Pengaruh Fitoremediasi Tanaman Bunga Ter
Jurnal Teknik Lingkungan
2017
Pengaruh Fitoremediasi Tanaman Bunga Matahari (Helianthus annuus L.) Terhadap
Konsentrasi Logam Seng (Zn) pada Tanah Tercemar
The Effect of Sunflowers Plant (Helianthus annuus L.) Phytoremediation Against Zn
Concentration in Polluted Soil
Fajri Anugroho, Bambang Rahadi, Aghfiranisa Fathani
1Program Studi Teknik Lingkungan – Jurusan Keteknikan Pertanian– Fakultas Teknologi
Pertanian – Universitas Brawijaya Malang Jl. Veteran - Malang (65145)
e-mail : aghfiranisafathani@gmail.com
ABSTRACT
As a developing country, industrial activities in Indonesia develop rapidly, but from these
industrial activities will affect to the soil around. Heavy metal waste producedfrom industrial
activities will absorb into the ground and cause soil contamination. Recovery actions necessary
to ensure that contaminated soil can be reused safely. One of the technologies used to remediate
heavy metal contaminated soil is a phytoremediation. Phytoremediation is a technology for
eliminating or reducing pollutant substances in soil or water using plant. Success of
phytoremediation is influenced by the type of plants where used in the treatment. In this study,
Sunflower Plant (Helianthus annuus L.) will be used in remediation process, because these plants
can be indicated as hyperaccumulator plant. The method used is the experimental method. This
study uses a completely randomized design (CRD) factorial 2x3 with three repetitions. The first
factor is tillage withsunflowers and without sunflowers. The second factor is the level of soil
contamination, that is not contaminated soil, contaminated soil (100 ppm Zn) and the
contaminated soil (200 ppm Zn). Sampling was done 2 times, at 4 th weeks and 8th weeks.
Availability of Zn in soil at 4th week decreased and at 8th week increased. The highest decrease
availability of Zn in soil with sunflowers and without sunflower going to the treatment of
contaminated soil 200 ppm Zn, amount 148.52 ppm and 148.83 ppm. Increased availability of
the highest Zn in soil with sunflower occurred in the treatment of contaminated soil 100 ppm
Zn in the amount of 239.95 ppm, while the highest increase in the availability of Zn in soil
without sunflower occured in soil treatment control at 58.37 ppm. Either at 4 th week and 8th
week, the availability of Zn (Zn available) on the ground with a sunflower bigger than on
ground without sunflowers. Decreased availability of Zn in soil happen because sunflower and
soil microbes (indigenous bacteria) absorb Zn in soil, while increasing the availability of Zn in
soil caused by several factors including the levels of zinc in fertilizer NPK and organic acids
secreted sunflower and microbes in soil.
Keywords: Phytoremediation, Soil Pollution, Sunflowers (Helianthus annuus L.), Zn
ABSTRAK
Sebagai negara berkembang kegiatan industri di Indonesia terus mengalami perkembangan
secara pesat, namun dari kegiatan industri tersebut akan mempengaruhi kondisi tanah yang
ada di sekitarnya. Limbah logam berat yang dihasilkan dari kegiatan industri tersebut akan
masuk ke dalam tanah dan menyebabkan pencemaran tanah. Tindakan pemulihan perlu
dilakukan agar tanah yang tercemar dapat digunakan kembali dengan aman. Salah satu
teknologi yang digunakan untuk meremediasi tanah yang tercemar logam berat adalah
fitoremediasi. Fitoremediasi merupakan suatu teknologi untuk menghilangkan atau
mengurangi suatu zat polutan pada tanah atau air menggunakan suatu tanaman. Pada
penelitian ini tanaman yang dimanfaatkan untuk proses remediasi tanah adalah tanaman
bunga matahari (Helianthus annuus L.). Penulis memilih tanaman bunga matahari karena
tanaman ini diindikasikan dapat meremediasi logam berat atau merupakan tanaman
hiperakumulator. Metode penelitian yang digunakan adalah metode eksperimental. Penelitian
ini menggunakan metode Rancangan Acak Lengkap (RAL) Faktorial 2x3 dengan tiga kali
1
Jurnal Teknik Lingkungan
2017
pengulangan. Faktor pertama pengolahan tanah, yaitu dengan bunga matahari dan tanpa
bunga matahari. Faktor kedua adalah tingkat pencemaran tanah, yaitu tanah tidak tercemar,
tanah tercemar (100 ppm Zn) dan tanah tercemar (200 ppm Zn). Pengambilan sampel dilakukan
sebanyak 2 kali, yaitu pada minggu ke 4 dan 8. Ketersediaan Zn dalam tanah pada minggu ke-4
mengalami penurunan dan pada minggu ke-8 mengalami peningkatan. Penurunan
ketersediaan Zn tertinggi pada tanah dengan bunga matahari dan tanah tanpa bunga matahari
terjadi pada perlakuan tanah tercemar 200 ppm Zn, yaitu sebesar 148,52 ppm dan 148,83 ppm.
Peningkatan ketersediaan Zn tertinggi pada tanah dengan bunga matahari terjadi pada
perlakuan tanah tercemar 100 ppm Zn yaitu sebesar 239,95 ppm, sedangkan peningkatan
ketersediaan Zn tertinggi pada tanah tanpa bunga matahari terjadi pada perlakuan tanah
kontrol sebesar 58,37 ppm. Baik pada minggu ke-4 maupun minggu ke-8, ketersediaan Zn (Zn
available) pada tanah dengan bunga matahari lebih besar dibandingkan pada tanah tanpa bunga
matahari. Penurunan ketersediaan Zn dalam tanah dikarenakan bunga matahari dan mikroba
tanah (indigenous bacteria) menyerap Zn pada tanah, sedangkan meningkatnya ketersediaan Zn
pada tanah disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya adalah kadar Zn pada pupuk NPK
dan asam-asam organik yang disekresikan bunga matahari dan mikroba di dalam tanah.
Kata Kunci: Bunga Matahari (Helianthus annuus L.), Fitoremediasi, Logam Zn, Pencemaran
Tanah
I.
PENDAHULUAN
Peningkatan konsentrasi logam berat di
lingkungan dapat menimbulkan efek yang
cukup serius terhadap seluruh bentuk
kehidupan. Bagi manusia gejala toksisitas
logam berat dapat berupa kerusakan jantung,
hati, kanker, kelainan dan kerusakan sistem
syaraf. Bagi tanaman keracunan logam dapat
menyebabkan memendeknya akar, gugurnya
daun, klorosis, dan kekurangan nutrisi
(Munir, 2008). Salah satu limbah logam berat
yang dihasikan oleh industri pertambangan
dan peleburan logam adalah seng (Zn).
Limbah logam berat yang dihasilkan dari
kegiatan industri tersebut akan masuk ke
dalam tanah, sehingga cemaran yang
dihasilkan dari kegiatan industri dapat
meningkatkan kandungan seng (Zn) pada
tanah. Kegiatan-kegiatan yang menyebabkan
meningkatnya kandungan seng (Zn) pada
tanah diantaranya adalah industri peleburan
logam, pelapisan logam, pertambangan, dan
pertanian (Fitriah et al., 2012).
Tindakan pemulihan perlu dilakukan
agar tanah yang tercemar dapat digunakan
kembali dengan aman. Salah satu teknologi
yang digunakan untuk meremediasi tanah
yang
tercemar
logam
berat
adalah
fitoremediasi. Fitoremediasi merupakan suatu
teknologi
untuk
menghilangkan
atau
mengurangi suatu zat polutan pada tanah
atau air menggunakan suatu tanaman (Sari,
2013).
Metode
fitoremediasi
sangat
berkembang pesat karena metode ini
mempunyai
beberapa
keunggulan
diantaranya
metode
yang
digunakan
sederhana, efisien, hemat biaya dan ramah
lingkungan (Schanoor dan McCutcheon,
2003).
Kesuksesan
fitoremediasi
juga
dipengaruhi oleh jenis tumbuhan yang
digunakan dalam perlakuan, tanaman yang
cocok untuk mengakumulasi logam tertentu
dengan jenis logam lainnya serta tingkat
pencemaran sangat berbeda. Pada penelitian
ini tanaman yang akan dimanfaatkan untuk
proses remediasi tanah adalah tanaman
bunga matahari (Helianthus annuus L.).
Penulis memilih tanaman bunga matahari
(Helianthus annuus L.) karena tanaman ini
diindikasikan dapat meremediasi logam berat
atau merupakan tanaman hiperakumulator.
Menurut Schmidt (2003), bunga matahari
(Helianthus annuus L.) telah dilaporkan
menunjukkan serapan tinggi dan toleransi
terhadap logam berat. Konsentrasi logam di
dalam tanah juga dapat berkurang karena
adanya mikroorganisme yang ada di dalam
tanah (indigenous bacteria). Mikroorganisme
membawa materi genetik alami, kemampuan
biokimia, dan sifat fisiologis
yang
membuatnya mampu berperan sebagai agen
ideal di dalam remediasi logam (Praksh et al.,
2013).
Mikroorganisme
tersebut
menggunakan sel atau metabolit mereka
berupa
enzim
untuk
mengembalikan
2
Jurnal Teknik Lingkungan
2017
lingkungan tercemar ke kondisi aslinya
dengan
berbagai
cara.
Selain
itu
mikroorganisme tersebut menghancurkan
kontaminan (Adams et al., 2015) dan
menjadikan logam tersebut sebagai kofaktor
enzimatis (Remy et al., 2013). Dengan
dilakukannya
proses
fitoremediasi
diharapkan dapat memulihkan kualitas tanah
yang tercemar lebih cepat dibandingkan
tanpa proses tersebut dan sebagai salah satu
upaya untuk melestarikan lingkungan.
larutan limbah buatan ZnCl2 disajikan dalam
Gambar 1.
II.
METODE
Penelitian
ini
dilaksanakan
di
Laboratorium Terpadu Universitas Brawijaya
Malang. Waktu pelaksanaan dilakukan
selama 4 bulan dimulai dari bulan November
2016 hingga Februari 2017.
Tanah tercemar logam berat Zn
dicemari dengan pencemar buatan ZnCl2
dengan konsentrasi 0 ppm, 100 ppm dan 200
ppm. Bibit bunga matahari yang digunakan
adalah varietas Early Russian. Penelitian
dilakukan selama 8 minggu waktu paparan.
Kandungan unsur hara pada media tanam
diukur satu kali pada awal sebelum ditanami
yang meliputi unsur N, P dan K.
Gambar 1. Diagram Alir Pembuatan Limbah
Buatan ZnCl2
Berdasarkan hasil perhitungan tersebut
kemudian larutan ZnCl2 ditambahkan pada
masing-masing
polybag
sesuai
dengan
perhitungan untuk konsentrasi 100 ppm Zn
(55,5 mL) dan 200 ppm Zn (55,5 mL), dimana
pada masing-masing perlakuan terdapat
polybag yang ditanami bunga matahari (18
polybag) dan tidak ditanami (18 polybag).
Dengan
perlakuan
12
polybag
tidak
ditambahkan pencemar seng (sebagai variabel
kontrol), 12 polybag ditambahkan pencemar
seng (Zn) dengan konsentrasi 100 ppm, dan
12 polybag ditambahkan pencemar seng (Zn)
dengan konsentrasi 200 ppm. Setelah itu
tanah dihomogenkan dan didiamkan selama
1 hari, lalu tanah siap untuk ditanami bunga
matahari.
2.1 Persiapan Tanah
Tanah dipersiapkan dengan melakukan
beberapa langkah yaitu pengeringan tanah,
pengayakan tanah, dan penimbangan tanah.
Kegiatan pengeringan tanah dilakukan di
Rumah Kaca dengan suhu ruang rata-rata 25350C selama 3 hari. Setelah tanah kering
dilakukan kegiatan pengayakan tanah.
Ayakan yang digunakan yaitu dengan ukuran
saringan 2 mm. Tanah yang sudah berukuran
seragam kemudian ditimbang sebanyak 3 kg
dan dimasukkan ke dalam polybag, dengan
total polybag sebanyak 36 buah.
2.3 Penanaman Bunga Matahari
Tanah yang akan digunakan untuk
penanaman bunga matahari terlebih dahulu
diberi pupuk NPK (16-16-16) sebanyak 5
gram pada setiap polybag dan diaduk.
Sebelum dilakukan penanaman biji bunga
matahari dilakukan penyiraman air pada
masing masing polybag. Kemudian bibit biji
bunga matahari dimasukkan ±1 cm ke dalam
tanah. Jumlah bibit yang ditanam yaitu
sebanyak 5 buah/polybag. Setelah 2 minggu
penanaman, bunga matahari diseleksi dan
disisakan 2 tanaman. Pada kegiatan seleksi
dilihat tanaman yang seragam tingginya
maupun jumlah daunnya. Dua tanaman
2.2 Pemberian Zn pada Tanah
Tanah tercemar Zn dipersiapkan
dengan pemberian larutan ZnCl2 dengan
konsentrasi 100 ppm Zn dan 200 ppm Zn
(Zalewska dan Anna, 2014). Larutan ZnCl2
didapatkan dari pencampuran bubuk ZnCl2
dengan aquades. Untuk mengetahui nilai Zn
pada larutan ZnCl2 dilakukan perhitungan
dengan membagi massa relatif Zn dengan
massa relatif ZnCl2 kemudian mengalikannya
dengan massa ZnCl2. Proses pembuatan
3
Jurnal Teknik Lingkungan
2017
bunga matahari yang tersisa merupakan
tanaman yang akan digunakan untuk
penelitian.
konsentrasi logam Zn pada tanah dilakukan
di Laboratorium Kimia Universitas Brawijaya
dan
pengujian
NPK
dilakukan
di
Laboratorium Kimia Tanah Universitas
Brawijaya.
Pengujian konsentrasi Zn pada tanah
dengan menggunakan Atomic Absorption
Spectrophotometry (AAS) tipe Shimadzu AA6200. Pengujian N total pada tanah awal
dilakukan dengan metode Kjeldahl. Pengujian
P yang tersedia pada tanah dengan metode
spektrofotometri, pengekstrak Bray-1 dan
Bray-2. Pengujian K dilanjutkan dengan
perhitungan dengan menggunakan kurva
standar (regresi kurva standar).
2.4 Pengamatan dan Pemeliharaan
Parameter
yang
diamati
selama
penelitian ini adalah derajat keasaman (pH)
tanah, suhu tanah, suhu ruang dan analisis
konsentrasi Zn pada tanah. Pengukuran pH
tanah dilakukan setiap hari, kemudian
pengukuran suhu tanah dan suhu ruang
lakukan 2 kali sehari, yaitu pukul 07.00 WIB
dan 12.00 WIB. Waktu tersebut dipilih karena
pada jam-jam tersebut terdapat rentang suhu
yang cukup signifikan, karena suhu akan
mempengaruhi pertumbuhan tanaman dan
mikroorganisme yang ada di dalam tanah.
Analisis konsentrasi Zn pada tanah dilakukan
pada minggu ke 4 dan 8 setelah penanaman
bunga matahari. Kegiataan pemeliharaan
yang
dilakukan
diantaranya
yaitu
penyiraman dan pemberian insektisida pada
tanaman yang terserang hama, seperti
serangga.
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Karakteristik Tanah Sebelum Perlakuan
Karakteristik fisik dan kimia tanah yang
diuji sebelum perlakuan diantaranya adalah
konsentrasi logam Zn, N, P, K dan Tekstur
tanah. Pengujian konsentrasi Zn pada tanah
bertujuan untuk mengetahui konsentrasi
logam Zn yang telah ada pada tanah sebelum
perlakuan, sedangkan konsentrasi NPK pada
tanah
bertujuan
untuk
menentukan
konsentrasi NPK yang harus ditambahkan
pada tanah untuk mencukupi kebutuhan
nutrisi tanaman. Hasil pengujian karakteristik
tanah dapat dilihat pada Tabel 1.
2.5 Pengambilan Sampel Tanah
Pengambilan
sampel
dilakukan
sebanyak 2 kali, dimana kegiatan ini
dilakukan pada minggu ke 4 dan 8 setelah
penanaman bunga matahari. Setiap 1 waktu
pengambilan sampel, sampel yang diambil
berasal dari 18 polybag yaitu 9 polybag tanah
dengan tanaman bunga matahari dan 9
polybag tanah tanpa tanaman bunga matahari.
Sampel tanah yang akan diambil pada satu
polybag dihomogenkan terlebih dahulu,
kemudian tanah dikeringkan pada nampan.
Pengeringan tanah dilakukan selama 1 hari.
Setelah kering, tanah ditumbuk dengan
menggunakan mortar. Tanah yang telah halus
kemudian disimpan pada plastik klip, agar
tidak ada udara yang masuk. Perlakuan yang
sama dilakukan pada reaktor proses lainnya.
Sampel tanah yang telah diambil dibawa ke
laboratorium untuk pengujian konsentrasi Zn.
Tabel 1. Karakteristik Tanah Sebelum Perlakuan
Materi
Satuan
Konsentrasi
Zn
ppm
57,51
N
ppm
6300,00
P
ppm
312,82
K
ppm
3361,80
Tekstur Tanah
a. Liat
%
46,67
b. Debu
%
31,11
c. Pasir
%
22,22
Sumber: Hasil Analisa, 2017
Sebelum
perlakuan,
tanah
yang
digunakan sudah mengandung logam Zn.
Menurut Departemen Pertanian (1983),
konsentrasi N, P dan K masing-masingnya
termasuk ke dalam kategori sedang, tinggi
dan rendah. Konsentrasi persentase liat, debu
dan pasir yang didapatkan ditentukan tekstur
tanah dengan menggunakan segitiga tekstur,
sehingga tekstur tanah tersebut masuk ke
dalam kelas tekstur liat. Pengujian awal tanah
dilakukan sebagai dasar untuk dilakukan
perlakuan lebih lanjut.
2.6 Analisis Sampel Tanah
Analisis sampel tanah dilakukan dua
kali, yaitu pada tanah awal dan tanah setelah
perlakuan. Sampel tanah awal diambil untuk
pengujian konsentrasi logam Zn dan NPK
yang terkandung pada tanah awal, sedangkan
untuk tanah setelah perlakuan hanya diuji
konsentrasi
Zn-nya
saja.
Pengujian
4
Jurnal Teknik Lingkungan
2017
3.2 Kondisi Lingkungan Selama Penelitian
Selama penelitian berlangsung, setiap
hari dilakukan kegiatan pengukuran suhu
ruang, suhu tanah dan pH tanah. Kegiatan
tersebut dilakukan untuk mengetahui kondisi
lingkungan selama penelitian berlangsung.
Hasil pengukuran suhu ruang dan suhu tanah
selama penelitian dapat dilihat pada Gambar
2 dan Gambar 3.
38
36
Suhu oC
34
32
30
28
26
24
22
0
10
20
Suhu Maksimum
30
Hari
40
50
60
Suhu Minimum
Gambar 2. Pengukuran Suhu Ruang Selama Penelitian
36
34
Suhu oC
32
30
28
26
24
22
0
10
20
Suhu Maksimum
30
Hari
40
50
60
Suhu Minimum
Gambar 3. Pengukuran Suhu Tanah Selama Penelitian
Pengukuran
suhu
maksimum
dilakukan pada pukul 12.00 WIB, sedangkan
pengukuran suhu minimum dilakukan pada
pukul 07.00 WIB. Suhu ruang tertinggi selama
penelitian yaitu 37oC dan suhu ruang
terendah yaitu 24oC. Suhu tanah tertinggi
selama penelitian yaitu 34oC dan suhu tanah
terendah yaitu 23oC.
Suhu merupakan salah satu faktor
lingkungan
yang
sangat
berpengaruh
terhadap kehidupan tumbuhan dan mikroba,
dimana suhu berperan bersamaan dengan
cahaya matahari. Suhu dapat memberikan
pengaruh baik secara langsung maupun tidak
langsung. Suhu akan mempengaruhi laju
evaporasi, sehingga air yang ada pada tanah
akan berkurang. Menurut Putnam et al.
(1990), bunga matahari tumbuh optimum
pada suhu ruang berkisar antara 21-26oC dan
suhu tanah berkisar antara 15-16oC. Sehingga
dapat diketahui bahwa selama penelitian ini
pertumbuhan bunga matahari mencapai suhu
ruang optimum, karena pada pengukuran
suhu ruang minimum tidak lebih dari 26oC.
Sedangkan untuk suhu tanah tidak mencapai
suhu optimum, karena lebih dari 16oC. Hasil
pengukuran pH tanah selama penelitian
dapat
dilihat
pada
Gambar
4.
5
Jurnal Teknik Lingkungan
2017
6,5
pH Tanah
6
pH Tanah tanpa
Fitoremediasi
Bunga Matahari
5,5
5
4,5
pH Tanah
dengan
Fitoremediasi
Bunga Matahari
4
3,5
3
0
2
4
6
8
10
Minggu ke-
Gambar 4. Pengukuran pH Tanah Selama Penelitian
Pengukuran pH pada tanah tanpa
bunga matahari dan tanah dengan bunga
matahari dilakukan secara acak. Menurut
Suriana dan Irni (2013), tanaman bunga
matahari tumbuh baik pada pH berkisar
antara 5,7-8,1. Sehingga dapat diketahui
bahwa pH tanah selama penelitian tidak
termasuk ke dalam kondisi pH yang baik
untuk
pertumbuhan
tanaman
bunga
matahari, kecuali pada minggu ke-4 pada
perlakuan tanah dengan bunga matahari.
Namun menurut Putnam et al.(1990), tanaman
bunga matahari tidak memiliki sensitivitas
yang tinggi terhadap pH tanah, sehingga
kondisi pH tanah tidak terlalu berpengaruh
terhadap pertumbuhan tanaman bunga
matahari.
Nilai pH tanah sebelum pengolahan
sebesar 3,5, kemudian pada minggu ke-4 pH
tanah mengalami kenaikan, yakni pada tanah
tanpa fitoremediasi menjadi 5 dan tanah
dengan fitoremediasi menggunakan bunga
matahari menjadi 6. Minggu ke-8 keadaan pH
pada tanah mengalami penurunan, meskipun
tidak mencapai pada titik awal nilai pH. Hasil
pengukuran pH tanah tanpa fitoremediasi
dan dengan fitoremediasi menggunakan
bunga matahari menurun menjadi 4,5.
Menurut penelitian Rini et al. (2007), kenaikan
dan penurunan pH tanah disebabkan karena
adanya asam-asam organik pada tanah. Asam
organik pada tanah disebabkan karena
terjadinya
degradasi
lignin
yang
menghasilkan asam-asam fenolat (seperti
asam p-hidroksi benzoate, p-kumarat, ferulat,
vanilat dan siringat). Kandungan asam
organik yang tinggi akan menyebabkan tanah
memiliki pH rendah (asam). Serupa dengan
pendapat
Atmojo
(2003),
dimana
penambahan
bahan
organik
dapat
meningkatkan atau menurunkan pH tanah.
Penambahan bahan organik yang masih
mengalami dekomposisi dapat menyebabkan
penurunan pH tanah, karena selama proses
dekomposisi akan melepaskan asam-asam
organik yang menyebabkan menurunnya pH.
Peningkatan pH tanah akan terjadi apabila
bahan organik yang ditambahkan telah
terdekomposisi lanjut (matang), karena bahan
organik yang telah termineralisasi akan
melepaskan mineralnya berupa kation-kation
basa.
3.3 Analisa Konsentrasi Seng (Zn) dalam
Tanah
Pengujian konsentrasi Zn dalam tanah
pada penelitian ini dilakukan sebanyak 2 kali,
yaitu pada minggu ke-4 dan minggu ke-8.
Berikut adalah konsentrasi Zn pada tanah
minggu ke-4 dan minggu ke-8 setelah
perlakuan yang disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2. Konsentrasi Zn pada Tanah Tercemar
pada Minggu ke-4 dan Minggu ke-8.
Pengolahan Tanah
Sebelum Pengolahan
Tanpa Bunga
Matahari
Minggu
Dengan
ke-4
Bunga
Matahari
Tanpa Bunga
Matahari
Minggu
Dengan
ke-8
Bunga
Matahari
Sumber: Hasil Analisa, 2017
Tingkat Pencemaran
Tanah (ppm)
Available Zn
Kontrol
100
200
57,51
157,51 257,51
45,78
80,05
108,68
52,27
80,26
108,99
104,15
121,07
143,87
227,59
320,21
327,06
Tabel di atas menunjukkan hasil
perubahan konsentrasi Zn dalam tanah akibat
6
Jurnal Teknik Lingkungan
2017
adanya perlakuan penggunaan bunga
matahari dan variasi tingkat pencemaran
tanah. Pengaruh perlakuan selama penelitian
dijabarkan sebagai berikut.
besar dari Ftabel 0,05 dan Ftabel 0,01. Kombinasi
perlakuan penggunaan bunga matahari dan
variasi tingkat pencemaran tanah tidak
memberikan pengaruh nyata terhadap
konsentrasi Zn dalam tanah. Pengaruh variasi
tingkat
pencemaran
tanah
terhadap
konsentrasi Zn dalam tanah disajikan pada
Gambar 5.
Pengaruh
Perlakuan
Terhadap
Konsentrasi Zn pada Minggu ke-4
Hasil konsentrasi Zn pada minggu ke-4
menunjukkan penurunan yang cukup
signifikan. Penurunan yang paling signifikan
konsentrasi Zn pada tanah berada pada
perlakuan tanah tercemar (200 ppm Zn) tanpa
bunga matahari, yaitu sebesar 148,83 ppm.
Penurunan konsentrasi Zn terendah terjadi
pada perlakuan tanah kontrol dengan bunga
matahari, yaitu 5,3 ppm. Pengaruh perlakuan
terhadap konsentrasi Zn dalam tanah pada
minggu ke-4 dapat dilihat pada Tabel 3.
Konsentrasi Zn (ppm)
a.
Konsentrasi Zn (ppm)
B0T0
45,78
B0T100
80,05
B0T200
108,68
B1T0
80,26
B1T200
108,99
80
60
b
BNT: 12,81
a
40
20
0
100
200
Perlakuan (ppm)
Gambar 5. Pengaruh Tingkat Pencemaran Terhadap
Konsentrasi Zn dalam Tanah Minggu ke-4
Hasil uji BNT menunjukkan bahwa
tingkat pencemaran tanah untuk perlakuan
tanah tidak tercemar, tanah tercemar 100 ppm
Zn, dan tanah tercemar 200 ppm Zn masingmasingnya memberikan pengaruh yang
cenderung berbeda. Ketersediaan Zn pada
tanah tercemar 200 ppm Zn merupakan yang
tertinggi diantara perlakuan yang lainnya.
Konsentrasi Zn yang tinggi pada tanah
tercemar (200 ppm Zn) karena ketersediaan
Zn memang lebih besar diantara tingkat
pencemaran tanah yang lainnya.
Lebih besarnya ketersediaan Zn pada
tanah dengan bunga matahari berpotensi
terjadi karena adanya mikroba yang
menghambat tanaman dalam menyerap
logam Zn, menurut Prijambada (2006)
mikroba tanah memiliki suatu mekanisme
yang menyebabkan terjadinya perubahan
mobilitas unsur logam sehingga menjadi lebih
sulit atau lebih mudah untuk diserap oleh
tanaman.
Hal
tersebut
menyebabkan
ketersediaan Zn dalam tanah dengan
tanaman bunga matahari lebih tinggi
dibandingkan pada tanah tanpa tanaman
bunga matahari.
Ketersediaan Zn yang menurun pada
minggu ke-4 dipengaruhi oleh adanya bunga
matahari dan mikroorganisme yang mampu
menyerap Zn dari tanah. Hal ini sesuai
dengan penelitian Zawleska dan Anna (2014),
52,27
B1T100
c
100
0
Tabel 3. Pengaruh Tanaman Bunga Matahari
Terhadap Konsentrasi Zn pada Tanah Minggu ke-4
Perlakuan
120
Keterangan:
B0
: Tanpa Bunga Matahari
B1
: Dengan Bunga Matahari
T0
: Tanah Tidak Tercemar
T100
: Tanah Tercemar 100 ppm Zn
T200
: Tanah Tercemar 200 ppm Zn
Secara keseluruhan, perlakuan dengan
bunga matahari memiliki konsentrasi Zn yang
lebih besar dibandingkan perlakuan tanpa
bunga matahari, namun selisihnya tidak
begitu signifikan. Dapat disimpulkan bahwa
perlakuan tanah tidak tercemar tanpa bunga
matahari memiliki konsentrasi Zn yang
paling kecil diantara seluruh perlakuan dan
perlakuan tanah tercemar (200 ppm Zn)
dengan bunga matahari memiliki konsentrasi
Zn terbesar diantara seluruh perlakuan.
Hasil
perhitungan
statistik
menunjukkan bahwa penggunaan bunga
matahari tidak memberikan pengaruh nyata
terhadap konsentrasi Zn dalam tanah hal
tersebut dilihat dari nilai Fhitung yang lebih
kecil dari Ftabel 0,05, sedangkan variasi tingkat
pencemaran tanah memberikan pengaruh
yang sangat nyata karena nilai Fhitung lebih
7
Jurnal Teknik Lingkungan
2017
dimana tanaman bunga matahari mampu
mengakumulasi logam Zn pada konsentrasi
200
ppm.
Menurut
Widyati
(2008),
mikroorganisme (bakteri, fungi, dan khamir)
juga memiliki beberapa peranan dalam
mereduksi logam berat, diantaranya adalah
sebagai agen bioremediasi logam berat dan
sebagai pemacu tanaman melakukan proses
fitoremediasi. Peran mikroorganisme dalam
mereduksi logam berat tersebut juga sesuai
dengan penelitian yang dilakukan oleh
Figueira et al. (2005), dimana beberapa
mekanisme mikroba beradaptasi pada tanah
tercemar logam antara lain mikroba mampu
menggunakan logam sebagai sumber energi..
Berdasarkan penelitian Widyati (2006),
mikroorganisme tanah (indigenous bacteria)
yang mampu mereduksi logam Zn yaitu
Rhizobium sp., Glomus sp., Bacillus sp. dan
Desulfovibrio sp.
jauh lebih besar dibandingkan perlakuan
tanpa bunga matahari. Dapat disimpulkan
bahwa perlakuan tanah tidak tercemar tanpa
bunga matahari memiliki konsentrasi Zn yang
paling kecil diantara seluruh perlakuan dan
perlakuan tanah tercemar (200 ppm Zn)
dengan bunga matahari memiliki konsentrasi
Zn terbesar diantara seluruh perlakuan.
Hasil
perhitungan
statistik
menunjukkan bahwa penggunaan bunga
matahari memberikan pengaruh sangat nyata
terhadap konsentrasi Zn dalam tanah.
Begitupula untuk pengaruh variasi tingkat
pencemaran
tanah
juga
memberikan
pengaruh yang sangat nyata terhadap
konsentrasi Zn dalam tanah. Kombinasi
perlakuan penggunaan bunga matahari dan
tingkat pencemaran tanah memberikan
pengaruh nyata terhadap konsentrasi Zn
dalam tanah karena nilai Fhitung lebih besar
dari Ftabel 0,05. Perlakuan dengan pengaruh
nyata dilanjutkan dengan uji BNT dan
pemberian notasi. Nilai BNT digunakan
untuk mengetahui pengaruh kombinasi dua
perlakuan, penggunaan bunga matahari, dan
variasi tingkat pencemaran tanah terhadap
konsentrasi Zn dalam tanah yang disajikan
pada Gambar 6, Gambar 7 dan Gambar 8.
b. Pengaruh
Perlakuan
Terhadap
Konsentrasi Zn pada Minggu ke-8
Berdasarkan Tabel 2 hasil konsentrasi
Zn pada minggu ke-8 menunjukkan kenaikan
yang cukup signifikan. Kenaikan konsentrasi
Zn pada tanah yang paling signifikan berada
pada perlakuan tanah tercemar (100 ppm Zn)
dengan bunga matahari, yaitu sebesar 239,95
ppm. Kenaikan konsentrasi Zn terendah
terjadi pada perlakuan tanah tercemar (200
ppm Zn) tanpa bunga matahari, yaitu 35,19
ppm.
Pengaruh
perlakuan
terhadap
konsentrasi Zn dalam tanah pada minggu ke8 dapat dilihat pada Tabel 4.
Konsentrasi Zn (ppm)
400
Tabel 4. Pengaruh Tanaman Bunga Matahari
Terhadap Konsentrasi Zn pada Tanah Minggu ke-4
Perlakuan
Konsentrasi Zn (ppm)
B0T0
104,15
B0T100
121,07
B0T200
143,87
B1T0
227,59
B1T100
320,21
B1T200
327,06
d
300
d
c
200
100
BNT: 27,77
a
a
b
0
B0T0 B0T100 B0T200 B1T0 B1T100 B1T200
Interaksi Faktor BxT
Gambar 6. Pengaruh Interaksi Perlakuan Bunga Matahari
dan Tingkat Pencemaran Tanah Terhadap Konsentrasi Zn
dalam Tanah Minggu ke-8
Hasil uji BNT kombinasi faktor BxT
menunjukkan bahwa pada perlakuan tanah
tidak tercemar tanpa bunga matahari dan
dengan tanah tercemar (100 ppm Zn)
memberikan pengaruh yang cenderung sama.
Perlakuan tanah tercemar (200 ppm Zn) tanpa
bunga matahari, perlakuan tanah tidak
tercemar dengan bunga matahari dan
perlakuan tanah tercemar (100 ppm Zn)
dengan bunga matahari masing-masingnya
memberikan pengaruh yang cenderung
berbeda. Perlakuan tanah tercemar (200 ppm
Keterangan:
B0
: Tanpa Bunga Matahari
B1
: Dengan Bunga Matahari
T0
: Tanah Tidak Tercemar
T100
: Tanah Tercemar 100 ppm Zn
T200
: Tanah Tercemar 200 ppm Zn
Secara keseluruhan, perlakuan dengan
bunga matahari memiliki konsentrasi Zn yang
8
Jurnal Teknik Lingkungan
2017
Zn) dengan bunga matahari dan perlakuan
tanah tercemar (100 ppm Zn) dengan bunga
matahari memberikan pengaruh yang
cenderung sama.
ketersediaan Zn memang lebih besar diantara
tingkat pencemaran tanah lainnya.
Ketersediaan logam Zn pada tanah
dipengaruhi oleh beberapa hal, diantaranya
adalah kadar Zn dari pemberian pupuk NPK
(bahan organik) dan asam organik yang
dikeluarkan mikroba dan bunga matahari.
Berdasarkan penelitian Hermanto et al. (2013),
semakin tinggi permberian dosis pupuk NPK
(dosis 100%) pada tanah maka akan semakin
tinggi pula pembentukan kadar seng (Zn)
dalam tanah. Hal tersebut terjadi karena
logam Zn memiliki karakteristik sebagai
aseptor elektron, yakni dapat membentuk
senyawa kompleks dengan tambahan bahan
organik
(pupuk
NPK).
Peningkatan
ketersediaan P sebagai akibat dari pemberian
bahan organik dapat menghasilkan asamasam organik.
Lamanya pertumbuhan bunga matahari
dapat meningkatkan pertumbuhan akar. Akar
tanaman tersebut mensekresikan asam
organik
yang
dapat
meningkatkan
ketersediaan logam berat di dalam tanah,
sehingga ketersediaan Zn pada tanah dengan
bunga matahari pun meningkat. Menurut
Widyati (2008), akar tanaman mengeluarkan
eksudat akar yang umumnya berupa protein,
asam-asam organik atau senyawa lain. Begitu
pula dengan ketersediaan Zn dalam tanah
tanpa bunga matahari juga mengalami
peningkatan karena adanya mikroba tanah
(Indigenous bacteria) yang mensekresikan asam
organik. Sesuai dengan penelitian Suliasih et
al.
(2010),
mikroba
tanah
mampu
mensekresikan asam organik seperti asam
format, asetat, propionate, glikolat, fumarat
dan suksinat. Meskipun Zn telah diserap oleh
bunga matahari dan/atau mikroba tanah,
namun ketersediaannya di dalam tanah masih
tinggi karena tanaman dan/atau mikroba
terus mengeluarkan asam organik, sesuai
dengan penelitian yang dilakukan oleh
Ariyanto (2006) dimana asam humat dan
fulvat dapat berikatan dengan logam dan
meningkatkan ketersediaan logam di dalam
tanah. Hal tersebut juga berkaitan dengan
adanya mikroba tanah (indigenous bacteria)
yang menghambat tanaman dalam mereduksi
logam berat Zn. Serupa dengan hasil analisa
minggu ke-4, dimana konsentrasi Zn dalam
tanah pada perlakuan dengan menggunakan
tanaman bunga matahari lebih tinggi
Konsentrasi Zn (ppm)
350
a
300
250
200
BNT: 41,79
150
a
100
50
0
B0
B1
Penggunaan Bunga Matahari
Gambar 7. Pengaruh Penggunaan Bunga Matahari
Terhadap Konsentrasi Zn dalam Tanah Minggu ke-8
Uji BNT untuk beda nyata penggunaan
bunga matahari terhadap konsentrasi Zn
dalam tanah menunjukkan bahwa perlakuan
dengan bunga matahari dan tanpa bunga
matahari
masing-masingnya
cenderung
memberikan
pangaruh
yang
berbeda.
Ketersediaan logam Zn dipengaruhi oleh
adanya tanaman bunga matahari dan
mikroba tanah. Tingginya ketersediaan Zn
pada tanah dengan bunga matahari karena
banyaknya asam organik yang disekresikan
akar tanaman.
Konsentrasi Zn (ppm)
300
250
200
BNT: 41,79
b
b
a
150
100
50
0
0
100
200
Perlakuan (ppm)
Gambar 8. Pengaruh Tingkat Pencemaran Tanah
Terhadap Konsentrasi Zn dalam Tanah Minggu ke-8
Hasil uji BNT menunjukkan bahwa
tingkat pencemaran tanah untuk perlakuan
tanah tidak tercemar dan tanah tercemar (100
ppm Zn) masing-masingnya memberikan
pengaruh yang cenderung berbeda. Tanah
tercemar (100 ppm Zn) dan tanah tercemar
(200 ppm Zn) memberikan pengaruh yang
cenderung sama. Konsentrasi Zn yang tinggi
pada tanah tercemar (200 ppm Zn) karena
9
Jurnal Teknik Lingkungan
2017
Ariyanto, D.P. 2006. Ikatan Antara Asam
Organik Tanah dengan Logam.
Jurusan
Ilmu
Tanah
Fakultas
Pertanian Universitas Sebelas Maret.
Surakarta.
Atmojo, S.W. 2003. Peranan Bahan Organik
Terhadap Kesuburan Tanah dan
Upaya Pengelolaannya. Fakultas
Pertanian Universitas Sebelas Maret.
Surakarta.
Departemen Pertanian. 1983. Pedoman
Bercocok Tanam Padi Palawija
Sayur-Sayuran.
Departemen
Pertanian Satuan Pengendali BIMAS.
Jakarta.
Figueira, E.M.A.P., Lima A.I.G. dan Pereira
S.I.A. 2005. Cadmium Tolerance
Plasticity
in
Rhizobium
leguminosarum
bv.
Viciae:
Glutathione as A Detexifying Agent.
Journal Microbiol 51(1): 7-14.
Fitriah,H., F.W. Mahatmanti, dan S. Wahyuni.
2012. Pengaruh Konsentrasi pada
Pembuatan
Membrane
Kitosan
Terhadap Selektivitas Ion Zn(II) dan
Fe(II). Indonesian Journal of Chemical
Science 1 (2). Universitas Negeri
Semarang. Semarang.
Hermanto,
D.,
N.K.T.Dharmayani,
R.
Kurnianingsih dan S.R.Kamali. 2013.
Pengaruh Asam Humat Sebagai
Pelengkap
Pupuk
Terhadap
Ketersediaan
dan
pengambilan
Nutrien pada Tanaman Jagung di
Lahan
Kering
Kec.Bayan-NTB.
Jurnal Ilmu Pertanian 16(2): 28-41.
Munir, E. 2008. Pemanfaatan Mikroba dalam
Bioremediasi:
Suatu
Teknologi
Alternatif
untuk
Pelestarian
Lingkungan.
USU
e-Repository.
Medan.
Prakash, D., Prashant G., Anuj K., Chandel,
Zeev R. dan Om V.S. 2012.
Bioremediation:
A
Genuine
Technology
to
Remediate
Radionuclides from the Environment.
John Wiley & Sons Ltd. India.
Prijambada,
I.D.
2006.
Peranan
Mikroorganisme pada Fitoremediasi
Tanah Tercemar Logam Berat.
Prosiding PIT PERMI. Yogyakarta.
Putnam, D.H., E.S.Oplinger, D.R.Durgan,
D.M.Noetzel, R.A.Meronuck, J.D.Doll
dan E.E.Schulte. 1990. Sunflower.
dibandingkan dengan tanpa menggunakan
tanaman bunga matahari.
Hasil pengujian Zn pada minggu ke-8
menunjukkan bahwa ketersediaan Zn di
dalam tanah mencapai 327,06 ppm,
sedangkan pemberian Zn tertinggi adalah 200
ppm. Hal tersebut terjadi karena ketersediaan
Zn meningkat, sehingga penyerapan juga
meningkat tetapi Zn total pada tanah
menurun. Sesuai dengan penelitian Ariyanto
(2006), dimana logam di dalam tanah terbagi
menjadi beberapa bentuk, antara lain dalam
bentuk terlarut dan dapat ditukar (0,1-0,2%),
terjerap lempung (0,2-2,7), terikat secara
organik (16,2-46,9%) serta bentuk-bentuk
lainnya.
IV. KESIMPULAN
Kesimpulan yang didapatkan dari
penelitian ini adalah sebagai berikut:
1) Ketersediaan Zn pada beberapa tingkat
pencemaran tanah mengalami penurunan
pada minggu ke-4, kemudian mengalami
peningkatan pada minggu ke-8.
2) Pada
minggu
ke-4
penurunan
ketersediaan Zn tertinggi pada tanah
dengan bunga matahari dan tanah tanpa
bunga matahari terjadi pada perlakuan
tanah tercemar 200 ppm Zn, yaitu sebesar
148,52 ppm dan 148,83 ppm.
3) Pada minggu ke-8 penggunaan bunga
matahari
berpengaruh
terhadap
ketersediaan Zn dalam tanah tercemar.
Peningkatan ketersediaan Zn tertinggi
pada tanah dengan bunga matahari
terjadi pada perlakuan tanah tercemar 100
ppm Zn yaitu sebesar 239,95 ppm,
sedangkan peningkatan ketersediaan Zn
tertinggi pada tanah tanpa bunga
matahari terjadi pada perlakuan tanah
kontrol sebesar 58,37 ppm.
4) Baik pada minggu ke-4 maupun minggu
ke-8, ketersediaan Zn (Zn available) pada
tanah dengan bunga matahari lebih besar
dibandingkan pada tanah tanpa bunga
matahari.
DAFTAR PUSTAKA
Adams, G.O., Prekeyi T.F., dan Samson E.O.
2015. Bioremediation, Biostimulation
and Bioaugmention: A Review.
International Journal of Environmental
Bioremediation & Biodegradation 3(1):
28-39
10
Jurnal Teknik Lingkungan
2017
Departement of Agronomy and Plant
Genetics,
Entomology
and
Plant
Pathology. University of Minnesota. St.
Paul.
Remy, L., Marie C., Aurelie D., Cecilia M.,
Maurizio S. dan Elise B. 2013. The
Staphylococcus aureus Opp1 ABC
Transporter Imports Nickel and
Cobalt in Zinc-depleted Condition
and
Contributes
to
Virulence.
Blackwell Publishing Ltd. Italy.
Rini, H.Nurdin, H.Suyani dan T.B.Prasetyo.
2007. Perilaku Asam Hidroksi
Benzoat dan Asam P-Kumarat pada
Tanah Gambut yang Diberi Fly Ash
Serta Kaitannya dengan Unsur
Kalsium dan Magnesium. Jurnal
Pilar Sains 6(2) ISSN 1412-5595.
Sari, S.K. 2013. Pengukuran Efektivitas
Tanaman Bayam (Amaranthus sp)
dalam Penyerapan Logam Timbal
(Pb) pada Lahan TPA Supit Urang,
Malang. Jurnas Publis. Universitas
Brawijaya. Malang.
Schanoor, J.L. dan McCutcheon S.C. 2003.
Phytoremediation
Transformation
and Control of Contaminant. WileyInterscience Inc. USA. Dilihat 27
September 2016.
2017
Pengaruh Fitoremediasi Tanaman Bunga Matahari (Helianthus annuus L.) Terhadap
Konsentrasi Logam Seng (Zn) pada Tanah Tercemar
The Effect of Sunflowers Plant (Helianthus annuus L.) Phytoremediation Against Zn
Concentration in Polluted Soil
Fajri Anugroho, Bambang Rahadi, Aghfiranisa Fathani
1Program Studi Teknik Lingkungan – Jurusan Keteknikan Pertanian– Fakultas Teknologi
Pertanian – Universitas Brawijaya Malang Jl. Veteran - Malang (65145)
e-mail : aghfiranisafathani@gmail.com
ABSTRACT
As a developing country, industrial activities in Indonesia develop rapidly, but from these
industrial activities will affect to the soil around. Heavy metal waste producedfrom industrial
activities will absorb into the ground and cause soil contamination. Recovery actions necessary
to ensure that contaminated soil can be reused safely. One of the technologies used to remediate
heavy metal contaminated soil is a phytoremediation. Phytoremediation is a technology for
eliminating or reducing pollutant substances in soil or water using plant. Success of
phytoremediation is influenced by the type of plants where used in the treatment. In this study,
Sunflower Plant (Helianthus annuus L.) will be used in remediation process, because these plants
can be indicated as hyperaccumulator plant. The method used is the experimental method. This
study uses a completely randomized design (CRD) factorial 2x3 with three repetitions. The first
factor is tillage withsunflowers and without sunflowers. The second factor is the level of soil
contamination, that is not contaminated soil, contaminated soil (100 ppm Zn) and the
contaminated soil (200 ppm Zn). Sampling was done 2 times, at 4 th weeks and 8th weeks.
Availability of Zn in soil at 4th week decreased and at 8th week increased. The highest decrease
availability of Zn in soil with sunflowers and without sunflower going to the treatment of
contaminated soil 200 ppm Zn, amount 148.52 ppm and 148.83 ppm. Increased availability of
the highest Zn in soil with sunflower occurred in the treatment of contaminated soil 100 ppm
Zn in the amount of 239.95 ppm, while the highest increase in the availability of Zn in soil
without sunflower occured in soil treatment control at 58.37 ppm. Either at 4 th week and 8th
week, the availability of Zn (Zn available) on the ground with a sunflower bigger than on
ground without sunflowers. Decreased availability of Zn in soil happen because sunflower and
soil microbes (indigenous bacteria) absorb Zn in soil, while increasing the availability of Zn in
soil caused by several factors including the levels of zinc in fertilizer NPK and organic acids
secreted sunflower and microbes in soil.
Keywords: Phytoremediation, Soil Pollution, Sunflowers (Helianthus annuus L.), Zn
ABSTRAK
Sebagai negara berkembang kegiatan industri di Indonesia terus mengalami perkembangan
secara pesat, namun dari kegiatan industri tersebut akan mempengaruhi kondisi tanah yang
ada di sekitarnya. Limbah logam berat yang dihasilkan dari kegiatan industri tersebut akan
masuk ke dalam tanah dan menyebabkan pencemaran tanah. Tindakan pemulihan perlu
dilakukan agar tanah yang tercemar dapat digunakan kembali dengan aman. Salah satu
teknologi yang digunakan untuk meremediasi tanah yang tercemar logam berat adalah
fitoremediasi. Fitoremediasi merupakan suatu teknologi untuk menghilangkan atau
mengurangi suatu zat polutan pada tanah atau air menggunakan suatu tanaman. Pada
penelitian ini tanaman yang dimanfaatkan untuk proses remediasi tanah adalah tanaman
bunga matahari (Helianthus annuus L.). Penulis memilih tanaman bunga matahari karena
tanaman ini diindikasikan dapat meremediasi logam berat atau merupakan tanaman
hiperakumulator. Metode penelitian yang digunakan adalah metode eksperimental. Penelitian
ini menggunakan metode Rancangan Acak Lengkap (RAL) Faktorial 2x3 dengan tiga kali
1
Jurnal Teknik Lingkungan
2017
pengulangan. Faktor pertama pengolahan tanah, yaitu dengan bunga matahari dan tanpa
bunga matahari. Faktor kedua adalah tingkat pencemaran tanah, yaitu tanah tidak tercemar,
tanah tercemar (100 ppm Zn) dan tanah tercemar (200 ppm Zn). Pengambilan sampel dilakukan
sebanyak 2 kali, yaitu pada minggu ke 4 dan 8. Ketersediaan Zn dalam tanah pada minggu ke-4
mengalami penurunan dan pada minggu ke-8 mengalami peningkatan. Penurunan
ketersediaan Zn tertinggi pada tanah dengan bunga matahari dan tanah tanpa bunga matahari
terjadi pada perlakuan tanah tercemar 200 ppm Zn, yaitu sebesar 148,52 ppm dan 148,83 ppm.
Peningkatan ketersediaan Zn tertinggi pada tanah dengan bunga matahari terjadi pada
perlakuan tanah tercemar 100 ppm Zn yaitu sebesar 239,95 ppm, sedangkan peningkatan
ketersediaan Zn tertinggi pada tanah tanpa bunga matahari terjadi pada perlakuan tanah
kontrol sebesar 58,37 ppm. Baik pada minggu ke-4 maupun minggu ke-8, ketersediaan Zn (Zn
available) pada tanah dengan bunga matahari lebih besar dibandingkan pada tanah tanpa bunga
matahari. Penurunan ketersediaan Zn dalam tanah dikarenakan bunga matahari dan mikroba
tanah (indigenous bacteria) menyerap Zn pada tanah, sedangkan meningkatnya ketersediaan Zn
pada tanah disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya adalah kadar Zn pada pupuk NPK
dan asam-asam organik yang disekresikan bunga matahari dan mikroba di dalam tanah.
Kata Kunci: Bunga Matahari (Helianthus annuus L.), Fitoremediasi, Logam Zn, Pencemaran
Tanah
I.
PENDAHULUAN
Peningkatan konsentrasi logam berat di
lingkungan dapat menimbulkan efek yang
cukup serius terhadap seluruh bentuk
kehidupan. Bagi manusia gejala toksisitas
logam berat dapat berupa kerusakan jantung,
hati, kanker, kelainan dan kerusakan sistem
syaraf. Bagi tanaman keracunan logam dapat
menyebabkan memendeknya akar, gugurnya
daun, klorosis, dan kekurangan nutrisi
(Munir, 2008). Salah satu limbah logam berat
yang dihasikan oleh industri pertambangan
dan peleburan logam adalah seng (Zn).
Limbah logam berat yang dihasilkan dari
kegiatan industri tersebut akan masuk ke
dalam tanah, sehingga cemaran yang
dihasilkan dari kegiatan industri dapat
meningkatkan kandungan seng (Zn) pada
tanah. Kegiatan-kegiatan yang menyebabkan
meningkatnya kandungan seng (Zn) pada
tanah diantaranya adalah industri peleburan
logam, pelapisan logam, pertambangan, dan
pertanian (Fitriah et al., 2012).
Tindakan pemulihan perlu dilakukan
agar tanah yang tercemar dapat digunakan
kembali dengan aman. Salah satu teknologi
yang digunakan untuk meremediasi tanah
yang
tercemar
logam
berat
adalah
fitoremediasi. Fitoremediasi merupakan suatu
teknologi
untuk
menghilangkan
atau
mengurangi suatu zat polutan pada tanah
atau air menggunakan suatu tanaman (Sari,
2013).
Metode
fitoremediasi
sangat
berkembang pesat karena metode ini
mempunyai
beberapa
keunggulan
diantaranya
metode
yang
digunakan
sederhana, efisien, hemat biaya dan ramah
lingkungan (Schanoor dan McCutcheon,
2003).
Kesuksesan
fitoremediasi
juga
dipengaruhi oleh jenis tumbuhan yang
digunakan dalam perlakuan, tanaman yang
cocok untuk mengakumulasi logam tertentu
dengan jenis logam lainnya serta tingkat
pencemaran sangat berbeda. Pada penelitian
ini tanaman yang akan dimanfaatkan untuk
proses remediasi tanah adalah tanaman
bunga matahari (Helianthus annuus L.).
Penulis memilih tanaman bunga matahari
(Helianthus annuus L.) karena tanaman ini
diindikasikan dapat meremediasi logam berat
atau merupakan tanaman hiperakumulator.
Menurut Schmidt (2003), bunga matahari
(Helianthus annuus L.) telah dilaporkan
menunjukkan serapan tinggi dan toleransi
terhadap logam berat. Konsentrasi logam di
dalam tanah juga dapat berkurang karena
adanya mikroorganisme yang ada di dalam
tanah (indigenous bacteria). Mikroorganisme
membawa materi genetik alami, kemampuan
biokimia, dan sifat fisiologis
yang
membuatnya mampu berperan sebagai agen
ideal di dalam remediasi logam (Praksh et al.,
2013).
Mikroorganisme
tersebut
menggunakan sel atau metabolit mereka
berupa
enzim
untuk
mengembalikan
2
Jurnal Teknik Lingkungan
2017
lingkungan tercemar ke kondisi aslinya
dengan
berbagai
cara.
Selain
itu
mikroorganisme tersebut menghancurkan
kontaminan (Adams et al., 2015) dan
menjadikan logam tersebut sebagai kofaktor
enzimatis (Remy et al., 2013). Dengan
dilakukannya
proses
fitoremediasi
diharapkan dapat memulihkan kualitas tanah
yang tercemar lebih cepat dibandingkan
tanpa proses tersebut dan sebagai salah satu
upaya untuk melestarikan lingkungan.
larutan limbah buatan ZnCl2 disajikan dalam
Gambar 1.
II.
METODE
Penelitian
ini
dilaksanakan
di
Laboratorium Terpadu Universitas Brawijaya
Malang. Waktu pelaksanaan dilakukan
selama 4 bulan dimulai dari bulan November
2016 hingga Februari 2017.
Tanah tercemar logam berat Zn
dicemari dengan pencemar buatan ZnCl2
dengan konsentrasi 0 ppm, 100 ppm dan 200
ppm. Bibit bunga matahari yang digunakan
adalah varietas Early Russian. Penelitian
dilakukan selama 8 minggu waktu paparan.
Kandungan unsur hara pada media tanam
diukur satu kali pada awal sebelum ditanami
yang meliputi unsur N, P dan K.
Gambar 1. Diagram Alir Pembuatan Limbah
Buatan ZnCl2
Berdasarkan hasil perhitungan tersebut
kemudian larutan ZnCl2 ditambahkan pada
masing-masing
polybag
sesuai
dengan
perhitungan untuk konsentrasi 100 ppm Zn
(55,5 mL) dan 200 ppm Zn (55,5 mL), dimana
pada masing-masing perlakuan terdapat
polybag yang ditanami bunga matahari (18
polybag) dan tidak ditanami (18 polybag).
Dengan
perlakuan
12
polybag
tidak
ditambahkan pencemar seng (sebagai variabel
kontrol), 12 polybag ditambahkan pencemar
seng (Zn) dengan konsentrasi 100 ppm, dan
12 polybag ditambahkan pencemar seng (Zn)
dengan konsentrasi 200 ppm. Setelah itu
tanah dihomogenkan dan didiamkan selama
1 hari, lalu tanah siap untuk ditanami bunga
matahari.
2.1 Persiapan Tanah
Tanah dipersiapkan dengan melakukan
beberapa langkah yaitu pengeringan tanah,
pengayakan tanah, dan penimbangan tanah.
Kegiatan pengeringan tanah dilakukan di
Rumah Kaca dengan suhu ruang rata-rata 25350C selama 3 hari. Setelah tanah kering
dilakukan kegiatan pengayakan tanah.
Ayakan yang digunakan yaitu dengan ukuran
saringan 2 mm. Tanah yang sudah berukuran
seragam kemudian ditimbang sebanyak 3 kg
dan dimasukkan ke dalam polybag, dengan
total polybag sebanyak 36 buah.
2.3 Penanaman Bunga Matahari
Tanah yang akan digunakan untuk
penanaman bunga matahari terlebih dahulu
diberi pupuk NPK (16-16-16) sebanyak 5
gram pada setiap polybag dan diaduk.
Sebelum dilakukan penanaman biji bunga
matahari dilakukan penyiraman air pada
masing masing polybag. Kemudian bibit biji
bunga matahari dimasukkan ±1 cm ke dalam
tanah. Jumlah bibit yang ditanam yaitu
sebanyak 5 buah/polybag. Setelah 2 minggu
penanaman, bunga matahari diseleksi dan
disisakan 2 tanaman. Pada kegiatan seleksi
dilihat tanaman yang seragam tingginya
maupun jumlah daunnya. Dua tanaman
2.2 Pemberian Zn pada Tanah
Tanah tercemar Zn dipersiapkan
dengan pemberian larutan ZnCl2 dengan
konsentrasi 100 ppm Zn dan 200 ppm Zn
(Zalewska dan Anna, 2014). Larutan ZnCl2
didapatkan dari pencampuran bubuk ZnCl2
dengan aquades. Untuk mengetahui nilai Zn
pada larutan ZnCl2 dilakukan perhitungan
dengan membagi massa relatif Zn dengan
massa relatif ZnCl2 kemudian mengalikannya
dengan massa ZnCl2. Proses pembuatan
3
Jurnal Teknik Lingkungan
2017
bunga matahari yang tersisa merupakan
tanaman yang akan digunakan untuk
penelitian.
konsentrasi logam Zn pada tanah dilakukan
di Laboratorium Kimia Universitas Brawijaya
dan
pengujian
NPK
dilakukan
di
Laboratorium Kimia Tanah Universitas
Brawijaya.
Pengujian konsentrasi Zn pada tanah
dengan menggunakan Atomic Absorption
Spectrophotometry (AAS) tipe Shimadzu AA6200. Pengujian N total pada tanah awal
dilakukan dengan metode Kjeldahl. Pengujian
P yang tersedia pada tanah dengan metode
spektrofotometri, pengekstrak Bray-1 dan
Bray-2. Pengujian K dilanjutkan dengan
perhitungan dengan menggunakan kurva
standar (regresi kurva standar).
2.4 Pengamatan dan Pemeliharaan
Parameter
yang
diamati
selama
penelitian ini adalah derajat keasaman (pH)
tanah, suhu tanah, suhu ruang dan analisis
konsentrasi Zn pada tanah. Pengukuran pH
tanah dilakukan setiap hari, kemudian
pengukuran suhu tanah dan suhu ruang
lakukan 2 kali sehari, yaitu pukul 07.00 WIB
dan 12.00 WIB. Waktu tersebut dipilih karena
pada jam-jam tersebut terdapat rentang suhu
yang cukup signifikan, karena suhu akan
mempengaruhi pertumbuhan tanaman dan
mikroorganisme yang ada di dalam tanah.
Analisis konsentrasi Zn pada tanah dilakukan
pada minggu ke 4 dan 8 setelah penanaman
bunga matahari. Kegiataan pemeliharaan
yang
dilakukan
diantaranya
yaitu
penyiraman dan pemberian insektisida pada
tanaman yang terserang hama, seperti
serangga.
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Karakteristik Tanah Sebelum Perlakuan
Karakteristik fisik dan kimia tanah yang
diuji sebelum perlakuan diantaranya adalah
konsentrasi logam Zn, N, P, K dan Tekstur
tanah. Pengujian konsentrasi Zn pada tanah
bertujuan untuk mengetahui konsentrasi
logam Zn yang telah ada pada tanah sebelum
perlakuan, sedangkan konsentrasi NPK pada
tanah
bertujuan
untuk
menentukan
konsentrasi NPK yang harus ditambahkan
pada tanah untuk mencukupi kebutuhan
nutrisi tanaman. Hasil pengujian karakteristik
tanah dapat dilihat pada Tabel 1.
2.5 Pengambilan Sampel Tanah
Pengambilan
sampel
dilakukan
sebanyak 2 kali, dimana kegiatan ini
dilakukan pada minggu ke 4 dan 8 setelah
penanaman bunga matahari. Setiap 1 waktu
pengambilan sampel, sampel yang diambil
berasal dari 18 polybag yaitu 9 polybag tanah
dengan tanaman bunga matahari dan 9
polybag tanah tanpa tanaman bunga matahari.
Sampel tanah yang akan diambil pada satu
polybag dihomogenkan terlebih dahulu,
kemudian tanah dikeringkan pada nampan.
Pengeringan tanah dilakukan selama 1 hari.
Setelah kering, tanah ditumbuk dengan
menggunakan mortar. Tanah yang telah halus
kemudian disimpan pada plastik klip, agar
tidak ada udara yang masuk. Perlakuan yang
sama dilakukan pada reaktor proses lainnya.
Sampel tanah yang telah diambil dibawa ke
laboratorium untuk pengujian konsentrasi Zn.
Tabel 1. Karakteristik Tanah Sebelum Perlakuan
Materi
Satuan
Konsentrasi
Zn
ppm
57,51
N
ppm
6300,00
P
ppm
312,82
K
ppm
3361,80
Tekstur Tanah
a. Liat
%
46,67
b. Debu
%
31,11
c. Pasir
%
22,22
Sumber: Hasil Analisa, 2017
Sebelum
perlakuan,
tanah
yang
digunakan sudah mengandung logam Zn.
Menurut Departemen Pertanian (1983),
konsentrasi N, P dan K masing-masingnya
termasuk ke dalam kategori sedang, tinggi
dan rendah. Konsentrasi persentase liat, debu
dan pasir yang didapatkan ditentukan tekstur
tanah dengan menggunakan segitiga tekstur,
sehingga tekstur tanah tersebut masuk ke
dalam kelas tekstur liat. Pengujian awal tanah
dilakukan sebagai dasar untuk dilakukan
perlakuan lebih lanjut.
2.6 Analisis Sampel Tanah
Analisis sampel tanah dilakukan dua
kali, yaitu pada tanah awal dan tanah setelah
perlakuan. Sampel tanah awal diambil untuk
pengujian konsentrasi logam Zn dan NPK
yang terkandung pada tanah awal, sedangkan
untuk tanah setelah perlakuan hanya diuji
konsentrasi
Zn-nya
saja.
Pengujian
4
Jurnal Teknik Lingkungan
2017
3.2 Kondisi Lingkungan Selama Penelitian
Selama penelitian berlangsung, setiap
hari dilakukan kegiatan pengukuran suhu
ruang, suhu tanah dan pH tanah. Kegiatan
tersebut dilakukan untuk mengetahui kondisi
lingkungan selama penelitian berlangsung.
Hasil pengukuran suhu ruang dan suhu tanah
selama penelitian dapat dilihat pada Gambar
2 dan Gambar 3.
38
36
Suhu oC
34
32
30
28
26
24
22
0
10
20
Suhu Maksimum
30
Hari
40
50
60
Suhu Minimum
Gambar 2. Pengukuran Suhu Ruang Selama Penelitian
36
34
Suhu oC
32
30
28
26
24
22
0
10
20
Suhu Maksimum
30
Hari
40
50
60
Suhu Minimum
Gambar 3. Pengukuran Suhu Tanah Selama Penelitian
Pengukuran
suhu
maksimum
dilakukan pada pukul 12.00 WIB, sedangkan
pengukuran suhu minimum dilakukan pada
pukul 07.00 WIB. Suhu ruang tertinggi selama
penelitian yaitu 37oC dan suhu ruang
terendah yaitu 24oC. Suhu tanah tertinggi
selama penelitian yaitu 34oC dan suhu tanah
terendah yaitu 23oC.
Suhu merupakan salah satu faktor
lingkungan
yang
sangat
berpengaruh
terhadap kehidupan tumbuhan dan mikroba,
dimana suhu berperan bersamaan dengan
cahaya matahari. Suhu dapat memberikan
pengaruh baik secara langsung maupun tidak
langsung. Suhu akan mempengaruhi laju
evaporasi, sehingga air yang ada pada tanah
akan berkurang. Menurut Putnam et al.
(1990), bunga matahari tumbuh optimum
pada suhu ruang berkisar antara 21-26oC dan
suhu tanah berkisar antara 15-16oC. Sehingga
dapat diketahui bahwa selama penelitian ini
pertumbuhan bunga matahari mencapai suhu
ruang optimum, karena pada pengukuran
suhu ruang minimum tidak lebih dari 26oC.
Sedangkan untuk suhu tanah tidak mencapai
suhu optimum, karena lebih dari 16oC. Hasil
pengukuran pH tanah selama penelitian
dapat
dilihat
pada
Gambar
4.
5
Jurnal Teknik Lingkungan
2017
6,5
pH Tanah
6
pH Tanah tanpa
Fitoremediasi
Bunga Matahari
5,5
5
4,5
pH Tanah
dengan
Fitoremediasi
Bunga Matahari
4
3,5
3
0
2
4
6
8
10
Minggu ke-
Gambar 4. Pengukuran pH Tanah Selama Penelitian
Pengukuran pH pada tanah tanpa
bunga matahari dan tanah dengan bunga
matahari dilakukan secara acak. Menurut
Suriana dan Irni (2013), tanaman bunga
matahari tumbuh baik pada pH berkisar
antara 5,7-8,1. Sehingga dapat diketahui
bahwa pH tanah selama penelitian tidak
termasuk ke dalam kondisi pH yang baik
untuk
pertumbuhan
tanaman
bunga
matahari, kecuali pada minggu ke-4 pada
perlakuan tanah dengan bunga matahari.
Namun menurut Putnam et al.(1990), tanaman
bunga matahari tidak memiliki sensitivitas
yang tinggi terhadap pH tanah, sehingga
kondisi pH tanah tidak terlalu berpengaruh
terhadap pertumbuhan tanaman bunga
matahari.
Nilai pH tanah sebelum pengolahan
sebesar 3,5, kemudian pada minggu ke-4 pH
tanah mengalami kenaikan, yakni pada tanah
tanpa fitoremediasi menjadi 5 dan tanah
dengan fitoremediasi menggunakan bunga
matahari menjadi 6. Minggu ke-8 keadaan pH
pada tanah mengalami penurunan, meskipun
tidak mencapai pada titik awal nilai pH. Hasil
pengukuran pH tanah tanpa fitoremediasi
dan dengan fitoremediasi menggunakan
bunga matahari menurun menjadi 4,5.
Menurut penelitian Rini et al. (2007), kenaikan
dan penurunan pH tanah disebabkan karena
adanya asam-asam organik pada tanah. Asam
organik pada tanah disebabkan karena
terjadinya
degradasi
lignin
yang
menghasilkan asam-asam fenolat (seperti
asam p-hidroksi benzoate, p-kumarat, ferulat,
vanilat dan siringat). Kandungan asam
organik yang tinggi akan menyebabkan tanah
memiliki pH rendah (asam). Serupa dengan
pendapat
Atmojo
(2003),
dimana
penambahan
bahan
organik
dapat
meningkatkan atau menurunkan pH tanah.
Penambahan bahan organik yang masih
mengalami dekomposisi dapat menyebabkan
penurunan pH tanah, karena selama proses
dekomposisi akan melepaskan asam-asam
organik yang menyebabkan menurunnya pH.
Peningkatan pH tanah akan terjadi apabila
bahan organik yang ditambahkan telah
terdekomposisi lanjut (matang), karena bahan
organik yang telah termineralisasi akan
melepaskan mineralnya berupa kation-kation
basa.
3.3 Analisa Konsentrasi Seng (Zn) dalam
Tanah
Pengujian konsentrasi Zn dalam tanah
pada penelitian ini dilakukan sebanyak 2 kali,
yaitu pada minggu ke-4 dan minggu ke-8.
Berikut adalah konsentrasi Zn pada tanah
minggu ke-4 dan minggu ke-8 setelah
perlakuan yang disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2. Konsentrasi Zn pada Tanah Tercemar
pada Minggu ke-4 dan Minggu ke-8.
Pengolahan Tanah
Sebelum Pengolahan
Tanpa Bunga
Matahari
Minggu
Dengan
ke-4
Bunga
Matahari
Tanpa Bunga
Matahari
Minggu
Dengan
ke-8
Bunga
Matahari
Sumber: Hasil Analisa, 2017
Tingkat Pencemaran
Tanah (ppm)
Available Zn
Kontrol
100
200
57,51
157,51 257,51
45,78
80,05
108,68
52,27
80,26
108,99
104,15
121,07
143,87
227,59
320,21
327,06
Tabel di atas menunjukkan hasil
perubahan konsentrasi Zn dalam tanah akibat
6
Jurnal Teknik Lingkungan
2017
adanya perlakuan penggunaan bunga
matahari dan variasi tingkat pencemaran
tanah. Pengaruh perlakuan selama penelitian
dijabarkan sebagai berikut.
besar dari Ftabel 0,05 dan Ftabel 0,01. Kombinasi
perlakuan penggunaan bunga matahari dan
variasi tingkat pencemaran tanah tidak
memberikan pengaruh nyata terhadap
konsentrasi Zn dalam tanah. Pengaruh variasi
tingkat
pencemaran
tanah
terhadap
konsentrasi Zn dalam tanah disajikan pada
Gambar 5.
Pengaruh
Perlakuan
Terhadap
Konsentrasi Zn pada Minggu ke-4
Hasil konsentrasi Zn pada minggu ke-4
menunjukkan penurunan yang cukup
signifikan. Penurunan yang paling signifikan
konsentrasi Zn pada tanah berada pada
perlakuan tanah tercemar (200 ppm Zn) tanpa
bunga matahari, yaitu sebesar 148,83 ppm.
Penurunan konsentrasi Zn terendah terjadi
pada perlakuan tanah kontrol dengan bunga
matahari, yaitu 5,3 ppm. Pengaruh perlakuan
terhadap konsentrasi Zn dalam tanah pada
minggu ke-4 dapat dilihat pada Tabel 3.
Konsentrasi Zn (ppm)
a.
Konsentrasi Zn (ppm)
B0T0
45,78
B0T100
80,05
B0T200
108,68
B1T0
80,26
B1T200
108,99
80
60
b
BNT: 12,81
a
40
20
0
100
200
Perlakuan (ppm)
Gambar 5. Pengaruh Tingkat Pencemaran Terhadap
Konsentrasi Zn dalam Tanah Minggu ke-4
Hasil uji BNT menunjukkan bahwa
tingkat pencemaran tanah untuk perlakuan
tanah tidak tercemar, tanah tercemar 100 ppm
Zn, dan tanah tercemar 200 ppm Zn masingmasingnya memberikan pengaruh yang
cenderung berbeda. Ketersediaan Zn pada
tanah tercemar 200 ppm Zn merupakan yang
tertinggi diantara perlakuan yang lainnya.
Konsentrasi Zn yang tinggi pada tanah
tercemar (200 ppm Zn) karena ketersediaan
Zn memang lebih besar diantara tingkat
pencemaran tanah yang lainnya.
Lebih besarnya ketersediaan Zn pada
tanah dengan bunga matahari berpotensi
terjadi karena adanya mikroba yang
menghambat tanaman dalam menyerap
logam Zn, menurut Prijambada (2006)
mikroba tanah memiliki suatu mekanisme
yang menyebabkan terjadinya perubahan
mobilitas unsur logam sehingga menjadi lebih
sulit atau lebih mudah untuk diserap oleh
tanaman.
Hal
tersebut
menyebabkan
ketersediaan Zn dalam tanah dengan
tanaman bunga matahari lebih tinggi
dibandingkan pada tanah tanpa tanaman
bunga matahari.
Ketersediaan Zn yang menurun pada
minggu ke-4 dipengaruhi oleh adanya bunga
matahari dan mikroorganisme yang mampu
menyerap Zn dari tanah. Hal ini sesuai
dengan penelitian Zawleska dan Anna (2014),
52,27
B1T100
c
100
0
Tabel 3. Pengaruh Tanaman Bunga Matahari
Terhadap Konsentrasi Zn pada Tanah Minggu ke-4
Perlakuan
120
Keterangan:
B0
: Tanpa Bunga Matahari
B1
: Dengan Bunga Matahari
T0
: Tanah Tidak Tercemar
T100
: Tanah Tercemar 100 ppm Zn
T200
: Tanah Tercemar 200 ppm Zn
Secara keseluruhan, perlakuan dengan
bunga matahari memiliki konsentrasi Zn yang
lebih besar dibandingkan perlakuan tanpa
bunga matahari, namun selisihnya tidak
begitu signifikan. Dapat disimpulkan bahwa
perlakuan tanah tidak tercemar tanpa bunga
matahari memiliki konsentrasi Zn yang
paling kecil diantara seluruh perlakuan dan
perlakuan tanah tercemar (200 ppm Zn)
dengan bunga matahari memiliki konsentrasi
Zn terbesar diantara seluruh perlakuan.
Hasil
perhitungan
statistik
menunjukkan bahwa penggunaan bunga
matahari tidak memberikan pengaruh nyata
terhadap konsentrasi Zn dalam tanah hal
tersebut dilihat dari nilai Fhitung yang lebih
kecil dari Ftabel 0,05, sedangkan variasi tingkat
pencemaran tanah memberikan pengaruh
yang sangat nyata karena nilai Fhitung lebih
7
Jurnal Teknik Lingkungan
2017
dimana tanaman bunga matahari mampu
mengakumulasi logam Zn pada konsentrasi
200
ppm.
Menurut
Widyati
(2008),
mikroorganisme (bakteri, fungi, dan khamir)
juga memiliki beberapa peranan dalam
mereduksi logam berat, diantaranya adalah
sebagai agen bioremediasi logam berat dan
sebagai pemacu tanaman melakukan proses
fitoremediasi. Peran mikroorganisme dalam
mereduksi logam berat tersebut juga sesuai
dengan penelitian yang dilakukan oleh
Figueira et al. (2005), dimana beberapa
mekanisme mikroba beradaptasi pada tanah
tercemar logam antara lain mikroba mampu
menggunakan logam sebagai sumber energi..
Berdasarkan penelitian Widyati (2006),
mikroorganisme tanah (indigenous bacteria)
yang mampu mereduksi logam Zn yaitu
Rhizobium sp., Glomus sp., Bacillus sp. dan
Desulfovibrio sp.
jauh lebih besar dibandingkan perlakuan
tanpa bunga matahari. Dapat disimpulkan
bahwa perlakuan tanah tidak tercemar tanpa
bunga matahari memiliki konsentrasi Zn yang
paling kecil diantara seluruh perlakuan dan
perlakuan tanah tercemar (200 ppm Zn)
dengan bunga matahari memiliki konsentrasi
Zn terbesar diantara seluruh perlakuan.
Hasil
perhitungan
statistik
menunjukkan bahwa penggunaan bunga
matahari memberikan pengaruh sangat nyata
terhadap konsentrasi Zn dalam tanah.
Begitupula untuk pengaruh variasi tingkat
pencemaran
tanah
juga
memberikan
pengaruh yang sangat nyata terhadap
konsentrasi Zn dalam tanah. Kombinasi
perlakuan penggunaan bunga matahari dan
tingkat pencemaran tanah memberikan
pengaruh nyata terhadap konsentrasi Zn
dalam tanah karena nilai Fhitung lebih besar
dari Ftabel 0,05. Perlakuan dengan pengaruh
nyata dilanjutkan dengan uji BNT dan
pemberian notasi. Nilai BNT digunakan
untuk mengetahui pengaruh kombinasi dua
perlakuan, penggunaan bunga matahari, dan
variasi tingkat pencemaran tanah terhadap
konsentrasi Zn dalam tanah yang disajikan
pada Gambar 6, Gambar 7 dan Gambar 8.
b. Pengaruh
Perlakuan
Terhadap
Konsentrasi Zn pada Minggu ke-8
Berdasarkan Tabel 2 hasil konsentrasi
Zn pada minggu ke-8 menunjukkan kenaikan
yang cukup signifikan. Kenaikan konsentrasi
Zn pada tanah yang paling signifikan berada
pada perlakuan tanah tercemar (100 ppm Zn)
dengan bunga matahari, yaitu sebesar 239,95
ppm. Kenaikan konsentrasi Zn terendah
terjadi pada perlakuan tanah tercemar (200
ppm Zn) tanpa bunga matahari, yaitu 35,19
ppm.
Pengaruh
perlakuan
terhadap
konsentrasi Zn dalam tanah pada minggu ke8 dapat dilihat pada Tabel 4.
Konsentrasi Zn (ppm)
400
Tabel 4. Pengaruh Tanaman Bunga Matahari
Terhadap Konsentrasi Zn pada Tanah Minggu ke-4
Perlakuan
Konsentrasi Zn (ppm)
B0T0
104,15
B0T100
121,07
B0T200
143,87
B1T0
227,59
B1T100
320,21
B1T200
327,06
d
300
d
c
200
100
BNT: 27,77
a
a
b
0
B0T0 B0T100 B0T200 B1T0 B1T100 B1T200
Interaksi Faktor BxT
Gambar 6. Pengaruh Interaksi Perlakuan Bunga Matahari
dan Tingkat Pencemaran Tanah Terhadap Konsentrasi Zn
dalam Tanah Minggu ke-8
Hasil uji BNT kombinasi faktor BxT
menunjukkan bahwa pada perlakuan tanah
tidak tercemar tanpa bunga matahari dan
dengan tanah tercemar (100 ppm Zn)
memberikan pengaruh yang cenderung sama.
Perlakuan tanah tercemar (200 ppm Zn) tanpa
bunga matahari, perlakuan tanah tidak
tercemar dengan bunga matahari dan
perlakuan tanah tercemar (100 ppm Zn)
dengan bunga matahari masing-masingnya
memberikan pengaruh yang cenderung
berbeda. Perlakuan tanah tercemar (200 ppm
Keterangan:
B0
: Tanpa Bunga Matahari
B1
: Dengan Bunga Matahari
T0
: Tanah Tidak Tercemar
T100
: Tanah Tercemar 100 ppm Zn
T200
: Tanah Tercemar 200 ppm Zn
Secara keseluruhan, perlakuan dengan
bunga matahari memiliki konsentrasi Zn yang
8
Jurnal Teknik Lingkungan
2017
Zn) dengan bunga matahari dan perlakuan
tanah tercemar (100 ppm Zn) dengan bunga
matahari memberikan pengaruh yang
cenderung sama.
ketersediaan Zn memang lebih besar diantara
tingkat pencemaran tanah lainnya.
Ketersediaan logam Zn pada tanah
dipengaruhi oleh beberapa hal, diantaranya
adalah kadar Zn dari pemberian pupuk NPK
(bahan organik) dan asam organik yang
dikeluarkan mikroba dan bunga matahari.
Berdasarkan penelitian Hermanto et al. (2013),
semakin tinggi permberian dosis pupuk NPK
(dosis 100%) pada tanah maka akan semakin
tinggi pula pembentukan kadar seng (Zn)
dalam tanah. Hal tersebut terjadi karena
logam Zn memiliki karakteristik sebagai
aseptor elektron, yakni dapat membentuk
senyawa kompleks dengan tambahan bahan
organik
(pupuk
NPK).
Peningkatan
ketersediaan P sebagai akibat dari pemberian
bahan organik dapat menghasilkan asamasam organik.
Lamanya pertumbuhan bunga matahari
dapat meningkatkan pertumbuhan akar. Akar
tanaman tersebut mensekresikan asam
organik
yang
dapat
meningkatkan
ketersediaan logam berat di dalam tanah,
sehingga ketersediaan Zn pada tanah dengan
bunga matahari pun meningkat. Menurut
Widyati (2008), akar tanaman mengeluarkan
eksudat akar yang umumnya berupa protein,
asam-asam organik atau senyawa lain. Begitu
pula dengan ketersediaan Zn dalam tanah
tanpa bunga matahari juga mengalami
peningkatan karena adanya mikroba tanah
(Indigenous bacteria) yang mensekresikan asam
organik. Sesuai dengan penelitian Suliasih et
al.
(2010),
mikroba
tanah
mampu
mensekresikan asam organik seperti asam
format, asetat, propionate, glikolat, fumarat
dan suksinat. Meskipun Zn telah diserap oleh
bunga matahari dan/atau mikroba tanah,
namun ketersediaannya di dalam tanah masih
tinggi karena tanaman dan/atau mikroba
terus mengeluarkan asam organik, sesuai
dengan penelitian yang dilakukan oleh
Ariyanto (2006) dimana asam humat dan
fulvat dapat berikatan dengan logam dan
meningkatkan ketersediaan logam di dalam
tanah. Hal tersebut juga berkaitan dengan
adanya mikroba tanah (indigenous bacteria)
yang menghambat tanaman dalam mereduksi
logam berat Zn. Serupa dengan hasil analisa
minggu ke-4, dimana konsentrasi Zn dalam
tanah pada perlakuan dengan menggunakan
tanaman bunga matahari lebih tinggi
Konsentrasi Zn (ppm)
350
a
300
250
200
BNT: 41,79
150
a
100
50
0
B0
B1
Penggunaan Bunga Matahari
Gambar 7. Pengaruh Penggunaan Bunga Matahari
Terhadap Konsentrasi Zn dalam Tanah Minggu ke-8
Uji BNT untuk beda nyata penggunaan
bunga matahari terhadap konsentrasi Zn
dalam tanah menunjukkan bahwa perlakuan
dengan bunga matahari dan tanpa bunga
matahari
masing-masingnya
cenderung
memberikan
pangaruh
yang
berbeda.
Ketersediaan logam Zn dipengaruhi oleh
adanya tanaman bunga matahari dan
mikroba tanah. Tingginya ketersediaan Zn
pada tanah dengan bunga matahari karena
banyaknya asam organik yang disekresikan
akar tanaman.
Konsentrasi Zn (ppm)
300
250
200
BNT: 41,79
b
b
a
150
100
50
0
0
100
200
Perlakuan (ppm)
Gambar 8. Pengaruh Tingkat Pencemaran Tanah
Terhadap Konsentrasi Zn dalam Tanah Minggu ke-8
Hasil uji BNT menunjukkan bahwa
tingkat pencemaran tanah untuk perlakuan
tanah tidak tercemar dan tanah tercemar (100
ppm Zn) masing-masingnya memberikan
pengaruh yang cenderung berbeda. Tanah
tercemar (100 ppm Zn) dan tanah tercemar
(200 ppm Zn) memberikan pengaruh yang
cenderung sama. Konsentrasi Zn yang tinggi
pada tanah tercemar (200 ppm Zn) karena
9
Jurnal Teknik Lingkungan
2017
Ariyanto, D.P. 2006. Ikatan Antara Asam
Organik Tanah dengan Logam.
Jurusan
Ilmu
Tanah
Fakultas
Pertanian Universitas Sebelas Maret.
Surakarta.
Atmojo, S.W. 2003. Peranan Bahan Organik
Terhadap Kesuburan Tanah dan
Upaya Pengelolaannya. Fakultas
Pertanian Universitas Sebelas Maret.
Surakarta.
Departemen Pertanian. 1983. Pedoman
Bercocok Tanam Padi Palawija
Sayur-Sayuran.
Departemen
Pertanian Satuan Pengendali BIMAS.
Jakarta.
Figueira, E.M.A.P., Lima A.I.G. dan Pereira
S.I.A. 2005. Cadmium Tolerance
Plasticity
in
Rhizobium
leguminosarum
bv.
Viciae:
Glutathione as A Detexifying Agent.
Journal Microbiol 51(1): 7-14.
Fitriah,H., F.W. Mahatmanti, dan S. Wahyuni.
2012. Pengaruh Konsentrasi pada
Pembuatan
Membrane
Kitosan
Terhadap Selektivitas Ion Zn(II) dan
Fe(II). Indonesian Journal of Chemical
Science 1 (2). Universitas Negeri
Semarang. Semarang.
Hermanto,
D.,
N.K.T.Dharmayani,
R.
Kurnianingsih dan S.R.Kamali. 2013.
Pengaruh Asam Humat Sebagai
Pelengkap
Pupuk
Terhadap
Ketersediaan
dan
pengambilan
Nutrien pada Tanaman Jagung di
Lahan
Kering
Kec.Bayan-NTB.
Jurnal Ilmu Pertanian 16(2): 28-41.
Munir, E. 2008. Pemanfaatan Mikroba dalam
Bioremediasi:
Suatu
Teknologi
Alternatif
untuk
Pelestarian
Lingkungan.
USU
e-Repository.
Medan.
Prakash, D., Prashant G., Anuj K., Chandel,
Zeev R. dan Om V.S. 2012.
Bioremediation:
A
Genuine
Technology
to
Remediate
Radionuclides from the Environment.
John Wiley & Sons Ltd. India.
Prijambada,
I.D.
2006.
Peranan
Mikroorganisme pada Fitoremediasi
Tanah Tercemar Logam Berat.
Prosiding PIT PERMI. Yogyakarta.
Putnam, D.H., E.S.Oplinger, D.R.Durgan,
D.M.Noetzel, R.A.Meronuck, J.D.Doll
dan E.E.Schulte. 1990. Sunflower.
dibandingkan dengan tanpa menggunakan
tanaman bunga matahari.
Hasil pengujian Zn pada minggu ke-8
menunjukkan bahwa ketersediaan Zn di
dalam tanah mencapai 327,06 ppm,
sedangkan pemberian Zn tertinggi adalah 200
ppm. Hal tersebut terjadi karena ketersediaan
Zn meningkat, sehingga penyerapan juga
meningkat tetapi Zn total pada tanah
menurun. Sesuai dengan penelitian Ariyanto
(2006), dimana logam di dalam tanah terbagi
menjadi beberapa bentuk, antara lain dalam
bentuk terlarut dan dapat ditukar (0,1-0,2%),
terjerap lempung (0,2-2,7), terikat secara
organik (16,2-46,9%) serta bentuk-bentuk
lainnya.
IV. KESIMPULAN
Kesimpulan yang didapatkan dari
penelitian ini adalah sebagai berikut:
1) Ketersediaan Zn pada beberapa tingkat
pencemaran tanah mengalami penurunan
pada minggu ke-4, kemudian mengalami
peningkatan pada minggu ke-8.
2) Pada
minggu
ke-4
penurunan
ketersediaan Zn tertinggi pada tanah
dengan bunga matahari dan tanah tanpa
bunga matahari terjadi pada perlakuan
tanah tercemar 200 ppm Zn, yaitu sebesar
148,52 ppm dan 148,83 ppm.
3) Pada minggu ke-8 penggunaan bunga
matahari
berpengaruh
terhadap
ketersediaan Zn dalam tanah tercemar.
Peningkatan ketersediaan Zn tertinggi
pada tanah dengan bunga matahari
terjadi pada perlakuan tanah tercemar 100
ppm Zn yaitu sebesar 239,95 ppm,
sedangkan peningkatan ketersediaan Zn
tertinggi pada tanah tanpa bunga
matahari terjadi pada perlakuan tanah
kontrol sebesar 58,37 ppm.
4) Baik pada minggu ke-4 maupun minggu
ke-8, ketersediaan Zn (Zn available) pada
tanah dengan bunga matahari lebih besar
dibandingkan pada tanah tanpa bunga
matahari.
DAFTAR PUSTAKA
Adams, G.O., Prekeyi T.F., dan Samson E.O.
2015. Bioremediation, Biostimulation
and Bioaugmention: A Review.
International Journal of Environmental
Bioremediation & Biodegradation 3(1):
28-39
10
Jurnal Teknik Lingkungan
2017
Departement of Agronomy and Plant
Genetics,
Entomology
and
Plant
Pathology. University of Minnesota. St.
Paul.
Remy, L., Marie C., Aurelie D., Cecilia M.,
Maurizio S. dan Elise B. 2013. The
Staphylococcus aureus Opp1 ABC
Transporter Imports Nickel and
Cobalt in Zinc-depleted Condition
and
Contributes
to
Virulence.
Blackwell Publishing Ltd. Italy.
Rini, H.Nurdin, H.Suyani dan T.B.Prasetyo.
2007. Perilaku Asam Hidroksi
Benzoat dan Asam P-Kumarat pada
Tanah Gambut yang Diberi Fly Ash
Serta Kaitannya dengan Unsur
Kalsium dan Magnesium. Jurnal
Pilar Sains 6(2) ISSN 1412-5595.
Sari, S.K. 2013. Pengukuran Efektivitas
Tanaman Bayam (Amaranthus sp)
dalam Penyerapan Logam Timbal
(Pb) pada Lahan TPA Supit Urang,
Malang. Jurnas Publis. Universitas
Brawijaya. Malang.
Schanoor, J.L. dan McCutcheon S.C. 2003.
Phytoremediation
Transformation
and Control of Contaminant. WileyInterscience Inc. USA. Dilihat 27
September 2016.