JURNAL KIMIA (JOURNAL OF CHEMISTRY) 17 (1), JANUARI 2023

DOI: https://doi.org/10.24843/JCHEM.2023.v17.i01.p02

p-ISSN 1907-9850

e-ISSN 2599-2740

KONSENTRASI LOGAM Pb DAN Cd DALAM BUAH JERUK SERTA BIOAVAILABILITASNYA DALAM TANAH PERKEBUNAN JERUK DI DAERAH KINTAMANI

I M. Siaka*, N. K. Ermin dan M. Manurung

Program Studi Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Udayana, Jimbaran, Bali, Indonesia

Email: made_[email protected]

ABSTRAK

Kintamani dikenal sebagai pusat penghasil buah jeruk siam di Bali. Berbagai usaha dilakukan oleh para petani untuk meningkatkan produksi buah jeruk siam tersebut, salah satunya adalah dengan mengaplikasikan agrokimia. Akan tetapi, penggunaan agrokimia secara intensif tanpa kontrol yang memadai, dapat meningkatkan kandungan logam-logam berat dalam tanah pertanian, seperti yang telah dilaporkan oleh beberapa peneliti. Keadaan ini tentu dapat juga terjadi pada tanah perkebunan jeruk di Daerah Kintamani-Bali. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan konsentrasi logam Pb dan Cd total dalam tanah dan buah jeruk siam serta tingkat bioavailabilitas logam berat tersebut dalam tanah perkebunan jeruk di Daerah Kintamani. Metode ekstraksi bertahap digunakan untuk penentuan konsentrasi logam total Pb dan Cd serta bioavailabilitasnya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi Pb dan Cd total dalam tanah sebelum tanaman jeruk berbunga berturut-turut pada kisaran 344,0007-381,4229 mg/kg dan 3,6400-5,3236 mg/kg. Akan tetapi, konsentrasi logam Pb dalam tanah saat panen jeruk mengalami kenaikan menjadi 498,8548-514,3733 mg/kg, sedangkan logam Cd mengalami penurunan menjadi 2,7658-3,4094 mg/kg. Dalam buah jeruk ditemukan bahwa konsentrasi logam Pb dan Cd berturut-turut: 18,3048-24,2205 mg/kg dan 12,3983-15,9922 mg/kg. Konsentrasi ini melebihi ambang batas menurut Peraturan BPOM No. 5 Tahun 2018. Bioavailabilitas logam Pb pada tanah sebelum tanaman jeruk berbunga di setiap lahan sebagian besar berpotensi bioavailable dengan persentase rata-rata sebesar 49,35%. Berbeda dengan Pb, bioavailabilitas logam Cd yang ditemukan dalam tanah di lahan 1 dan 3 adalah Cd yang bioavailable yaitu sebesar 43,57% dan 39,09%, sedangkan di lahan 2 adalah non bioavailable dengan persentase sebesar 41,33%.

Kata Kunci: bioavailabilitas, jeruk siam, logam berat.

ABSTRACT

Kintamani is known as the center of Siamese citrus production in Bali. Various efforts have been made by farmers to increase the production of Siamese citrus fruits, one of which is by applying agrochemicals. However, intensive use of agrochemicals without adequate control can increase the content of heavy metals in agricultural soils, as has been reported by several researchers. This situation can certainly also occur in the soil of citrus plantations in the area of Kintamani-Bali. This study aimed to determine the concentration of total Pb and Cd metals in the soil and citrus fruits as well as the level of bioavailability of these heavy metals in the soil. The sequential extraction method was used to determine the total metal concentrations of Pb and Cd and their bioavailability. The results showed that the total Pb and Cd concentrations in the soil before flowering citrus plants were in the range of 344,0007-381,4229 mg/kg and 3,6400-5,3236 mg/kg, respectively. However, the concentration of Pb in the soil during citrus harvest increased to 498,8548-514,3733 mg/kg, while Cd decreased to 2,7658-3,4094 mg/kg. In citrus fruits, it was found that the concentrations of Pb and Cd were 18,3048-24,2205 mg/kg and 12,3983-15,9922 mg/kg, respectively. This concentration exceeds the maximum allowed according to BPOM Regulation No. 5 of 2018. The bioavailability of Pb in the soil before the citrus plants flowered in each field was potentially bioavailable with an average percentage of 49,35%. In contrast to Pb, the bioavailability of Cd found in the soil of fields 1 and 3 was Cd which was bioavailable, with an average of 43,57% and 39,09%, while in field 2 it was non-bioavailable with a percentage of 41,33%.

Keywords: bioavailability, heavy metals, siamese citrus.

PENDAHULUAN

Kintamani dikenal sebagai pusat penghasil buah Jeruk Siam di Bali. Jeruk siam adalah jenis jeruk yang diminati oleh masyarakat sehingga petani meningkatkan produksinya baik kualitas maupun kuantitas buahnya. Penggunaan agrokimia (pupuk kimia dan pestisida sintetis) merupakan salah satu cara yang umum dilakukan untuk membantu pertumbuhan tanaman agar produksi buah jeruk meningkat baik secara kualitas maupun kuantitas. Akan tetapi, pupuk dan pestisida yang digunakan secara intensif dapat menyebabkan tercemarnya tanah dan tanaman oleh logam berat. Penggunaan pupuk yang terkontaminasi logam berat dalam pertanian dapat menyebabkan pencemaran pada tanah, dimana ion-ion bebas dari logam berat tersebut diserap oleh akar tanaman (Nopriani, 2011). Logam Pb dalam tanah diserap oleh bahan organik pada saat tanah memiliki kadar bahan organik dan kesuburan tanah dalam kondisi rendah.

Kandungan logam dalam tanah sangat berpengaruh terhadap kandungan logam dalam tanaman yang tumbuh di atasnya. Logam berat yang mencemari tanah sebagian besar terakumulasi pada organ tanaman yaitu salah satunya bagian buah. Wisnawa et al. (2016) melaporkan bahwa buah stroberi mengandung Pb rata-rata 39,0144 mg/kg dari tanaman yang tumbuh pada tanah yang tercemar Pb dengan bioavailabilitas sebesar 17,60%. Fang e,t al. (2014) juga melapo,rkan bahwa kandung,an log,am berat Pb, dan Cd pad,a buah jeruk berturut-turut 0,445 dan 0,440 mg/kg yang diduga akibat dari penggunaan pupuk dan pestisida pada perkebunan jeruk yang ditelitinya. Fenomena ini diduga dapat terjadi pada jenis tanaman lain yang ditanam dalam suatu lahan yang juga menggunakan agrokimia, seperti pada buah jeruk siam di Daerah Kintamani. Hal ini dapat terjadi karena perlakuan yang sama dilakukan oleh petani jeruk siam di daerah tersebut dan ini memungkinkan buah jeruk siam berpotensi tercemar oleh logam berat Pb dan Cd.

Tanah yang tercemar logam berat dan tanam,an yang ter,akumulasi logam berat dipengiaruhi oleh spesiasi dan ti,ngkat bioiavailabilitas logam berat tersebut. Bioavaibilitas merupakan ketersediaan sejumlah logam yang dapat diserap oleh hayati. Semakin tinggi tingkat bioavailabilitas logam

berat dalam tanah, semakin tercemar tanaman yang tumbuh pada tanah tersebut (Widaningrum et al., 2007). Bioavailabilitas logiam berat ditentukan dengan metode ekstraksi bertahap. Spesiasi atau penentuan fraksi merupakan pengelompokann berdasarkan fraksi yaitu fraksi labil yang merupakan fraksi ea,sily, freel,y, leach,able .an,d exchange,able. (EFLE) dan bersifat bioavailable, Fe/Mn.oksda dan organik/sulfda yang    berp,otensi

bio,available dan fraksi resiste,n yang bersifat no,n bio,available (Siaka et al., 2019). Sejauh ini belum banyak penelitian tentang konsentrasi logam Pb dan Cd pada buah jeruk siam di Daerah Kintamani sehingga perlu diteliti lebih lanjut karena tingginya aktivitas pertanian di daerah tersebut. Inilah menyebabkan tanah dan buah jeruk siam di daerah tersebut berpotensi tercemar oleh logam Pb dan Cd. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui konsentrasi logam total dalam tanah dan buah, mengetahui persentase berbagai fraksi dari logam Pb dan Cd serta menentukan bioavailabilitasnya    untuk memprediksi

seberapa banyak logam Pb dan Cd terserap ke dalam tanaman yang terakumulasi dalam buah jeruk.

MATERI DAN METODE

Bahan

Sampel tanah sebelum berbunga, sampel tanah pada saat panen dan sampel buah jeruk. Zat kimia yang digunakan adalah yang memiliki tingkat proanalisis yaitu: H2O2, HCl, HNO3, CH3COONH4, NH2OH.HCl, CH3COOH, Pb (NO3)2, Cd (NO3)2 dan aquades.

Peralatan

Peralatan gelas laboratorium, botol polietilen, botol plastik, neraca analitik, oven, ultrasonic bath, ayakan 63 μm, hot plate, penggojog, pH meter, sendok plastik, corong, zip lock plastic, mortar, penangas air, blender, kertas saring, termometer, sentrifugasi dan Atomic Ab,sorption Spectro,photomet,er (AAS) Shimadzu AA-7000.

Cara Kerja

Pengambilan Sampel Tanah

Lokasi sampling di perkebunan jeruk di Daerah Kintamani Bangli. Pengambilan sampel tanah dan buah jeruk siam dilakukan di 3 lokasi di daerah tersebut yang terletak pada geografis sebagai      berikut:      lahan      1      (-

8.206474,115.354447) di Desa Sukawana, lahan 2 (-8.279128,115.327936) dan lahan 3 (8.227080,115.324701) di Desa Kintamani. Sampel tanah diambil sebanyak 2 kali sebelum tanaman jeruk berbunga dan saat panen jeruk. Sampel tanah diambil pada 3 lahan perkebunan yang dibagi menjadi 3 petak (hulu, tengah, dan

hilir) dan setiap petak dibagi menjadi 8 titik sampling (seperti Gambar 1), lalu tanah yang didapat dari 8 titik tersebut dijadikan satu dan ditempatkan dalam kantong polietilen. Sampel tanah pertanian disimpan dalam cool box untuk dianalisis lebih lanjut (Siaka, 2016).

Gambar 1. (a) Lokasi sampling dan (b) Teknik sampling (Sumber: (a) Google Maps, dan (b) Ferguson et al, 2007 )


Preparasi Sampel

Sampel tanah yang telah diambil dipisahkan dari batu-batu, sedangkan daging buah jeruk siam dipisahkan dari kulit dan bijinya. Daging dan kulit buah jeruk siam dicuci dengan aquades lalu dipotong kecil-kecil. Sampel tanah dan buah dikeringkan pada suhu 60˚C dengan oven sampai diperoleh massa konstan. Sampel tanah dan buah yang sudah kering digerus dengan mortar dan pestle sampai halus, kemudian sampel diayakk dengan ayakan 63bμm. Sampel tersebut ditempatkan pada botol polietilen untuk analisis logam total dan ekstraksi bertahap (Siaka, 2016).

Digesti dan Penentuan Konsentrasi Logam Pb dan Cd Total dalam Buah Jeruk Siam

Masing-masing sampel daging dan kulit buah jeruk siam ditimbiang teliti sebanyiak 0,5 gram lalu dimasukkan ke dalam masing-masing tabung digesti, kemudian ditambahkan 5 mL larutan HNO3 pekat pada setiap tabung. Sampel dipanaskan dengan hot plate selama 2 jam pda suhu 90˚C, lalu suhu larutan dinaikan menjaidi 150˚C, setelah itu dengan hati-hati ditambahkan masing-masing 5 mL HNO3 pekat dan H2O2 30%, lalu didiamkan sampai larutan menjadi jernih. Larutan sampel didiamkan sampai dingin, kemudian larutan disaring dan hasil filtrat ditempatkan dalam labu ukur 2i5 mL dan diencerkan menggunakan aquades. Sampel diukur dengan menggunakan Atomic Ab,sorption Spectro,photomet,er (,AAS) pada

panjang gelombang 217,0 nm dan 228,8 nm (Siaka, 2016).

Ekstraksi Tahap I (Fraksi EFLE)

Ditimbang dengan teliti sampel tanah sebanyak 1,0 graim dan diimasukkain ke botol ekstraksi, kemudian ditambahkan kedalam masing-masing botol 40 mL CH3COOH 0,1 mol/L. Larutan digojogg selama 2 jam, lalu dilakukan sentrifuigasi larutan selama 10 menit pada kecepiiaitan 4000 rpim. Supernatan hasil sentrifugasi disaring dan ditempatkan ke labu ukur 50 mL, lalu diencerkan dengan HNO3 0,01 mol/L. Sampel tahap 1 diukur dengan menggunakan      Atomic      Ab,sorption

Spectro,photomet,er pada panjang gelombang 217,0 nm dan 228,8 nm. Resiidu dari tahiap ini digiunakan untuk ekistraksi tahiap kedua.

Ekstraksi Tahap II (Fraiksi Min dan Fie Oksidia)

Residu pada fraksi I ditambahkan dengan 4i0 mL NH2OH.HCl 0,1 mol/L, lalu dittambahkan HNO3 hingga pH-nya 2. Larutan digojoig dengan menggunakan penggojog listrik selama 2 jam lalu dilakukan sentrifugasi larutan selama 10 menit pada kecepatan 4000i rpm. Supernatan hasil sentrifugasi disaring dan ditempatkan ke dalam labu ukur 50 mL, lalu diencerrkan dengan HNO3 0,01 mol/L. Sampel tahap ini diukur dengan Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS) untuk logam Pb pada pada panjang gelombang 217,0 nm dan 228,8 nm. Residu dari tahap ini dianalisis untuk ekistraksi tahiap ketiga.

Ekstraksi Tahap III (Fraksi Oirganik dan Sulfda)

Residu II ditambahkan 10 mL larutan H2O2 30%, kemudian ditiutiup dengan kaca arloiji dan didiiamikan selaima 1 jam. Selanjutnya dipanaskan selaima 1 jiam dalam penangas air pada suhu 85°C, lalu ditambahkan dengan 10 mL larutan H2O2 30% dan dipanaskan kembali. Setelah itu larutan didinginkan pada suhu kamar, dan setelah didinginkan ditambahkan 20 mL CH3COONH 1 mol/L, kemudian ditambahkan HNO3 sampai pH-nya 2. Larutian digiojoig seliama 2 jiam menggunakan penggojog listrik, kemudian sentrifugasi larutan selama 10 menit pada kecepatan 4000 rpm. Supernatan hasil sentrifugasi disaring lalu ditempatkan dalam labu ukur 5i0 mL dan dieincerkan dengian HNO3 0,01 mol/L. Sampel diiukur dengian Atiomic Absorption Spectrophotometer pada panjang gelombang 217,0 nm dan 228,8 nm. Residiu dari tahiap ini digiunakan untuk ekistraksi tahiap IV.

Ekstraksi Tahap IV (Fraksi Resisten)

Residu dari ekstraksi III dicuci dengan aquades 10 mL dan ditambahkan larutan reverrse aqua regia yang merupakan campuran antara HCl pekat dengan HNO3 pekat (1:3) sebanyak 10 mL. Campuran didigesti selama 45 menit dalam ultrasonic bath pada suhiu 60°C, lalu dipaniaskan selamia 45 menit dengan hot plate pada suhu 140°C. Campuran selanjutnya disentrifugasi selama 10 menit pada kecepiatan 4000 rpim. Supernatan yang dihasilkan kemudian disaring dan ditempatkan kelabu ukur 50 mL lalu diencerkan dengan aquades. Sampel

diukur dengan Atomic Absorption Spectrophotometer pada panjang gelombang 217,0 nm dan 228,8 nm.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Konsentrasi Logam Total Pb dan Cd dalam Tanah Perkebunan Jeruk Siam

Tujuan penentuan konsentrasi logam Pb dain Cd pada siampel tianah untuk mengetahui konsentrasi dan tingkat pencemaran logam Pb dan Cd pada tanah. Loigam total merupakan jumlah keseluiruhan fraksi suatu logam yang berada di dalam tanah baik yang tersedia maupun yang tidak tersedia bagi tanaman. Metode yang digunakan untuk menentukan nilai logam total adalah metode ekstraksi bertahap yang terdiri dari empat fraksi kemudian konsentrasi logam total diperoleh dengan menjumlahkan keempat fraksi. Konsentrasi logam Pb dan Cd total pada setiap lahan ditampilkan pada Tabel 1. Konsentrasi logam Pb dan Cd total di setiap lahan perkebunan jeruk di daerah Kintamani sebelum berbunga tergolong tidak tercemar menurut nilai dari The Farmer Greater Londonn Council (GLC) yaitu dalam kisaran 0-500 mg/kg dan 0100 mg/kg (Alloway, 1995). Akan tetapi, konsentrasi logam Pb pada saat panen di lahan 1 dan 2 meningkat dan tergolong agak tercemar karena berada dalam kisaran 500-1000 mg/kg. Konsentrasi logam Cd pada setiap lahan berbeda dan mengalami penurunan pada saat panen dan tergolong tidak tercemar menurut nilai GLC yaitu berkisar 0-100 mg/kg.(Alloway, 1995).

Tabel 1. Konsentrasi Logam Pb dan Cd Total dalam Tanah Perkebunan Jeruk Siam

Lahan

Tanah Sebelum Tanaman Jeruk Berbunga

Tanah Saat Panen Jeruk

Pb (mg/kg)

Cd (mg/kg)

Pb (mg/kg)

Cd (mg/kg)

1

381,4229 ± 3,0577

5,3236 ± 0,0648

514,1915 ± 2,2639

3,4094 ± 0,0513

2

346,5617 ± 1,7471

3,8350 ± 0,0763

514,3733 ± 2,6299

2,7763 ± 0,0494

3

344,0007 ± 2,1904

3,6400 ± 0,0652

498,8548 ± 3,3027

2,7658 ± 0,0412

Konsentrasi logam Pb ditemukan cenderung meningkat saat panen, dan ini disebabkan karena pemberian pupuk dan pestisida yang intensif oleh petani untuk mendapatkan hasil panen yang maksimal. Pupuk yang digunakan yaitu pupuk kandang dan NPK memiliki konsentrasi logam Pb

sebesar 8,56 mg/kg (Siaka et al., 2019). Selain itu terdapat perbedaan perlakuan tanah oleh petani pada masing-masing lahan yang dilakukan yaitu pemberian pupuk. Sebelum berbunga petani pada lahan 1 memberikan pupuk kandang (kotoran ayam) dan pupuk kompos, sedangkan pada lahan 2 dan 3 hanya

diberikan pupuk kandang. Pupuk kandang diberikan dua bulan setelah tanaman jeruk berbunga dan pupuk NPK diberikan setiap dua minggu sekali setelah tanaman berbunga sampai siap panen. Penggunakan pestisida juga dapat meningkatkan konsentrasi logam Pb pada tanah. Pestisida sintetis sejenis fungisida dan insektisida (dengan nama tertentu) adalah salah satu pestisida yang digunakan untuk mengurangi penyakit dan membunuh hama. Menurut penelitian Hartini et al. (2011) pada pestisida Antracol dan Buldog mengandung logam Pb sebesar 12,48 mg/L dan 2,04 mg/L. Hal inilah yang menyebabkan kandungan logam Pb pada ketiga lahan meningkat pada saat panen.

Berbeda dengan Pb, konsentrasi logam Cd pada saat panen menunjukkan penurunan dan hal ini disebabkan karena sejumlah tertentu logam selama proses produksi terserap ke dalam tanaman jeruk siam dan terakumulasi pada bagian tertentu dari tanaman atau diserap oleh organisme lain yang ada di tanah tersebut atau

terbawa aliran air dan hanyut secara alami. Meskipun konsentrasi logam Cd rendah atau tergolong tidak tercemar, kemungkinan logam Cd akan terakumulasi pada tanaman jeruk terutama pada buahnya yang menjadi bagian yang dikonsumsi oleh masyarakat. Penelitian Zhao et al. (2014) menemukan kadar logam Cd pada lahan pertanian kedelai di China Selatan dalam kisaran 0,12–2,16 mg/kg dan pada kadar tersebut ditemukan kandungan logam Cd pada kedelai (biji) sebesar 0,11–0,91 mg/kg dengan persentase 3,9%. Dengan demikian, ada kemungkinan logam Cd terakumulasi pada buah jeruk siam.

Bioavailabilitas Logam Pb dan Cd dalam Tanah Jeruk Siam

Penentuan bioavailbilitas logam Pb dan Cd dalam tanah dilakukan menggunakan metode ekstraksi bertahap yang bertujuan untuk mengetahui fraksi/spesies kimia dari logam tersebut. Konsentrasi logam Pb dan Cd pada setiap fraksi dalam tanah perkebunan jeruk ditunjukkan pada Tabel 2.

Tabel 2. Konsentrasi Logam Pb dan Cd pada Masing-masing Fraksi

Lahan

Fraksi

Tanah Sebelum Jeruk Berbunga

Tanah Saat Panen Jeruk

Pb (mg/kg)

Cd (mg/kg)

Pb (mg/kg)

Cd (mg/kg)

I (EFLE)

107,8687±3,5897

2,2981± 0,0625

139,6513 ± 3,1301

1,3830 ± 0,0784

1

II (Fe/Mn Oksida)

76,3221 ± 0,7830

0,5912 ± 0,0469

119,5360 ± 2,0858

0,7146 ± 0,0457

III (Organik/sulfida)

104,1987±3,0409

0,7326 ± 0,0795

125,5811 ± 1,7352

0,4574 ± 0,0424

IV (Resistent)

93,0334 ± 4,8078

1,7017 ± 0,0526

129,4231 ± 2,1043

0,8543 ± 0,0387

I (EFLE)

83,5717 ± 1,8291

0,7763 ± 0,0842

141,0994 ± 2,3562

0,9511 ± 0,0674

2

II (Fe/Mn Oksida)

78,3776 ± 1,2226

1,0950 ± 0,0852

115,4429 ± 3,2192

0,3959 ± 0,0269

III (Organik/sulfida)

96,3505 ± 2,0673

0,3033 ± 0,0385

123,0299 ± 3,2902

0,3033 ± 0,0385

IV (Resistent)

88,2619 ± 1,8693

1,6090 ± 0,1051

134,8011 ± 1,6541

1,1259 ± 0,0675

I (EFLE)

78,1185 ± 0,9256

1,4036 ± 0,0752

122,4321 ± 2,7194

0,6323 ± 0,0324

3

II (Fe/Mn Oksida)

81,0160 ± 1,5444

0,5912 ± 0,0528

116,4732 ± 2,7317

0,4267 ± 0,0227

III (Organik/sulfida)

91,6687 ± 1,7426

0,4987 ± 0,0671

126,0995 ± 3,0233

0,3239 ± 0,0336

IV (Resistent)

93,1976 ± 4,5490

1,1464 ± 0,0696

133,8500 ± 4,7366

1,1156 ± 0,0696

Tabel 2 menunjukkan logam Pb dan Cd dalam tanah sebelum tanaman jeruk berbunga pada lahan 1 (satu) didominasi oleh fraksi EFLE (F1), sehingga dapat diprediksi bahwa buah jeruk yang dihasilkan dari tanah di lahan tersebut banyak mengandung logam Pb dan Cd, lahan 2 (dua) didominasi oleh fraksi organik atau fraksi oxidisable (F3) yang berasosiasi dengan logam Pb dan logam Cd terikat lebih banyak pada mineral-mineral primer yang

sangat stabil atau fraksi inert (F4). Pada lahan 3 logam Pb didominasi oleh fraksi inert (F4) dan logam Cd didominasi oleh fraksi EFLE (F1). Logam Pb dan Cd saat didominasi oleh fraksi EFLE (F1) terlihat pada Lahan 1. Pada lahan 2 logam Pb sebagian besar berada pada fraksi EFLE (F1), sedangkan logam Cd sebagian besar berada sebagai fraksi inert (F4). Dari hasil yang diperoleh dapat dilihat kecenderungan logam Pb dan Cd cukup besar berada pada fraksi EFLE

atau bioavailable. Hal ini dapat memberi informasi bahwa kandungan Pb dan Cd dalam buah jeruk Siam yang dianalisis cendrung tinggi.

Konsentrasi logam Pb dan Cd di setiap fraksi menunjukkan sifat bioavailabilitas logam tersebut. Persentase bioavailabilitas logam Pb ditentukan dengan membandingkan konsentrasi

logam di setiap fraksi dengan logam total dikalikan 100%. Persentase logam fraksi 1 (F1), fraksi 2 (F2) + fraksi 3 (F3), dan fraksi 4 (F4) secara berurutan merupakan logam yang bersifat bioavailable, berpotensi bioavailable, dan nonbioavailable. Persentase bioavaibilitas dari logam Pb dan Cd dalam tanah perkebunan jeruk siam ditunjukkan pada Tabel 3.

Tabel 3. Persentase Bioavaibilitas Logam Pb dan Cd Dalam Tanah Perkebunan Jeruk Siam

Lahan

Bioavailabilitas

Tanah sebelum tanaman jeruk berbunga

Tanah Saat Panen

Pb (%)

Cd (%)

Pb (%)

Cd (%)

1

Bioavailable

28,15

43,57

27,16

39,21

Berpotensi Bioavailable

47,44

24,41

47,67

35,15

Non Bioavailabilitas

24,41

32,03

25,17

25,64

2

Bioavailable

24,12

22,40

27,32

34,21

Berpotensi Bioavailable

50,42

34,45

46,43

25,04

Non Bioavailabilitas

25,46

41,12

26,25

40,75

3

Bioavailable

22,71

39,09

24,55

19,28

Berpotensi Bioavailable

50,20

29,48

48,62

30,40

Non Bioavailabilitas

27,09

31,43

26,83

50,32

Tabel 3 menunjukkan bahwa persentase logam Pb yang dominan adalah logam yang berpotensi bioavailable, sedangkan logam Cd yang dominan adalah logam yang bersifat bioavailable dan non bioavailable. Tingkat bioavailabilitas logam Pb pada tanah perkebunan jeruk siam di Daerah Kintamani pada lahan 1, 2 dan 3 sebelum berbunga adalah berpotensi bioavailable > bioavailable > non bioavailable. Pada logam Cd di lahan 1 dan 3 adalah bioavailable > non bioavailable > berpotensi bioavailable sedangkan lahan 2 non bioavailable > berpotensi bioavailable > bioavailable.

Logam yang berada sebagai fraksi labil atau bioavailable yaitu logam-logam yang terkandung dalam fraksi EFLE. Logam Pb yang bioavailable ditemukan berkisar antara 22,7128,15%. Pada kisaran tersebut konsentrasi logam Pb pada tanah perkebunan jeruk di Daerah Kintamani memiliki peluang untuk diserap oleh tanaman jeruk siam yang tumbuh pada tanah tersebut. Keberadaan logam Pb dan Cd dalam tanah pertanian dipastikan bersumber dari aktivitas manusia seperti penggunaan bahan agrokimia dalam jangka waktu yang panjang dan berkelanjutan (Siaka et al., 2016).

Logam yang berpotensi bioavailable adalah logam-logam yang berikatan dengan Fe/Mn oksida dan organik/sulfida. Pada penelitian ini ditemukan bahwa logam Pb yang berpotensi bioavailable dominan di setiap lahannya yaitu sekitar 47,44-50,42%. Persentase logam Pb yang berpotensi bioavailable cukup tinggi mengindikasikan bahwa tanah pertanian di daerah ini mengandung Fe/Mn oksida dan organik/sulfida yang cukup besar. Hasil yang sama diperoleh pada penelitian Siaka et al. (2021), dimana Pb yang ada dalam tanah pertanian di Desa Baturiti didominasi oleh Pb yang berpotensi bioavailable. Hal ini disebabkan oleh pemberian pupuk kandang kotoran ayam yang dapat meningkatkan kandungan bahan organik dan asam-asam organik berupa fulvat dan humat dalam tanah sehingga dapat meningkatkan ion H+ yang dapat ditukar dan membuat logam Pb lebih kuat berikatan dengan bahan organik. Hal ini menyebabkan meningkatnya kapasitas tukar kation.

Logam-logam yang non bioavailable adalah logam-logam terikat kuat pada mineralmineral primer dalam tanah sehingga disebut logam yang non bioavailable atau logam inert. Dari hasil yang diperoleh persentase logam Pb

yang non bioavailable lebih rendah dibandingkan dengan logam Cd yaitu 24,4127,09% untuk logam Pb dan 31,43-41,12% untuk logam Cd. Konsentrasi logam Cd pada fraksi 4 yang tinggi pada lahan 3 dan ini membuktikan bahwa aktivitas alam seperti pelapukan batuan menyumbang logam Cd lebih banyak dari aktivitas manusia. Fraksi ini bersifat non bioavailable karena logam terikat kuat sebagai silikat atau fase mineral yang sangat stabil sehingga sulit untuk terlepas dan terabsorpsi oleh tanaman.

Konsentrasi Logam Pb dan Cd pada Buah Jeruk Siam

Konsentrasi logam Pb dan Cd pada buah jeruk siam dianalisis pada bagian daging dan kulit buah. Tanaman jeruk dapat terkontaminasi logam berat dengan penyerapan melalui akar dari tanah atau melalui kulit jeruk dari polusi udara. Konsentrasi logam Pb dan Cd ditunjukkan pada Tabel 4.

Tabel 4. Konsentrasi Logam Pb dan Cd Total pada Buah Jeruk Siam

Lahan

[Pb] Total ± SD (mg/kg)

[Cd] Total ± SD (mg/kg)

1

24,2205 ± 0,2415

13,7259 ± 0,1226

2

19,7094 ± 0,2252

12,3983 ± 0,1055

3

18,3048 ± 0,1997

15,9922 ± 0,0989

Pada Tabel 4 terlihat bahwa konsentrasi logam Pb dan Cd dalam buah jeruk siam melebihi ambang batas. Menurut Peraturan BPOM Nomor 5 Tahun 2018, konsentrasi Pb pada buah tidak melebihi 0,2 mg/kg sedangkan cemaran Cd tidak melebihi 0,05 mg/kg. Konsentrasi logam Pb tertinggi terdapat pada lahan 1 dan terendah pada lahan 3. Tingginya konsentrasi Pb pada buah jeruk siam dipengaruhi oleh konsentrasi logam Pb pada tanah, bioavailabilitasnya yang tinggi serta penggunaan pestisida dan polusi udara seperti partikulat debu dan asap. Lokasi perkebunan yang berada di pinggir jalan raya dapat menerima pencemaran logam Pb lebih banyak daripada lokasi lahan yang lebih jauh dari jalan raya (Anita et al., 2015).

Konsentrasi logam Cd tertinggi dan terendah secara berturut-turut terdapat pada Lahan 3, Lahan 1, dan lahan 2. Hal ini membuktikan bahwa, semakin tinggi logam yang bioavailable, semakin tinggi kandungan

logam berat yang ada dalam tanaman. Pernyataan ini terjadi seperti yang ditunjukkan oleh kandungan logam Cd yang bioavailable pada lahan 3 lebih tinggi dibandingkan lahan 1 dan 2. Konsentrasi logam Cd pada buah jeruk tertinggi terdapat pada lahan 3 yaitu sebesar 15,9922 mg/kg, apabila dibandingkan dengan konsentrasi logam yang bersifat bioavailable (F1) tanah sebelum berbunga, hasil yang diperoleh sesuai karena pada lahan 3 konsentrasi logam Cd yang bersifat bioavailable sebesar 3,6400 mg/kg dengan persentase bioavailabilitas sebesar 39,09%.

SIMPULAN

Konsentrasi logam Pb dan Cd total pada tanah sebelum tanaman jeruk berbunga berkisar antara 344,0007-381,4229 mg/kg dan 3,64005,3236 mg/kg namun saat panen logam Pb mengalami kenaikan menjadi 498,8548514,3733 mg/kg dan logam Cd mengalami penurunan menjadi 3,4094-2,7658 mg/kg. Tanah pertanian di Daerah Kintamani tergolong tidak tercemar logam Pb dan Cd menurut nilai the Farmer Greater London Council (GLC). Konsentrasi logam Pb pada buah jeruk yaitu berkisar 18,3048-24,2205 mg/kg dan logam Cd berkisar 12,3983-15,9922 mg/kg. Kandungan logam Pb dan Cd dalam buah jeruk siam melewati ambang batas menurut Peraturan Badan Pengawas Obat dan Makanan Nomor 5 Tahun 2018 yaitu melewati 0,2 mg/kg untuk Pb dan 0,05 mg/kg untuk Cd.

Hasil analisis fraksi logam Pb pada tanah sebelum tanaman jeruk berbunga didominasi oleh fraksi EFLE (F1) di lahan 1, fraksi organik/sulfida (F3) di lahan 2, dan fraksi resisten (F4) di lahan 3. Akan tetapi, logam Cd didominasi oleh fraksi EFLE (F1) pada lahan 1 dan 3 dan fraksi resisten (F4) pada lahan 2. Pada tanah saat panen buah jeruk, logam Pb di lahan 1 dan 2 didominasi oleh fraksi EFLE (F1) dan lahan 3 oleh fraksi resisten (F4), sedangkan logam Cd di lahan 1 didominasi oleh fraksi EFLE (F1), lahan 2 dan 3 didominasi oleh fraksi resisten (F4). Bioavailabilitas logam Pb pada tanah sebelum tanaman jeruk berbunga dan saat panen di setiap lahan adalah berpotensi bioavailable dengan persentase rata-rata sebesar 49,35% dan 47,64%, sedangkan bioavailabilitas logam Cd di lahan 1 dan 3 adalah bioavailable dan lahan 2 adalah non bioavailabable dengan persentase sebesar 41,33% dan 41,12%.

DAFTAR PUSTAKA

Alloway, B. J. 1995. Heavy Metals in Soils. Springer Netherlands. New York.

Fang, B, dan Zhu, X. 2014. High Content of Five Heavy Metals in Four Fruits. Food Control. 39:62-67.

Fergusson, J.E. 2007. The Heavy Element Chemistry, Environmental Impact And Health Effect. Fergusson Press Oxford. USA.

Hartini, E. 2011. Kadar Pb dalam Umbi Batang Merah di Kecamatan Kersana Kabupaten Brebes. Jurnal Visikes. 10 (1):69-75.

Nopriani, L.S. 2011. Teknik Uji Cepat Identifikasi Pencemaran Logam Berat Tanah di Lahan Apel Batu. Disertasi. Fakultas     Pertanian     Universitas

Brawijaya.

Siaka, I M. 2016. Spesiasi Dan Bioavailabilitas Logam Berat dalam Tanah dan Akumulasinya dalam Sayuran Dasar Penentuan Tingkat Aman Konsumsi. Disertasi.     Program     Doktor/S3/

Universitas Udayana. Bali.

Siaka, I M., Nurcahyani, H., Manuaba, I.B.P. 2019. Spesiasi dan Bioavailabilitas Pb dan Cu dalam Tanah Pertanian Organik di Bedugul serta Kandungan Logam Totalnya dalam Sayur Brokoli. Jurnal

Kimia (Journal of Chemistry).  13(2):

145-152.

Siaka, I. M., Udayani, P. D. S., Suyasa, I. W. B. 2021. Bioavailabilitas dan Kandungan Pb, Cu pada Tanah dan Sawi Putih Di Desa Baturiti. Jurnal Kimia (Journal Of Chemistry. 15(1): 20-28.

Widyatmoko, H. 2011. Akurasi pH sebagai Parameter Tingkat Pencemaran Logam Berat dalam Tanah. Jurnal Teknik Lingkungan. 5(5):173-178.

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

Wisnawa, K.P.D.P., Siaka, I.M., Putra, A. A. B. 2016. Kandungan Logam Pb dan Cu Dalam Buah Stroberi serta Spesiasi dan Bioavailabilitasnya dalam Tanah Tempat Tumbuh Stroberi di Daerah Bedugul. Jurnal Kimia (Journal of Chemistry). 10 (1):23-31.

Zhao, Y., X. Fang, Y. Mu, Y.Cheng, Q. Ma, H. Nian, and C. Yang. 2014. Metal pollution (Cd, Pb, Zn, and As) in agricultural soils and soybean, glycine max, in Southern China. Environ. Contamination and Toxicology. 92(4):427–432.

15