BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Jamur atau fungi adalah suatu kelompok jasad hidup yang menyerupai tumbuhan tingkat tinggi, karena mempunyai dinding sel, tidak bergerak, berkembang biak dengan spora, tetapi tidak mempunyai klorofil. Namun disisi lain jamur tidak mempunyai batang, daun, dan akar serta tidak mempunyai sistem pembuluh seperti pada tumbuhan tingkat tinggi. Jamur umumnya berbentuk seperti benang, bersel banyak, dan seluruh bagian dari jamur mempunyai potensi untuk tumbuh, karena tidak mempunyai klorofil yang berarti tidak dapat memasak makanannya sendiri, maka jamur memanfaatkan sisa-sisa bahan organik dari makhluk hidup yang telah mati maupun yang masih hidup. Jamur yang hidup pada tanaman yang masih hidup disebut parasit, karena menyebabkan penyakit pada tanaman/patogen (Pracaya, 2007). Keanekaragaman mikroorganisme penting dalam keseimbangan ekosistem tanah (Fachrul 2008), merupakan indikator kesehatan tanah (Mazzola 2004), dan dapat mempengaruhi kondisi tanaman yang tumbuh di atasnya. Tempat dimana para mikroorganisme ini beraktifitas biasa disebut dengan rizosfer. Rizosfer merupakan bagian tanah yang memiliki aktivitas metabolisme tertinggi, didefinisikan sebagai sebagian kecil volume tanah yang langsung dipengaruhi oleh pertumbuhan dan metabolisme akar tanaman (Niswati et al. 2008). Rizosfer merupakan daerah ideal bagi tumbuh dan berkembangnya mikroorganisme termasuk agensia pengendali hayati (Campbell & Reece 2005). Kelimpahan mikroorganisme di daerah rizosfer sangat beragam dan antara satu wilayah dengan wilayah lainnya berbeda-beda (Lynch 1990). Perbedaaan kelimpahan bakteri dari wilayah yang berbeda dipengaruhi oleh adanya eksudat akar dan didukung dengan lingkungan di dalam tanah yang akan mempengaruhi interaksi organisme antara mikroba tanah, tanaman dan 1
tanah (Soesanto 2008). Makin banyak dan padat akar suatu tanaman di dalam tanah, makin kaya kandungan senyawa organik pada rizosfer sehingga makin padat pula populasi mikroba tanah, termasuk agen hayati. Seiring dengan pendapat dari Degens et al. (2000) bahwa perubahan penggunaan lahan dapat mempengaruhi populasi dan komunitas mikroba dalam tanah. Tanaman tidak bisa hidup terlepas dari Rizosfer seperti tanaman bawang merah. Bawang merah (Allium ascalonicum L.) merupakan sayuran umbi yang multiguna, dapat digunakan sebagai bumbu masakan, sayuran, penyedap masakan, di samping sebagai obat tradisional karena efek antiseptik senyawa anilin dan alisin yang dikandungnya (Rukmana, 1994). Bahan aktif minyak atsiri bawang merah terdiri dari sikloaliin, metilaliin, kaemferol, kuersetin, dan floroglusin (Muhlizah dan Hening-S, 2000). Bawang merah termasuk dalam divisi Spermatophyta, sub divisi Angiospermae, kelas Monocotyledonae, ordo Liliales, familia Liliaceae, genus Allium, spesies Allium ascalonicum L., sinonim Allium cepa var. ascalonicum. Tanaman ini dapat tumbuh dan berproduksi dengan baik di dataran rendah sampai dataran tinggi, hingga ketinggian ± 1.100 m dpl. Namun produksi terbaik dihasilkan di dataran rendah (0-500 m dpl), bersuhu 25-32 C, ph tanah antara 5,5-6,5, dan mendapat sinar matahari ± 70% (Rukmana, 1994; Wibowo, 1991). Diantara banyak jamur atau fungi yang biasa hidup di daerah perakaran bawang merah salah satunya adalah Alternaria porri. Alternaria porri adalah jamur berwarna cokelat, konidium dan konidofor berwarna hitam atau cokelat, konidium berbentuk gada yang bersekat-sekat, pada salah satu ujungnya membesar dan tumpul, ujung lainnya menyempit dan agak panjang. Konidium dapat disebarkan oleh angin dan menginfeksi tanaman melalui stomata atau luka yang terjadi pada tanaman (Anonim, 2006). Penggunaan pupuk dan insktisida pada bawang merah dapat menimbulkan efek samping yakni diantaranya pencemaran logam berat seperti pada kasus kecelakaan merkuri di Minamata Jepang tahun 1953 yang secara intensif dilaporkan, isu pencemaran logam berat meningkat sejalan 2
dengan pengembangan berbagai penelitian yang mulai diarahkan pada berbagai aplikasi teknologi untuk menangani polusi lingkungan yang disebabkan oleh logam berat. Kecemasan yang berlebihan terhadap hadirnya logam berat di lingkungan disebabkan tingkat keracunannya yang sangat tinggi dalam seluruh aspek kehidupan makhluk hidup (Suhendrayatna, 2001). Beberapa ion logam berat, seperti arsenik, timbal, kadmium dan merkuri pada kenyataannya berbahaya bagi kesehatan manusia dan kelangsungan kehidupan di lingkungan (USDA NRCS, 2000). Salah satu logam berat pencemar di lingkungan yang membahayakan kesehatan apabila terakumulasi banyak di jaringan tubuh adalah timbal (Pb). Logam berat adalah unsur logam dengan berat molekul tinggi. Dalam kadar rendah umumnya sudah bersifat racun baik bagi tumbuhan, hewan maupun manusia (Anonim, 1976). Logam berat dapat memasuki tanah melalui sumber yang berbeda-beda sehingga menjadi polutan. Pupuk, pestisida, penambahan bahan organik dan anorganik, residu limbah dan lumpur aktif mengandung sejumlah logam berat (Yulipriyanto, 2010). Pada dasarnya limbah dari industri adalah penyumbang logam berat terbanyak. Limbah yang biasa mengandung logam berat berasal dari pabrik kimia, listrik, dan elektronik, logam, dan penyepuhan elektro (electroplating), kulit, metalurgi dan cat serta bahan pewarna. Limbah padat pemukiman juga mengandung logam berat (Yong, et al, 1992). Pb adalah logam lunak berwarna abu-abu kebiruan mengkilat, memiliki titik lebur rendah, mudah dibentuk, memiliki sifat kimia yang aktif, sehingga bisa digunakan untuk melapisi logam agar tidak timbul perkaratan (Widowati, 2008). Salah satu logam berat yang perlu mendapat perhatian lebih adalah Pb. Hal ini menjadi sangat penting jika kita menyadari bahwa budidaya tanaman yang intensif, dengan pengunaan pupuk kimia yang tinggi dan terus menerus, telah menyebabkan tingginya residu pupuk,dan meningkatkan kandungan logam berat terutama Pb dalam tanah. Hasil identifikasi yang dilakukan Kasno et al., (2003) menunjukkan 21-40% lahan sawah di jalur pantura Jawa Barat tercemar logam berat, bahkan 4-7% diantaranya dikategorikan tercemar 3
berat oleh Pb (> 1,0 ppm). Peran Pb sebagai hara tumbuhan juga belum diketahui, unsur ini merupakan pencemar kimiawi utama terhadap lingkungan, dan sangat beracun bagi tumbuhan, hewan, dan manusia (Mengel dan Kirkby, 1987). Kecamatan Wanasari adalah sebuah kecamatan di Kabupaten Brebes, Provinsi Jawa Tengah. Berdasarkan data dari Dinas Pendapatan dan Pengelolaan Aset Daerah Kabupaten Brebes, Kecamatan Wanasari memiliki luas wilayah seluas 74,44 km 2, yang artinya kecamatan ini merupakan salah satu yang terbesar di Kabupaten Brebes (Anonim, 2016). Telah lama diketahui bahwa jamur menghasilkan metabolit dalam bentuk asam-asam organik. Berbagai asam organik diketahui memiliki kemampauan untuk melakukan kompleksasi atau menjadi agen pengkhelat logam. Beberapa jamur diketahui mampu menghasilkan asam organik dalam metabolismenya dengan kehadiran logam berat dalam tanah. Asam oksalat dan asam sitrat adalah contoh asam organik dengan berat massa rendah yang dapat dihasilkan jamur. Asam organik berberat massa rendah diketahui dapat mempengaruhi distribusi logam dalam tanah yaitu memobilisasi logam berat dengan pembentukan kompleks metal yang larut. Proses mobilisasi ini dipengaruhi beberapa faktor fisik seperti suhu, kelembaban dan penyediaan hara. Maka dari itu penulis mencoba mencari fungi apa saja yang tidak bersimbiosis dengan tanaman bawang merah yang berpotensi sebagai agen bioremediasi. Bioremediasi adalah satu alternatif untuk menangani toksisitas logam berat terhadap tanaman pada tanah-tanah tercemar. Pulihan lingkungan oleh mikroorganisme dianggap sebagai strategi potensial dalam mereduksi kontaminasi logam-logam berat yang terjadi di lingkungan (Gandjar et al. 2006). Keunggulan dari bioremediasi adalah proses alami yang dapat diterapkan ditempat yang sulit dijangkau, lingkungan di bawah permukaan tanah, tidak mahal, tidak menghasilkan limbah yang baru (masalah baru), dan ramah lingkungan (Chairiyah, et al. 2013). 4
5
B. Perumusan Masalah Berdasarkan uraian diatas, rumusan masalah yang terdapat pada penelitian ini adalah bagaimana keragaman fungi non-simbiosis pada rizosfer bawang merah (Allium ascalonicum L.) pada lahan tercemar logam berat Pb di Kecamatan Wanasari Kabupaten Brebes? C. Tujuan Penelitian Berdasarkan perumusan masalah, tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui keragaman fungi non-simbiosis pada rizosfer bawang merah (Allium ascalonicum L.) pada lahan tercemar logam berat Pb di Kecamatan Wanasari Kabupaten Brebes. D. Manfaat penelitian Adapun manfaat dari penelitian adalah untuk menambah informasi tentang keragaman fungi non-simbiosis pada rizosfer bawang merah khususnya pada Kecamatan Wanasari yang berpotensi untuk bioremediasi. E. Hipotesa Diduga terdapat keragaman fungi non-simbiosis yang terdapat pada rizosfer bawang merah (Allium ascalonicum L.) pada kondisi cekaman logam berat Pb di Kecamatan Wanasari. 6