ISOLASI DAN UJI POTENSI BAKTERI PEREDUKSI SULFAT DARI BERBAGAI SUMBER TERHADAP PERUBAHAN MEDIA TUMBUH DI LABORATORIUM SKRIPSI

ISOLASI DAN UJI POTENSI BAKTERI PEREDUKSI SULFAT DARI BERBAGAI SUMBER TERHADAP PERUBAHAN MEDIA TUMBUH DI LABORATORIUM SKRIPSI MARTHA AGUSTINA SITINJAK 110301233 / ILMU TANAH PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2016

ISOLASI DAN UJI POTENSI BAKTERI PEREDUKSI SULFAT DARI BERBAGAI SUMBER TERHADAP PERUBAHAN MEDIA TUMBUH DI LABORATORIUM SKRIPSI MARTHA AGUSTINA SITINJAK 110301233 / ILMU TANAH Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana di Fakultas Pertanian PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2016

Judul : Isolasi dan Uji Potensi Bakteri Pereduksi Sulfat dari Berbagai Sumber Terhadap Perubahan Media Tumbuh di Laboratorium Nama : Martha Agustina Sitinjak NIM : 110301233 Minat : Ilmu Tanah Program Studi : Agroekoteknologi Disetujui Oleh: Komisi Pembimbing Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, MS. DAADr. Mariani Sembiring, SP. MP Ketua Anggota Diketahui Oleh : Prof. Dr. Ir. T. Sabrina, MSc. Ketua Program Studi

ABSTRACT Martha Agustina Sitinjak. Isolation and Potential Test of Sulfate Reducing Bacteria (SRB) from Various Sources To Changes in Growth Media in the Laboratory. Supervised by Asmarlaili Sahar and Mariani Sembiring. Industries pollution and land degradation often lead to increase the acidity of the soil. Acidity not only harmful to the plants, but also harmful for the survival of the soil microbes because not all of the microbes capable to survive in an very acidic soil. This study aimed to obtain the isolate and determine the potential for a superior sulfate reducing bacteria (SRB) from various sources tested on Posgate liquid media. The research activities carried out in the Laboratory of Soil Biology Faculty Agriculture, University of North Sumatra. The research consist of two experiments : isolation SRB from several sources namely acid sulfate soil, sludge paper, hot sulfur springs and potency test SRB in various ph (5.5 ; 5 ; 4.5 ; 4 ; 3.5 ; 3 ; 2.5) Posgate liquid media. Based in the results of laboratory research obtained 20 pure isolates SRB (6 isolates from acid sulfate soils, 6 isolates from sludge paper, 8 isolates from hot sulfur springs) and based on the test results obtained that the potential ability of sulfate reducing bacteria are diverse but all isolates could increase the ph. Isolates from acid sulfate soils are more tolerant to the conditions very acid than isolates the sludge paper and hot sulfur springs. Proved from two isolates of acid sulfate soils capable to grow and effective on ph medium 5.5 to 2.5, whereas isolates from sludge paper and hot sulfur springs capable to grow and effective in the medium above ph 4 in order to obtain six superior isolates sulfate reducing bacteria from various sources namely TSM1, TSM2, LK2, LK6, AP4 and AP6. Keywords: acid sulfate soils, hot sulfur springs, sludge paper, sulfate reducing bacteria. i

ABSTRAK Martha Agustina Sitinjak. Isolasi dan Uji Potensi Bakteri Pereduksi Sulfat dari Berbagai Sumber Terhadap Perubahan Media Tumbuh di Laboratorium. Dibimbing oleh Asmarlali Sahar sebagai ketua komisi pembimbing dan Mariani Sembiring sebagai anggota komisi pembimbing. Pencemaran industri dan degradasi lahan sering mengakibatkan semakin bertambahnya kemasaman tanah. Kemasaman tidak hanya berbahaya bagi tanaman, tetapi juga berbahaya bagi kelangsungan mikroba tanah karena tidak semua mikroba mampu bertahan dalam suasana tanah yang sangat masam.penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan isolat dan mengetahui potensi bakteri pereduksi sulfat yang unggul dari berbagai sumber yang diuji pada media cair Posgate. Kegiatan penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Biologi Tanah Fakultas Pertanian,. Penelitian terdiri dari dua eksperimen : isolasi bakteri pereduksi sulfat dari berbagai sumber yaitu tanah sulfat masam, sludge kertas, air panas belerang dan uji potensi pada berbagai ph (5.5 ; 5 ; 4.5 ; 4 ; 3.5 ; 3 ; 2.5) media cair Posgate. Berdasarkan hasil penelitian di laboratorium diperoleh 20 isolat murni BPS (6 isolat dari tanah sulfat masam, 6 isolat dari sludge kertas, 8 isolat dari air panas belerang) dan berdasarkan hasil uji potensi diperoleh bahwa kemampuan isolat bakteri pereduksi sulfat beragam namun semua isolat mampu meningkatkan ph. Isolat dari tanah sulfat masam lebih toleran terhadap kondisi sangat masam daripada isolat sludge kertas dan air panas belerang. Terbukti dari dua isolat tanah sulfat masam mampu tumbuh dan efektif pada ph media 5.5 sampai ph 2.5, sedangkan isolat dari sludge kertas dan air panas belerang mampu tumbuh dan efektif pada ph media diatas 4 sehingga diperoleh enam isolat bakteri pereduksi sulfat yang unggul dari berbagai sumber yaitu TSM1, TSM2, LK2, LK6, AP4 dan AP6. Kata kunci : air panas belerang, bakteri pereduksi sulfat, sludge kertas, tanah sulfat masam ii

RIWAYAT HIDUP Martha Agustina Sitinjak, lahir pada tanggal 04 Agustus 1993 di Pematangsiantar, putri dari Ayahanda Parulian Sitinjak dan Ibunda Rismawati Simarmata. Penulis merupakan anak keempat dari empat bersaudara. Lulus dari SMA Negeri 4 Pematangsiantar pada tahun 2011 dan pada tahun yang sama diterima di Fakultas Pertanian Medan, Program Studi Agroekoteknologi melalui jalur UMB Reguler. Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif mengikuti beberapa organisasi dan tercatat sebagai anggota HIMAGROTEK (Himpunan Mahasiswa Agroekoteknologi) Fakultas Pertanian USU tahun 2011-2015, anggota Komunitas Persekutuan Kristen Antar Universitas (PERKANTAS) tahun 2011-2016, anggota Komunitas Biola dan Seniman Medan (KBSM) tahun 2014-2015, anggota Flow Chamber Musik tahun 2015-2016, anggota pengajar relawan Dian Bersinar Foundation (DBF) untuk anak-anak marginal tahun 2016 sampai sekarang. Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif sebagai asisten Laboratorium Morfologi dan Taksonomi Tumbuhan (2014/2015), Laboratorium Anatomi Tumbuhan (2013/2014 dan 2014/2015), Laboratorium Fisiologi Tumbuhan (2013/2014 dan 2014/2015). Penulis juga melaksanakan Praktek Kerja Lapang (PKL) di PT. PD. PATI di Aceh Tamiang, Provinsi Aceh tahun 2014. iii

KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat dan hidayah-nya penulis dapat menyelesaikan penelitian ini. Penelitian ini berjudul Isolasi dan Uji Potensi Bakteri Pereduksi Sulfat dari Beebagai Sumber Terhadap Perubahan Media Tumbuh di Laboratorium yang merupakan salah satu syarat memperoleh gelar sarjana pada Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan banyak terima kasih kepada ayahanda Parulian Sitinjak dan ibunda Rismawati Simarmata, kepada Komisi Pembimbing Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, MS. DAA selaku ketua dan Dr. Mariani Sembiring, SP. MP sebagai anggota yang telah membimbing, memberikan kritik, dukungan dan saran berbagai masukan berharga kepada penulis dalam penyelesaian skripsi di Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna dan mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata penulis mengucapkan terimakasih dan semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan menjadi sumber referensi yang berguna bagi kita semua. Medan,November 2016 Penulis iv

DAFTAR ISI ABSTRACT... i ABSTRAK... ii RIWAYAT HIDUP... iii KATA PENGANTAR... iv DAFTAR ISI...v DAFTAR TABEL......vi DAFTAR GAMBAR.....viii DAFTAR LAMPIRAN... ix PENDAHULUAN Latar Belakang... 1 Tujuan Penelitian... 3 Kegunaan Penulisan... 4 TINJAUAN PUSTAKA Bakteri Pereduksi Sulfat (BPS)... 5 Pengenalan BPS... 5 Jenis-jenis BPS... 7 Mekanisme BPS... 8 Faktor yang mempengaruhi... 8 Tanah Sulfat Masam... 10 Sludge Kertas... 12 Air Panas Belerang... 13 BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu... 14 Bahan dan Alat... 14 MetodoPenelitian... 14 Persiapan Penelitian... 16 Isolasi BPS... 17 Uji Potensi BPS... 20 Parameter Pengamatan... 21 Perubahan Warna Media... 21 ph Larutan... 21 HASIL DAN PEMBAHASAN Isolasi dan Purifikasi BPS... 22 Kualitatif... 22 Kuantitatif... 22 v

Uji potensi BPS dari Berbagai Sumber... 37 Kualitatif... 37 Kuantitatif... 42 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan... 45 Saran... 45 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN vi

DAFTAR TABEL No.... Hal. 1. Komposisi senyawa kimia limbah padat sludge kertas... 13 2. Analisis kimia contoh air panas belerang... 14 3. Kondisi pengambilan sampel isolat BPS asal air panas belerang... 16 4. Kondisi pengambilan sampel isolat BPS asal sludge kertas... 16 5. Kondisi pengambilan sampel isolat BPS asal tanah sulfat masam... 17 6. Komposisi media Posgate E (tiap 1000 ml)... 18 7. Uji kualitatif isolat BPS dari tanah sulfat masam... 22 8. Uji kualitatif isolat BPS dari sludge kertas... 24 9. Uji kualitatif isolat BPS dari air panas belerang... 25 10. Uji kuantitif isolat BPS dari tanah sulfat masam... 26 11. Uji kuantitif isolat BPS dari sludge kertas... 29 12. Uji kuantitif isolat BPS dari air panas belerang... 31 13. Perubahan ph dari berbagai sumber BPS setelah 14 hari inkubasi... 37 14. Perubahan warna media pada berbagai ph setelah 14 hari inkubasi... 43 vii

DAFTAR GAMBAR No.... Hal. 1. Tidak ada indikasi perubahan warna dari beberapa isolat TSM... 23 2. Ada indikasi perubahan warna dari beberapa isolat TSM... 23 3. Ada indikasi perubahan warna dari isolat LK... 24 4. Ada indikasi perubahan warna dari isolat AP... 25 5. Perubahan warna uji kuantitif isolat TSM... 28 6. Perubahan warna uji kuantitatif isolat limbah kertas... 30 7. Perubahan warna uji kuantitatif isolat air panas... 32 8. Kondisi isolat dalam anaero jar dan pertumbuhan isolat dalam petridish... 33 9. Isolat BPS dari tanah sulfat masam... 34 10. Isolat BPS dari sludge kertas... 35 11. Isolat BPS dari air panas belerang... 36 12. Media Posgate yang dikoloni BPS... 42 viii

DAFTAR LAMPIRAN No.... Hal. 1. Komposisi media Posgate E... 49 2. Hasil analisis awal ph tanah sulfat masam... 49 3. Kriteria ph tanah... 49 4. Foto penelitian... 50 5. Hasil perubahan warna pada berbagai ph media cair Posgate setelah 14 hari inkubasi... 52 6. Data ph larutan setelah hari ke-14 (ph 5.5)... 56 7. Sidik ragam data ph larutan setelah hari ke-14 (ph 5.5)... 56 8. Data ph larutan setelah hari ke-14 (ph 5)... 57 9. Sidik ragam data ph larutan setelah hari ke-14 (ph 5)... 57 10. Data ph larutan setelah hari ke-14 (ph 4.5)... 58 11. Sidik ragam data ph larutan setelah hari ke-14 (ph 4.5)... 58 12. Data ph larutan setelah hari ke-14 (ph 4)... 59 13. Sidik ragam data ph larutan setelah hari ke-14 (ph 4)... 59 14. Data ph larutan setelah hari ke-14 (ph 3.5)... 60 15. Sidik ragam data ph larutan setelah hari ke-14 (ph 3.5)... 60 16. Data ph larutan setelah hari ke-14 (ph 3)... 61 17. Sidik ragam data ph larutan setelah hari ke-14 (ph 3)... 61 18. Data ph larutan setelah hari ke-14 (ph 2.5)... 62 19. Sidik ragam data ph larutan setelah hari ke-14 (ph 2.5)... 62 ix