TANAH

Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh
Gelar Sarjana di Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara

PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016

Universitas Sumatera Utara

Judul

: Isolasi dan Uji Potensi Bakteri Pereduksi Sulfat dari Berbagai
Sumber Terhadap Perubahan Media Tumbuh di Laboratorium
Nama
: Martha Agustina Sitinjak
NIM

: 110301233
Minat
: Ilmu Tanah
Program Studi : Agroekoteknologi

Disetujui Oleh:
Komisi Pembimbing

Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, MS. DAADr. Mariani Sembiring, SP. MP
Ketua
Anggota

Diketahui Oleh :

Prof. Dr. Ir. T. Sabrina, MSc.
Ketua Program Studi

Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT

Martha Agustina Sitinjak. Isolation and Potential Test of Sulfate Reducing
Bacteria (SRB) from Various Sources To Changes in Growth Media in the
Laboratory. Supervised by Asmarlaili Sahar and Mariani Sembiring.
Industries pollution and land degradation often lead to increase the acidity of the
soil. Acidity not only harmful to the plants, but also harmful for the survival of the
soil microbes because not all of the microbes capable to survive in an very acidic
soil. This study aimed to obtain the isolate and determine the potential for a
superior sulfate reducing bacteria (SRB) from various sources tested on Posgate
liquid media. The research activities carried out in the Laboratory of Soil Biology
Faculty Agriculture, University of North Sumatra. The research consist of two
experiments : isolation SRB from several sources namely acid sulfate soil, sludge
paper, hot sulfur springs and potency test SRB in various pH (5.5 ; 5 ; 4.5 ; 4 ; 3.5
; 3 ; 2.5) Posgate liquid media. Based in the results of laboratory research
obtained 20 pure isolates SRB (6 isolates from acid sulfate soils, 6 isolates from
sludge paper, 8 isolates from hot sulfur springs) and based on the test results
obtained that the potential ability of sulfate reducing bacteria are diverse but all
isolates could increase the pH. Isolates from acid sulfate soils are more tolerant
to the conditions very acid than isolates the sludge paper and hot sulfur springs.
Proved from two isolates of acid sulfate soils capable to grow and effective on pH
medium 5.5 to 2.5, whereas isolates from sludge paper and hot sulfur springs

capable to grow and effective in the medium above pH 4 in order to obtain six
superior isolates sulfate reducing bacteria from various sources namely TSM1,
TSM2, LK2, LK6, AP4 and AP6.
Keywords: acid sulfate soils, hot sulfur springs, sludge paper, sulfate reducing
bacteria.

i

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
Martha Agustina Sitinjak. Isolasi dan Uji Potensi Bakteri Pereduksi Sulfat dari
Berbagai Sumber Terhadap Perubahan Media Tumbuh di Laboratorium.
Dibimbing oleh Asmarlali Sahar sebagai ketua komisi pembimbing dan Mariani
Sembiring sebagai anggota komisi pembimbing.
Pencemaran industri dan degradasi lahan sering mengakibatkan semakin
bertambahnya kemasaman tanah. Kemasaman tidak hanya berbahaya bagi
tanaman, tetapi juga berbahaya bagi kelangsungan mikroba tanah karena tidak
semua mikroba mampu bertahan dalam suasana tanah yang sangat
masam.Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan isolat dan mengetahui potensi

bakteri pereduksi sulfat yang unggul dari berbagai sumber yang diuji pada media
cair Posgate. Kegiatan penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Biologi Tanah
Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara. Penelitian terdiri dari dua
eksperimen : isolasi bakteri pereduksi sulfat dari berbagai sumber yaitu tanah
sulfat masam, sludge kertas, air panas belerang dan uji potensi pada berbagai pH
(5.5 ; 5 ; 4.5 ; 4 ; 3.5 ; 3 ; 2.5) media cair Posgate. Berdasarkan hasil penelitian di
laboratorium diperoleh 20 isolat murni BPS (6 isolat dari tanah sulfat masam, 6
isolat dari sludge kertas, 8 isolat dari air panas belerang) dan berdasarkan hasil uji
potensi diperoleh bahwa kemampuan isolat bakteri pereduksi sulfat beragam
namun semua isolat mampu meningkatkan pH. Isolat dari tanah sulfat masam
lebih toleran terhadap kondisi sangat masam daripada isolat sludge kertas dan air
panas belerang. Terbukti dari dua isolat tanah sulfat masam mampu tumbuh dan
efektif pada pH media 5.5 sampai pH 2.5, sedangkan isolat dari sludge kertas dan
air panas belerang mampu tumbuh dan efektif pada pH media diatas 4 sehingga
diperoleh enam isolat bakteri pereduksi sulfat yang unggul dari berbagai sumber
yaitu TSM1, TSM2, LK2, LK6, AP4 dan AP6.
Kata kunci : air panas belerang, bakteri pereduksi sulfat, sludge kertas, tanah
sulfat masam

ii


Universitas Sumatera Utara

RIWAYAT HIDUP
Martha Agustina Sitinjak, lahir pada tanggal 04 Agustus 1993 di
Pematangsiantar, putri dari Ayahanda Parulian Sitinjak dan Ibunda Rismawati
Simarmata. Penulis merupakan anak keempat dari empat bersaudara. Lulus dari
SMA Negeri 4 Pematangsiantar pada tahun 2011 dan pada tahun yang sama
diterima di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Medan, Program Studi
Agroekoteknologi melalui jalur UMB Reguler.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif mengikuti beberapa
organisasi dan tercatat sebagai anggota HIMAGROTEK (Himpunan Mahasiswa
Agroekoteknologi) Fakultas Pertanian USU tahun 2011-2015, anggota Komunitas
Persekutuan Kristen Antar Universitas (PERKANTAS) tahun 2011-2016,
anggota Komunitas Biola dan Seniman Medan (KBSM) tahun 2014-2015,
anggota Flow Chamber Musik tahun 2015-2016, anggota pengajar relawan Dian
Bersinar Foundation (DBF) untuk anak-anak marginal tahun 2016 sampai
sekarang.
Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif sebagai asisten Laboratorium
Morfologi dan Taksonomi Tumbuhan (2014/2015), Laboratorium Anatomi

Tumbuhan (2013/2014 dan 2014/2015), Laboratorium Fisiologi Tumbuhan
(2013/2014 dan 2014/2015). Penulis juga melaksanakan Praktek Kerja Lapang
(PKL) di PT. PD. PATI di Aceh Tamiang, Provinsi Aceh tahun 2014.

iii

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena
berkat rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan penelitian ini.
Penelitian ini berjudul “Isolasi dan Uji Potensi Bakteri Pereduksi Sulfat dari
Beebagai Sumber Terhadap Perubahan Media Tumbuh di Laboratorium” yang
merupakan salah satu syarat memperoleh gelar sarjana pada Program Studi
Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan banyak terima kasih kepada
ayahanda Parulian Sitinjak dan ibunda Rismawati Simarmata, kepada Komisi
Pembimbing Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, MS. DAA selaku ketua dan
Dr. Mariani Sembiring, SP. MP sebagai anggota yang telah membimbing,
memberikan kritik, dukungan dan saran berbagai masukan berharga kepada

penulis dalam penyelesaian skripsi di Program Studi Agroekoteknologi Fakultas
Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna dan
mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang bersifat membangun demi
kesempurnaan skripsi ini.
Akhir kata penulis mengucapkan terimakasih dan semoga skripsi ini dapat
bermanfaat dan menjadi sumber referensi yang berguna bagi kita semua.

Medan,November 2016

Penulis

iv

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI
ABSTRACT ....................................................................................................... i
ABSTRAK ........................................................................................................ ii
RIWAYAT HIDUP ......................................................................................... iii

KATA PENGANTAR ..................................................................................... iv
DAFTAR ISI ....................................................................................................v
DAFTAR TABEL ........................................................................................ ...vi
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................viii
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... ix
PENDAHULUAN
Latar Belakang ........................................................................................ 1
Tujuan Penelitian ...................................................................................... 3
Kegunaan Penulisan.................................................................................. 4
TINJAUAN PUSTAKA
Bakteri Pereduksi Sulfat (BPS).................................................................. 5
Pengenalan BPS ................................................................................. 5
Jenis-jenis BPS .................................................................................. 7
Mekanisme BPS................................................................................. 8
Faktor yang mempengaruhi ................................................................ 8
Tanah Sulfat Masam ................................................................................. 10
Sludge Kertas ........................................................................................... 12
Air Panas Belerang ................................................................................... 13
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu.................................................................................... 14

Bahan dan Alat ......................................................................................... 14
MetodoPenelitian ...................................................................................... 14
Persiapan Penelitian ........................................................................... 16
Isolasi BPS ........................................................................................ 17
Uji Potensi BPS ................................................................................. 20
Parameter Pengamatan .............................................................................. 21
Perubahan Warna Media .................................................................... 21
pH Larutan......................................................................................... 21
HASIL DAN PEMBAHASAN
Isolasi dan Purifikasi BPS ......................................................................... 22
Kualitatif ........................................................................................... 22
Kuantitatif ......................................................................................... 22

v

Universitas Sumatera Utara

Uji potensi BPS dari Berbagai Sumber ...................................................... 37
Kualitatif ........................................................................................... 37
Kuantitatif ......................................................................................... 42

KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan .............................................................................................. 45
Saran ........................................................................................................ 45
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

vi

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

No.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.

.............................................................................................................. Hal.
Komposisi senyawa kimia limbah padat sludge kertas ............................. 13
Analisis kimia contoh air panas belerang ................................................. 14
Kondisi pengambilan sampel isolat BPS asal air panas belerang............... 16
Kondisi pengambilan sampel isolat BPS asal sludge kertas ...................... 16
Kondisi pengambilan sampel isolat BPS asal tanah sulfat masam ............. 17
Komposisi media Posgate E (tiap 1000 ml) ............................................ 18
Uji kualitatif isolat BPS dari tanah sulfat masam ..................................... 22
Uji kualitatif isolat BPS dari sludge kertas............................................... 24
Uji kualitatif isolat BPS dari air panas belerang ....................................... 25
Uji kuantitif isolat BPS dari tanah sulfat masam ...................................... 26
Uji kuantitif isolat BPS dari sludge kertas ............................................... 29
Uji kuantitif isolat BPS dari air panas belerang ........................................ 31
Perubahan pH dari berbagai sumber BPS setelah 14 hari inkubasi ............ 37
Perubahan warna media pada berbagai pH setelah 14 hari inkubasi .......... 43

vii

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

No.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.

.............................................................................................................. Hal.
Tidak ada indikasi perubahan warna dari beberapa isolat TSM................. 23
Ada indikasi perubahan warna dari beberapa isolat TSM ........................ 23
Ada indikasi perubahan warna dari isolat LK .......................................... 24
Ada indikasi perubahan warna dari isolat AP ........................................... 25
Perubahan warna uji kuantitif isolat TSM ................................................ 28
Perubahan warna uji kuantitatif isolat limbah kertas ................................ 30
Perubahan warna uji kuantitatif isolat air panas ...................................... 32
Kondisi isolat dalam anaero jar dan pertumbuhan isolat dalam petridish ... 33
Isolat BPS dari tanah sulfat masam ......................................................... 34
Isolat BPS dari sludge kertas................................................................... 35
Isolat BPS dari air panas belerang ........................................................... 36
Media Posgate yang dikoloni BPS .......................................................... 42

viii

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

No.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.

.............................................................................................................. Hal.
Komposisi media Posgate E ................................................................... 49
Hasil analisis awal pH tanah sulfat masam ............................................. 49
Kriteria pH tanah .................................................................................... 49
Foto penelitian ....................................................................................... 50
Hasil perubahan warna pada berbagai pH media cair Posgate setelah 14
hari inkubasi .......................................................................................... 52
Data pH larutan setelah hari ke-14 (pH 5.5) ............................................. 56
Sidik ragam data pH larutan setelah hari ke-14 (pH 5.5) ......................... 56
Data pH larutan setelah hari ke-14 (pH 5)................................................ 57
Sidik ragam data pH larutan setelah hari ke-14 (pH 5) ............................. 57
Data pH larutan setelah hari ke-14 (pH 4.5) ............................................. 58
Sidik ragam data pH larutan setelah hari ke-14 (pH 4.5) .......................... 58
Data pH larutan setelah hari ke-14 (pH 4)................................................ 59
Sidik ragam data pH larutan setelah hari ke-14 (pH 4) ............................. 59
Data pH larutan setelah hari ke-14 (pH 3.5) ............................................. 60
Sidik ragam data pH larutan setelah hari ke-14 (pH 3.5) .......................... 60
Data pH larutan setelah hari ke-14 (pH 3)................................................ 61
Sidik ragam data pH larutan setelah hari ke-14 (pH 3) ............................. 61
Data pH larutan setelah hari ke-14 (pH 2.5) ............................................. 62
Sidik ragam data pH larutan setelah hari ke-14 (pH 2.5) .......................... 62

ix

Universitas Sumatera Utara