Top Banner
Jurnal Tanah dan Sumberdaya Lahan Vol 7 No 2 : 263-271, 2020 e-ISSN:2549-9793, doi: 10.21776/ub.jtsl.2020.007.2.10 http://jtsl.ub.ac.id 263 PENGUJIAN BAKU MUTU LOGAM NIKEL PADA TEKSTUR TANAH YANG BERBEDA DENGAN INDIKATOR TANAMAN PADI Testing of Nickel Metal Quality Standard at Different Soil Textures With Rice as Indicator Plant Ina Zulaehah * , Sukarjo, E.S. Harsanti Balai Penelitian Lingkungan Pertanian, Jl. Jakenan-Jaken Km.05, Jaken, Pati 59182 * Penulis korespondensi: [email protected] Abstract Fertilizers and pesticides application in the agricultural sector provide a significant benefit in agricultural production. However, the use of fertilizers and pesticides continuously can be a harmful effect on the condition of the agricultural environment and the living things around it. Heavy metal pollution from the use of fertilizers and pesticides can cause health problems in humans, animals, and soil. Nickel is a dangerous heavy metal. The purpose of this study was to obtain the value of nickel-metal quality standards in two types of soil texture with rice as an indicator plant. This nickel quality standard testing activity was carried out in 2018 at the Indonesian Agricultural Environment Research Institute. Light textured soil was obtained from Bantul and heavy textured soil from Lamongan and Ngawi. Soil samples were tested for the adsorption of heavy metals using the Langmuir approach. A pot experiment was conducted at the screen house for heavy metals calibration in the soil. The results of the regression of the nickel content in the soil and rice can be seen as the quality standard value. Estimated quality standards in light-textured soils (Bantul) was 1.388 mg kg -1 , heavy-textured soils (Lamongan and Ngawi) was 1.855 mg kg -1 and 1.697 mg kg -1 , respectively. The values of nickel-metal quality standards in the clayey soils are higher than those in the light-textured soils. Keywords: heavy metal, nickel, quality standard, rice, soil Pendahuluan Upaya peningkatan produksi pertanian memicu petani dalam penggunaan bahan agrokimia. Penggunaan pupuk dan pestisida yang berlebihan dapat menyebabkan pencemaran tanah, air, dan udara. Disamping itu dampak lain yang dapat ditimbulkan adalah produk hasil pertanian yang dihasilkan akan tercemar residu pestisida dan logam berat. Jaminan mutu dan keamanan pangan memegang peranan penting karena akan berpengaruh terhadap kesehatan makhluk hidup. Keberadaan logam berat dalam tanah berpengaruh besar terhadap produksi tanaman, serta kesehatan manusia dan hewan. Tanaman yang tumbuh pada tanah yang tercemar logam nikel akan mengakumulasi nikel pada semua bagian tanaman. Logam nikel yang ada dalam tanaman akan masuk ke dalam tubuh hewan atau manusia pada proses pencernaan, sehingga dapat mengakibatkan tertimbunnya logam nikel pada tubuh hewan dan manusia. Logam nikel termasuk salah satu logam berat yang berbahaya karena bersifat karsinogen. Logam nikel secara langsung maupun tidak langsung dapat merusak DNA dan meningkatkan resiko kanker, menyebabkan iritasi serta immuno- toksisitas (Wiyarsi dan Priyambodo, 2009). Tanah padi menyumbang sekitar seperlima dari area yang dibudidayakan di dunia dan menghadapi ancaman serius dari nikel (Ni). Polusi Ni berdampak pada aktivitas, komposisi,
10

pengujian baku mutu logam nikel pada tekstur

Mar 31, 2023

Download

Documents

Khang Minh
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: pengujian baku mutu logam nikel pada tekstur

Jurnal Tanah dan Sumberdaya Lahan Vol 7 No 2 : 263-271, 2020 e-ISSN:2549-9793, doi: 10.21776/ub.jtsl.2020.007.2.10

http://jtsl.ub.ac.id 263

PENGUJIAN BAKU MUTU LOGAM NIKEL PADA TEKSTUR TANAH YANG BERBEDA DENGAN INDIKATOR

TANAMAN PADI

Testing of Nickel Metal Quality Standard at Different Soil Textures With Rice as Indicator Plant

Ina Zulaehah*, Sukarjo, E.S. Harsanti

Balai Penelitian Lingkungan Pertanian, Jl. Jakenan-Jaken Km.05, Jaken, Pati 59182 *Penulis korespondensi: [email protected]

Abstract

Fertilizers and pesticides application in the agricultural sector provide a significant benefit in agricultural production. However, the use of fertilizers and pesticides continuously can be a harmful effect on the condition of the agricultural environment and the living things around it. Heavy metal pollution from the use of fertilizers and pesticides can cause health problems in humans, animals, and soil. Nickel is a dangerous heavy metal. The purpose of this study was to obtain the value of nickel-metal quality standards in two types of soil texture with rice as an indicator plant. This nickel quality standard testing activity was carried out in 2018 at the Indonesian Agricultural Environment Research Institute. Light textured soil was obtained from Bantul and heavy textured soil from Lamongan and Ngawi. Soil samples were tested for the adsorption of heavy metals using the Langmuir approach. A pot experiment was conducted at the screen house for heavy metals calibration in the soil. The results of the regression of the nickel content in the soil and rice can be seen as the quality standard value. Estimated quality standards in light-textured soils (Bantul) was 1.388 mg kg-1, heavy-textured soils (Lamongan and Ngawi) was 1.855 mg kg-1 and 1.697 mg kg-1, respectively. The values of nickel-metal quality standards in the clayey soils are higher than those in the light-textured soils.

Keywords: heavy metal, nickel, quality standard, rice, soil

Pendahuluan

Upaya peningkatan produksi pertanian memicu petani dalam penggunaan bahan agrokimia. Penggunaan pupuk dan pestisida yang berlebihan dapat menyebabkan pencemaran tanah, air, dan udara. Disamping itu dampak lain yang dapat ditimbulkan adalah produk hasil pertanian yang dihasilkan akan tercemar residu pestisida dan logam berat. Jaminan mutu dan keamanan pangan memegang peranan penting karena akan berpengaruh terhadap kesehatan makhluk hidup.

Keberadaan logam berat dalam tanah berpengaruh besar terhadap produksi tanaman, serta kesehatan manusia dan hewan. Tanaman yang tumbuh pada tanah yang tercemar logam

nikel akan mengakumulasi nikel pada semua bagian tanaman. Logam nikel yang ada dalam tanaman akan masuk ke dalam tubuh hewan atau manusia pada proses pencernaan, sehingga dapat mengakibatkan tertimbunnya logam nikel pada tubuh hewan dan manusia. Logam nikel termasuk salah satu logam berat yang berbahaya karena bersifat karsinogen. Logam nikel secara langsung maupun tidak langsung dapat merusak DNA dan meningkatkan resiko kanker, menyebabkan iritasi serta immuno-toksisitas (Wiyarsi dan Priyambodo, 2009). Tanah padi menyumbang sekitar seperlima dari area yang dibudidayakan di dunia dan menghadapi ancaman serius dari nikel (Ni). Polusi Ni berdampak pada aktivitas, komposisi,

Page 2: pengujian baku mutu logam nikel pada tekstur

Jurnal Tanah dan Sumberdaya Lahan Vol 7 No 2 : 263-271, 2020 e-ISSN:2549-9793, doi: 10.21776/ub.jtsl.2020.007.2.10

http://jtsl.ub.ac.id 264

dan emisi methanogen pada padi, yang merupakan sumber alami utama emisi metana (CH4). Pencemaran jangka panjang oleh Ni berdampak pada aktivitas dan komposisi methanogen dengan polusi Ni berat, dan khususnya, metanogen asetotropik sensitif terhadap polusi Ni di tanah sawah (Xueping et al., 2020).

Paparan bibit padi dengan konsentrasi Ni tinggi menghasilkan penurunan panjang akar dan pucuk dan bobot segar dan berat kering tanaman padi, yang berhubungan dengan menipisnya isi pigmen fotosintesis. Ni yang berlebihan menghambat pertumbuhan beras dan menyebabkan stres oksidatif melalui menginduksi pembentukan ROS (Reactive oxygen species), sementara merangsang sistem antioksidan enzimatik dan non-enzimatik muncul sebagai mekanisme adaptif tanaman padi terhadap stres oksidatif yang diinduksi Ni (Rizwan et al., 2017). Aplikasi sodium nitroprusside eksogen (SNP), donor NO (Nitric Oxide), secara signifikan meningkatkan kinerja pertumbuhan bibit padi ketika ditanam di bawah Ni yang berlebihan. (Rizwan et al., 2018).

Nikel masuk dan mengakumulasi di tanah pertanian melalui penggunaan pupuk fosfat, pestisida dan bahan limbah lainnya dari industri seperti baterai nikel-kadmium, pelapis nikel, formulasi cat, produksi lemak nabati, dll (Alloway, 1990). Konsentrasi Ni yang tersedia hanya menyumbang <10% dari total Ni tanah (Hseu dan Lai, 2017). Dalam dekade terakhir, banyak penelitian tentang nikel di lingkungan pertanian telah dilakukan. Hingga saat ini, pengukuran di banyak negara, menunjukkan bahwa konsentrasi nikel di lingkungan (udara, air, tanah, makanan) tidak melebihi batas kritis dan seharusnya tidak berbahaya bagi populasi umum (Cempel and Nikel, 2006).

Batas maksimum logam berat merupakan konsentrasi maksimum cemaran logam berat yang diizinkan atau direkomendasikan dapat diterima dalam pangan. Batas maksimum cemaran logam berat dalam pangan dihitung sebagai total kandungan masing-masing logam berat. Batas maksimum cemaran arsen, cadmium, merkuri, timah, dan timbal dalam pangan sudah ditetapkan (Badan Standarisasi Nasional, 2009). Baku mutu konsentrasi logam nikel yang diperbolehkan di dalam tanah perlu

ditetapkan segera terutama untuk komoditas tanaman pangan. Padi sebagai makanan pokok masyarakat Indonesia perlu mendapat perhatian serius baik dari segi produksi maupun dari kualitasnya. Kualitas padi salah satunya dapat diindikasikan dengan kandungan logam beratnya, hal ini berkaitan dengan kandungan logam berat di dalam tanah.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui batas maksimum kandungan logam berat nikel pada tekstur tanah yang berbeda dengan indikator tanaman padi.

Bahan dan Metode

Penelitian dilakukan di rumah kasa Balai Penelitian Lingkungan Pertanian pada bulan Juni - September 2018. Tahapan penelitian, yaitu pengambilan sampel tanah, uji adsorpsi logam berat Ni di laboratorium, dan percobaan pot untuk kalibrasi logam berat tanah di rumah kasa. Pengambilan contoh tanah bertekstur ringan dari Kabupaten Bantul, dan bertekstur berat dari Kabupaten Lamongan dan Kabupaten Ngawi. Contoh tanah diambil secara komposit untuk percobaan di laboratorium dan secara bulk untuk percobaan pot di rumah kasa. Contoh tanah di uji adsorpsi logam berat Ni dan karakteristik kimia tanahnya di laboratorium Terpadu Balai Penelitian Lingkungan Pertanian. Uji adsorbsi logam berat Ni dilakukan dengan metode pendekatan Langmuir. Uji adsorpsi logam berat menurut Suganda et al. (2006) yaitu sebanyak 2 g contoh tanah dimasukkan kedalam botol kocok dan ditambahkan 20 ml larutan CaCl2 0.001 M dengan 15 deret konsentrasi logam berat Ni. Larutan diinkubasi selama 6 hari dan dikocok 2 kali sehari selama 30 menit. Setelah inkubasi, larutan disaring untuk memisahkan ekstrak jernih dan endapan tanah. Untuk pengukuran logam berat terlarut digunakan ekstrak jernih. Konsentrasi logam berat yang teradsorpsi oleh tanah dapat dihitung dengan persamaan Langmuir:

X = k × Xmax × C 1 + k × C

dimana : X : jumlah logam berat yang

diadsorpsi per satuan bobot tanah (mg kg-1)

Page 3: pengujian baku mutu logam nikel pada tekstur

Jurnal Tanah dan Sumberdaya Lahan Vol 7 No 2 : 263-271, 2020 e-ISSN:2549-9793, doi: 10.21776/ub.jtsl.2020.007.2.10

http://jtsl.ub.ac.id 265

k : konstanta yang berkaitan dengan energi ikatan (L mg-1)

Xmax : adsorpsi logam berat maksimum (mg kg-1)

C : konsentrasi logam berat dalam keseimbangan (mg kg-1)

Daya sangga tanah terhadap logam berat Ni, selanjutnya dapat dihitung dengan persamaan :

DS = k × Xmax

Percobaan pot menggunakan rancangan acak lengkap dengan 7 perlakuan deret konsentrasi logam berat dan tiga ulangan. Penentuan dosis konsentrasi logam berat berdasarkan hasil perhitungan adsorpsi logam berat maksimum dari persamaan Langmuir (Xmax), dimana nilai Xmax sebagai dosis. Diperoleh dosis perlakuan 0, 25, 50, 75, 100, 200, 400 ppm.

Contoh tanah bulk dikeringkan kemudian ditumbuk, dan diayak. Masing-masing pot diisi dengan 10 kg tanah dan diberi label. Pot yang telah berisi tanah digenangi selama 2 hari sebelum perlakuan, selanjutnya ditambahkan perlakuan logam berat Ni. Tanah kemudian diaduk hingga homogen dan diinkubasi selama 10 minggu. Pada saat inkubasi, tinggi permukaan air dipertahankan 2-5 cm dengan menambahkan air atau menutup pot dengan aluminium foil. Sampel tanah awal diambil setelah inkubasi untuk dianalisis kandungan Ni totalnya. Tanah diberikan pupuk dasar kemudian tanah diaduk hingga lapisan olah homogen dan dibiarkan selama 1 hari. Benih padi ditanam sebanyak 4 benih pot-1, setelah 7 hari dipilih 2 tanaman yang pertumbuhannya baik. Parameter pengamatan meliputi: konsentrasi logam berat Ni pada tanah awal setelah inkubasi serta konsentrasi logam berat Ni pada tanah, akar, batang, biji dan tanah setelah panen.

Nilai baku mutu logam berat pada tanah dapat dilakukan dengan menggunakan kurva hubungan antara logam berat tanah dengan logam berat pada beras. Apabila kurva hubungan logam berat beras dan logam berat tanah mengikuti persamaan Y = aX2 + bX + c, dimana Y = logam berat beras (ppm), X = logam berat tanah (ppm), dan a, b, dan c = konstanta, maka baku mutu logam berat tanah adalah X pada saat Y = nilai batas maksimum cemaran logam berat pada beras yang sudah

ditetapkan (digambarkan dengan kurva hubungan logam berat pada tanah dan beras).

Hasil dan Pembahasan

Tanah dari Bantul bertekstur ringan dengan kandungan liat 8%, sedangkan tanah Ngawi dan Lamongan bertekstur berat dengan kandungan liatnya 80% dan 76%. Kandungan bahan organik tanah Bantul sangat rendah yaitu 0,62%, sedangkan tanah dari Ngawi dan Lamongan termasuk kategori rendah. Hasil analisa kimia tanah ditunjukkan pada Tabel 1.

Kandungan N total dalam tanah Bantul termasuk kategori rendah, sedangkan tanah Lamongan dan Ngawi termasuk kategori sedang. Nilai P Potensial untuk semua tanah yang diteliti termasuk kategori sangat tinggi, K Potensial termasuk kategori sangat rendah untuk tanah Lamongan dan rendah untuk tanah Bantul dan Ngawi. Nilai tukar kation untuk tanah Bantul termasuk kategori sedang, sedangkan untuk tanah Lamongan dan Ngawi nilainya tinggi. Kandungan nikel pada tanah awal dari Bantul 5,27 ppm, sedangkan pada tanah Lamongan dan Ngawi masing-masing 6,42 ppm dan 4,22 ppm. Kisaran normal nilai nikel dalam tanah yaitu 2 - 750 mg kg-1, sedangkan pada tanaman 0,02 – 5 mg kg-1 (Alloway, 1990).

Jerapan logam nikel (Ni)

Logam nikel yang terjerap pada dua jenis tekstur tanah yang berbeda menunjukkan nilai yang bervariatif. Hal ini ditunjukkan dengan bentuk kurva jerapan yang berbeda baik puncak maupun kemiringannya (Gambar 1). Dari kiri ke kanan menunjukkan tingkat jerapan nikel, dimana semakin ke kanan maka jerapan nikelnya semakin rendah. Jerapan nikel tanah pada lahan sawah untuk tanah Ngawi > Lamongan > Bantul. Jerapan nikel pada tanah meningkat seiring dengan meningkatnya kandungan nilai C-organik. Hasil penelitian Mellis et al. (2004) menunjukkan bahwa adsorpsi nikel menurun dengan berkurangnya bahan organik. Tingginya jerapan logam berat dalam tanah salah satunya dipengaruhi oleh kadar liat aktif yang tinggi. Tekstur tanah memegang peranan penting dalam mengikat atau melepas logam.

Page 4: pengujian baku mutu logam nikel pada tekstur

Jurnal Tanah dan Sumberdaya Lahan Vol 7 No 2 : 263-271, 2020 e-ISSN:2549-9793, doi: 10.21776/ub.jtsl.2020.007.2.10

http://jtsl.ub.ac.id 266

Tabel 1. Karakteristik kimia tanah penelitian.

Sifat-sifat Tanah Metode Nilai Bantul Lamongan Ngawi Tekstur : Pipet Pasir (%) 87 4 9 Debu (%) 5 16 15 Liat (%) 8 80 76 pH H2O 5,81 5,39 5,74 KCl 4,77 5,03 5,55 C-organik (%) Walkley dan Black 0,62 1,19 1,24 N total (%) H2SO4 (Kjeldahl), Titrimetri 0,18 0,28 0,32 P potensial Ekstrak HCl 25% 139,35 74,69 134,79 K potensial (%) Ekstrak HCl 25% 11,73 8,05 10,93 P tersedia (ppm) Olsen&Bray 139,35 74,69 134,79 K tersedia (ppm) Morgan 11,73 8,05 10,93 Nilai Tukar Kation KTK (cmol(+) kg-1) NH4OAc 1 N pH 7 18,00 34,64 34,99 Kation dapat ditukar Kdd (cmol(+) kg-1) 0,06 0,10 0,14 Nadd (cmol(+) kg-1) 0,07 0,29 0,02 Cadd (cmol(+) kg-1) 0,86 1,47 1,31 Mgdd (cmol(+) kg-1) 2,88 14,99 13,15 Kemasaman dapat ditukar Aldd (cmol(+ ) kg-1) 0,40 0,20 0,20 Hdd (cmol(+) kg-1) 0,10 0,10 0,00 Logam total: Pengabuan basah Ni (ppm) 5,27 6,42 4,22

Gambar 1. Kurva hubungan nikel terjerap dan terlarut pada lahan sawah.

Total logam berat terserap dalam tanah tergantung dari kandungan liatnya, dimana sekitar 96% kandungan beberapa logam berat

terdapat pada fraksi liat (Tala’ohu et al., 2002). Liat tanah merupakan sumber pertukaran permukaan negatif dalam tanah dan memberi

Page 5: pengujian baku mutu logam nikel pada tekstur

Jurnal Tanah dan Sumberdaya Lahan Vol 7 No 2 : 263-271, 2020 e-ISSN:2549-9793, doi: 10.21776/ub.jtsl.2020.007.2.10

http://jtsl.ub.ac.id 267

kontribusi besar pada pertukaran kation. Tipe liat tanah dapat dilihat dari nilai KTKnya. Alloway (1990) mengemukakan bahwa selain kadar liat, sifat-sifat tanah seperti pH, kadar bahan organik, dan KTK akan mempengaruhi ambang batas logam berat dalam tanah, dan pada akhirnya berpengaruh terhadap daya sangga tanah terhadap Ni. Adsorpsi logam Ni pada tanah tergantung pada nilai pH dan KTK tanah. Adsorpsi logam Ni meningkat seiring dengan meningkatnya pH tanah (Ramachandran et al., 2013). Tesktur tanah menentukan tinggi rendahnya adsorpsi logam berat. Tanah yang bertesktur pasir menyebabkan tanah tidak tahan terhadap erosi, angin dan air. Hal ini dikarenakan partikel-partikelnya tidak saling mengikat satu sama lainya. Pada tanah, semakin halus teksturnya semakin tinggi kekuatannya untuk mengikat logam berat. Tanah pasir memiliki kapasitas

menahan kelembaban yang sangat rendah dan kandungan hara juga rendah (Mohamad, 2013).

Adsorpsi dalam bentuk sederhana digambarkan dalam bentuk linier yaitu hubungan antara konsentrasi logam terlarut dan fase padatnya (Gambar 2). Untuk konsentrasi lebih luas dengan menggunakan persamaan Langmuir menghasilkan kurva non linier (Gambar 1). Tanah yang fraksi liatnya didominasi oleh tipe liat 2:1 mempunyai KTK tinggi akan memiliki daya sangga atau erapan maksimum yang tinggi pula terhadap bahan pencemar. Hal ini menunjukkan bahwa kemampuan setiap tanah berbeda dalam menyangga atau mengerap bahan pencemar tergantung pada sifat-sifat fisik dan kimianya (Tarradellas and Bitton, 1997). Tabel 2 menunjukkan adsorpsi maksimum, konstanta energi ikatan dan daya sangga yang berbeda-beda pada ketiga jenis tanah yang diteliti.

Gambar 2. Hubungan antara C Nikel dengan C/(x/m) pada lahan sawah.

Tabel 2. Variabel jerapan nikel dalam tanah.

Variabel Jerapan Tanah Bantul (Tektur Ringan)

Lamongan (Tekstur Berat)

Ngawi (Tekstur Berat)

Kontanta (p) 0,1712 0,3283 0,2713 Koefisien arah (q) 0,1985 0,0122 0,0184 Adsorpsi maksimum (b) 5,038 81,967 54,348 Konstanta energi ikatan (k) 1,159 0,037 0,068 Daya sangga 5,841 3,046 3,686

Page 6: pengujian baku mutu logam nikel pada tekstur

Jurnal Tanah dan Sumberdaya Lahan Vol 7 No 2 : 263-271, 2020 e-ISSN:2549-9793, doi: 10.21776/ub.jtsl.2020.007.2.10

http://jtsl.ub.ac.id 268

Nikel total dalam tanah

Hasil analisis nikel total tanah sebelum tanam (setelah perlakuan) dan setelah panen disajikan pada Gambar 3. Nikel total sebelum tanam lebih tinggi dibandingkan setelah panen. Keadaan ini menunjukkan bahwa telah terjadi penyerapan nikel dari tanah oleh tanaman padi. Kandungan nikel dalam tanah sebelum dan setelah panen selisihnya selisihnya berbeda-beda pada tiap jenis tanah. Hal ini menunjukkan bahwa ikatan nikel dalam tanah berbeda dan pada jenis tanah yang berbeda

ikatannya juga berbeda, tergantung pada sifat fisik dan kimia tanah.

Liat tanah tergolong mempunyai aktivitas tinggi (high activity clay) seperti diperlihatkan oleh nilai kapasitas erapan yang sangat besar. Pendugaan jenis liat beraktivitas tinggi didasarkan pada kadar liat yang tinggi dan daya erap yang tinggi pula. Karena tingginya ikatan nikel dalam tanah bertekstur berat ini maka logam nikel yang keluar dari tanah tersebut relatif lebih sedikit dibandingkan dengan tanah bertekstur ringan (Gambar 3).

(a) (b)

(c)

Gambar 3. Kandungan nikel dalam tanah sebelum dan setelah panen pada tanah a. Bantul, b. Lamongan, c. Ngawi.

Baku mutu logam nikel pada tiga jenis tanah

Logam Nikel pada tanah terdifusi pasif melalui lapisan endodermis pada akar tanaman. Hal ini akan menyebabkan terjadinya proses

detoksifikasi oleh fitokelatin dalam sitoplasma. Selanjutnya unsur logam ditranslokasikan ke tajuk tanaman sampai ke daun melalui xylem pada proses fotosintesis. Hasil fotosintesis didistribusikan ke seluruh bagian tanaman.

Page 7: pengujian baku mutu logam nikel pada tekstur

Jurnal Tanah dan Sumberdaya Lahan Vol 7 No 2 : 263-271, 2020 e-ISSN:2549-9793, doi: 10.21776/ub.jtsl.2020.007.2.10

http://jtsl.ub.ac.id 269

Gabah sebagai hasil akhir produk tanaman menjadi salah satu tempat akumulasi nikel. Masyarakat Indonesia sebagian besar mengkonsumsi beras sebagai bahan pangan sehingga keamanannya perlu diperhatikan.

Baku mutu logam berat pada tanah dapat diperkirakan dengan menggunakan persamaan regresi sederhana antara kandungan logam berat pada tanah dan beras (Gambar 4 dan 5).

(a) (b)

(c)

Gambar 4. Serapan nikel pada beras terhadap nikel pada tanah bertekstu a. Ringan (Bantul), b. Berat (Lamongan), c. Berat (Ngawi).

Gambar 5. Hubungan batas kritis logam nikel tanah terhadap kandungan liat tanah.

Page 8: pengujian baku mutu logam nikel pada tekstur

Jurnal Tanah dan Sumberdaya Lahan Vol 7 No 2 : 263-271, 2020 e-ISSN:2549-9793, doi: 10.21776/ub.jtsl.2020.007.2.10

http://jtsl.ub.ac.id 270

Baku mutu logam berat pada tanah yang dihitung berdasar asumsi batas kritis pada beras berdasarkan referensi dan digunakan sebagai peubah bebas (X). SNI 7387:2009 mengatur batas cemaran maksimum logam berat nikel pada beras yaitu 0 mg/kg. Batas maksimum cemaran pada beras tersebut dihubungkan dengan logam berat pada tanah akan

menghasilkan nilai baku mutu (Tabel 3). Tingkat jerapan logam berat berbanding lurus dengan perkiraan nilai baku mutu logam berat pada tanah. Logam berat nikel yang terjerap oleh tanah akan menjadi potensial terserap oleh tanaman sehingga kemampuan menjerap logam berat yang besar cenderung meningkatkan kandungan logam berat pada jaringan tanaman.

Tabel 3. Persamaan regresi sederhana antara kandungan logam nikel pada tanah dan beras

Tekstur Tanah Persamaan Baku Mutu dalam Beras

(mg kg-1)

Perkiraan Baku Mutu dalam

Tanah (mg kg-1) Bantul (Ringan) y = -2E-05x

2 + 0,022x + 1,388 0 1,388

Lamongan (Berat) y = -3E-05x2 + 0,020x + 1,855 0 1,855

Ngawi (Berat) y = -2E-05x2 + 0,012x + 1,697 0 1,697

Akumulasi logam dalam tanaman tidak hanya tergantung pada kandungan logam dalam tanah, tetapi juga tergantung pada unsur kimia tanah, jenis logam, pH tanah dan spesies tanaman (Darmono, 1995). Batas kritis logam berat nikel di dalam tanah berbanding lurus dengan kandungan liatnya. Semakin banyak mengandung liat maka batas kritis logam berat nikelnya akan semakin besar. Pada Gambar 5 terlihat bahwa kandungan liat secara linier meningkatkan batas kritis logam nikel di dalam tanah. Semakin besar kandungan liat maka semakin besar pula muatan negatif pada koloid tanah yang mampu menjerap nikel yang bermuatan positif lebih besar dengan gaya elektrostatik pada permukaan liat.

Kesimpulan

Hasil regresi antara kandungan nikel dalam tanah dan pada beras menunjukkan nilai baku mutu logam berat nikel. Perkiraan baku mutu dalam tanah bertekstur ringan (Bantul) yaitu 1,388 mg kg-1, bertekstur berat (Lamongan) 1,855 mg kg-1, dan (Ngawi) 1,697 mg kg-1. Nilai baku mutu logam nikel lebih tinggi pada tanah dengan kandungan liat tanah yang lebih tinggi, demikian pula sebaliknya pada kandungan liat yang rendah nilai baku mutunya juga lebih rendah.

Daftar Pustaka

Alloway, B.J. 1990. Soil Processes and Behaviour of Metal. In: Alloway, B.J (ed). Heavy Metals in Soils. Blackie Glasgow and London Halsted Press John Wiley and Sons Inc. New York.

Badan Standardisasi Nasional. 2009. SNI 7387:2009 Batas Maksimum Cemaran Logam Berat dalam Pangan SNI 7387:2009. Badan Standardisasi Nasional. Jakarta.

Cempel, M. and Nikel, G. 2006. Nickel: a review of its sources and environmental toxicology. Polish Journal of Environmental Studies 15(3): 375-382.

Darmono. 1995. Logam dalam Sistem Biologi Makhluk hidup. Universitas Indonesia Press. Jakarta.

Hseu, Z.Y. and Lai, Y.J. 2017. Nickel accumulation in paddy rice on serpentine soils containing high geogenic nickel contents in Taiwan. Environmental Geochemistry and Health 39(6): 1325-1334.

Mellis, E.V., Cruz, M.C.P. and Casagrande.J.C. 2004. Nickel adsorption by soils in relation to pH,organic matter, and iron oxides. Science of Agriculture (Piracicaba, Braz.) Journal 61(2):190-195.

Mohamad, E. 2013. Pengaruh variasi waktu kontak tanaman bayam duri terhadap adsorpsi logam berat kadmium (Cd). Jurnal Entropi 3(1) : 562-571.

Ramachandran, V. and D’Souza, S.F. 2013. Adsorption of nickel by Indian soils. Journal of Soil Science and Plant Nutrition 13(1): 165-173.

Page 9: pengujian baku mutu logam nikel pada tekstur

Jurnal Tanah dan Sumberdaya Lahan Vol 7 No 2 : 263-271, 2020 e-ISSN:2549-9793, doi: 10.21776/ub.jtsl.2020.007.2.10

http://jtsl.ub.ac.id 271

Rizwan, M., Imtiaz, M., Dai, Z., Mehmood, S., Adeel, M., Liu, J. and Tu, S. 2017. Nickel stressed responses of rice in Ni subcellular distribution, antioxidant production, and osmolyte accumulation. Environmental Science and Pollution Research 24(25): 20587-20598.

Rizwan, M., Mostofa, M. G., Ahmad, M. Z., Imtiaz, M., Mehmood, S., Adeel, M., Dai, Z., Li, Z., Aziz, O., Zhang, Y. and Tu, S. 2018. Nitric oxide induces rice tolerance to excessive nickel by regulating nickel uptake, reactive oxygen species detoxification and defense-related gene expression. Chemosphere 191: 23-35.

Suganda, H., Kasno, A. dan Prasetyo. Batas kritis merkuri dan kadmium pada typic Dstrudepts dan typic Hapluderts untuk padi sawah. Jurnal Tanah dan Iklim 24: 16-21.

Tala’ohu, S.H., Yusrial dan F. Agus. 2000. Pengaruh zeolit dan pupuk kandang terhadap peningkatan dan pencucian Plumbum (Pb), Cadmium (Cd) serta Kalium (K) pada Inceptisols Samarang dan Cianjur, Jawa Barat. Didalam Prosiding Seminar Nasional Reorientasi Pendayagunaan Sumberdaya Tanah, Iklim dan Pupuk. Cipayung-Bogor, 31 Oktober – 2 November 2000. Puslitbangtanak. Bogor. Hal. 31-52.

Tarradellas, J. and Bitton, G. 1997. Chemical pollutants in soils. Pp 3-32 in: J. Tarradellas, G. Bitton, and D. Rossel (eds.), Soil Ecotoxicology, Lewis Publishers, Boca Raton, FL.

Wiyarsi, A. dan Priyambodo, E. 2009. Pengaruh Konsentrasi Kitosan dari Cangkang Udang Terhadap Efisiensi Penjerapan Logam Berat. Universitas Negeri Yogyakarta, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Yogyakarta.

Xueping, C., Juan, Y., Zheng, C., Hongmei, Z., Wangda, C., Fayan, B., Yu, Z., Ahmed, K., Ciquan, H. and Xiaoyan, L. 2020. Acetotrophic methanogens are sensitive to long-term nickel contamination in paddy soil. Environmental Science: Processes & Impacts. 10.1039/D0EM00029A.

Page 10: pengujian baku mutu logam nikel pada tekstur

http://jtsl.ub.ac.id 272

halaman ini sengaja dikosongkan