Selasa, 05 Juni 2012

TUGAS PENGANTI UJIAN SEMESTER

MATA KULIAH FILSAFAT ILMU

OLEH

BENNY HIDAYAT

108104007

PROGRAM DOKTOR

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

PENELITIAN MAGISTER YANG AKAN DI UPGRADE

PENGELOLAN HARA SPESIFIK LOKASI TERHADAP PADI SAWAH (Oriza sativa L. Muer) PADA INCEPTISOL BAH JAMBI DUA, TANAH JAWA, SIMALUNGUN SUMATERA UTARA.

OLEH

BENNY HIDAYAT

THESIS MAGISTER

PROGRAM PASCASARJANA USU

SEMINAR TANGGAL 31 DESEMBER 2004

PENDAHULUAN

Intensifikasi pertanian telah dilakukan dalam memacu peningkatan produksi, salah satunya dengan pemanfaatan pupuk. Rekomendasi pemupukan yang bersifat umum, statis dan tidak efisien dalam jangka waktu lama saat program intensifikasi petanian diterapkan mengakibatkan adanya ketidakseimbangan hara dalam tanah karena pupuk yang diberikan tidak sesuai dengan kebutuhan tanaman. Berdasarkan hasil penelitian Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat menunjukkan bahwa sebagian besar lahan sawah intensifikasi di Jawa, Sumatera Barat, Kalimantan Selatan, Sulawesi Selatan dan Pulau Lombok sudah tidak respon terhadap pempukan P dan K (Setyorini dkk., 1995), dan pencabutan subsidi pupuk menyebabkan peningkatan harga pupuk menjadikan biaya lebih tinggi dari produksi yang dihasilkan.

Melalui berbagai penelitian yang dilakukan oleh IRRI bekerjasama dengan beberapa peneliti di lingkup Asia telah menghasilkan formula baru untuk menghitung kebutuhan pupuk pada tanaman padi secara spesifik lokasi (Site Spesific Nutrient Management =SSNM). Metode yang digunakan adalah ; untuk hara Nitrogen dengan Bagan Warna Daun (BWD) dan metode Petak omisi untuk hara Fosfor dan Kalium.

Bagan Warna Daun (BWD) adalah indeks warna daun padi yang secara tidak langsung mencerminkan kandungan klorofil di daun, dengan BWD ini petani dapat mengetahui kapan dan berapa pupuk yang harus diberikan sesuai dengan nilai indeks yang dihasilkan. Petak omisi adalah suatu tehnik rekomendasi dengan cara mengetahui kemampuan lahan untuk mensuplai hara yang dibutuhkan tanaman tanpa input yang diberikan.

Penelitian yang dilakukan oleh BPTP Sumut tahun 2003 di Simalungun, dengan menggunakan BWD sebagai Pengelolaan Hara N spesifik Lokasi, P dan K dengan rekomendasi umum menunjukkan hasil yang produksi yang lebih tinggi dibandingkan tanpa penggunan BWD (Helmi, 2003). Untuk itu diperlukan penelitian lanjutan untuk hara P dan K spesifik lokasi, karena dosis P dan K yang digunakan masih rekomendasi umum.

Tujuan Penelitian ; untuk menguji metode petak omisi dan pengelolaan hara spesifik lokasi dengan cara petani pada Inceptisol di desa Bah Jambi Dua, Kecamatan tanah Jawa, Kabupaten Simalungun Sumatera Utara sehingga dikeluarkan Rekomendasi Spesifik lokasi.

BAHAN DAN METODE

Penelitian dilakukan bekerjasama dengan Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Sumatera Utara (BPTP-SU) di lahan petani beririgasi sebagai kooperator, menggunakan benih Ciherang pada tanah Inceptisol di desa Bah Jambi Dua, Kecamatan tanah jawa, Kabupaten Simalungun, dan analisa tanah dan hara dilakukan di Laboratorium BPTP–SU, penelitian dimulai awal bulan Mei hingga September 2004,

Metode Penelitian ini menggunakan rancangan acak kelompok non faktorial dengan 9 perlakuan pilihan dan 5 ulangan. Sebagai ulangan adalah 5 petani kooperator, perlakuannya adalah :Pemupukan NPK, PK(-N), NK(-P), NP(-K(Dosis Urea dengan BWD, SP-36 dan KCl 100 kg/ha), Cara Petani FP1( sistem tegel, pemupukan rekomendasi umum)dan FP2( Dosis N dengan BWD, P,K rekomendasi umum, dengan sistem tanam Legowo). Pengelolaan Hara Spesifik Lokasi(PHSL); PHSL1 (Target 6 ton/ha),PHSL2 (Target 7 ton/ha), PHSL 3 (Target 8 ton/ha) dengan sistem tanam Legowo.

Tabel 1. Takaran pupuk per perlakuan (kg/ha) dan waktu pemberiannya pada petakan Omision Plot.

Perlakuan	Pemberian ke – 1 (10 – 14 HST)			Pemberian ke – 2 (25 – 35 HST)			Pemberian ke – 3 (40 – 50 HST)
Perlakuan	Urea	SP -36	KCl	Urea²	SP -36	KCl	Urea²	SP -36	KCl
NPK	50	100	50	100	0	0	100	0	50
-N (PK)	0	100	50	0	0	0	0	0	50
-P (NK)	50	0	50	100	0	0	100	0	50
-K (NP)	50	100	0	100	0	0	100	0	0

Tabel 2. Takaran pupuk pada masing-masing petani kooperator untuk uji verifikasi hasil Omision Plot dan target hasil yang ingin dicapai.

NO	Petani	Hsl¹ NK t/ha	Hsl NP t/ha	Target Hasil 6 t/ha			Target Hasil 7 t/ha			Target Hasil 8 t/ha
NO	Petani	Hsl¹ NK t/ha	Hsl NP t/ha	Urea² Kg/ha	SP36 Kg/ha	KCl Kg/ha	Urea Kg/ha	SP36 Kg/ha	KCl Kg/ha	Urea Kg/ha	SP36 Kg/ha	KCl Kg/ha
1	Jarni	5,9	5,7	250	60	100	250	80	150	227.8	125	200
2	Narib	7,7	7,0	250	0	0	250	70	125	250	100	175
3	Subur	6,3	6,0	250	60	100	250	80	150	227.8	125	200
4	Edy	6,8	7,1	250	0	0	250	70	125	250	100	175
5	Ateng	7,0	6,6	250	0	0	250	70	125	250	100	175

Tabel. 3 . Takaran Pupuk P₂O₅ dan K₂O menurut hasil yang ingin dicapai dan kemampuan lahan menyediakan hara P dan K (IRRI, 2000)

Hasil Petak tanpa

P dan K (ton/ha)

Target hasil (ton/ha)

Takaran P₂O₅/K₂O (kg/ha)

18/45

36/75

54/105

14/30

22/60

36/90

54/120

18/45

25/75

36/105

54/135

22/60

29/90

45/120

26/75

36/105

30/90

¹ = Hasil dalam gabah kering giling (BPTP SU, 2003)

² = Hasil pembacaan BWD

Variable yang Diamati :Tinggi tanaman saat panen, Jumlah anakan produktif, Jumlah jumlah malai/rumpun, Jumlah gabah isi/rumpun, Jumlah gabah hampa/rumpun, Bobot 1000 butir (gr), Efisiensi Agronomis (%), Rasio Profitabilitas, Kadar Hara Tanaman. N, P, K (%),Pengujian menggunakan Uji F untuk pengaruh Global dan Uji Kontras untuk pengaruh Parsial

Sumber

Keragaman

VARIABLE YANG DIAMATI

Tinggi

Tanm

J.Anak

.Prod

Jmh

Malai

J.Gbh

Hampa

J.Gbh

Isi

Berat

1000

K.H

N- Dn

K.H

P- Dn

K.H

K-Dn

Efnsi

Agr.N

Efnsi

Agr.P

Efnsi

Agr.K

Rasio

Profit

Prod

GKG

Kelompok

Perlakuan

Kontras

NPK vs NP

NPK vs NK

NPK vs PK

FP vs PHSL

FP1 vs FP2

FP1 vs PHSL1

FP1 vs PHSL2

FP1 vs PHSL3

FP2 vs PHSL1

FP2 vs PHSL2

FP2 vs PHSL3

Galat

17.25

2.78

5.66

18595.39

412812.96

2.76

0.08

0.02

1.67

6.55

10.38

0.50

0.0000045

4219.08

KK (%)

4.02

13.41

11.97

21.24

14.56

6.06

10.62

23.69

4.57

34.42

56.89

78.17

17.5

7.86

Hasil Analisis Sidik Ragam Setiap Variable yang diamati pada Kajian Omison Plot dan Pengelolaan Hara

Spesifik Lokasi di Desa Bah Jambi dua, Kec. Tanah, Jawa Kab. Simalungun Sumatera Utara

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pembahasan Penelitian

I. Omision Plot

Hasil Penelitian menunjukkan bahwa perlakuan petak omisi N (Omission plot) menunjukkan pengaruh yang berbeda nyata hingga sangat nyata dibandingkan dengan pemupukan lengkap pada seluruh variable kecuali jumlah gabah hampa, ini menunjukkan bahwa tanaman kekurangan N karena kemampuan lingkungan mensuplai hara N rendah (Low Indegenous N Supply) dan akhirnya sangat nyata mengurangi produksi. Pada Petak omisi P atau K, tidak menunjukkan pengaruh berbeda nyata kecuali pada variable jumlah anakan pada petak omisi P. Ini menunjukan bahwa tanah dan lingkungan cukup mampu mensuplai hara ini. Berdasarkan metode Dobermann dan Fairhurst, 2000, Besar nilai nilai suplai P dari lingungan(Indegenous P Supply) dapat dihitung sebesar 14.86 kg/ha dan K sebesar 85.80 kg/ha.

Manfaat Pengunaan Petak Omisi (Omision Plot)

Petak omisi adalah petak yang dikurangi satu unsur yang dianggap sebagai faktor pembatas sedangkan unsur lain diupayakan dalam keadaan cukup. Dengan data produksi kita akan mengetahui :

Kebutuhan tanaman akan hara tersebut
Kemampuan lingkungan dalam mensuplai hara
Berapa banyak yang harus ditambahkan

Dari uraian petak omisi diatas dapat kita lihat bahwa pemberian pupuk tanpa N dapat mengurangi produksi secara nyata dibandingkan tanpa pemberian P dan K, ini suatu petunjuk sederhana bahwa tanaman memerlukan unsur hara Nitrogen (urea) lebih banyak dari P atau K.

Metode petak omisi memudahkan petani secara sederhana untuk memberikan rekomendasi pemupukan untuk lahannya sendiri (self recommender) sehingga petani hanya memberikan pupuk yang diperlukan oleh tanaman dan dapat meminimalisasi pengeluaran sehingga meningkatkan keuntungan dan kesejahteraan petani.

Pemberian pupuk yang tidak dibutuhkan atau melebihi dari kebutuhan tanaman menyebabkan tejadinya pelandaian produksi karena input yang diberikan tidak lagi meningkatkan produksi, sehingga merugikan petani dan menrunkan kesejahteraan petani disisi lain terjadinya kerusakan lahan karena penimbunan hara.

Rekomdasi hara N telah digunakan Bagan Warna Daun (BWD), karena dengan pemakaiannya kita dapat mengetahui berapa dan kapan kita harus memupuk sehingga mencegah pemakaian pupuk N yang berlebihan karena selain merugikan petani juga dapat mengakibatkan penurunan kualitas lahan.

Kelebihan Pengelolaan Hara Spesifik Lokasi (PHSL) dibandingkan Cara Petani (PF)

Dari table di atas dapat di lihat bahwa pengelolaan hara spesifik lokasi tidak berpengaruh nyata bila dibandingkan dengan cara petani pada variable-variable agronomi seperti tinggi tanaman, jumlah anakan, jumlah malai, jumlah gabah hampa, jumlah gabah isi, dan berat berat 1000 butir, tetapi berpengaruh nyata pada variable ekonomi seperti pada efisiensi agronomi N, P dan K serta rasio profitabilitas.

Perlakuan spesifik lokasi yang terbaik adalah pada PHSL 1 yaitu target 6 ton/ha, dengan pemupukan yang minimum tetapi menghasilkan hasil yang cukup tinggi sehingga mengurangi input dan meningkatkan ratio profitabilitas, sedangkan pda PHSL 2 dan 3 (target hasil 7 dan 8 ton/ha) peningkat hasil gabah kering giling diikuti dengan peningkatan input seperti pemupukan KCl pada PHSL 3 hingga 200 kg KCl/ ha (Lampiran 24), dua kali lipat cara petani mengurangi nilai keuntungan dan tidak efisien. Dengan mengikuti tujuan usaha pertanian untuk meningkatkan kesejahteraan petani maka target 5 atau 6 ton bagi petani sangat sesuai karena dengan meminimalkan pengeluaran dalam hal pemupukan sehingga akan mampu meningkatkan kesehteraan petani.

Rekomendasi Pemupukan Spesifik Lokasi

Rekomendasi pemupukan spesifik didasarkan kepada kemampuan lingkungan mensuplay hara, untuk N dengan menggunakan BWD sebagai Spesifik Lokasi, sedangkan untuk P dan K menggunakan Data omision Plot. Dari Data tersebut(lampiran 26) dapat kita lihat bahwa kemampuan tanah dan lingkungan mensuplay hara lebih tinggi dari kebutuhan tanaman untuk target di bawah 6 ton untuk hara K dan untuk P sedikit diberikan sebagai penjagaan(maintenance).

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

1. Metode Omison Plot (petak omisi) dapat digunakan untuk menduga kebutuhan hara tanaman padi pada Inceptisol di desa Bah Jambi Dua, Kecamatan Tanah Jawa, Kabupaten Simalungun

2. Produksi Gabah Kering Giling (GKG) petak NPK berbeda sangat nyata dengan produksi petak Omisi N dan tidak berbeda nyata pada petak omisi P dan K. ini berarti kebutuhan akan hara Nitrogen (N) cukup tinggi dibandingkan dengan P dan K.

3. Perlakuan yang terbaik adalah Pengelolaan Hara Spesifik Lokasi yaitu pada perlakuan PHSL1

4. Pada parameter Agronomi PF dan PHSL tidak menunjukkan hasil yang berbeda nyata, tetapi pada parameter ekonomi berbeda nyata terutama pada PHSL 1.

5. Rekomendasi pemupukan sementara yang spesifik lokasi di desa Bah Jambi Kec. Tanah Jawa Kab Simalungun adalah sebagai berikut :

SUPLAY HARA	TARGET PRODUKSI (TON/HA)
	6	7	8
	Dosis (kg/ha)
P (P₂O₅)	7.31	20.08	42.87
K (K₂O)	0	42.6	96.6

Saran

Untuk menghasilkan rekomendasi yang akurat, diharap pada setiap musim tanam tetap dibuat satu petak lahan sebagai petak omisi

Lampiran 26 Rekomendasi Pengelolaan Hara Spesifik Lokasi (PHSL) (kg/ha)
a. Hara Fosfat (P)
Langkah I	Menduga kebutuhan P tanaman (UP)
	Dari Gambar. Di bawah ini, dengan Hasil Maksimum 11 ton/ha, maka Kebutuhan P dapat dihitung (Dobermann and Fairhurst, 2000)
	Target Hasil		P yang dibutuhkan
	6 ton		15.5 kg
	7 ton		17.5 kg
	8 ton		20.5 kg

Langkah II	Menduga Suplay P dari Lingkungan Tanah (Estimate Indigenous P Supply) = IPS
	IPS =	Gy (0P) x 2.3 Gy(0P) = 6.46kg/ha (Lampiran 14)
		6.46 x 2.3 =14.86 kg

Langkah III	Menduga Efisiensi Tanaman Menyerap P yang diberikan (Rep)
	(REp) =	20-30% kg/ha( Dobermann and Fairhurst, 2000)
Langkah IV	Menghitung Rekomendasi P =(P dibutuhkan- P asli Lingkungan tanah)/REp
	Target	P yang dibutuhkan		P Recommendation	P₂O₅
	6	15.5 kg		3.2 kg	7.31 kg
	7	16.0 kg		8.8 kg	20.08 kg
	8	20.5 kg		18.80 kg	42.87 kg

<> <>

Gambar 27. Hubungan antara Hasil maksimum, Target hasil dan Kandungan P

Pada Tanaman (Dobermann and Fairhurst, 2000)

b. Hara Kalium (K)
Langkah I	Menduga kebutuhan K tanaman (UK)
	Dari Gambar. Di bawah ini, dengan Hasil Maksimum 11 ton/ha, maka Kebutuhan K dapat dihitung (Dobermann and Fairhurst, 2000)
	Target Hasil	K yang dibutuhkan
	6 ton	84 kg
	7 ton	105 kg
	8 ton	118 kg
					1
Langkah II	Menduga Suplay K dari Lingkungan Tanah (Estimate Indigenous K Supply) = IKS
	IKS =	Gy (0P) x 13 Gy(0K) = 6.60 ton/ha ( Lampiran 14)
		6.60 x 13 = 85.80 kg

Langkah III	Menduga Efisiensi Tanaman Menyerap K yang diberikan (Rek)
	(REk) =	40-60% kg/ha( Dobermann and Fairhurst, 2000)

Langkah IV	Menghitung Rekomendasi K =( K yang dibutuhkan- K asli Lingkungan)/REk)
	Target	K demand	K recommendation (kg/ha)	K₂O
	6	84 kg	0 kg	0 kg
	7	100 kg	35.5 kg	42.6 kg
	8	118 kg	80.5kg	96.6 kg

Gambar 28. Hubungan antara Hasil maksimum, Target hasil dan Kandungan K

Pada Tanaman (Dobermann and Fairhurst, 2000)

Selasa, 10 April 2012

FITOKELATIN

FITOKELATIN

PENGERTIAN FITOKELATIN

Fitokelatin adalah suatu protein yang dihasilkan oleh tumbuhan dalam keadaan sangat tinggi kandungan logam berat di lingkungannya. Jadi dapat dikatakan bahwa fitokelatin adalah bentuk adaptasi tumbuhan terhadap cekaman logam berat di lingkungannya.

Menurut Sofia (2007), fitokelatin adalah peptida kecil yang kaya akan asam amino sistein yang mengandung belerang. Peptida ini biasanya mempunyai 2 sampai 8 asam amino sistein di pusat molekulnya, serta sebuah asam glutamat dan sebuah glisin pada ujung-ujung yang berlawanan. Protein adalah senyawa sangat kompleks yang selalu mengandung unsur-unsur karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan seringkali juga belerang. Protein tersusun atas molekul-molekul asam amino yang ujung-ujungnya saling berikatan membentuk rantai panjang. Hubungan ini terjadi dengan menggabungkan gugus karboksil dari sebuah asam amino dengan gugus amino asam amino lain, dengan mengeluarkan satu molekul air dari senyawa itu (yaitu sebuah reaksi kondensasi). Ikatan – CO – NH – yang menggabungkan kedua asam amino disebut ikatan peptida.

Sistein sendiri merupakan sebuah contoh asam amino yang mengandung belerang sebagai tambahan pada empat unsur yang umum terdapat dalam asam amino itu. Asam ini patut memperoleh perhatian khusus, karena gugus sulfidril, – SH, sangat reaktif dan pada oksidasi akan bergabung dengan gugus sulfidril dari molekul sistein lain, membentuk asam amino rangkap yaitu sistin.

PEMBENTUKAN FITOKELATIN PADA TUMBUHAN

Menurut Salisbury dan Ross (1995), fitokelatin dihasilkan oleh banyak spesies, tapi sejauh ini diketahui bahwa fitokelatin hanya dijumpai bila terdapat logam dalam jumlah yang meracuni. Fitokelatin dihasilkan pula oleh spesies yang kelebihan seng dan tembaga sehingga dapat mengawaracunkan berbagai logam esensial juga. Oleh karena itu, pembentukannya benar-benar merupakan respon tumbuhan untuk beradaptasi terhadap keadaan lingkungan yang rawan.

Salah satu penelitian yang dilakukan oleh Vogeli-Lang dan Wagnert (dalam Howe dan Merchant, 1992) menunjukkan terikatnya logam dengan fitokelatin menyebabkan terbentuknya kompleks logam fitokelatin yang akan didetoksifikasi sehingga tumbuhan mampu menahan cekaman logam berat. Dalam penelitian yang dilakukan Sofia (2007) diketahui pupuk hayati Azotobacter menghasilkan eksopolisakarida (EPS) yang dapat meningkatkan kelarutan logam berat kadmium (Cd) di tanah sehingga lebih mudah diserap tanaman. Salah satu respon tanaman terhadap Cd adalah sintesis peptida fitokelatin atau turunannya secara enzimatis dari glutation. Peptida ini disintesis dengan asam amino ujung yang berbeda, yaitu (yEC)_nG, (gEC)_nS, (gEC)_nBA, (gEC)_nE dan (gEC)_n.

Sofia (2007) juga mengemukakan bahwa baru-baru ini ditemukan mekanisme toleransi yang penting dan secara filogenetis tersebar luas. Logam diawaracunkan dengan cara dikelat dengan fitokelatin, yakni peptida kecil yang kaya akan asam amino sistein yang mengandung belerang.

Fisiologi tumbuhan berkaitan dengan adanya senyawa fitokelatin

Penyerapan unsur hara oleh tanaman dari dalam tanah

Selain karbon dan sebagian oksigen, yang keduanya berasal dari karbondioksida dalam atmosfer, unsur-unsur kimia penyusun tumbuhan umumnya diserap dari dalam tanah oleh perakaran. Semua unsur tersebut diserap sebagai garam anorganik. Hadirnya unsur mineral dalam tubuh tumbuhan tidak harus berarti bahwa unsur ini penting bagi pertumbuhannya. Silikon misalnya, sering terdapat dalam jumlah cukup besar, akan tetapi kebanyakan tumbuhan dapat tumbuh normal jika silikon itu sengaja dikeluarkan dari lingkungannya (Loveless, 1991).

Garam mineral diambil dari dalam tanah sebagai ion. Air dan garam mineral dari tanah memasuki tumbuhan melalui epidermis akar, menembus korteks akar, masuk ke dalam stele, dan kemudian mengalir naik ke pembuluh xilem sampai ke sistem tunas.

Kebanyakan proses penyerapan ini terjadi di dekat ujung akar, di mana epidermisnya permiabel terhadap air dan di mana terdapat rambut akar. Dalam Campbell (2003) disebutkan bahwa rambut akat, mikorhiza, dan luas permukaan sel-sel kortikal yang sangat besar meningkatkan penyerapan air dan mineral. Rambut akar adalah jalur terpenting dalam penyerapan di dekat ujung akar. Saat larutan tanah memasuki akar, maka luas permukaan membran sel korteks yang begitu besar meningkatkan pengambilan air dan mineral tertentu ke dalam sel.

Kehadiran logam-logam berat dalam tubuh tumbuhan, juga masuk melalui penyerapan unsur mineral ini. Logam berat yang ada di lingkungan masuk melalui akar melalui penyerapan mineral seperti biasanya. Namun karena logam berat bukan merupakan nutrisi yang dibutuhkan oleh tumbuhan, maka kehadirannya kemudian direspon dengan pembentukan senyawa fitokelatin yang akan mengikatnya. Tidak semua tumbuhan mampu menghasilkan fitokelatin, beberapa contoh yang dapat menghasilkan fitokelatin adalah Amaranthus tricolor (bayam cabut), Azotobacter (yang merupakan pupuk hayati), Vigna radiata.

Proses fisiologi tumbuhan dalam menghasilkan senyawa fitokelatin

Beberapa faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan adalah:

Faktor genetika
Faktor lingkungan
Faktor fisiologis (Indradewa, 2010)

Spesies tumbuhan secara genetis sangat beragam dalam kemampuannya untuk toleran, atau tidak toleran, terhadap unsur tak-esensial: timbal, kadmium, perak, aluminium, raksa, timah, dan sebagainya, dalam jumlah yang meracuni (Woolhouse, 1983).

Selain faktor genetis, lingkungan pun mempengaruhi proses pertumbuhan dan perkembangan suatu tumbuhan. Faktor-faktor cahaya, suhu, ketersediaan air, kelembaban udara dan topografi tanah sangat berperan dalam proses ini. Pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan tersebut berlangsung melalui suatu proses fisiologi yang dilakukan oleh tumbuhan itu sendiri. Proses fisiologi ini dilakukan secara alami oleh tumbuhan dengan memanfaatkan kemampuan fisiologisnya.

Salah satu proses fisiologi yang dapat dilakukan oleh tumbuhan adalah kemampuannya untuk beradaptasi terhadap kelebihan logam berat di lingkungannya dengan membentuk suatu senyawa protein yang disebut fitokelatin yang dapat mengikat unsur logam berat di lingkungan.

Dalam sebuah artikel pada http://digilib.its.ac.id (2010) dikatakan: Cd termasuk dalam logam berat non-esensial, dalam jumlah yang berlebih menyebabkan toksisitas pada manusia, hewan dan tumbuhan. Akumulasi pada tumbuhan dapat memicu perubahan ekspresi protein. Protein fitokelatin pada tumbuhan diketahui berperan sebagai protein pertahanan dan pengikat logam cadmium (Cd).

Penelitian Nicholson et al.(1980) menunjukan bahwa pemberian 2 mikrogram cupri sulfat per liter dalam media Vigna radiata menaikkan jumlah molekul yang mempunyai berat molekul rendah (720 kD), dan juga yang mempunyai berat molekul tinggi (lebih dari 20 kD). Naiknya protein yang mempunyai berat molekul rendah dan tinggi disebabkan karena kemampuan afinitas Cu terhadap peptida terutama pada gugus sulfhidril yang akan mengakibatkan in aktif secara fisiologi.

Bertambahnya dua macam protein yang mempunyai berat molekul berlawanan tersebut dapat mengakibatkan banyaknya ikatan kompleks logam fitokelatin bertambah. Hal ini sesuai dengan penelitian Vogeli-Lang dan Wagnert (dalam Howe dan Merchant, 1992) yang menyatakan bahwa terikatnya logam dengan fitokelatin menyebabkan terbentuknya kompleks logam fitokelatin yang akan didektoksifikasi sehingga tumbuhan mampu menahan cekaman logam berat.

Peranan fitokelatin dalam penanggulangan pencemaran

Dari beberapa literatur yang telah dikemukakan jelas sekali bahwa fitokelatin membantu tumbuhan menghadapi cekaman terhadap logam berat di lingkungan. Dalam situs http://www.scribd.com (2005) sebuah artikel menyebutkan bahwa keberadaan senyawa fitokelatin dapat mengurangi kadar logam berat yang ada di lingkungan, namun kemungkinan tidak akan mengurangi dampak yang ditimbulkan logam tersebut pada tumbuhan dan manusia jika dikonsumsi. Hal tersebut dikarenakan logam berat ini tetap terakumulasi dalam tubuh tumbuhan sehingga mengganggu metabolisme dari tumbuhan yang bersangkutan. Namun sampai sejauh mana tumbuhan dapat mentolerir gangguan metabolisme tersebut masih memerllukan penelitian lebih lanjut.

Sesuai dengan fungsinya, fitokelatin berperan mengurangi pencemaran lingkungan bagi makhluk hidup. Bila tumbuhan berada pada lingkungan di mana terjadi cekaman karena kelebihan logam berat di lingkungannya, beberapa species tumbuhan tertentu membentuk fitokelatin sebagai pertahanan dan pengikat logam tersebut.

Keberadaan senyawa fitokelatin dapat mengurangi kadar logam berat yang ada di lingkungan, namun kemungkinan tidak akan mengurangi dampak yang ditimbulkan logam tersebut pada tumbuhan dan manusia jika dikonsumsi. Hal tersebut dikarenakan logam berat ini tetap terakumulasi dalam tubuh tumbuhan sehingga mengganggu metabolisme dari tumbuhan yang bersangkutan. Namun sampai sejauh mana tumbuhan dapat mentolerir gangguan metabolisme tersebut masih memerllukan penelitian lebih lanjut (http://www.scribd.com/doc/13096662/b050205, 2010).

Logam berat yang dapat diikat oleh tumbuhan melalui fitokelatin berdasarkan beberapa penelitian yang pernah dilakukan adalah Cu, Pb, Cr, Al. Logam-logam tersebut terbukti sangat berdampak buruk bagi kesehatan manusia. Penanggulan limbah logam berat ini dapat dilakukan dengan memanfaatkan tumbuhan penghasil fitokelatin. Fitokelatin dapat mengurangi volume logam ini di lingkungan dengan mengikatnya ke dalam tubuh tumbuhan. Namun tumbuhan yang bersangkutan tidak dapat dikonsumsi lagi oleh manusia.

Jurnal Ilmu Pertanian

Selasa, 05 Juni 2012

PENDAHULUAN

VARIABLE YANG DIAMATI

Rekomendasi Pemupukan Spesifik Lokasi

Selasa, 10 April 2012

FITOKELATIN

Laman

Benny Hidayat

jurnal ilmu pertanian