PEMANFAATAN BIOCHAR DAN KOMPOS BLACK SOLDIER FLY PADA FITOREMEDIASI TANAH TERCEMAR TIMBAL DAN PENGARUHNYA TERHADAP PERTUMBUHAN SERTA HASIL TANAMAN SAWI (Brassica juncea L.)

Fathia Meidy Nurindriana; Kurniawan Sigit  Wicaksono

doi:10.21776/ub.jtsl.2022.009.2.10

Authors

Fathia Meidy Nurindriana Departemen Tanah, Fakultas Pertanian, Univrsitas Brawijaya
Kurniawan Sigit Wicaksono Departemen Tanah, Fakultas Pertanian, Univrsitas Brawijaya

DOI:

https://doi.org/10.21776/ub.jtsl.2022.009.2.10

Keywords:

phytoremediation, sunflower, mustard, biochar, compost

Abstract

Unhealthy agricultural activities possibly caused damage due to pollution from dangerous substances that accumulate as residues. Pesticides can be one of the factors causing soil pollution; one of the reasons is the presence of lead (Pb). This study aimed to elucidate the potential use of sunflower (Hellianthus annus Linn) for phytoremediation Pb contaminated soil. Phytoremediation optimization was upported by the addition of ameliorants in the form of BSF (black soldier fly) compost and biochar. The research was carried out in two stages; the first stage was the utilization of sunflower for phytoremediation of Pb contaminated soil. The second stage was the use of post-phytoremediation soil for planting mustard plants. The results showed that phytoremediation efficiency ranged from 45.74-67.17%, indicating that the sunflower plant was quite effective as Pb accumulator plant. The application of biochar and BSF compost was able to show a higher value than the control treatment to maximize the phytoremediation process. Mustard plants grown on soil that has been remediated showed better growth and biomass yields than that grown on soil that had not been subjected to phytoremediation.

Author Biography

Kurniawan Sigit Wicaksono, Departemen Tanah, Fakultas Pertanian, Univrsitas Brawijaya

Jl. Veteran No.1, Malang 65145

References

Adawiyah, R. dan Rosyidah, A. 2020. Pertumbuhan, hasil dan translokasi timbal (Pb) pada tanaman kangkung (Ipomea reptans) dan bayam (Amaranthus tricolor L.) dengan penambahan pupuk ZA berbeda dosis. Jurnal Follium Ilmu Pertanian 4(2):32-46.

Agustiyani, D., Agandi, R. Arinafril, A., Nugroho, A. and Antonius, S. 2021. The Effect of Application of Compost and frass from black soldier fly larvae (Hermetia illucens L.) on growth of pakchoi (Brassica rapa L.). IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 762(1):1-10.

Aji, A.N. 2019. Pengaruh Kompos dan Biochar terhadap Fitoremediasi Tanah Tercemar Kadmium dari Lumpur Lapindo Menggunakan Kangkung Darat (Ipomea reptans). Universitas Brawijaya. Malang.

Alaboudi, K.A., Ahmed, B., Brodie, G., Al-Jobori, K. and Kadhim, A.K. 2019. Evaluation of sunflower (Helianthus annuus L.) for phytoremediation of lead contaminated soil. Journal of Pharmaceutical Sciences and Research 63(1):847-854.

Al-Rasyid, H., Hasanudin, U. dan Rahdiatmoko, R. 2015. Potensi pemanfaatan limbah organik dari pasar tradisional di Bandar Lampung sebagai bahan baku pembuatan kompos dan biogas. Jurnal Kelitbangan 3(2):1-12.

Asmorowati, D.S., Sumarti, S.S. dan Kristanti, I. 2020. Perbandingan metode destruksi basah dan destruksi kering untuk analisis timbal dalam tanah di sekitar laboratorium kimia FMIPA UNNES. Journal of Chemical Science 9(3):169-173.

Awasthi, M.K., Liu, T., Awasthi, S.K., Duan, Y., Pandey, A. and Zhang, Z. 2020. Manure pretreatments with black soldier fly Hermetia illucens L. (Diptera: Stratiomyidae): a study to reduce pathogen content. Science of the Total Environment 737(2020):139842.

BPT. 2009. Petunjuk Teknis Analisis Kimia Tanah, Tanaman, Air dan Pupuk. Bogor: Balai Penelitian Tanah.

Caroline, J. dan Moa, G.A. 2015. Fitoremediasi logam timbal (Pb) (Echinodorus palaefolius) pada industri peleburan tembaga dan kuningan. Seminar Nasional Sains dan Teknologi Terapan 3(2015):733-744.

Djo, Y.H.W., Suastuti, D.A., Suprihatin, I.E. dan Sulihingtyas, W.D. 2017. Fitoremediasi menggunakan tanaman eceng gondok (Eichhornia crassipes) untuk menurunkan COD dan kandungan Cu dan Cr limbah cair laboratorium analitik Jurnal Cakra Kimia 5(2):137-144.

Fedje, K.K., Edvardsson, V. and Dalek, D. 2021. Initial study on phytoextraction for recovery of metals from sorted and aged waste‐to‐energy bottom ash. Journal of Soil Systems 5(3):1-14.

Fitrianah, L. dan Purnama, A.R. 2021. Pola sebaran spasial logam berat kadmium di sungai kawasan industri Berbek Kabupaten Sidoarjo. Journal of Research and Technology 7(1):41-50.

Handayani, C.O., Dewi, T. dan Hidayah, A. 2018. Biokonsentrasi dan translokasi logam berat Cd amelioran. Jurnal Tanah dan Sumberdaya Lahan 5(2):841-845.

Handayanto, E., Nuraini, Y., Muddarisma, N., Syam, N. dan Fiqri, A. 2017. Fitoremediasi dan Phytomining Logam Berat Pencemar Tanah. UB Press. Malang.

Hastuti, S.M., Samudro, G. dan Sumiyati, S. 2017. Pengaruh kadar air terhadap proses pengomposan sampah organik dengan metode Takakura. Jurnal Teknik Mesin 6:53-57.

Hidayat, A.P. dan Damris, D. 2019. Pengaruh penambahan biochar dari batubara lignite pada tanah bekas penambangan batubara terhadap konsentrasi logam kadmium (Cd) terlarut menggunakan kolom fixed bed sorpsion. Journal of Engineering 1(1):1-16.

Imas, S., Damhuri, D. dan Munir, A. 2017. Pengaruh pemberian pupuk kompos terhadap produktivitas tanaman cabai merah (Capsicum annuum L.). Jurnal Alumni Pendidikan Biologi 2(1):57-64.

Iskandar, T. dan Rofiatin, U. 2017. Karakteristik biochar berdasarkan jenis biomassa dan parameter proses pyrolisis. Jurnal Teknik Kimia 12(1):28-34.

Junyo, G. dan Handayanto, E. 2017. Potensi tiga varietas tanaman sawi sebagai akumulator merkuri pada tanah. Jurnal Tanah dan Sumberdaya Lahan 4(1):421-429.

Kementrian Pertanian. 2019. Persyaratan Teknis Minimal Pupuk Organik, Pupuk Hayati, dan Pembenah Tanah, Keputusan Menteri Pertanian Republik Indonesia No 261 1. Diakses melalui http://psp.pertanian.go.id/index.php/page/publikasi/418

Kementrian Pertanian. 2020. Statistik Lahan Pertanian Tahun 2015-2019. Diakses online melalui http://epublikasi.setjen.pertanian.go.id/arsip-perstatistikan/167-statistik/statistik-lahan pada 29 Desember 2020

Kurniawan, S., Riyanto, S., Gutama, W.A., Kusumarini, N., Adieb, N., Azizah, N. dan Nugroho, G.A. 2019. Go organic-gerakan kelompok petani pesanggem dalam biokonversi kulit kopi menjadi kompos dan pupuk organik granule. Jurnal Bakti Saintek: Jurnal Pengabdian Masyarakat Bidang Sains dan Teknologi 3(2):59-64.

Lamhamdi, M., El Galiou, O., Bakrim, A., Nóvoa-Muñoz, J.C., Arias-Estévez, M., Aarab, A. and Lafont, R. 2013. Effect of lead stress on mineral content and growth of wheat (Triticum aestivum) and spinach (Spinacia oleracea) seedlings. Journal of Biological Sciences 20(1):29-36.

Lestari, D. dan Suyasa, I.N.G. 2020. Perbedaan kualitas kompos sampah organik menggunakan Effective Microorganism 4 (EM4) dan larva black soldier fly di Desa Buduk. Jurnal Kesehatan Lingkungan 10(2):132-140.

Mahendra, R., Siaka, I.M. dan Suprihatin, I.E. 2018. Bioavailabilitas logam berat Pb dan Cd dalam tanah. Jurnal Ecotrophic 12(1):42-49.

Mahfudiawati, M., Rusmiyanto, E. dan Turnip, M. 2016. Pertumbuhan tanaman sawi hijau (Brassica rapa var. parachinensis) akibat perlakuan logam berat kadmium (Cd). Jurnal Protobiont 5(2):18-24.

Mourato, M.P., Moreira, I.N., Leitão, I., Pinto, F.R., Sales, J.R. and Martins, L.L. 2015. Effect of heavy metals in plants of the genus brassica. Journal of Molecular Sciences 16(2015):17975-17998.

Muddarisna, N. and Siahaan, B.C. 2014. Application of organic matter to enhance phytoremediation of mercury contaminated soils using local plant species: a case study on small-scale gold mining locations in Banyuwangi of East Java. Journal of Degraded and Mining Lands Management 2(1):251-258.

Muzaiyanah, S. dan Subandi. 2016. Peranan bahan organik dalam peningkatan produksi kedelai dan ubi kayu pada lahan kering masam. Jurnal Iptek Tanaman Pangan 11(2):149-158.

Neina, D. 2019. The role of soil pH in plant nutrition and soil remediation. Journal of Applied and Environmental Soil Science 2019:1-9.

Ni’mah, L., Anshari, M.A. dan Saputra, H.A. 2019. Pengaruh variasi massa dan lama kontak fitoremediasi tumbuhan parupuk (Phragmites karka) terhadap derajat keasaman (pH) dan penurunan kadar merkuri pada perairan bekas penambangan intan dan emas Kabupaten Banjar. Jurnal Konversi 8(1):55-62.

Noviardi, R. dan Damanhuri, T.P. 2015. Penyerapan logam timbal ( Pb ) pada tanaman bunga matahari (Helianthus annuus L.) dengan variasi penambahan kompos dan limbah batubara pada media tanah. Jurnal Ecolab 9(2):47-104.

Nurhasanah, A.A. dan Raihana, N. 2017. Analisis cemaran timbal [Pb(II)] pada tanaman sawi hijau (Brassica rapa var Parachinensis L) yang ditanam di pinggir jalan Pasar Talang Banjar, Dusun Kubang Gajah secara spektrofotometri serapan atom. Jurnal Scientia 6(1) 48-54.

Nurida, N.L. 2014. Potensi pemanfaatan biochar untuk rehabilitasi lahan kering di Indonesia. Jurnal Sumberdaya Lahan Edisi Khusus 1:57-68.

Nursyamsi, D., Idris, K., Sabiham, S., Rachim, D.A. dan Sofyan, A. 2007. Sifat-sifat tanah dominan yang berpengaruh terhadap K tersedia pada tanah-tanah yang didominasi. Jurnal Tanah dan Iklim 26:13-28.

Pranoto, B.S.M. and Budianta, W. 2020. Phytoremediation of heavy metals contaminated soil in artisanal gold mining at Selogiri, Wonogiri District, Central Java, Indonesia. Journal of Applied Geology 5(2):64-72.

Priandoko, D.A., Parwanayoni, N.S. dan Sundra, I.K. 2013. Kandungan logam berat (Pb dan Cd) pada sawi hijau (Brassica rapa l. Subsp. Perviridis Bailey) dan wortel (Daucus carrota L. Var. Sativa Hoffm ) yang beredar di Pasar Kota Denpasar. Journal of Biological Sciences 1(1):9-20.

Purbalisa, W., Zulaehah, I. and Paputri, D.M.W. 2021. Application of remediation treatment to reduce lead in the soil of shallot cropping. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 648(1):1-6.

Puslitbang Hortikultura. 2014. Budidaya Caisin. Diakses online melalui https://hortikultura.litbang. pertanian.go.id/web/berita-491-budidaya-tanaman-caisin.html pada 27 Desember 2020

Puspitasari, D.J. dan Khaeruddin. 2016. Kajian bioremediasi pada tanah tercemar pestisida. Jurnal Kovalen 2(3):98-106.

Putri, V.I., Mukhlis, M. dan Hidayat, B. 2009. Pemberian beberapa jenis biochar untuk memperbaiki sifat kimia tanah Ultisol dan pertumbuhan tanaman jagung. Jurnal Agroekoteknologi 5(4):824-828.

Rahmayanti, F.D., Arifin, M., Hudaya, R. dan Sandrawati, A. 2018. kelas kemiringan dan posisi lereng terhadap ketebalan lapisan olah. Jurnal Agrikultura 29(3):136-143.

Ramadaningrum, L.F. 2016. Penentuan kadar timbal (Pb) dalam sawi (Brassica sp.) menggunakan metode destruksi basah secara spektroskopi serapa atom (SSA). UIN Malik Ibrahim. Malang.

Rangian, S.D., Pelealu, J.J. dan Baideng, E.L. 2017. Respon pertumbuhan vegetatif tiga varietas tanaman sawi (Brassica juncea L.) pada kultur teknik hidroponik rakit apung. Jurnal MIPA 6(1):26-30.

Rinawai, D. dan Sofiatunt. 2018. Kandungan logam berat dan pestisida pada sayuran segar di Kota Tangerang. Jurnal Higiene 4(3):169-179.

Ruhban, A. dan Kurniati. 2017. Kandungan logam berat timbal (Pb) dalam residu pestisida pada tanah, air dan bawang merah di Desa Salu Dewata Kecamatan Anggeraja Kabupaten Enrekang. Jurnal Sulolipu 17(2):19-24.

Sa’ad, N.S., Artanti, R. dan Dewi, T. 2009. Fitoremediasi untuk rehabilitasi lahan pertanian tercemar kadmium (Cd) dan tembaga (Cu). Jurnal Tanah dan Iklim 30:59-66.

Serang, L.K.O., Handayanto, E. dan Rindyastuti R,. 2018. Fitoremediasi air tercemar logam kromium dengan menggunakan Sagittaria lancifolia dan Pistia stratiotes serta pengaruhnya terhadap pertumbuhan kangkung darat (Ipomea reptans). Jurnal Tanah dan Sumberdaya Lahan 5(1):739-746.

Siahaan, B.C., Utami, S.R. dan Handayanto, E. 2014. Fitoremediasi tanah tercemar merkuri menggunakan Lindernia crustacea, Digitariara dicosaa, dan Cyperus rotundus serta pengaruhnya terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman jagung. Jurnal Tanah dan Sumberdaya Lahan 1(2):35-51.

Sigiro, E.R.P.S., Jati, A.W.N. dan Murwani, L.I. 2016. Efektivitas penyerapan timbal (Pb) menggunakan penambahan mikoriza dan EDTA pada bunga matahari (Helianthus annuus LINN.) Jurnal Online Atma Jaya 2016:1-10.

Singh, N., Gupta, V.K., Kumar, A. and Sharma, B. 2017. Synergistic effects of heavy metals and pesticides in living systems. Frontiers in Chemistry 5(2017):1-9.

SNI. 2013. Peraturan Menteri Pertanian. Diakses Online melalui http://perundangan.pertanian.go.id/ admin/file/peraturan%20menteri%20pertanian%20tentang%20sistem%20pertanian%20organik.pdf pada 23 Januari 2021.

Sukarjo, S., Hidayah, A. dan Zulaehah, I. 2018. Pengaruh pupuk terhadap akumulasi dan translokasi kadmium dan timbal di tanah dan tanaman. Prosiding Seminar Nasional Pendidikan Biologi dan Saintek III 3(2018):205-211.

Tangahu, B.V., Abdullah, S.R.S., Basri, H., Idris, M., Anuar, N. and Mukhlisin, M. 2011. A review on heavy metals (As, Pb, and Hg) uptake by plants through phytoremediation. Journal of Chemical Engineering 1(2011):1-31.

Tangio, J.S. 2013. Adsorpsi logam timbal (Pb) dengan menggunakan biomassa enceng gondok (Eichhornia crassipes). Jurnal Entropi 8(1):500-506.

Tantri, T., Supadma, N. dan Arthagama, I.D.M. 2016. Uji kualitas beberapa pupuk kompos yang beredar di Kota Denpasar. Jurnal Agroekoteknologi Tropika 5(1):52-62.

UNICEF. 2020. Penelitian Terbaru: Sepertiga Anak-anak di Dunia Mengalami Keracunan Timbal Diakses online melalui https://www.unicef.org/indonesia/id/press-releases/penelitian-terbaru-sepertiga-anak-anak-di-dunia-mengalami-keracunan-timbal. pada taggal 29 Desember 2020

Usha, R., Vasavi, A., Thishya, K., Rani, S.J. and Supraja, P. 2011. Phytoextraction of lead from industrial effluents by sunflower (Helianthus annuus.L). Journal of Chemistry 4(1):8-12.

Warni, D., Karina, S. dan Nurfadillah, N. 2017. Analisis logam Pb, Mn, Cu dan Cd pada sedimen di pelabuhan Jetty Meulaboh, Aceh Barat. Jurnal Ilmiah Mahasiswa Kelautan dan Perikanan Unsyiah 2(2):246-253.

Widiastuti, M.M.D., dan Lantang, B. 2017. Pelatihan pembuatan biochar dari limbah sekam padi menggunakan metode Retort Kiln. Agrokreatif Jurnal Ilmiah Pengabdian Kepada Masyarakat 3(2):129.

Widyati, E. 2009. Akumulasi logam akibat air asam tambang pada lahan bekas tambang batubara Jurnal Tekno Hutan Tanaman 2(2):67-75.

Yan, A., Wang, Y., Tan, S.N., Yusof, M.L., Ghosh, S. and Chen, Z. 2020. Phytoremediation: a promising approach for revegetation of heavy metal-polluted land. Frontiers in Plant Science 11(2020):1-15.