5
The Excellence Research UNIVERSITAS UDAYANA 2011 108 BIOREMEDIASI IN-SITU LAHAN TERCEMAR PESTISIDA OLEH MIKROBA YANG ADA PADA KOMPOS Yohanes Setiyo 1 , Ida Bagus Wayan Gunam 2 , Ida Bagus Putu Gunadnya 1 , I Wayan Tika 1 1 Jurusan Teknik Pertanian, 2 Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana ABSTRACT Bioremediation process at field or ex-situ with organic fertilizer such as compost was very efficient, because micro-organism that naturally present in compost could degrade amount of pesticide residue in the soil. Compost as an organic fertilizer could improve the physical, chemical, and biological characteristics of the soil in a certain way so that soil mineral was available for plant. The special aim of this research was to optimize the bioremediation process for degradation of pesticide residues at Bedugul Agro-tourism Area so that organic farming system will be sustain. Compost-fertilized demonstration-plot was cultivated with horticultural plants, such as strawberry, carrot, lettuce; etc was very efficient in decomposing Dithane-45 pesticide residue. Twelve tons of compost for one hectare of cultivated land could change the soil porosity and its value became to 25%. Based on C/N, and pH, it could be concluded that better solution for bioremediation of pesticide residue problem was by giving mixed-compost in horticulture cultivation. Deviation of pH in bioremediation process was 0.22, and pH in-situ bioremediation process was between 6.9 and 7.12 or neutral pH, in this condition micro-organism would be effective in degrading pesticide residue. Bioremediation process on pesticide residue of Dithane M-45 at horticulture cultivation demplot with 3.6 g/l/20 m 2 spraying dosages took place perfectly, which was showed by parameters on development of micro-organism population and the amount of pesticide residues. Pesticide residue of each spraying dosages was 0.25-1.7% at 35 days or this values were under 0.003 ppm. The amount of microbial at the beginning of bioremediation, nutrient availability in the compost, compost porosity, soil relative humidity, and soil pH and temperature supported the optimum bioremediation process. Coarse micro-organism identification indicated that actinomycetes group dominated the bioremediation process when soil relative humidity was low, under 30%. But, when soil relative humidity was above 30% then group of bacteria replaced activities of actinomycetes. Keyword : pestiside residue, mixed compost, bioremediation process PENDAHULUAN Bedugul adalah salah satu kawasan wisata andalan di pulau Bali dan sebagai penghasil sayuran maupun buah-buahan yang dikonsumsi oleh wisatawan serta masyarakat Bali pada umumnya. Pencemaran lahan pertanian di Bedugul sebagai akibat penggunaan insektisida secara tidak langsung memberikan dampak bagi kesehatan wisatawan dan masyarakat Bali, sebab saat ini belum dikembangkan sistim penjaminan mutu produk hortikultura. Penggunaan pestisida dalam produksi hortikultura di kawasan wisata Bedugul tidak dapat dihindarkan. Hal ini dilakukan agar gagal panen dapat direduksi sehingga petani tetap meraih keuntungan maksimal. Dampak negatip dari aktivitas penggunaan pestisida adalah (1) hortikultura hasil panenan masih mengandung pestisida, (2) ekosistem lahan pertanian tercemar, (3) dan ekosistem perairan danau Buyan tercemar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa keragaman populasi mikroorganisme tanah pada lahan pertanaman kubis ditentukan oleh intensitas penggunaan pestisida. Semakin intensif aplikasi pestisida pada suatu lahan berpengaruh nyata terhadap kandungan C-organik dan N-total tanah. Menurut Tengkano, 1992, tanah dengan aplikasi tiga jenis pestisida mempunyai kandungan C-organik 2,81% dan N-total 0,19%. Bioremidiasi in situ menggunakan pupuk organik kompos sangat efektif, karena mikroorganisme dalam pada kompos akan mampu mendegradasi residu pestisida dalam tanah (Indrayani, 2006). Selain itu kompos mampu memperbaiki sifat fisik tanah (Setiyo et al., 2009), sifat biologis dan sifat kimia tanah untuk peningkatan kesuburan tanah (Pare et al., 1999; Kondo dan Yasuda, 2003). Pertanian organik penting dikembangkan agar pertiwi atau tanah Bali terhindar dari kerusakan akibat penggunaan zat-zat kimia. Alam Bali relatif kecil, apa pun aktivitas yang dilakukan mesti mampu menekan kerusakan lingkungan. Agar alam tidak tercemar zat- zat kimia, sudah saatnya masyarakat mengembangkan pertanian organik, (Suprapta, 2007). Tujuan penelitian adalah mengoptimalkan proses bioremidiasi dengan metode pemupukan menggunakan kompos di kawasan agrowisata Bedugul, sebagai

BIOREMEDIASI IN-SITU LAHAN TERCEMAR PESTISIDA OLEH … · Sampel tanah untuk pengamatan populasi mikroba diambil pada lima titik untuk masing-masing demplot pada ke dalaman 0-5 cm

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: BIOREMEDIASI IN-SITU LAHAN TERCEMAR PESTISIDA OLEH … · Sampel tanah untuk pengamatan populasi mikroba diambil pada lima titik untuk masing-masing demplot pada ke dalaman 0-5 cm

The Excellence Research UNIVERSITAS UDAYANA 2011 108

BIOREMEDIASI IN-SITU LAHAN TERCEMAR PESTISIDA OLEH MIKROBAYANG ADA PADA KOMPOS

Yohanes Setiyo1, Ida Bagus Wayan Gunam2, Ida Bagus Putu Gunadnya1, I Wayan Tika1

1Jurusan Teknik Pertanian, 2Jurusan Teknologi Industri Pertanian,Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana

ABSTRACT

Bioremediation process at fi eld or ex-situ with organic fertilizer such as compost was very effi cient, because micro-organism that naturally present in compost could degrade amount of pesticide residue in the soil. Compost as an organic fertilizer could improve the physical, chemical, and biological characteristics of the soil in a certain way so that soil mineral was available for plant. The special aim of this research was to optimize the bioremediation process for degradation of pesticide residues at Bedugul Agro-tourism Area so that organic farming system will be sustain. Compost-fertilized demonstration-plot was cultivated with horticultural plants, such as strawberry, carrot, lettuce; etc was very effi cient in decomposing Dithane-45 pesticide residue. Twelve tons of compost for one hectare of cultivated land could change the soil porosity and its value became to 25%.

Based on C/N, and pH, it could be concluded that better solution for bioremediation of pesticide residue problem was by giving mixed-compost in horticulture cultivation. Deviation of pH in bioremediation process was 0.22, and pH in-situ bioremediation process was between 6.9 and 7.12 or neutral pH, in this condition micro-organism would be effective in degrading pesticide residue. Bioremediation process on pesticide residue of Dithane M-45 at horticulture cultivation demplot with 3.6 g/l/20 m2 spraying dosages took place perfectly, which was showed by parameters on development of micro-organism population and the amount of pesticide residues. Pesticide residue of each spraying dosages was 0.25-1.7% at 35 days or this values were under 0.003 ppm.

The amount of microbial at the beginning of bioremediation, nutrient availability in the compost, compost porosity, soil relative humidity, and soil pH and temperature supported the optimum bioremediation process. Coarse micro-organism identifi cation indicated that actinomycetes group dominated the bioremediation process when soil relative humidity was low, under 30%. But, when soil relative humidity was above 30% then group of bacteria replaced activities of actinomycetes.

Keyword : pestiside residue, mixed compost, bioremediation process

PENDAHULUAN

Bedugul adalah salah satu kawasan wisata andalan di pulau Bali dan sebagai penghasil sayuran maupun buah-buahan yang dikonsumsi oleh wisatawan serta masyarakat Bali pada umumnya. Pencemaran lahan pertanian di Bedugul sebagai akibat penggunaan insektisida secara tidak langsung memberikan dampak bagi kesehatan wisatawan dan masyarakat Bali, sebab saat ini belum dikembangkan sistim penjaminan mutu produk hortikultura.

Penggunaan pestisida dalam produksi hortikultura di kawasan wisata Bedugul tidak dapat dihindarkan. Hal ini dilakukan agar gagal panen dapat direduksi sehingga petani tetap meraih keuntungan maksimal. Dampak negatip dari aktivitas penggunaan pestisida adalah (1) hortikultura hasil panenan masih mengandung pestisida, (2) ekosistem lahan pertanian tercemar, (3) dan ekosistem perairan danau Buyan tercemar.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa keragaman populasi mikroorganisme tanah pada lahan pertanaman kubis ditentukan oleh intensitas penggunaan pestisida. Semakin intensif aplikasi pestisida pada suatu lahan berpengaruh nyata terhadap kandungan C-organik dan N-total tanah. Menurut Tengkano, 1992, tanah dengan aplikasi tiga jenis pestisida mempunyai kandungan C-organik 2,81% dan N-total 0,19%.

Bioremidiasi in situ menggunakan pupuk organik kompos sangat efektif, karena mikroorganisme dalam pada kompos akan mampu mendegradasi residu pestisida dalam tanah (Indrayani, 2006). Selain itu kompos mampu memperbaiki sifat fi sik tanah (Setiyo et al., 2009), sifat biologis dan sifat kimia tanah untuk peningkatan kesuburan tanah (Pare et al., 1999; Kondo dan Yasuda, 2003).

Pertanian organik penting dikembangkan agar pertiwi atau tanah Bali terhindar dari kerusakan akibat penggunaan zat-zat kimia. Alam Bali relatif kecil, apa pun aktivitas yang dilakukan mesti mampu menekan kerusakan lingkungan. Agar alam tidak tercemar zat-zat kimia, sudah saatnya masyarakat mengembangkan pertanian organik, (Suprapta, 2007).

Tujuan penelitian adalah mengoptimalkan proses bioremidiasi dengan metode pemupukan menggunakan kompos di kawasan agrowisata Bedugul, sebagai

Page 2: BIOREMEDIASI IN-SITU LAHAN TERCEMAR PESTISIDA OLEH … · Sampel tanah untuk pengamatan populasi mikroba diambil pada lima titik untuk masing-masing demplot pada ke dalaman 0-5 cm

The Excellence Research UNIVERSITAS UDAYANA 2011 109

upaya mempertahankan sistim pertanian organik berkelanjutan (sustainable organic farming system) yang mampu meningkatkan kualitas dan daya saing produk hortikultura.

METODE PENELITIAN

Bahan Penelitian

Bahan untuk penelitian di demplot lahan milik UD Sila Artha adalah : benih tanaman (wortel, sawi, strowberi, dan tomat), kompos kotoran sapi terfermentasi, kompos bokasi, kompos sampah organik perkotaan, kompos campuran dan pestisida Dithane M-45. Bahan untuk uji perkembangbiakan bakteri dan kapang pada proses pengomposan adalah nutrient agar (NA), potato dextrose agar (PDA) dan aquades.

Prosedur Penelitian

Penelitian meliputi kajian terhadap dinamika populasi mikroba jenis kapang dan bakteri di lahan yang dibudidayakan Sawi, Strowberi, Selada, Tomat dan Wortel dan disemprot pestisida jenis dithane M-45. Dosis penyemprotan pestisida adalah 3.6 g/l/20 m2 (dosis tinggi). Sampel tanah untuk pengamatan populasi mikroba diambil pada lima titik untuk masing-masing demplot pada ke dalaman 0-5 cm dan 5 – 10 cm dari permukaan tanah. Untuk pengamatan konsentrasi pestisida yang dapat didegradasi, pengambilan sampel tanah pada 0, 2, 4, 7, 15, 30, 45, dan 60 hari dari waktu penyemprotan pestisida.

Analisis populasi bakteri dilakukan dengan metode TPC pada media PCA. Pembuatan PCA dengan melarutkan 15 g agar, 1 g dextrosa, 5 tripton, 1.5 g yeast ke dalam 1000 ml aquadest. Larutan tersebut dipanaskan sambil diaduk dengan magnetic stirer sampai mendidih dan homogen. Selanjutnya larutan disterilisasi dalam autoclave pada suhu 121oC selama 15 menit. Setelah agak dingin dituangkan ke dalam cawan petri steril ± 15 – 20 ml dan didinginkan. Setelah padat cawan petri ditutup dalam posisi terbalik.

Metode TPC dilakukan dengan melarutkan 1 g sampel dengan 9 ml NaCL faali (0.9%) ke dalam tabung reaksi. Larutan ini pengencerannya 10-1 dan pengenceran dilakukan sampai 10-6. Setiap kali melakuan pengenceran larutan diaduk menggunakan vortek. Selanjutnya 0.1 ml larutan untuk pengenceran 10-4 sampai 10-6 dituang ke media PCA menggunakan ependorf dari stip steril. Selanjutnya larutan disebar dengan sprider yang telah dicelupkan pad alkhohol dan dipanaskan. Kemudian diinkubasi pada suhu ruang selama 48 jam. Koloni yang diitung hanya yang berjumlah 30 – 300 koloni.

Kadar residu di lahan, digunakan Gas Kromatografi dengan standart Mancozeb murni yang diperoleh dari

PT. Tanindo Subur Prima. Ekstraksi sampel dilakukan secara langsung. Pengujian dengan Gas Kromatografi , diawali dengan penyaringan, pemurnian dan injeksi ke dalam kolom. Pada Proses penyaringan, sampel tanah ditimbang sebanyak 250 gram dan ditambahkan Acetonitril serta 5 gram Na

2SO

4 anhidrat granuler,

kemudian diblender dan disaring. Proses selanjutnya adalah memasukkan sebanyak 93 ml fi ltrat dalam corong pisah yang berisi 100 ml petroleum eter, dikocok selama 5 menit, dan membuang lapisan air yang terpisah pada bagian bawah. Pada sisa larutan ditambahkan 200 ml Na

2SO

4 2%, dikocok selama 2

menit, dan membuang lagi sisa air yang terpisah. Pada corong biasa diberi glass wall dan Na

2SO

4 anhidrat

granuler pada lapisan atas, dilewatkan pada corong untuk disaring. Proses selanjutnya adalah pemurnian. Pada proses pemurnian glass wall ditempatkan pada bagian bawah kolom kromatografi dan ditambahkan 1.6 gram fl uoricyl serta 1.6 gram Na

2SO

4 anhidrat Granuler,

kolom dicuci dengan 50 ml heksan, kemudian dengan 50 ml metanol, dan membuang cairan pencuci. Elusi dengan 11 ml heksan, ditampung masing-masing dalam labu erlemeyer dan diuapkan sampai 0.5 ml diatas water bath. Sampel yang telah diuapkan diatas water bath diambil sebanyak 10 mikroliter dengan menggunakan syringe, kemudian di injeksikan ke dalam kolom melalui septum secara bersamaan dengan menekan tombol start. Dilayar monitor diagram kromatogram yang terbentuk dapat dimati. Perhitungan nilai kuantitatif residu yang terdapat pada sample menggunakan rumus :

ug/L (ppm) =

Dimana : A : Konsentrasi larutan standart pestisida (µg/ µl), B : Tinggi puncak hasil pemurnian (mm), C : Volume akhir hasil ekstraksi ( µl), D : Faktor Pengenceran, E : Tinggi puncak larutan standart (mm), F : Volume hasil pemurnian yang disuntikkan ( µl), dan G : Volume atau berat dari contoh atau spesimen yang di ekstrak (ml atau gram).

Pengukuran kandungan C-oraganik dengan metoda AOAC 1995, dan pengukuran N-organik dengan metoda CHONS Analyser 1998. Sedangkan pH tanah diukur dengan pengambilan sampel tanah di kedalaman 0-5 cm dan 5 – 10 cm bersamaan dengan pengukuran C-organik, N-organik dan populasi mikroba.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Lahan pertanian di kawasan wisata Bedugul bercirikan : memiliki kemiringan lereng tergolong curam yang berkisar antara 15 – 40%, jenis tanah adalah andosol dan regosol yang sangat peka teradap erosi, curah hujan cukup tinggi antara 2500 – 3000 mm/tahun, dan konservasi tanah kurang memadai. Tingkat erosi di lahan pertanian ini tergolong berat yang berkisar antara

ExFxGAxBxCxD

Page 3: BIOREMEDIASI IN-SITU LAHAN TERCEMAR PESTISIDA OLEH … · Sampel tanah untuk pengamatan populasi mikroba diambil pada lima titik untuk masing-masing demplot pada ke dalaman 0-5 cm

The Excellence Research UNIVERSITAS UDAYANA 2011 110

181,3 – 461,5 ton/ha/th.

Kawasan lahan pertanian berteras-sering dibudidayakan tanaman hortikultura secara terus menerus. Tanaman hortikultura yang dibudidayakan adalah sawi, kubis, slada, sledri, wortel, cabai paprika, lotus, kacang panjang, terong, strabery, tomat. Petani selama ini mengandalkan pupuk kimia sumber N, P, K yang dijual di pasaran dan mengandalkan air irigasi dari curah hujan dan kelembaban udara.

Penggunaan teknologi fertigasi terbatas pada budidaya hortikultura di green house, sedangkan penggunaan pupuk kandang oleh petani masih sangat terbatas jumlahnya. Hasil pengamatan sifat kimia, sifat fi sik dan sifat biologis terhadap sampel tanah dari lahan pertanian selepas dibudidayakan hortikultura adalah : N-organik 0,42%; C-organik 2,9%; P2

O5 7,26 ppm; K

2O

0, 48 me/100 g; Mg 1,03 me/1009Mg; Na 0,42 me/100 g; KTK 35,8 me/100g; C/N 10,6; pH tanah 6,3; populasi mikroba 10 4,04 cfu.

Dari data sifat kimia, dan sifat biologis lahan pertanian di Bedugul tergolong miskin bahan organik. Hal ini disebabkan perilaku petani selalu mengandalkan pupuk kimia, pengembalian bahan organik dari sisa tanaman jarang dilakukan. Mikroorganisme dalam tanah yang sebagian besar merupakan kelompok bakteri dan kapang, mikrorganisme ini berkembang di zone perakaran tanaman dan mengurai perakaran yang tersisa setelah panen.

Pemberian kompos sebagai pupuk organik ke lahan pertanian dengan dosis 12 ton/ha pada lapisan olah atau kedalaman sampai 10 – 15 cm berpengaruh terhadap sifat fi sik, sifat kimia dan sifat biologis tanah. Kompos yang diberikan adalah dari kotoran sapi dan kotoran ayam menyebabkan perubahan kandungan N-organik 1,38%; C-organik 21%; P2

O5 649 ppm; K

2O 3, 43 me/100

g; Mg 1,13 me/1009; Mg; Na 0,62 me/100 g; KTK 65,8 me/100g; C/N 16,6; pH tanah 6,8; populasi mikroba 10 5,14 cfu. Mineral-mineral dan bahan organik dalam kompos akan memperkaya jumlah unsur hara yang tersedia di zone perakaran. Ketersediaan unsur hara tercermin pada naiknya nilai kapasitas tukar kation (KTK) tanah, nilai KTK tanah yang tidak diberi kompos adalah 35 dan nilai KTK tanah yang diberi kompos 65,8. Bahan organik pada kompos yang memiliki C/N masih tinggi oleh mikroba kelompok kapang dan bakteri akan diurai menjadi mineral-mineral seperti Mg2+, K+, Ca2+, serta bahan organik yang lebih stabil, aktivitas penguraian baan organik ini mengakibatkan nilai KTK dari tanah naik.

Partikel-partikel kompos dengan ukuran mendekati diameter fraksi pasir pada tanah menyebabkan terbentuknya rongga atau pori-pori makro pada tanah, sedangkan partikel kompos dengan ukuran mendekati

ukuran partikel debu akan cenderung menyebabkan terbentuknya pori-pori mikro. Pori-pori makro terisi oleh udara, sedangkan pori-pori mikro akan terisi air.

Tanah pertanian untuk budidaya hortikultura memerlukan porositas yang ideal. Dengan porositas sekitar 25% menyebabkan aerasi dalam tanah berlangsung secara sempurna, drainase di lahan berlangsung secara baik terutama saat curah hujan tinggi, potensi tanah menahan lengas tanah meningkat. Daya serap air dari hasil penelitian dari beberapa perlakuan pemberian kompos naik 2.5 – 4.5%, besar kenaikan daya serap air identik dengan hasil penelitian Setiyo et al., 2007 dan Setiyo et al., 2009. Kemampuan menyediakan air atau lengas tanah bervariasi dari 25.8 – 27.9% volume. Menurut Setiyo et al., 2009 berdasarkan kadar air kapasitas lapang, kadar air titik layu permanen dan lengas tersedia bagi tanaman pemupukan dengan beberapa jenis kompos pada lahan pertanian di Kawasan Wisata Bedugul menghasilkan tanah geluhan.

00.05

0.10.15

0.20.25

0.30.35

0.40.45

0.5

0 20 40 60 80Waktu pengamatan, hari

Akum

ulasi

residu

pesti

sida

terrem

edias

i, ppm

Lahan dipupuk kompos kotoran sapiLahan tidak dipupuk kompos

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0 10 20 30 40 50 60 70

Waktu pengamatan, hari

Resid

u pes

tisida

yang

ter

remidi

asi, p

pm

Lahan tidak dipupuk komposLahan dipupuk kompos kotoran sapi

a. Dosis tinggi a. Dosis sedangGambar 1. Akumulasi residu pestisida di Kawasan Wisata

Bedugul yang teremediasi

Residu pestisida di lahan yang dibudidayakan hortikultura yang tidak dipupuk kompos lebih lambat teremediasi dibandingkan dengan lahan yang dipupuk dengan kompos. Hal ini menyebabkan peluang residu pestisida terbawa surface run off terutama di musim penghujan untuk lahan pertanian yang tidak dipupuk kompos adalah hampir 45 hari dari waktu penyemprotan, sedangkan jika lahan dipupuk dengan kompos peluangnya hanya 7 hari. Selain itu residu pestisida yang tidak terurai oleh mikroba juga berpotensi untuk diserap oleh perakaran tanaman dalam hitungan waktu yang sama dengan potensi terbawa surface run off.

Kompos dari kotoran sapi dan kotoran ayam yang diberikan pada lahan yang dibudidayakan hortikultura mengandung mikroorganisme aktif antara 106 - 107 cfu sedangkan lahan pertanian yang tidak dipupuk kompos hanya memiliki populasi mikroba aktif 103 – 104 cfu, selain itu nutrien yang ada pada kompos memperkaya jumlah nutrien yang ada pada lahan pertanian hortikultura. Kedua kondisi ini menjadi penyebab mikroorganisme di lahan aktif mengurai residu pestisida jenis dithane M-45, namun karena populasi dan kandungan nutrien dilahan yang dipupuk kompos kondisinya lebih baik maka kecepatan penguraian residupestisida juga lebih cepat. Hasil penelitian ini memiliki kecenderungan

Page 4: BIOREMEDIASI IN-SITU LAHAN TERCEMAR PESTISIDA OLEH … · Sampel tanah untuk pengamatan populasi mikroba diambil pada lima titik untuk masing-masing demplot pada ke dalaman 0-5 cm

The Excellence Research UNIVERSITAS UDAYANA 2011 111

yang sama dengan hasil penelitian Indrayani (2006) pada proses bioiremediasi lahan tercemar profenofos secara ex-situ dengan cara pengomposan.

Dinamika proses bioremidiasi residu pestisida setelah penyemprotan dicerminkan oleh dinamika populasi mikroba dan dinamika konsentrasi residu pestisida di zone perakaran. Pada perlakuan penyemprotan pestisida dengan dosis rendah dan dosis tinggi di lahan yang dipupuk kompos dan di lahan yang tidak dipupuk kompos, populasi mikroba tertinggi dicapai di minggu ke 3, namun populasi mikroba di lahan yang dipupuk kompos mencapai 108.

Nutrien pada proses bioremediasi kompos tersedia

dalam bentuk bahan organik dari kompos, residu

tanaman dan residu pestisida. Dinamika populasi

mikroba berubungan erat dengan perubahan C/N

bahan organik. Kenaikan populasi mikroba di awal

proses bioremediasi residu pestisida diikuti dengan

penurunan C/N tanah, hal ini disebabkan nutrien

C, H, O, N yang ada pada residu pestisida dan tanah

diurai oleh mikroba untuk dimanfaatkan sebagai

bahan penyusun selnya. Sedangkan, puncak populasi

mikroba terjadi bersamaan dengan titik minimum C/N

tanah. Pada proses selanjutnya sebagian mikroba mati

terurai menjadi unsur hara, unsur hara C dan N organik

sebagian menaikan C/N dan sebagian lagi diserap

perakaran tanaman.

0

2

4

6

8

1 2 3 4 5 6 7 8

Waktu bioremediasi, minggu

Pop

ulas

i mik

roba

, log

cf

u

0

0.5

1

1.5

2

Res

idu

pest

isid

a,

ppm

Populasi mikroba Residu pestisida

02468

1012

1 2 3 4 5 6 7 8

Waktu biremediasi, minggu

Pop

ulas

i mik

roba

, cf

u

00.511.522.53

Res

idu

pest

isid

a,

ppm

Populasi mikroba Residu pestisida

a. Lahan tanpa dipupuk kompos kotoran sapi dan disemprot pestisida dosis tinggi

b.Lahan dipupuk kompos kotoran sapi dan disemprot pestisida dosis tinggi

Gambar 2. Populasi mikroba dan residu pestisida lahan pada waktu bioremediasi yang berbeda

Gambar 3. Hubungan Waktu Bioremediasi, pH dan populasi mikroba pada proses bioremediasi in-situ

Phase menurunnya populasi mikroba dan

menurunnya C/N secara bersamaan disebabkan oleh

suplai unsur hara untuk tanaman hortikultura dari

mikroba yang mati belum cukup, sehingga tanaman

mengambil unsur hara dari tanah. Hal inilah yang

menyebabkan C/N tanah mengalami penurunan.

Dinamika populasi mikroba dan C/N pada proses

bioremidiasi in-situ di Bedugul identik dengan

penelitian Indrayani (2006) di Ciawi, Bogor.

6.8

6.85

6.9

6.95

7

7.05

7.1

7.15

7.2

1 2 3 4 5 6 7 8

Waktu bioremediasi, minggu

pH

0123456789

Pop

ulas

i mik

roba

, log

cfu

pH Populasi mikroba

Kenaikan pH di minggu pertama sampai minggu ke

tiga, karena ada demineralisasi bahan organik terutama

unsur mikro Mg2+, K+, Ca2+ dari kompos dan residu

pestisida. Kation-kation ini akan berikatan dengan

asam-asam yang terbentuk selama proses dekomposisi

menyebabkan pH naik. Pada pH di atas 7 sifat massa yang

didekomposisi cenderung basa, sehingga kelebihan ion

OH- akan mengakibatkan kehilang ammonium dalam

bentuk NH3- dan hidrosilasi beberapa unsur biologis

seperti Cu dan Mn membentuk campuran karbonat

yang sulit terurai (Ton, 1991). Pada pH di bawah 7, sifat

massa yang didekomposisi cenderung asam, sehingga

kelebihan ion H+ dapat menyebabkan penguraian dan

pelepasan ion Ca2+ dan Mg2+ dari mikroorganisme, ion-

ion metal dari mineral dan bahan organik (Sudyastuti,

2007) .

Proses bioremediasi in-situ lahan tercemar pestisida

Dithane M-45 yang disemprot dengan dosis rendah,

menunjukan bahwa reaksi bioremediasi berlangsung

pada pH mendekati netral. Dari identifi kasi di

lapangan memang tidak ada bau terdeteksi dari indera

penciuman, sehingga pelepasan gas NH3 penyebab

bau tidak terjadi, hal ini sesuai dengan hasil penelitian

Indrayani (2006) untuk proses bioremidiasi ex-situ.

Reaksi bioremediasi yang berlangsung pada pH sedikit

asam adalah perlakuan kontrol, disebabkan karena

pelepasan unsur-unsur seperti Mg2+, K+, Ca2+ dari

kompos tidak ada.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Berdasarkan dinamika pH, populasi mikroba

dan C/N tanah proses bioremediasi residu pestisida

secara in-situ pada lahan budidaya hortikultura di

Page 5: BIOREMEDIASI IN-SITU LAHAN TERCEMAR PESTISIDA OLEH … · Sampel tanah untuk pengamatan populasi mikroba diambil pada lima titik untuk masing-masing demplot pada ke dalaman 0-5 cm

The Excellence Research UNIVERSITAS UDAYANA 2011 112

Kawasan Wisata Bedugul berlangsung secara optimal.

Perlakuan pemupukan dengan kompos campuran

memberikan reaksi bioremidiasi dengan perubahan

pH hanya 0.22 dan reaksi pada kondisi pH netral,

sehingga mikroba akan lebih efektif meremidiasi residu

pestisida. Residu pestisida dari masing-masing dosis

penyemprotan pada hari ke 35 tersisa 0.25% - 1.7% atau

dibawah 0.003 ppm. Dari identifi kasi awal kelompok

aktinomisetes mendominasi proses bioremediasi pada

saat kelengasan tanah di bawah 30 %, dan kelompok

bakteri mendominasi proses pada kelengasan tanah di

atas 30%.

Saran

Model bioremediasi sangat diperlukan petani,

karena kualitas hortikultura pada lahan yang tanpa

dipupuk kompos berpotensi mengandung pestisida,

selain itu cemaran di lahan pertanian sudah sangat

mencemari perairan Danau Buyan. Penggunaan

kompos dari kotoran ternak yang dicampur dengan

residu tanaman hortikultura sangat dianjurkan untuk

dikembangkan di kelompok tani, selain mengurangi

ketergantungan pada pupuk kimia juga mengatasi

masalah pencemaran lahan.

DAFTAR PUSTAKA

Indrayani, N. 2006. Bioiremediasi lahan tercemar

profenofos secara ex-situ dengan cara pengomposan.

[Thesis}. Bogor: Sekolah Pasca Sarjana, Institut

Pertanian Bogor

Kondo M and Yasuda M. 2003. Effects of temperature,

water regime, light, and soil properties on N2

fi xation associated with decomposition of organic

mater in paddy soils. JARQ 37(2): 113 – 119.

Pare T, Dinel H, and Schnitzer M. 1999. Extractability

of trace metals during co-composting of biosolids

and municipical solid wastes. J. Biol. Fertil. Soils 29:31

– 37.

Setiyo, Y., Hadi K.P, Subroto, M.A, dan Yuwono,

A.S. 2007. Pengembangan Model Simulasi Proses

Pengomposan Sampah Organik Perkotaan. Journal

Forum Pascasarjana Vol 30 (1) Januari 2007. Bogor.

Setiyo, Y. 2009. Aplikasi Kompos Dari Sampah Kota

Sebagai Pupuk Organik Untuk Meningkatkan

Produktivitas Tanaman Jahe Merah. Disajikan

di Seminar Nasional Basic Science VI Tanggal 21

Februari 2009 di Universitas Barawijaya, Malang.

Setiyo, Y., Suparta U., Tika W., dan Gunadya, I.

B. P. 2009. Pengembangan Model Bioremidiasi

Menggunakan Kompos Pada Lahan Tercemar

Untuk Meningkatkan Kualitas Produk Hortikultura

(Studi Kasus : Kawasan Agrowisata Bedugul-

Bali). Laporan Penelitian Hibah Kompetitif Sesuai

Strategis Nasional, 2009.

Sudyastuti, T dan Setyawan, N. 2007. Sifat thermal

tanah pasiran pantai dengan pemberian bahan

pengkondisi tanah dan biomikro pada budidaya

tanaman cabai (capsicum annuum). Prosiding seminar

nasional teknik pertanian – yogyakarta 2007

Suwanto, A. 1994. Mikroorganisme Untuk Biokontrol

: Strategi Penelitian dan Penerapannya Dalam

Bioteknologi Pertanian. Agrotek, Vol. 2(1). IPB,

Bogor, hal 40-46.

Suprapta. 2007. Bali agar Dikembangkan Pertanian

Organik. Bali Post Selasa, 25/09/07

Tengkano, W., Harnoto, M. Taufi k, dan M. Iman.

1992. Dampak negatif insektisida terhadap musuh

alami pengisap polong. Seminar Hasil Penelitian

Pendukung Pengendalian Hama Terpadu. Kerjasama

Program Nasional PHT, BAPPENAS dengan

Faperta-IPB. 29 p.

Ton, S. W. 1991. Environmental Considerations With

Use of Pesticides in Agriculture. Paper pada Lustrum

Regulations. University of Minnesota.