Evaluasi Pemberian Biomassa Azolla Terhadap Status Logam Berat Timbal (Pb) pada Tanah Inceptisol

LAPORAN AKHIR
PENELITIAN SUMBER DANA PNBP USU TAHUN ANGGARAN 2012
PROGRAM PENELITIAN PNBP USU

LAPORAN AKHIR
DOSENMUDA
PROGRAM PENELITIAN
PNBP UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
EVALUASI PEMBERIAN BIOMASSA AZOLLA TERHADAP
STATUS LOGAM BERAT TIMBAL (Pb) PADA TANAH
INCEPTISOL
13000351

Penelitian
Dibiayai Oleh Dana PNBP Bidang Penelitian ｌ･ｾｧ｡＠
Dan Pengabdian/ Pelayanan Kepada Masyarakat
Universitas Sumatera Utara Tahun Anggaran 2012
Nomor: 03/UN5.2.3.1/SP4/PPM/2012 tanggall Agustus 2012

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
LEMBAGA PENELITIAN DAN PENGABDIAN/PELAYANAN

KEP ADA MASYARAKAT
BIDANG PENELITIAN
NOPEMBER, 2012

LEMBAR IDENTITAS DAN PENGESAHAN LAPORAN AKHIR
SKIM DOSEN MUDA
PROGRAM PENELITIAN PNBP UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
TAHUN ANGGARAN 2012
1

2

3

4

5
6
7
8

,

a. Judul Penelitian

b. Bidang Ilmu
Ketua Peneliti:
a. Nama Lengkap dan Gelar
b. Jenis Kelamin
c. NIP
d. Jabatan Fungsional
e. Fakultas/Departemen!Program Studi
f. Handphone
Alamat Ketua Peneliti
a. Alamat Kantor
(Telp/fax/e-mail)
b. Alamat Rumah
(Telp/fax/e-mail)
Jumlah Anggota Peneliti
a. Nama Anggota Penelitian I

b. Nama Anggota Penelitian ll
c. Nama Anggota PeneJitian ill
Lokasi Penelitian
Kerjasama Dengan Institusi Lain
Jangka Waktu Penelitian
Biaya yang Disetujui Tahun 2012
a. Sumber dari PNBP USU
b. Sumber Lainnya
Total Biaya
I

Mengetahui
Dekan Fakultas Pertania ｾ＠

/
)

,.

ｄ｡ｲｭｾ＠

h

: Evaluasi Pemberian Biomassa Azolla
Terhadap Status Logam Berat Timbal
(Pb) pada tanah Inceptisol
: Pertanian
: Benny Hidayat, SP ., MP
:L
: 197606052010121001
:Assisten Ahli
:Pertanian/Agroekoteknologi
:081396675484

:n. Dr. Sofyan no.3 Kampus USU
Medan

: n. Selam ill No. 49 Medan
: Telp.061 8223570. Fax. 0 61 821 1924
:Rusdi Leidonald

--.--: Kampus FP USU Medan

--: Rp. 5000.000,-

.

: Rp. 5.000.000,Medan, Nopember 2012

ｋ･ｴｾ｡＠

-

Tim ｾ･ｮｲ［＠

(}

BennyHi:al,IMP

Prof. Dr. Ir.

f\.\S
NIP. 195601221986011001

NIP. 197606052010121001

II

DAFTARISI

Halaman
LEMBAR IDENTIT AS DAN PENGESAHAN .......................................................... ii
DAFT AR lSI ..................................................................................... .iii
RlNGKASAN DAN SUMMARY ............................................................................... iv
PRAKATA .................................................................................................................... v
DAFTAR TABEL ........................................................................................................ vi
DAFT AR GAMBAR/ILUSTRASI .............................................................................. vii
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................................ viii

I. PENDAHULUAN ........................................................................................................ 1

II. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN ............................................................ 3
III. TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................................... 4
IV. METODE PENELITIAN ........................................................................................ 9
V. HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................... 12
VI. KESrMPULAN DAN SARAN .............................................................................. 16

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................................... 17
LAMPIRAN ....................................................................................................................... .

Ill

RINGKASAN DAN SUMMARY

Ringkasan

Air sering tercemar oleh komponen-komponen an organik, diantaranya berbagai logam
berat. Timbal (Pb) Termasuk yang berbahaya secara sitemik pada tubuh manusia. Timbal (Pb)
banyak digunakan dalam berbagai keperluan , oleh karena itu diproduksi secara rutin dalam skala
industri. Penggunaan logam berat tersebut dalam berbagai keperluan sehari-hari berarti secara
langsung maupun tidak langsung, sengaja atau tidak sengaja telah mencemari lingkungan

perairan. J enis logam berat yang merupakan penyebab pencemaran terbesar adalah timbal.
Timbal banyak dijumpai pada tanah di daerah bekas pertambangan, buangan limbah industri, dan
paling banyak berasal dari penggunaan bahan TEL (Tetra Etyl Lead).Timbal bersifat
karsinogenik dan dapat menyebabkan mutasi serta terurai dalam jangka waktu yang lama dan
tokisisitasnya yang tidak berubah .
Pencemaran lingkungan perairan dapat atasi dengan dengan fitoremediasi, yaitu
menggunakan tumbuhan air yang memiliki kemampuan menyerap logam berat khususnya
Timbal (Pb).Tumbuhan air seperti azolla memiliki kemampuan menyerap Pb dalamjumlah yang
besar tanpa mengalami efek keracunan.

Summary

Azolla memiliki kemampuan dalam mengikat Pb dalam ikatan ionik dan kovalen
sehingga tidak terurai saat terdekomposisi dan juga dapat mereduksi ketersediaan Pb pada tanah
Inceptisol, interaksi azolla yang terakumulasi Pb dan Pemberian Pb pada beberapa taraf tidak
berpengaruh nyata dalam meningkatkan ketersedian Pb.

Ill

PRAKATA

Segala Puji bagi Allah S.W.T yang telah memberikan kesempatan saya untuk dapat
menyelesaikan Laporan akhir Penelitian Dosen Muda dana PNBP sesuai dengan waktu yang
telah ditentukan. Tulisan ini merupakan laporan penelitian yang didanai oleh Universitas
Sumatera Utara, sesuai dengan surat penugasan dalam rangka pelaksanaan program penelitian
do sen muda tahun anggaran 2012.
Azolla merupakan tanaman paku-pakuan yang sangat berguna bagi petani, khususnya
petani padi karena dapat mensuplay kebutuhan hara nitrogen bagi tanaman padi, tetapi

pemanfaatan tersebut semakin berkurang dan pengetahuan petani akan azolla pun telah hilang.
Disamping itu azolla juga dapat digunakan sebagai tumbuhan hiperakumulator karena memiliki
kemampuan yang tinggi dalam menyerap logam berat khususnya Pb. Laporan ini membuktikan
akan kemampuan azolla sebagai biosoprtion dalam menyerap logam berat, karena azollayang
mati tidak serta merta melepaskan logam berat yang dikandungnya.
Penulis menyadari banyaknya kelemahan dan kekurangan dalam segi isi penelitian dan
penulisan, untuk itu penulis menerima kritik dan saran derni perbaikan. Akhimya semoga
laporan ini dapat bermanfaat bagi penelitian dan pengembangan ilmu pengetahuan.

Hormat Saya

IV

DAFTAR TABEL

No.

Halaman_

Judul

l. Kandungan logam herat dalam tanah secara alamiah (J.Jg) .............................. 7
2. Pengaruh Pemherian hiomassa azolla terakumulasi Ph heherapa tarafpada pH .. 15
3. Pengaruh Pemherian Biomassa azolla pada tanah inceptisol yang tercemar Ph

Beberapa taraf terhadap pH tanah ....................................................... 16
4. Pengaruh Pemberian Biomassa azolla pada tanah inceptisol yang tercemar Pb
beberapa taraf terhadap Ph Total Tanah ................................................ 17
5. Pengaruh Pemberian Biomassa azolla pada tanah inceptisol yang tercemar Pb
beberapa taraf terhadap Pb Tersedia Tanah ............................................ 19

v

DAFTAR LAMPIRAN

No Judul

Halaman..

1. Data Pengaruh Pemberian Biomassa terakumulasi Pb terhadap pH tanah ................... l8

2. Data Pengaruh Pemberian Biomassa terakumulasi Pb terhadap

Bahan Organik tanah

..........................................................................................................19

3. Data Pengaruh Pemberian Biomassa Azolla terakumulasi Pb terhadap Pb Total tanah .... 20

4. Data Pengaruh Pemberian Biomassa Azolla terakumulasi Pb terhadap Pb Tersedia tanah
.......................................................................................................... 21

Vl

I. PENDAHULUAN
Air, tanah dan udara merupakan komponen penting dalam kehidupan manusia dan
seluruh ekosistem yang ada di alam. Meningkatnya kebutuhan manusia terhadap air dan tanah
telah banyak menyebabkan berbagai dampak negatif berupa pencemaran dan kerusakan
lingkungan. Berbagai aktivitas seperti industri, pertambangan dan transportasi telah pula banyak
rnemberikan kontribusi terhadap pencemaran udara. Pembangunan yang dilaksanakan selama ini
masih banyak menyisahkan permasalahan pencemaran lingkungan, yang berakibat terhadap
penurunan kualitas lingkungan hidup. Beberapa zat kimia yang terindikasi telah mencemari
lingkungan antara lain adalah logam berat, pestisida, bahan radioaktif, senyawa nitrat, nitrit.,
amoniak dan lain-lain.
Air sering tercemar oleh komponen-komponen an organik, diantaranya berbagai logarn
berat. Timbal (Pb) Termasuk yang berbahaya secara siternik pada tubuh manusia. Timbal (Pb)
banyak digunakan dalam berbagai keperluan , oleh karena itu diproduksi secara rutin dalam skala
industri. Penggunaan logam berat tersebut dalam berbagai keperluan sehari-hari berarti secara
langsung maupun tidak langsung, sengaja atau tidak sengaja telah mencemari lingkungan.
perairan.
Jenis logam berat yang merupakan penyebab pencemaran terbesar adalah timbal. Timbal
banyak dijumpai pada tanah di daerah bekas pertambangan, buangan limbah industri, dan paling
banyak berasal dari penggunaan bahan TEL (Tetra Etyl Lead) (Notodarmojo dkk., 2005). TEL
banyak terkandung dalam minyak bumi dan gas alam yang banyak digunakan Timbal bersifa1:
karsinogenik dan dapat menyebabkan mutasi serta terurai dalam jangka waktu yang lama dan
tokisisitasnya yang tidak berubah .
Pencemaran lingkungan perairan dapat atasi dengan dengan fitoremediasi, yaitu
menggunakan turnbuhan air yang memiliki kemampuan menyerap logam berat khususnya
Timbak (Pb).Tumbuhan air seperti azolla memiliki kemampuan menyerap Pb dalamjumlah yang;
besar tanpa mengalami efek keracunan (Hidayat, 2011 a) selain itu azolla juga dapat
menyumbangkan sejumlah Nitrogen yang sangat diperlukan tanaman terutama padi sawah pada
tanah saat terdekomposisi.
Azolla merupakan tanaman paku air mini yang berukuran 3-4cm yang hidup di daerahperairan. Tanaman ini dahulunya banyak dimanfaatkan, namun akhir-akhir ini sudah tidak
1

2
digunakan para petani khususnya petani padi di Indonesia. Azolla mampu bersimbiosis dengan
Cyanobacteria pemfiksasi N2. Simbiosis ini menyebabkan azolla mempunyai kualitas nutrisi
yang baik dan mampu menyediakan unsur N bagi tanah maupun air disekitarnya. Azolla segar
juga mempunyai kemampuan untuk mengakumulasi logam berat pada tinggi konsentrasi dari
media air. Hidayat(2011a) menyebutkan bahwa azolla dapat mengakumulasi Pb sebanyak 4680
ppm dengan nilai bioakumulasi sebesar 18,139.
Azolla yang terakumulasi logam berat kemudian akan terdekomposisi dan biomassa
azolla tersebut akan menjadi bahan organik yang melepaskan Nitrogen sebagai hara bagi
tanaman. Disisi lain proses dekomposisi azolla berpotensi dalam mengkhelat logam berat atau
sebagai sumber logam berat karena

melepaskan logam berat. Untuk itu perlu dilakukan

penelitian untuk mengetahui kemampuan biomassa azolla dalam menjerap logam berat dan
berapa besar reduksi Pb yang dihasilkan karena pemberian azolla pada tanah inceptisol

(,
j

rujuan Penelitian

1. Untuk mengetahui kemampuan biomassa azolla dalam mereduksi Pb pada tanah Inceptisol
yang dicemari logam berat
2. Untuk mengetahui ketersediaan Pb beberapa taraf pada pemberian biomassa azolla

3. Untuk mengetahui interaksi antara pemberian beberapa taraf biomassa azolla dan
konsentrasi Pb pada status Pb tersedia tanah Inceptisol.

Manfaat Penelitian
Azolla merupakan tanaman paku-pakuan yang besimbiosis dengan Anabaena azolla
yang mampu menfiksasi Nitrogen dari udara selain itu dapat juga sebagai

hiperkumulator

beberapa logam berat khususnya Pb, dengan penelitian ini diharapkan tidak ada keraguan dalam
pemanfaatan azolla sebagai penyerap logam berat karena terbukti tidak tetjadi pelepasan logrun

berat dari biomassa azolla setelah biomassa azolla terdekomposisi.

3

III. TINJAUAN PUSTAKA

Logam Berst Pada Tanah
Perkembangan dan pembangunan di Indonesia yang semakin meningkat baik dalam
bidang pertanian maupun industri akan sejalan dengan penigkatan residu atau hasil samping
berupa logam berat. Logam berat yang dihasilkan diantaranya adalah Cd, Hg, Pb, Zn,Cu, Ni dll.
Logam berat merupakan unsur logam yang mempunyai massa j_enis lebih besar dari 5 g/cm3 •
Logam berat dari residu pertanian maupun industri biasa dijumpai dalam jumlah yang kecil
namun sangat sulit teruarai sehingga dalam jangka waaktu tertentu akan terakumulasi dalam tubh
makhluk hidup yang meracuni makhluk hidup ( Montazeri et al, 201 0).
Logam berat Secara alami sangat banyak terkandung di dalam tanah, terutama tanah yang
berasal dari batuan induk tertentu seperti tanah ultramaflk (serpentin). Pencemaran logam berat
di lahan sekitar penambangan, industri dan pertanian akan sangat meningkatkan kandungan
logam berat didalam tanah karena residu maupun akibat tindakan dari kegiatan tersebut akan
dibuang ataupun di timbun didalam tanah. Dalam jumlah yang sedikit tanah dapat mengurai
logam berat, namun secara terus menerus tanah akan terakumulasi dan tercemar logam berat
tersebut (Priyanto dan Joko, 2010)
Tanah merupakan bagian dari siklus logam berat. Pembuangan limbah ke tanah apabila
melebihi kemampuan tanah dalam mencema limbah akan mengakibatkan pencemaran tanah.
J enis limbah yang potensial merusak lingkungan hidup adalah limbah yang termasuk dalarn
Bahan Beracun Berbahaya (B3) yang di dalamnya terdapat logam-logam berat. Logam bera-t
memasuki lingkungan tanah melalui penggunaan bahan kimia yaitu, penimbunan debu, hujan
atau pengendapan, pengikisan tanah dan limbah buangan (Montazeri et al, 2010).
Beberapa logam berat tersebut banyak digunakan dalam berbagai keperluan sehari-hari
dan secara langsung maupun tidak langsung dapat mencemari lingkungan dan apabila sudab
melebihi batas yang ditentukan berbahaya bagi kehidupan. Logam-logam berat yang berbahaya
yang sering mencemari lingkungan antara lain (Hg), (Pb), (As), (Cd), (Cu), dan (Ni). Logamlogam berat tersebut diketahui dapat terakumulasi di dalam tubuh suatu mikroorganisme, dan
tetap tinggal dalam jangka waktu lama sebagai racun (Supriyanto dkk., 2007).

4

5
rabel l. Kandungan Iogam berat dalam tanah secara alamiah (l.lg/g)

Logam

Kandungan (Rata-Rata) Kisaran Non Populasi
100·

5--3000

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: Montazeri et al, (20 10),

Timbal adalah sebuah unsur yang biasanya ditemukan di dalam batu - batuan,

ｴ｡ｮｾ＠

tumbuhan dan hewan. Timbal 95% bersifat anorganik danpada umumnya dalam bentuk garrun
anorganik yang umumnya kurang larut dalam air. Selebihnya berbentuk timbal organik. Timbal
organik ditemukan dalam bentuk senyawa Tetra Ethyl Lead (TEL) dan Tetra Methyl Lead
(TML). Jenis senyawa ini hampir tidak larut dalam air, namun dapat dengan mudah larut dalarn
pelarut organik misalnya dalam lipid. Waktu keberadaan timbal dipengaruhi oleh beberapa faktor
seperti arus angin dan curah hujan. Tirnbal tidak mengalami penguapan namun dapat ditemukan
di udara sebagai partikel. Karena tirnbal merupakan sebuah unsur maka tidak mengalami
degradasi (penguraian) dan tidak dapat dihancurkan (Sudarwin, 2008)
Logam Pb dapat mencemari udara, tanah, air, tumbuhan, hewan dan bahkan manusiaMasuknya Pb ke tubuh manusia dapat melalui pencemaan bersamaan dengan tumbuhan yang
biasa dikonsumsi manusia seperti padi, teh, dan sayur-sayuran. melaporkan bahwa beberapa jenis
sayuran yang ditanam di pinggir jalan di kota besar mengakumulasi Pb di daunnya. Selain
melalui pencemaan, Pb masuk ke tubuh manusia melalui sistem pernafasan. Sekitar 25-50.% Pb
akan diserap oleh paru-paru karena ukurannya yang kecil (< 0,5l.lffi) sehingga lebih mudab

diserap oleh alveoli (Ahmad, 1994).

6
Banyak dimanfaatkannya Pb oleh kehidupan manusia seperti sebagai bahan pembuat
baterai, amunisi, produk logam (logam lembaran, solder, dan pipa),
(penangkal radiasi dan alat bedah), cat,

perlengkapan medis

keramik, peralatan kegiatan ilmiah!praktek (papan

sirkuit/CB untuk komputer) untuk campuran minyak bahan - bahan untuk meningkatkan nilai
oktan. Selai itu Pb juga penyurnbang polusi terbesar di udara adalah sektor transportasi, yang
diakibatkan oleh penggunaan Pb sebagai zat aditif untuk meningkatkan bilangan oktan pada
bahan bakar. Mengingat sebagian besar Pb dalam BBM (70-80%) akan dikeluarkan sebagai
partikulat ke udara (Francis, 1994).
Logam Pb sangat beracun dan tidak dibutuhkan oleh manusia, sehingga bila makanan
tercemar oleh logam tersebut, tubuh akan mengeluarkannya. Di dalam tubuh manusia, logam Pb
bisa rnenghambat aktivitas enzim yang terlibat dalam pembentukan hemoglobin (Hb) dan
sebagian kecillogarn Pb dieksresikan lewat urin atau feses karena sebagian terikat oleh protein,
sedangkan sebagian lagi terakumulasi dalam ginjal, hati, kuku, jaringan lemak, dan rambut.
Keracunan timbal kronik menirnbulkan gejala seperti depresi, sakit kepala, sulit berkonsentrasi,
gelisah, daya ingat me nurun, sulit tidur, halusinasi dan kelemahan otot. Susunan saraf pusat
merupakan organ sasaran utama timbal. (Widowati, 2008).

Potensi Azolla Sebagai Biosorpsi Logam berat
Azolla adalah asal kata dari bahasa latin yaitu azollaceae, yang merupakan tumbuhan
paku air yang terrnasuk ordo Salviniales, famili Azollaceae. dan mempunyai enarn spesies.
Sangat mudah berkembang terkadang dianggap petani sebagai gulma atau limbah pertanian di
daerah Sumatera umumnya disebut kiambang. Azolla pada daerah persawahan akan
mengambang diatas perrnukaan air dan bila air surut akan menempel pada tanah yang lembab.
Pemanfatan azolla sebagai pupuk pengganti urea telah banyak dilaporkan oleh karena dapat
mengikat nitrogen yang cukup besar. Azolla sudah berabad-abad digunakan di Cina dan Vietnant
sebagai sumber N bagi padi sawah, ternyata azolla juga berpotensi sebagai agen fitoremediasi
logarn berat. Spesies yang banyak terdapat di Indonesia terutarna di pulau Jawa adalab
Azolla.pinnata, dan biasa tumbuh bersama-sarna padi di sawah (Hidayat, 201la).
Azolla dapat tumbuh pada kondisi yang lembab dan akan mati pada keadaan kering.
Azolla dapat tumbuh optimum pada suhu 20-30°C dan pada pH 5,5-7. Azolla rnasih dapat
tumbuh pada pH 3,5-10. Pertumbuhan azolla akan terhambat pada suhu 45°C. Dalar:n

7
kondisi tersebut azolla dapat tumbuh optimal dan dapat memberi sumbangan N pada lahan
sawah mencapai 450 KgN/Ha!Tahun. Sehingga azolla hanya sedikit membutuhkan N dari

lingkungan namun membutuhkan unsur hara lain yang cukup banyak: seperti P,K,Ca, Mg, dll. P
merupakan

unsure yang menjdai

factor

pembatasperturnbuhan azolla.

Kekurangan P

mengakibatkan pertumbuhan azolla terhambat, tanaman akan berwarna merah dan akarnya
melengkung (Hanafiah, dkk, 2009)
Azolla berpotensi sebagai hiperakurnlator pada logam Pb, hal ini dapat dilihat dari besarnya

nilai bioakurnulasi yaitu sebesar 18.139 artinya konsentrasi logam pada azolla lebih tinggi 18.139
lca1i dari media tanaman (air) tanpa mengalami efektoksisitas. Nilai Biokonsentrasi belum dapat
diketahui karena kecilnya bobo untuk akar dan daun yang dihasilkan hila dilakukan pernisahan
sehingga tidak: dilakukan, tetapi pada Cu dan Cd masih diperlukan penelitian level konsentrasi
maksimurn bagi pertumbuhan azolla sehingga tidak mengalarni efek leta! (toksisitas) Ｈｈｩ､｡ｹｾ＠

2011a). Azolla memilki adaptasi yang tinggi pada konsentrasi Pb, yang cukup tinggi.
Pertumbuhan azolla pada kosentrasi Pb 50 ppm lebih baik dibandingkan pada Pb 0 ppm, dimana
azolla menyerap Pb pada Daun 5.5 ppm dan pada akar 18.2 ppm. Azolla yang di biakan pada air
tailingjustru mampu menyerap Pb pada daun hingga 94 ppm (Juhaeti dan Syarif, 2003).
Metode biosorpsi sering memberikan hasil yang lebih baik dari karbon aktif dan alami
zeolit dan sebanding dengan ion sintetik resin pertukaran Penghapusan ion logam berat (Pb 2
2

2

+-,

2

Cd +, Cu + dan Zn +} dikurnpulkan A.filiculoides. Para serapan maksimum kapasitas Pb, Cd, Cu
dan Zn ion _pada sawah A.filiculoides pada kondisi yang optimal masing-masing sekitar 228, 86

62 dan 48 mg I g (biomassa azolla) ( Ganji, dkk., 2005). Cohen-Shoel dkk.,(2011) mengatakan
bahwa biomasssa azolla berpotensi sebagai biofiltrasi senyawa beracun dan memberikan ikatan
yang kuat pada pertukaran kation.

IV. METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan di rumah kaca dan laboratorium kimialkesuburan tanah fakultas
pertanian USU. Bahan yang digunakan adalah inokulan azolla koleksi lab.biologi tanah FP
USU, tanah Inceptisol, Pb acetat, Pupuk majemuk dan air sumur bor. Alat yang digunakan
adalah ember untuk pertumbuahan azolla, polibag, oven, pH meter, AAS .
Metode percobaan yang dilakukan pada penelitian ini adalah rancangan acak kelompok
Faktorial dengan 3 ulangan. Faktor perlakuan yaitu:
1. Faktor pemberian Biomassa azolla terakumulasi Pb (B)
a. Pemberian 0 g
b. Pemberian 15 g
c. Pemberian 30 g
2. Faktor Tanah tercemar Logam berat (L)
a. Tanah i:anpa pemberian logam berat (LO)
b. Tanah dengan 150 ppm Pb
c. Tanah dengan 300 ppm Pb
Sehingga di peroleh 9 kombinasi perlakuan.
Analisis global di gunakan uji F pada taraf 95% kemudian dilanjutkan dengan uji Duncan untuk:
analisis parsial.
Pelaksanaan Penelitian
Persiapan Media

Media yang digunakan untuk memperbanyak azolla adalah tanah inseptisol dari lahan
percobaan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, kemudian ember diisi tanah sebanyak
10 kg. Kemudian digenangi air setinggi 5 em dari permukaan tanah.
Media untuk pengujian biomassa azolla dalam mengkhelat logam berat yang digunakan
adalah tanah inseptisol dari lahan percobaan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera UtaraTanah tersebut diisi sebanyak ± 1 kg dalam polibag sebanyak 18 sampel. Kemudian tanah
tersebut diberikan logam berat sesuai dengan perlakuan.
Persiapan Azolla

Setelah media disiapkan kemudian azolla diperbanyak dengan mengambil 30 g inokulan
dan diletakkan di media yang disediakan, Kemudian diaklimatisasi, untuk mempercepat
8

9

pertumbuhan azolla diberikan pupuk majemuk Grow More (5:30:30), dua mmggu sekali
sebanyak 100 ppm setiap embemya. Kemudian dihitung kadar air azolla untuk mengetahui dosis
biomassa azolla yang akan diberikan pada penelitian ini.
Setelah azolla diperbanyak, kemudian dilakukan pemberian logam berat Pb pada media
cair

sebanyak 70 ppm. Kemudian dibiarkan selama seminggu sehingga azolla terakurnulasi

logam berat tersebut.

Analisis Awal
Analisis awal dilakukan pada azolla yang telah diaklimatisasi dan terakumulasi logam
berat sebelum biomassa azolla diberikan kedalam tanah.

Pemberian biomassa azolla
Pemberian biomassa azolla yang telah terakumulasi logam berat kedalam tanah,
dilakukan dengan cara membenamkan biomassa azolla sebanyak perlakuan kedalam tanah yang
sudah disiapkan kemudian di biarkan selama dua minggu.

Analisis Tanah
Setelah seminggu dilakukan pengamatan logam berat Pb pada tanah menggunakan
ekstraktan O,lM HCl dari setiap perlakuan di Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah.

Parameter yang Diamati
Parameter yang diamati dari penelitian ini adalah:
-

pH (H20) tanah menggunakan metode elektrometri

-

Kandungan Bahan Organik dengan Destruksi Basah (K2Cr207)

-

Pb total Tanah menggunakan AAS

-

Pb tersedia Tanah Menggunakan AAS

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

J»engaruh Pemherian ·Biomassa azoUa terakumulasi Ph pada tanah inceptisol yang
tercemar Ph terhadap pH tanah
Pemberian biomassa azolla yang terakumulasi Pb pada tanah inceptisol yang tercemar Pb pada
beberapa taraf rnemberikan pengaruh nyata pada perubaban pH, dan dapat dilihat bahwa pengaruh itu
berasal dari pemberian konsentrasi Pb. Sedangkan pemberian azolla yang terakumulasi Pb tidak
berpengaruh pada perubahan pH, dan interaksi antara azolla dan pemberian Pb tidak memberikan
pengaruh yang nyata.
Pada tabel di bawah ini dapat dilihat bahwa pH terendah pada perlakuan tanpa biomassa azolla
(BOLl) yaitu sebesar 5.45 dan yang tertinggi pada perlakuan B2LO yaitu sebesar 5.77.

Tabel 2. Pengaruh Pemberian biomassa azolla terakumulasi Pb beberapa taraf pada pH tanah

Perlakuan

LO

Ll

L2

Rataan

BO

5.67ab

5.45a

5.52ab

5.55a

Bl

5.76ab

5.49a

5.64ab

5.63a

B2

5.77c

5.56ab

5.68c

5.67a

Rataan

5.73b

5.50a

5.6la

Ket :Angka yang diilcuti hurufyang sama ticfak berbeda nyata pada ujT Duncan taraf5%'

Perlakuan Pb pada beberapa taraf pemberian biomassa azolla juga memberikan pengarub
nyata pada penurunan pH, pada tabel diatas dapat dilihat bahwa pH terendah pada perlakuan L 1
sebesar 5.50 walaupun tidak berbeda nyata pada perlakuan L2 (5.61), dan pH tertinggi pada
perlakuan tanpa pemberian azolla. Azolla adalah tumbuhan pakuan yang cepat terdekomposisi
karena mengandung hampir 80% air (Hidayat 2001,a) dekomposis dari biomassa azolla
mengeluarkan asam-asam organik yang menjadikan pH tanah menuju netral menandakan akhir
dari proses dekomposisi, adanya logam berat Pb pada tanah inceptisol dikhelat asam- asarn
organik rnembentuk ikatan organometalik sehingga mempengaruhi pH tanah.

10

11
Pengaruh Pemberian Biomassa azolla pada tanah inceptisol yang tercemar Pb tef'hadap
Bahan Organik Tanah
Pada Tabel di bawah ini dapat kita lihat Pemberian biomassa azolla pada beberapa taraf
akumulasi logam berat pada tanah memberikan pengaruh yang sangat nyata pada peningkatan
bahan organik pada taraf 5%. Nilai bahan organik tertinggi pada perlakuan B2LO (3.06) yaitu
dengan pemberian biomassa azolla sebesar 30 g tanpa logam berat, dan nilai terendah tanpa
pemberian biomassa azolla (BOLl) sebesar 2.13.
Pada tabel ini juga dapat dilihat peranan biomassa azolla dalam meningkatkan persentase
bahan organik pada tanah inceptisol, yang tertinggi dengan pemberian 30 g biomassa azolla
dengan nilai rata-rata 2.96. Pada tebel juga terlihat interaksi antara biomassa azolla dan
pemberian beberapa konsentrasi Pb berpengaruh nyata pada peningkatan persentase bahan
organik. Artinya pemberian biomassa azolla dapat mengatasi peningkatan konsentrasi Pb hingga
300 ppm.
Tabel 3. Pengaruh Pemberian Biomassa azalia pada tanah inceptisol yang tercemar Pb
Beberapa- t-afaf. terhadap. Bahan ｏｲｧ｡ｮｾｫ＠

tanah

Perlakuan

LO

L1

L2

Rataan

BO

2.68c

2.13a

2.6lb

2.47a

Bl

2.86c

2.55b

2.89c

2.77b

B2

3.06d

2.88c

2.93c

2.96c

Rataan

2.87b

2.52a

2.81b

Ket :Angka yang diikuti hurufyang sama tidak berbeda nyata pada uji Duncan taraf 5%
Biomassa azalia yang terdekomposisi menjadi bahan organik tanah yang mengeluarkan asam -asru:n
organik seperti asam humat dan Fulvat dan sejumlah asam aromatik dan mungkin polifenol,

､ｩｪｾｲ｡ｰ＠

oleh

tanah dan akan berperan sebagai agent dalam pengkhelatan logam berat (Goenadi, 1983)

Pengaruh pemberian biomassa azoUa terakumulasi Pb pada Pb total tanah
Dari Tabel dibawah ini dapat kita lihat bahwa biomassa azolla berpengaruh secara nyata pada
konsentrasi Pb total tanah. Pada tabel' dl bawah ini juga d'apat kita lihat bahwa Nilai Pb teringgi pada
perlakuan B2L2 yaitu sebesar 45 L23 ppm dan terendah tanpa tanpa pemberian biomasssa azolla (BCJ)

12
sebesar 97.78 ppm. Secara umum pemberian

biomassa azolla terakumulai Pb dapat meningkatkan

lconsentrasi Pb, dengan nilai tertinggi pada pemberian 30 g biomassa azolla, tetapi tidak berpengaruh
!l.yata pada pemberian 15 g biomassa azolla.
Tabel 4. Pengaruh Pemberian Biomassa azalia pada tanah inceptisol yang tercemar Pb
beberapa taraf terhadap Pb Total Tanah

Perlakuan

LO

L1

L2

BO

97.78a

280.44c

316.42c

231.55a

Bl

176.89b

323.1lc

322.49c

274.16b

B2

273.63c

339.82d

451.23e

354.89b

Rataan

182.76a

314.46b

363.38c

Rataan

ICet :Angka yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata pada uji Duncan taraf 5%
Pemberian Pb pada berbagai konsentrasi nyata meningkatkan Pb total tanah pada berbagai
pemf>eri"an f>1omassa azalia, niiai" rataan Pb totaf tertfuggf pada pem&erian konsentrasf PO

J(J(J

ppm (LZ)

sebesar 363.38 ppm. Dari tabel dapat di lihat bahwa pemberian biomassa azolla mampu mereduksi Pb
totaf pada tanafi sefiingga tiaak memoerikan pengarun yang nyata pada 2 tarafpemberian Pb pacfa tanaft
inceptisol. Hal ini menunjukkan peranan azolla ｳ･｢｡ｾｩ＠

bahan ｯｲｾ｡ｮｩｫ＠

＾Ｇ｡ｮｾ＠

ｭ･ｮｾ｡ｳｩｬ＠

asam- asaiil

organik yang dapat membentuk ikatan organo metallk yang dapat mengikat logam berat.

Pengaruh Pemberian biomassa azolla terakumulasi Pb pada Pb tersedia tanah
Perlakuan pemberian biomassa azolla dan beberapa taraf konsentrasi berpengaruh nyata terhadap
peningkatan Pb tersedia pada tanah Inceptisol, tetapi peningkatan ini disebabkan karena meningkatnya
konsentrasi Pb bukan karena pemberian biomassa azolla yang terakumulasi Pb , dan interaksi antara
biomassa azolla dan pemberian beberapa tarafPb tidak nyata meningkatkan ketersedian Pb tanah.
Tabel 5. Pengaruh Pemberian Biomassa azolla pada tanah inceptisol yang tercemar Pb
beberapa taraf terhadap Pb Tersedia Tanah

Perlakuan

LO

L1

L2

Rataan

BO

15.65a

136.29c

170.91c

107.62b

Bl

72.57a

127.52bc

179.04c

126.38b

B2

88.83b

90.58a

159.14c

112.85b

Rataan

59.02a

118.10b 169.70c

Ket :Angka yang diikuti hurufyang sama tidak berbeda nyata pada uji Duncan taraf 5%

13

Dari tabel diatas dapat kita lihat bahwa Pb tersedia tertinggi pada perlakuan biomassa
azolla 15g (B1L2) sebesar 179.04 ppm, dan nilai terendah pada perlakuan tanpa azolla (BOLO)
sebesar 15.65 ppm. Hal ini menunjukkan bahwa biomassa azolla merniliki kemampuan dalam
mengikat Pb dengan ik:atan ionik dan kovalen buk:an hanya oleh ikatan hidrogen yang akan
terlepas oleh proses dekomposisi (Goenadi, 1983).

VI. KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan
1. Pernberian biomassa azolla tidak berpengaruh nyata pada perubahan pH tanah pada
tanah terkontarninasi Pb beberapa taraf konsentrasi
2. Pemberian biomassa azolla berpengaruh nyata kepada peningk:atan persentase bahan
organik dan konsentrasi Pb beberapa taraf
3. Pernberian biomassa azolla terakumulasi Pb berpengaruh nyata kepada peningkatan Pb
total Tanah
4. Pernberian biomassa

azolla terakurnulasi Pb tidak berpengaruh nyata

kepada

peningkatan Pb tersedia Tanah
5. Interaksi antara biomassa azolla yang terakumulasi logam berat dan pernberian beberapa
konsentrasi Pb tidak berpengaruh nyata pada peningkatan Pb tersedia tanah.

Saran

Agar penelitian ini dilanjutkan dengan analisis faktor-faktor yang menentukan ketersedian Pb
pada tanah, khususnya pada tanah sawah dengan perlakuan berbagai bahan organik

14

DAFTAR PUSTAKA

Alloway, B.J. (editor), (1995). Heavy Metals in Soils. Hal 39-57, 206-223, Blackie Academic &
Professional. Glasgow.
Eryani, A., 2006. Uji ToksisitasHasil remediasi Lumpur Minyak Terhadap Bunga Matahari
(Hellianthus annus L.). Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Ganji M T, Khosravi, M and Rakhshaee R. Biosorption of Pb, Cd, Cu and Zn from the
wastewater by treated Azalia filiculoides with H202/MgCl2 Department of Applied
Chemistry, Islamic Azad University, Rasht Branch, Rasht, Iran
Goenadi., DH., 1983. Interaksi Mineral Tanah Dengan Bahan Organik Alami dan Mikroba.
Institut Pertanian Bogor. Bogor
Hidayat, B., 201la. Skrining Tumbuhan air Hiperakumulator. Topik khusus I, Program Doktor
Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
Hidayat, B., 2011 b. Potensi Azolla sebagai Tumbuhan Hiperakumulator. Topik Khusus IL
Program Doktor Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
Kurnia, U., Husen S., Saraswati, R., dan Nurjaya, 2004, Teknologi Pengendalian Pencemaran.
Tanah Sawah, dalam Tanah Sawah dan Teknologi Pengelolaannya. Ed. Agus F., dkk,
Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Departemen Pertanian.
Liao, S.W. & Chang, W.L. 2004. Heavy Metal Phytoremediation by Water Hyacinth at:
Constructed Wetlands in Taiwan, J. Aquat. Plant Manage.42, (Online), (diakses 8
Maret 2008).
Liu Zhi-Juang. 1985. Oxidation-Reduction Potensial in Phisical Chemistry of Paddy Soil. EdMuslimah, 2007. Karakteristik Dan Pengelolaan Tnah sawah yang Terkena Bencana
Tsunami setelah 2.5 Tahun, USU e-Repesit-0ry. Medan,
Mengel, Dr. Konrad and E. A. Kirby. 1978. Principles of Plant Nutrition. 3rd ed.Intemational
Potash Institute. P.O. Box, CH-3048 Worblaufen- Bern/Switzerland. 655 p.
Muslimah, 2007., Karakteristik Dan Pengelolaan Tnah sawah yang Terkena Bencana Tsunami
setelah 2.5 Tahun, USU e-Repository. Medan
Sudarwin. 2008. Analisis spasial pencemaran logam berat (pb dan cd) pada sedimen aliran
sungai Dari tempat pembuangan akhir (tpa) Sampah jatibarang semarang. Universitas
Diponegoro Semarang hal 54.

15

Lampiran 4. Data Pengaruh Pemberian Biomassa Azolla Terakumulasi Pb terhadap
Pb Tersedia tanah

Perrakuan
BOLO
BlLO
B2LO
BOLl
Blll
B2Ll
BOU
B1L2
B2L2

Total

Blok
I

II

11.316

22.009

53.809
74.909
156.98
169.365
76.249
253.796
191.521
143.88
1131.83

80.509
115.92
144.128
97.515
111.043
107.797
144.011
173.724
996.66

Total

Rata an

13.629
83.396
75.666
107.757
115.666
84.462
151.145
201.592
159.818
993.13

46.95
217.71
266.50
408.87
382.55
271.75
512.74
537.12
477.42
3121.61

15.65
72.57
88.83
136.29
127.52
90.58
170.91
179.04
159.14

Fh.
0.60
7.32
23.6g
0.72

F.05
3.63
2.59
3.63
3.63

2.42

3.01

Ill

db

1K

ICT

2
8

1389.60

694.80

68200.73

8525.09

2
2

55210.73 27605.36
1686.53
843.27

interaksi
Gal at
Total

4
16
26

11303.47
18645.29
88235.61

KK {%) =

29.53

SK
Blok
komb
[.

B
JK

2825.87
1165.33

19

F.Ol
6.23
3.89
6.ZZ

6.22
4.77

Lampiran 3. Data Pengaruh Pemberian Biomassa Azolla Terakumulasi Pb terhadap
Pb Total tanah

Perlakuan
BOLO
BlLO
B2LO
BOLl
B1L1
B2L1
BOl2·
Bll2
B2Ll
Total

Blok
I

93.507
162.377
247.418
299.533
263.877
299.533
301.412
274.914
401.565
2344.14

db

Tatar

Rata an

313.383
445.179
2601.71

293 .34
530.66
820.88
841.32
969.34
1019.45
949.27
967.46
1353.70
7745.42

97 .78
176.89
273.63
280.44
323.11
339.82
316.42
322.49
451.23

KT

Fn

F.Ol
6.23

Ill

II

108.314
181.141
330.892
278.312
321.322
349.409
344.061
379.163
506.959
2799.57

91.52
187.141
242.566
263.478
384.139
370.509
ＳＰＮＷｾＵ＠

Blok

2

JK
11589.52

5794.76

5.55

F.05
3.63

komb

8

244027.56

30503.44

29.21

2.59

3.89

L

2
2

157077.57
70641.38

78538.78
35320.69

75.2a
33.82

3.63
3.63

6.22
6.22

4
16
26

16308.61
16709.37
272326.44

4077.15
1044.34

3.90

3.01

4.77

SK.

B
JK

interaksi
Gal at
Total
KK (%)

=

11.27

18

Lampiran 2. Data Pengaruh Pemberian Biomassa Terakumulasi Pb terhadap
Bahan Organik tanah

f1erlal