DOI: https://doi.org/10.24843/JCHEM.2019.v13.i02.p04

p-ISSN 1907-9850 e-ISSN 2599-2740


SPESIASI DAN BIOAVAILABILITAS Pb DAN Cu DALAM TANAH PERTANIAN ORGANIK DI BEDUGUL SERTA KANDUNGAN LOGAM TOTALNYA DALAM SAYUR BROKOLI

I M. Siaka*, H. Nurcahyani dan I B. P. Manuaba

Progam Studi Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana Jalan Kampus Unud-Jimbaran, Jimbaran-Bali, Indonesia

*e-mail: [email protected]

ABSTRAK

Daerah Bedugul adalah sentra penghasil sayur mayur di Bali yang juga mengembangkan pertanian organik. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bioavailabilitas Pb dan Cu dalam tanah pertanian organik di Bedugul serta kandungan kedua logam dalam sayur brokoli sebelum penanaman dan saat panen. Ekstraksi logam dilakukan melalui digesti basah dan bioavailabilitasnya ditentuksn melalui metode ekstraksi bertahap. Pengukuran kedua logam dilakukan dengan menggunakan AAS. Kandungan Pb total dalam tanah pertanian organik sebelum penanaman dan saat panen berturut-turut 746,1042-897,3754 mg/kg dan 277,7876-328,8217 mg/kg, sedangkan untuk Cu sebesar 93,1281-114,3259 mg/kg, dan 48,6088-92,3708 mg/kg. Bioavailabilitas Pb dan Cu dalam tanah pertanian organik sebelum penanaman berbeda dengan tanah pertanian organik saat panen. Logam Pb dalam tanah pertanian organik sebelum penanaman yang serta merta bioavailabel, berpotensi bioavailabel, dan nonbioavailabel berturut-turut (17,80-21,62)%, (44,07-47,65)%, dan (30,73-36,89)%, sedangkan untuk Cu (5,02-7,89)%, (55,73-60,57)%, dan (32,81-39,25)%. Kandungan Pb dan Cu total dalam sayur brokoli sebesar (27,2968-30,3621) mg/kg dan (27,0303-30,0223) mg/kg.

Kata kunci: bioavailabilitas, brokoli, Pb dan Cu, spesiasi, tanah pertanian organik

ABSTRACT

Bedugul area is a vegetable producing center in Bali that also develops organic farming. This study aimed to determine the bioavailability of Pb and Cu in an organic farm in Bedugul and the content of both metals in broccoli before planting and at harvest. Metal extraction was carried out through wet digestion and its bioavailability was determined by the application of the sequential extraction methods. The measurement of the two metals was accomplished by using AAS. The total Pb content in the organic soils before and after harvesting were found to be 746.102-897.3754 mg/kg and 277.778-328.88217 mg/kg, while Cu were of 93.1212-11114.3259 mg/kg, and 48,608-92.3708 mg/kg, respectively. The bioavailability of Pb and Cu in soils before planting was different from that of at harvest. Pb metal in organic soil before planting which were readily bioavailable, bioavailable, and nonbioavailable were were found to be (17.80-21.62)%, (44.07-47.65)%, and (30.73-36, 89 )%, while Cu were of (5.02-7.89)%, (55.73-60.57)%, and (32.81-39.25)%, respectively. The total Pb and Cu contents in broccoli were of (27,2968-30,3621) mg/kg and (27,0303-30,0223) mg/kg, respectively.

Keywords: bioavailability, broccoli, organic agriculture soil, Pb and Cu, speciation

PENDAHULUAN

Sayur brokoli dengan nilai ekonomis yang cukup tinggi dijadikan salah satu sayuran yang dibudidayakan oleh para petani di daerah Bedugul, baik dari tanah pertanian anorganik maupun organik. Hasil produksi dari tanah pertanian organik biasanya dianggap lebih baik dibandingkan dengan tanah pertanian anorganik, karena pupuk dan pestisida yang digunakan berasal dari sisa-sisa makhluk hidup yang diolah melalui proses

pembusukan/dekomposisi oleh bakteri pengurai. Kenyataannya tanah pertanian organik mengandung logam berat yang cukup tinggi yang berasal dari pupuk organik yang digunakan. Menurut Alloway (1990) pupuk kompos dan kandang mengandung Pb dan Cu berturut-turut sebesar 1,3-2.240 mg/kg dan 133.580 mg/kg dan 30-969 mg/kg dan 2-172 mg/kg. Tanah pertanian yang tercemar logam berat dapat mempengaruhi tanaman yang tumbuh di tanah pertanian tersebut. Logam berat akan masuk ke dalam jaringan tanaman

melalui akar dan daun, dan akan masuk ke dalam siklus rantai makanan (Widowati dkk, 2008). Penyerapan logam berat oleh tanaman sangat bergantung pada spesies dan bioavailabilitas logam berat tersebut di dalam tanah. Bioavailabilitas merupakan ketersediaan sejumlah logam yang diserap oleh hayati (organisme dan tumbuhan) yang dapat menyebabkan respon toksik. (Widaningrum dkk, 2007).

Pada dasarnya, spesiasi logam berat dalam tanah adalah fraksinasi dari kandungan logam total menjadi dalam bentuk dapat dipertukarkan (terikat dengan mineral-mineral tanah liat), bentuk terekstraksi asam (terikat dengan karbonat dan hidroksida), bentuk dapat direduksi (terikat dengan Fe/Mn oksida), bentuk teroksidasi (terikat bahan organik/sulfida), dan bentuk residu yang terikat dalam mineral seperti silikat. Bentuk-bentuk seperti ini dapat bersifat bioavailable, berpotensi bioavailable, dan non bioavailable. Logam yang langsung bioavailable terdapat dalam bentuk exchangeable dan terekstraksi asam, logam yang berpotensi bioavailable dalam bentuk reducible dan oxidizable, dan yang non-bioavailable terdapat dalam bentuk residu yang terikat dalam silikat atau mineral (Oluremi et al., 2013).

Berdasarkan penelitian Tri Rahayu (2015) menyatakan konsentrasi rata-rata Cu total dalam tanah pertanian organik berusia 4 dan 5 tahun berkisar antara 41,8808-49,1060 mg/kg dan 22,8544-41,6616 mg/kg yang sudah dikategorikan pada tingkat pencemaran sedang, yaitu 25-75 mg/kg. Oleh karena itu, pencemaran pada tanah pertanian organik perlu diteliti agar mengetahui tanaman yang tumbuh diatas tanah pertanian tersebut tercemar atau tidak, serta perlu dilakukan analisis fase kimia (spesies-spesies) logam berat tersebut untuk menentukan mobilitasnya sehingga dapat diketahui bioavailabilitasnya.

MATERI DAN METODE

Bahan

Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah sampel tanah dari lahan pertanian organik dan sayur brokoli di daerah Bedugul, HCl (p.a), HNO3 (p.a), Pb(NO3)2, CuSO4.5H2O, CH3COONH4, NH2OH.HCl, CH3COOH (p.a), H2O2, dan aquades.

Peralatan

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah labu ukur, gelas ukur, gelas beaker, pipet volume, pipet tetes, mortar, oven, neraca analitik, erlenmeyer, corong, kertas saring, botol semprot, ayakan 63 µm, sendok plastik, kantong plastik, botol plastik, penangas air, hotplate, sentrifugasi, pH meter, thermometer, mesin penggojog (shaker), ultrasonic bath dan Spektrofotometer Serapan Atom (AAS).

Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium FTP Universitas Udayana, Laboratorium Penelitian Program Studi Kimia FMIPA Universitas Udayana, dan Laboratorium Bersama FMIPA Universitas Udayana.

CARA KERJA

Preparasi

Preparasi sampel tanah

Sampel tanah dikeringkan dalam oven pada suhu 60oC hingga massa konstan. Sampel tanah yang telah kering digerus dengan mortar hingga halus, diayak dengan ayakan 63 µm, dan disimpan dalam botol untuk analisis lebih lanjut.

Preparasi sampel sayur brokoli

Sampel sayur brokoli dicuci dengan aquades, dipotong kecil, dan dikeringkan dalam oven pada suhu 60oC hingga massa konstan. Sampel yang telah kering digerus dengan mortar hingga halus, diayak dengan ayakan 63 µm, dan disimpan dalam botol untuk analisis lebih lanjut.

Penentuan konsentrasi logam Pb dan Cu total dalam tanah

Sebanyak 1 gram sampel tanah dimasukkan ke dalam gelas beaker, dan ditambahkan 10 mL larutan reverse aquaregia yaitu campuran HCl pekat dan HNO3 (1:3). Kemudian campuran didigesti dengan ultrasonic bath pada suhu 60oC selama 45 menit dan dipanaskan pada hotplate pada suhu 140oC selama 45 menit. Larutan yang diperoleh disaring, filtratnya ditampung dan

diencerkan dengan aquades dalam labu ukur 50 mL sampai tanda batas. Larutan tersebut diukur dengan Spektrofotometer Serapan Atom (AAS) pada panjang gelombang 217,0 nm untuk Pb dan 324,7 nm untuk Cu.

Penentuan konsentrasi logam Pb dan Cu total dalam brokoli

Sebanyak 1 gram sampel sayur brokoli dimasukkan ke dalam gelas beaker, dan ditambahkan 10 mL larutan reverse aquaregia yaitu campuran HCl pekat dan HNO3 pekat (1:3). Kemudian campuran didigesti dengan ultrasonic bath pada suhu 60oC selama 45 menit dan dipanaskan pada hotplate pada suhu 140oC selama 45 menit. Larutan hasil digesti disentrifugasi hingga diperoleh supernatant. Supernatant yang diperoleh ditampung dan diencerkan dengan aquades dalam labu ukur 50 mL sampai tanda batas. Larutan tersebut diukur dengan Spektrofotometer Serapan Atom (AAS) pada panjang gelombang 217,0 nm untuk Pb dan 324,7 nm untuk Cu (Siaka et al., 2006).

Ekstraksi Bertahap

Prosedur penelitian ekstraksi bertahap didasarkan atas metode yang diusulkan oleh Davidson et al. (1998)

Ekstraksi Tahap I (Fraksi Easly, Freely, Leachable, and Exchangeable)

Sebanyak 1 gram sampel tanah ditambahkan 40 mL CH3COOH 0,1 M, lalu digojog selama 2 jam, dan disentrifugasi selama 10 menit dengan kecepatan 400 rpm. Filtrat yang diperoleh dimasukkan ke dalam labu ukur 50 mL dan diencerkan dengan aquades sampai tanda batas, kemudian diukur dengan Spektrofotometer Serapan Atom (AAS) pada panjang gelombang 217,0 nm untuk Pb dan 324,7 nm untuk Cu. Residu yang diperoleh digunakan untuk ekstraksi tahap selanjutnya.

Ekstraksi Tahap II (Fraksi Mn dan Fe Oksida)

Residu fraksi I ditambahkan 40 mL NH2OH.HCl 0,1 M dan tingkat keasaman diatur pada pH 2 dengan menambahkan (HNO3). Campuran digojog selama 2 jam, dan

disentrifugasi selama 10 menit dengan kecepatan 400 rpm. Filtrat yang diperoleh dimasukkan ke dalam labu ukur 50 mL dan diencerkan dengan aquades sampai tanda batas, kemudian diukur dengan Spektrofotometer Serapan Atom (AAS) pada panjang gelombang 217,0 nm untuk Pb dan 324,7 nm untuk Cu. Residu yang diperoleh digunakan untuk ekstraksi tahap selanjutnya.

Ekstraksi Tahap III (Fraksi Organik dan Sulfida)

Residu fraksi II ditambahkan 10 mL larutan H2O2 8,8 M kemudian didiamkan selama 1 jam pada suhu ruang dan dikocok sesekali. Selanjutnya campuran dipanaskan pada suhu 85oC selama 1 jam dalam penangas air. Campuran ditambah 10 mL larutan H2O2 8,8 M dan dipanaskan kembali pada suhu 85oC selama 1 jam. Selanjutnya campuran didinginkan dan ditambahkan 20 mL CH3COONH4 1 M, dan ditambahkan HNO3 untuk mengatur tingkat keasaman pada pH 2. Campuran digojog selama 2 jam dan disentrifugasi selama 10 menit dengan kecepatan 400 rpm. Supernatan yang diperoleh dimasukkan ke dalam labu ukur 50 mL dan diencerkan dengan aquades sampai tanda batas, kemudian diukur dengan Spektrofotometer Serapan Atom (AAS) pada panjang gelombang 217,0 nm untuk Pb dan 324,7 nm untuk Cu. Residu yang diperoleh digunakan untuk ekstraksi tahap selanjutnya.

Ekstraksi Tahap IV (Fraksi Resistant)

Residu fraksi III dicuci dengan 10 mL aquades dan ditambahkan 10 mL campuran HNO3 pekat dan HCl pekat (3:1). Campuran sampel didigesti dengan ultrasonic bath pada suhu 60oC selama 45 menit dan dipanaskan pada hotplate pada suhu 140oC selama 45 menit. Selanjutnya campuran disentrifugasi selama 10 menit dengan kecepatan 400 rpm. Supernatant yang diperoleh dimasukkan ke dalam labu ukur 50 mL dan diencerkan dengan aquades sampai tanda batas, kemudian diukur dengan Spektrofotometer Serapan Atom (AAS) pada panjang gelombang 217,0 nm untuk Pb dan 324,7 nm untuk Cu.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Konsentrasi Pb dan Cu Total Dalam Sampel Tanah Pertanian Organik

Penentuan konsentrasi Pb dan Cu total dalam sampel tanah pertanian organik dilakukan dengan metode kurva kalibrasi. Persamaan regresi linier dari kurva kalibrasi logam Pb yaitu y = 0,0402x+0,0019 dengan koefisien regresi (R) 0,9998 dan untuk logam Cu y = 0,1896x+0,0077 dengan koefisien regresi (R) 0,9996. Hasil koefisien regresi (R) logam Pb dan Cu yang diperoleh memberikan linearitas kurva kalibrasi yang baik dan dinyatakan valid karena memiliki nilai R ≥ 0,9970 (Chan et al., 2004). Persamaan regresi linier dari kedua logam tersebut digunakan untuk menentukan konsentrasi logam Pb dan Cu total dalam sampel tanah pertanian organik

dan sayur brokoli. Kandungan total logam Pb dan Cu dalam tanah pertanian organik sebelum penanaman secara berturut-turut adalah 746,1042–897,3754 mg/kg dan 93,1281– 114,3259 mg/kg, dan 277,7876–328,8217 mg/kg dan 48,6088–92,3708 mg/kg dalam tanah pertanian organik saat panen. Hasil tersebut menunjukkan kandungan logam Pb total dalam tanah dari ketiga lahan pertanian organik sebelum penanaman dikategorikan agak tercemar, yaitu 500-1000 mg/kg, sedangkan tanah saat panen masih dalam batas yang diperbolehkan, yaitu 0-500 mg/kg (Alloway, 1990). Kandungan logam Cu total dalam tanah pertanian organik sebelum penanaman dan saat panen berada pada tingkat pencemaran tinggi, yaitu 75-200 ppm (Rosmarkam dan Yuwono, 2002).

Tabel 1. Kandungan Logam Pb dan Cu Total dalam Tanah Pertanian Organik

TPO Sebelum Penanaman

TPO Saat Panen

Lahan

Pb (mg/kg)

Cu (mg/kg)

Pb (mg/kg)

Cu (mg/kg)

1

746,1042 ± 1,6269

93,1281 ± 1,4059

277,7876 ± 2,3697

48,6088 ± 2,3070

2

857,9188 ± 2,2966

114,3259 ± 1,8487

324,4459 ± 2, 1671

92,3708 ± 1,8463

3

897,3754 ± 3,0006

110,8850 ± 2, 0163

328,8217 ± 1,9301

56,9175 ± 2,2361

Kandungan logam Pb yang lebih tinggi dari Cu dipengaruhi oleh logam Cu yang terikat kuat pada senyawa organik sehingga mobilitasnya dalam tanah berkurang (Reichman, 2002). Kandungan logam Pb dan Cu dalam tanah sebelum penanaman lebih tinggi dibanding tanah saat panen menunjukkan sejumlah tertentu logam selama penanaman sayuran terserap ke dalam tanaman dan terakumulasi pada bagian tertentu tanaman atau terserap oleh organisme lain di tanah tersebut. Tingginya kandungan logam Pb dan Cu pada tanah pertanian organik dapat dipengaruhi oleh penggunaan pupuk yang mengandung logam berat, dan emisi gas buang dari kendaraan bermotor yang mengandung TEL dan TML. Mengingat Bedugul merupakan daerah pariwisata, seperti yang dilaporkan oleh Saputra (2013), bahwa tanah pertanian dekat jalan raya mengandung logam Pb hingga 14,6162 mg/kg lebih tinggi dari tanah yang jauh dari jalan raya.

Spesiasi dan Bioavailabilitas Pb dan Cu dalam Tanah

Penentuan spesiasi dan bioavailabilitas Pb dan Cu dalam tanah pertanian organik dilakukan dengan metode ekstraksi bertahap yang dikembangkan oleh Tessier et al. (1979) dengan membagi fraksi-fraksi dalam berbagai jenis ikatannya, yaitu fraksi EFLE (Easily, Freely, Leachable, and Exchangeable), fraksi Fe/Mn oksida (Acid Reducible), fraksi organik dan sulfida (Oxidisable), dan fraksi resistant. Konsentrasi dan persentase logam Pb dan Cu terekstraksi dapat dilihat pada Tabel 2 dan 3.

Persentase logam dalam tanah pertanian sebelum penanaman dan saat panen yang terekstraksi pada fraksi EFLE berkisar antara 17,80-21,62% dan 6,19-12,07% untuk Pb, serta 5,02-7,89% dan 3,05-8,13% untuk Cu. Fraksi EFLE merupakan fraksi yang mobile mudah larut dalam air dan asam lemah, sangat labil, mudah terionisasi, cenderung berupa

senyawa karbonat atau sebagai ion, mudah dipertukarkan tanpa melalui reaksi oksidasi reduksi seperti ikatan karbonat dan penukar ion. Persentase logam yang terekstrak pada fraksi Fe/Mn oksida dari tanah pertanian sebelum penanaman dan saat panen berturut-turut adalah 20,21-23% dan 15,55-24,63% untuk Pb, dan untuk Cu sebesar 12,91-14,30% dan 1,47-5,92%. Fraksi Fe/Mn oksida merupakan fraksi yang menunjukkan logam yang terikat pada Fe/Mn oksida yang dapat direduksi oleh asam.

Pada fraksi organik/sulfida, persentase logam terekstraksi dalam tanah pertanian sebelum penanaman dan saat panen sebesar 22,96-25,23% dan 28,80-32,03% untuk Pb, sedangkan untuk Cu sebesar

42,80-46,27% dan 40,67-56,07%. Fraksi organik/sulfida menunjukkan logam-logam yang terikat kuat pada bahan organik/sulfida dapat terdegradasi apabila ada oksidator kuat dalam tanah tersebut. Persentase logam Pb dalam tanah pertanian sebelum penanaman yang terekstrak pada fraksi resistant berkisar antara 30,73-36,89% dan 38,67-42,36%, sedangkan untuk logam Cu sebesar 32,8139,25% dan 39,41-47,64%. Fraksi resistant merupakan fraksi yang mencakup logam yang bersifat stabil dan terikat kuat pada mineral-mineral dalam tanah (Gasparatos et al., 2005)

Tabel 2. Logam Pb dan Cu yang Terekstraksi dalam Tanah Pertanian Organik Sebelum Penanaman

Lahan

Fraksi

Konsentrasi (mg/kg)

% Terekstraksi

Pb

Cu

Pb

Cu

EFLE

161,4829

7,3789

21,61

7,89

1

Fe/Mn Oksida

171,6739

12,4616

23,00

13,46

Organik/Sulfida

183,7137

40,6766

24,65

43,60

Resistant

229,2319

32,6109

30,73

35,06

EFLE

152,7237

5,7419

17,80

5,02

2

Fe/Mn Oksida

173,3798

14,7699

20,21

12,91

Organik/Sulfida

216,7587

48,9277

25,23

42,82

Resistant

315,0567

44,8914

36,76

39,25

EFLE

171,2383

7,3203

19,04

6,61

3

Fe/Mn Oksida

189,4109

15,8922

21,11

14,30

Organik/Sulfida

205,8607

51,3482

22,96

46,27

Resistant

330,8656

36,3243

36,89

32,81


Tabel 3. Logam Pb dan Cu yang Terekstraksi dalam Tanah Pertanian Organik Saat Panen

Lahan

Fraksi

Konsentrasi (mg/kg)

% Terekstraksi

Pb

Cu

Pb

Cu

EFLE

17,0729

3,9287

6,19

8,13

1

Fe/Mn Oksida

58,3628

2,8487

21,01

5,92

Organik/Sulfida

84,4424

19,8542

30,44

40,67

Resistant

117,9094

21,9773

42,36

45,27

EFLE

25,6441

2,8330

7,90

3,05

2

Fe/Mn Oksida

79,9368

1,3483

24,63

1,47

Organik/Sulfida

93,4260

52,0575

28,80

56,07

Resistant

125,4390

36,1321

38,67

39,41

EFLE

39,6897

3,7174

12,07

6,41

3

Fe/Mn Oksida

51,1455

2,6677

15,55

4,60

Organik/Sulfida

105,3428

23,6911

32,03

41,35

Resistant

132,6617

26,8413

40,35

47,64


Bioavailabilitas logam Pb dan Cu dalam tanah pertanian organik dapat diketahui dengan membandingkan konsentrasi logam yang terkstraksi pada setiap fraksi dengan konsentrasi logam berat total pada masing-masing lahan. Persentase logam yang terekstraksi pada fraksi EFLE merupakan logam yang langsung bioavailabel atau tersedia untuk hayati, fraksi Fe/Mn oksida dan fraksi organik/sulfida merupakan logam yang berpotensi bioavailabel, serta fraksi 4 atau fraksi resistant adalah logam yang non bioavilabel. Pada penelitian ini persentase logam Pb dan Cu yang langsung bioavailabel pada tanah pertanian organik sebelum penanaman berkisar 17,80-21,62% dan 5,027,89%, sedangkan logam yang berpotensi bioavailabel sebesar 44,07-47,65% dan 55,7360,57%. Persentase logam Pb dan Cu yang non bioavailabel adalah 30,73-36,89% dan 32,8139,25%.

Persentase logam Pb dan Cu yang berpotensi bioavailabel lebih tinggi mengindikasikan bahwa tanah pertanian mengandung Fe/Mn oksida dan organik/sulfida yang relatif tinggi, dimana Fe/Mn oksida dan organik/sulfida memegang peran penting dalam mengikat logam Pb sehingga menjadi kurang bioavailabel dalam keadaan normal. Bioavailabilitas logam Cu yang relatif rendah menujukkan bahwa tanaman yang tumbuh pada tanah pertanian tersebut kemungkinan tidak tercemar oleh Cu, dan Cu merupakan unsur mikro yang diperlukan dalam metabolisme tumbuhan. Selain itu, Cu yang berpotensi bioavailabel akan sulit terdegradasi dan berubah menjadi spesies logam bebas yang bioavailabel, karena Cu memiliki afinitas yang kuat terhadap senyawa organik yang ada dalam tanah (Reichman, 2002).

Konsentrasi Pb dan Cu Total Dalam Sampel Sayur Brokoli

Edible part, yaitu bagian massa bunga (curd) yang berwarna hijau yang tersusun rapat dengan batang tebal. Kandungan Pb dan Cu total secara berturut-turut sebesar 27,2968– 30,3621 mg/kg dan 27,0303–30,0223 mg/kg. Hasil tersebut menunjukkan bahwa kandungan logam Pb yang terkandung dalam sayur

brokoli dari tanah pertanian organik di daerah Bedugul sangat tinggi, dan telah melewati batas maksimum yang ditentukan oleh Badan Standarisasi Nasional Indonesia 7387:2009, yaitu 0,5 mg/kg untuk logam Pb dalam sayuran dan olahannya. Sementara itu, kandungan logam Cu masih berada di bawah ambang batas dan dalam kategori aman berdasarkan Surat Keputusan Direktur Jendral POM No.03725/B/SKVII/89 yang memperbolehkan kadar logam Cu dalam sayuran serta olahannya sebesar 50 mg/kg.

Tabel 4. Kandungan Pb dan Cu dalam Sayur Brokoli

Lahan Pb (mg/kg) Cu (mg/kg)

1 28,4776 ± 1,0774 27,8513 ± 1,3595 2 30,3621 ± 2,0971 30,0223 ± 2,0509 3 27,2968 ± 1,8484 27,0303 ± 1,8326

Besarnya kandungan Pb dan Cu dalam edible part sayur brokoli dipengaruhi oleh kandungan logam yang mencemari tanah pertanian akibat penggunaan pupuk, dan emisi gas buang kendaraan bermotor yang mengandung TEL dan TML. Faktor lain yang mempengaruhi akumulasi logam berat dalam tanaman yaitu jangka waktu tanaman kontak dengan logam berat, jenis logam, spesies tanaman, komposisi tanah, kondisi geografis dan atmosfer, suhu dan pH tanah, bagian tanaman, mobilitas ion logam ke zona perakaran, pergerakan logam berat dari permukaan akar ke dalam akar tanaman dan pergerakan logam berat dalam jaringan tanaman lainnya (Radulescu et al., 2013; Alloway, 1990). Logam Pb merupakan logam non esensial yang keberadaannya dalam tubuh tidak dibutuhkan, dan bersifat toksik (Widowati dkk, 2008), karena keberadaannya dalam tubuh bersifat menghambat kerja enzim (Purnomo, 2007). Logam (Cu) merupakan logam esensial yang dibutuhkan oleh makhluk hidup dalam jumlah tertentu. Logam Cu diperlukan oleh berbagai sistem enzim dalam tubuh manusia, sehingga Cu harus selalu ada di dalam makanan. Logam Cu yang berlebihan dalam tubuh manusia akan menimbulkan efek toksik yang menyebabkan gangguan kesehatan, bahkan kematian (Purwiyanto, 2013).

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Kandungan total logam Pb dan Cu secara berturut-turut adalah 746,1042–897,3754 mg/kg dan 93,1281–114,3259 mg/kg dalam tanah pertanian organik sebelum penanaman, dan 277,7876–328,8217 mg/kg dan 48,6088– 92,3708 mg/kg dalam tanah pertanian organik saat panen, serta 27,2968–30,3621 mg/kg dan 27,0303–30,0223 mg/kg dalam sayur brokoli. Logam Pb dan Cu dalam tanah pertanian organik sebelum penanaman yang bioavailabel sebesar 17,80-21,62% dan 5,02-7,89%, sedangkan yang berpotensi bioavailabel sebesar 44,07-47,65% dan 55,73-60,57%, dan logam Pb dan Cu yang non bioavailabel sebesar 30,73-36,89% dan 32,81-39,25%. Selain itu, logam Pb dan Cu dalam tanah pertanian organik saat panen yang bioavailabel sebesar 6,19-12,07% dan 3,05-8,13%, sementara yang berpotensi bioavailabel sebesar 47,58-53,43% dan 58,63-81,00%, dan logam Pb dan Cu yang non bioavailabel adalah 38,67-42,36% dan 10,87-38,33%.

Saran

Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai akumulasi logam berat lainnya dalam tanah pertanian organik sehingga dapat diketahui tingkat pencemaran akibat logam berat serta hubungan antara bioavailabilitas logam dalam tanah dengan kandungan logam total dalam sayur brokoli yang ditanam di tanah pertanian tersebut serta menganalisis seluruh bagian sayur brokoli untuk mengetahui bagian tanaman tersebut yang mengakumulasi logam berat paling banyak.

UCAPAN TERIMAKASIH

Terimakasih penulis ucapkan kepada Bapak Mangku sebagai pemilik lahan yang telah mengizinkan lahan pertaniannya sebagai lokasi sampling, Bapak dan Ibu laboran di Laboratorium Bahan Pangan Fakultas Teknologi Pertanian, dan Laboratorium Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahan Alam Universitas Udayana yang telah membantu penelitian sehingga tulisan ini dapat terselesaikan.

DAFTAR PUSTAKA

Alloway, B.J. 1990 Heavy Metal in Soils. New York: Jhon Willey and Sons Inc.

Chan, C. C., Lam, H., Lee, Y. C., Zhang, X. 2004. Analytical Method Validation and Instrument Performance Verification. New Jersey: John Wiley &Sons, Inc. Publication.

Charlena. 2004. Pencemaran Logam Berat Timbal (Pb) dan Cadmium (Cd pada Sayur-sayuran, Falsafah Sains Program Pascasarjana S3 IPB, Bogor.

Davidson, C.M., Duncan, A.L., Littlejohn, D., Ure, A.M., Garden, L.M. 1998. Critical Evaluation of the Three-Stage BCR Sequential Extraction Procedure to Assess the Potential Mobility and Toxicity of Heavy Metals in Industrially-Contaminated Land, Analytica Chimica Acta, 363(1): 45-55.

Direktur Jenderal Pengawasan Obat dan Makanan. 1989. Surat Keputusan Direktur Jenderal Pengawasan Obat dan         Makanan         No.

03725/B/SK/VII/89 tentang Batas Maksimum Cemaran Logam Dalam Makanan.

Gasparatos, D., Haidouti, C., Andrinopoulus and Areta, O. 2005. Chemical Speciation and Bioavailability of Cu, Zn, and Pb in Soil from The National Garden of    Athens,    Greece,

Proceedings:             International

Conference on Environmental Science and Technology, Rhodes Island.

Oluremi, O.I., Ayodele, O.E., Olabisi, B.M., Wasiu, M.O. 2013. Speciation of Heavy Metal in Soil, and Their Phytoavailability in Edible Part of Amarantus hybridus Cultivated Along Major Roads in Ile-Ife Nigeria.

African Journal of Pure and Applied Chemistry. 7(5): 184-193

Purnomo, T., dan Muchyiddin. 2007. Analisis Kandungan Timbal (Pb) pada Ikan Bandeng (Chanos chanos Forsk.) di Tambak Kecamatan Gresik. Neptunus. 14(1): 68-77.

Purwiyanto, A. I. S. 2013. Daya Serap Akar dan Daun Mangrove Terhadap Logam Tembaga (Cu) di Tanjung Api-Api, Sumatera Selatan. Maspari Journal. 5(1): 1-5

Radulescu, C., Stihi, C., Popescu, I. V., Dulama, I. D., Chelarescu, I. D., Chilian, A. 2013. Heavy Metal Accumulation and Translocation in Different Parts of Brassica oleracea. L. Romania Journal of Physic. 58(9): 1337-1354.

Reichman, S.M.. 2002. The Responses of Plants to Metal Toxicity: A Review Focusing on Copper, Manganese, and Zinc. The Australian Minerals & Energy Environment Foundation, Australia

Rosmarkam, A., dan Yuwono, N.W. 2002. Ilmu Kesuburan Tanah. Kanisius. Yogyakarta

Saputra, I G. E., Siaka, I M., Diantariani, N. P. 2013. Total Logam Pb dan Cr

dalam Tanah Pertanian dan Air Danau Beratan serta Bioavailabilitasnya dalam Tanah Pertanian di Daerah Bedugul. Jurnal Kimia. 8(1): 28-34

Siaka, M., Owens, C. M., Birch, G. F. 2006. Evaluation of Some Digestion Methods for the Determination of Heavy Metals in Sediment Samples by Flame-AAS. Analytical Letters. 31(4): 703-718

Widaningrum, Miskiyah, dan Suismono. 2007. Bahaya Kontaminasi Logam Berat dalam Sayuran dan Alternatif Pencegahan Cemarannya, Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian. Buletin Teknologi Pascapanen Pertanian. 3: 16-27

Widowati, W., Sastiono. A., Raymond, R., J. 2008. Efek Toksik Logam, Yogyakarta: Penerbit Andi.

152