FITOREMEDIASI: AKUMULASI DAN DISTRIBUSI LOGAM BERAT NIKEL, CADMIUM DAN CHROMIUM DALAM TANAMAN Ipomea reptana

FITOREMEDIASI: AKUMULASI DAN DISTRIBUSI LOGAM BERAT

NIKEL, CADMIUM DAN CHROMIUM DALAM TANAMAN Ipomea reptana

1.      Latar belakang

Penelitian ini di dasarkan oleh perkembangan teknologi dan industri tidak jarang memberi damapk negatif berupa limbah yang dihasilkan baik limbah padat, cair dan gas. Limbah industri merupakan toksikan yang berbahaya terutama yang mengandung logam berat. Masuknya polutan logam berat ke lingkungan (tanah, air dan udara) menjadi perhatian serius karena berpotensi memiliki sifat toksik pada organisme baik tanaman, hewan maupun manusia. Usaha untuk memperbaiki dan memulihkan tanah yang tercemar logam berat perlu diupayakan agar tanah tersebut dapat digunakan kembali dengan aman. Namun Beberapa upaya yang telah dilakukan untuk mengatasi pencemaran lingkungan oleh logam berat seperti metode kimia-fisika seperti proses pemisahan ion logam berat dengan resin penukar ion atau karbon aktif, dll masih mahal dan kurang di rasa kurang efektif. Sehigga Alternatif lain yang dapat digunakan untuk mengurangi atau memulihkan polutan logam berat yaitu dengan menggunakan tanaman tertentu yang dapat menyerap dan mengakumulasi logam berat dengan konsentrasi tinggi, yang dikenal dengan fitoremediasi. Sehingga penelitian ini di lakukan untuk menguji apakah Ipomea reptana mampu menjadi tanaman yang mampu mengakumulasikan logam berat. Sehingga hasil penelitian diharapkan dapat memberikan kontribusi sebagi solusi dan informasi dalam rangka identifikasi dan klasifikasi tanaman hiperakumulator logam Ni, Cr dan Cd.

2.      Tujuan

Untuk menguji kemungkinan penggunaan Ipomea reptana sebagai fitoakumulator dan hiperkumulator untuk meremediasi tanah tercemar logam berat Ni, Cr, dan Cd serta pengaruhnya terhadap kangkung darat.

3.      Hasil Penelitian

Akumulasi (efektifitas penyerapan) logam Ni, Cr, dan Cd yang di lakukan oleh tanaman kangkung darat (Ipomoea reptana) menyebabkan penurunan konsentrasi logam berat yang terdapat dalam tanah.Artinya  dapat di ketahui bahwa ternyata Ipomea reptana ternyata mampu menyerap logam berat dalam tanah, sehingga kandungan logam berat dalam tanah tersebut berkurang akibat adanya aktivitas penyerapan tersebut  Dalam Penelitian ini tanah yang terkontaminasi tersebut terlebih dahulu di tentukan uji konsentrasi logam yang di harapkan. sehingga peneliti dapat mengetahui berapa daya serap logam yang di lakukan tumbuhan tersebut.

Berdasarkan hasil pengamatan dalam bentuk table di atas dapat di ketahui bahwa ternyata pada minggu ke empat menunjukan efektifitas penyerapan paling tinggi yang di lakukan  oleh kangkung untuk masing-masing logam. jumlah masing-masing logam Ni, Cr, dan Cd adalah 542,45 mg/kg, 133,155 mg/kg dan 125,601 mg/kg. Namun minggu ke lima mengalami  penurunan penyerapan logam tersebut. Terjadinya penurunan penyerapan logam tersebut pertumbuhan,hal ini di sebabkan  karena tumbuhan mempunyai batas toleran sampai jumlah konsentrasi logam tertentu, sampai  dengan tidak  mengganggu pertumbuhannya. karena  semakin besar logam berat yang terkandung  dapat mengurangi kemampuan detoksifikasi sehingga tanaman  mengalami gangguan pertumbuhan. Dalam hal ini kangkung darat, mengalami gejala toksik, yaitu gejala seperti  daun menguning. karena logam Cr dan Cd bersifat toksik di bandingkan Ni maka dapat di ketahui bahwa  logam tersebut cenderung menghambat proses penyerapan unsure-unsur hara yang di butuhkan tanaman seperti Mg dan Fe yang merupakan zat hijau daun jika zat  daun yang  di butuhkan terhambat maka daun menjadi menguning.

Berdasarkan pengamatan pada gambar  diatas yang menunjukkan bahwa  jumlah konsentrasi logam Ni, Cr dan Cr yang diakumulasi oleh tanaman Ipomea reptana pada berbagai tingkat variasi konsentrasi awal logam di dalam tanah. Variasi konsentrasi awal logam Cr dan Cd di dalam tanah yaitu 10, 20, 30, 40 dan 50 ppm Sedangkan konsentrasi awal Ni di yang digunakan di dalam tanah yaitu 25, 30, 50 dan 100 ppm..

Gambar 2, menunjukkan jumlah konsentrasi masing-masing logam Ni, Cr dan Cd yang terakumulasi ke dalam tanaman Ipomea reptana mengalami kenaikan seiring meningkatnya konsentrasi logam di dalam tanah. Konsentrasi maksimum logam berat Ni, Cd dan Cr yang terakumulasi berdasarkan variasi konsentrasi awal substrat logam yaitu 699.86 mg/Kg pada konsentrasi substrat Ni 100 ppm, 125.601 mg/Kg dan 136.792 mg/Kg masing-masing pada konsentrasi substrat Cd dan Cr 50 ppm. Berdasarkan hasil penelitian ini dapat dinyatakan bahwa, jumlah konsentrasi substrat logam Ni, Cd dan Cr di dalam tanah berbanding lurus dengan jumlah akumulasi atau efektifitas penyerapan logam oleh Ipomea reptana.

Ipomea reptana menunjukkan kemampuan akumulasi logam Ni, Cd dan Cr yang cukup tinggi dan dapat dikategorikan sebagai fitoakumulator logam, fitokomulator adalah tanaman yang mempunyai kemampuan menyerap logam dan mineral yang tinggi yaitu  Ni, Cd dan Cr. hal ini didasarkan pada kemampuan tanaman Ipomea reptana menyerap dan mengakumulasi logam Cr dan Cd lebih dari 100 mg/Kg berat kering biomassa.artinya jika kangkung mempunyai berat kering 1 kg maka kangkung dapat menyerap 100 mg logam tersebut. 

Dalam hal ini untuk Penentuan tanaman sebagai hiperakumulator yaitu tanaman yang dapat mengakumulasi konsentrasi logam berat yang demikian tinggi.

Logam berat ditentukan dengan membandingkan antara konsentrasi logam berat pada daun tanaman dengan akar tanaman yang dikenal dengan faktor translokasi (Ghosh dan Singh, 2005). Hasil perhitungan faktor trabslokasi logam Ni, Cd dan Cr oleh Ipomea reptana, disajikan pada gambar 3.

                       Berdasarkan hasil penelitian nilai faktor translokasi masing-masing logam Ni, Cr dan Cd mengalami penurunan seiring bertambahnya konsentrasi logam berat di dalam tanah. Nilai faktor translokasi tertinggi pada masing-masing logam yaitu 1.6 pada konsentrasi awal substrat Ni di dalam tanah 25 ppm; 0.41 pada konsentrasi subsrat Cr 10 ppm di dalam tanah; 0.2 pada konsentrasi substrat Cd 10.

Nilai tinggi translokasi pada substrar Ni pada konsentrasi bertindak sebagai nutrien mineral dalam pertumbuhan Ipomea reptana. Namun sebaliknya logam Cr dan Cd belum  dapat diketahui fungsi biologis terhadap pertumbuhan Ipomea reptana.

Distribusi konsentrasi masing-masing logam Ni, Cr dan Cd pada masing-masing organ tanaman Ipomea reptana disajikan pada gambar 4

Gambar 4, menunjukkan hasil penelitian akumulasi masing-masing logam Ni, Cr dan Cd oleh Ipomea reptana secara umum terkonsnetrasi lebih besar pada organ akar dibandingkan bagian organ batang dan daun. Hal ini disebabkan karena akar merupakan organ akar tanaman yan berinteraksi langsung dengan logam berat yang terdapat dalam tanah. Khusus logam Ni pada konsentrasi rendah 25 dan 30 ppm jumlah konsentrasi pada organ daun lebih besar dibandingkan akar. Namun secara umum konsentrasi logam berat akar  lebih besar dari batang, dan batang lebih besar dari  daun tanaman Ipomea reptana.

4.      Kesimpulan

Berdasarkan hasil dan pembahsan hasil peneitian di atas maka dapat di simpulkan bahwa:

-          Tumbuhan  Ipomea reptana mampu melakukan penyerapan logam berat seperti Cr,Cd dan Ni, selain itu dalam penelitan lain ternyata tumbuhan ini juga dapat melakukan akumulasi (efektifitas penyerapan) logam berat lain seperti timbal Pb, Cu dll

-          Tumbuhan Ipomea reptana dalam penelitian ini mengalami peningkatan akumulasi pada minggu ke empat, namun pada minggu ke lima tumbuhan mengalami gejala toksik karena tumbuhan juga memiliki batas toleransi yang tidak menganggu pertumbuhannya.

-          Ipomea reptana secara umum terkonsnetrasi lebih besar pada organ akar dibandingkan bagian organ batang dan daun. Hal ini disebabkan karena akar merupakan organ akar tanaman yan berinteraksi langsung dengan logam berat yang terdapat dalam tanah.

Artikel Evolusi

Seleksi Alam

Abstrak

Makhluk hidup di bumi ini sangatlah bervariasi, sehingga mereka bertempat pada ekosistem yang berbeda–beda dengan yang lainnya. Selain itu, keadaan umum seperti cuaca, suhu, iklim juga akan berbeda pada masing-masing tempat dan hal tersebut juga sangat berpengaruh terhadap peradaptasian pada masing–masing individu (makhluk hidup). Dengan berbagai perbedaan tersebut munculah teori evolusi . Evolusi adalah perubahan pada makhluk hidup sedikit demi sedikit dalam jangka waktu yang sangat lama hingga terbentuk spesies yang baru. Salah satu ilmuwan yang bernama Charles Robert Darwin berkesimpulan bahwa kejadian evolusi disebabkan oleh proses seleksi alam. Seleksi alam merupakan penyebab dari kejadian evolusi,dimana makhluk hidup yang dapat beradaptasi dengan lingkungan akan bertahan hidup begitu juga sebaliknya, apabila ada makhluk hidup yang tidak dapat beradaptasi terhadap lingkungan akan punah atau terseleksi oleh alam. Dari adanya seleksi alam tersebut maka akan muncul berbagai tahap perubahan yang terjadi pada setiap individu makhluk hidup. Daun pisang di gunakan dalam penelitian ini untuk mengetahui daun manakah yang yang dapat beradaptasi dan daun manakah yang daun yang dapat terseleksi akibat di mangsa predator. 

Kata Kunci : Evolusi,  

1.      Pendahuluan

Evolusi menjelaskan perkembangan makhluk hidup secara bertahap dalam jangka waktu lama dari bentuk yang sederhana menuju bentuk yang kompleks. Tokoh evolusi Charles Darwin, menuangkan teorinya tentang evolusi dalam buku “ On The Orgin of Spesies by Means of  Natural Selection” . Isi buku tersebut memuat pokok –pokok evolusi bahwa makhluk hidup yang ada sekarang berasal dari makhluk hidup di masa lampau dan evolusi terjadi melalui seleksi alam.

Dalam pendangan Darwin, kelangsungan hidup memang harus diperjuangkan. Tuhan menyediakan kekayaan alam yang tiada tara untuk dinikmati dan untuk diperjuangkan oleh semua makhluk hidup agar kehidupan di dunia bermanfaat.Makhluk hidup membutuhkan sarana dan prasarana untuk memenuhi kebutuhan hidupya. Untuk memperjuangkan hidupnya, terjadi persaingan antar spesies maupun di dalam spesies itu sendiri.

Perjuangan hidup semakin berat dengan adanya faktor bencana alam dan perubahan cuaca. Makhluk hidup yang menang dalam persaingan akan tetap unggul. Sedangkan yang kalah dalam persaingan akan bermigrasi atau punah. Hal ini akan menghasilkan adaptasi , sebuah modifikasi evolusioner yang meningkatkan kemampuan makhluk hidup untuk bertahan hidup dan berkembang biak di suatu lingkungan. Akumulasi dari modifikasi inilah yang kemudian memunculkan spesies baru. Makhluk hidup yang mampu bertahan hidup karena mampu beradaptasi di lingkunganya inilah yang dapat lolos dari seleksi alam.

2.      Alat dan Bahan

-          Perforator / pelubangan gabus

-          Daun pisang warna kuning , coklat , dan hijau

-          . Kantong plastik

-          Tali rafia dan mistar

-          Stopwatch

3.      Langkah Kerja

·         Buat potongan dari ketiga jenis daun pisang tersebut dengan menggunakan prefarator , yang masing-masing 100 buah

·         Plastik di siapkan dan masukkan potongan-potongan itu ke dalam plastik yang terpisah

·         Siapkan suatu bidang yang luasnya 2×3

·         Pada tepi-tepi bidang, berilah tali rafia dengan bentuk persegi sesuai ukuranya

·         Lalu taburkan potongan daun secara acak dan merata

·         Setelah itu ambil kembali potongan daun yang ditaburkan itu selama 3 menit

·         Siapkan predator untuk mengambil daun itu

·         Kemudian hitung hasil yang telah diambil selama 3 menit

4.      Hasil Pengamatan

No	Perincian Data	Daun Kuning	Daun Kering	Daun Segar
1	Jumlah Potongan Daun sebelum di taburkan	100	100	100
2	Jumlah potongan daun yang terambil kembali	30	9	0
3	Selisih antara jumlah potongan daun sebelum di taburkan dan sesudah terambil kembali	70	91	100

5.      Pembahasan     

            Dari hasil percobaan menunjukkan bahwa jumlah antara potongan daun sebelum ditaburkan dengan setelah ditaburkan tidak sama. Selain itu juga, selisih antara jumlah potongan daun sebelum ditaburkan dan sesudah terambil kembali tidak sama untuk setiap warna. Daun warna hijau sama sekali tidak terambil oleh predator karena warnanya lebih adaptif atau tersamarkan oleh warna rumput yang hijau sama dengan warna daun,sehingga predator sulit menangkap. Daun warna coklat sedikit terambil oleh predator karena tersamarkan oleh warna tanah yang coklat, sehingga cukup sulit untuk dilihat predator. Sedangkan daun warna kuning banyak terambil oleh predator karena warnanya sangat mencolok atau tidak adaptif dengan lingkungan rumput yang hijau dan tanah yang coklat, sehingga sangat mudah dilihat oleh predator.

Pola yang dapat dilihat dari percobaan tersebut adalah organisme yang dapat menyesuaikan diri dengan lingkungannya (dalam kegiatan ini daun yang warnanya tersamarkan) akan tetap bertahan hidup. Sedangkan organism yang tidak dapat menyesuaikan diri dengan lingkungannya akan mati (terambil oleh predator). Jika percobaan ini diulangi lagi, hasilnya akan berbeda. Karena lingkungan dapat mengalami perubahan kapan saja. Seleksi alam akan tetap berlangsung tanpa adanya kesiapan dari setiap organisme didalamnya. Dalam percobaan ini kita dapat mengamati seleksi alam dimana daun yang warnanya sama dengan lingkungannya atau adaptif akan sedikit terambil oleh predator. Sedangkan daun yang warnanya mencolok atau tidak adaptif akan banyak terambil oleh predator.