| dc.description.abstract | Lignoselulosa kayu merupakan bahan alam yang berlimpah dan dapat diperbarui keberadaannya. Dalam pemanfaatannya, bahan alam perlu menjalankan konsep the whole tree utilization yaitu memanfaatkan semua bagian dari pohon yang ditebang sehingga tidak menghasilkan limbah. Salah satu pemanfaatan bagian lignoselulosa adalah dengan produksi asap cair yang merupakan cairan kimia bahan alam dari proses pirolisis. Seperti diketahui, bahan kimia sintetik dapat menyebabkan sejumlah besar efek negatif terhadap kesehatan dan lingkungan hidup, sehingga bahan kimia alam menjadi pilihan yang lebih aman.
Penelitian menunjukkan bahwa asap cair dapat dimanfaatkan sebagai stimulan pertumbuhan tanaman, antimikroba, dan antivirus. Namun, kemampuan asap cair dari jenis lignoselulosa kayu daun lebar, kayu daun jarum, dan bambu dengan teknik produksi secara stratifikasi suhu pirolisis belum banyak dilaporkan, sehingga masih perlu dievaluasi terutama aplikasi asap cair dari stratifikasi suhu yang berbeda dalam satu kali produksi. Aplikasi asap cair dengan stratifikasi suhu yang berbeda pada teknik hidroponik tanaman kumis kucing, sebagai antimikroba Xanthomonas oryzae, Staphylococcus aureus dan Fusarium oxysporum, serta sebagai penghambat virus BCMV (Bean Common Mosaic Virus) belum pernah dilaporkan, sehingga masih perlu dievaluasi.
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji karakteristik fisiko kimia asap cair dari tiga bahan lignoselulosa yaitu kayu jati (kayu daun lebar), kayu pinus (kayu daun jarum) dan bambu andong (non kayu) pada suhu pirolisis bertahap (stratifikasi suhu) dan pengaruhnya terhadap mikroba patogen dan pertumbuhan tanaman. Tujuan khususnya adalah untuk: 1) menganalisis hubungan perbedaan komposisi kimia bahan baku dan suhu pirolisis terhadap karakteristik fisiko kimia asap cair yang dihasilkan, 2) menganalisis pengaruh pemurnian terhadap karakteristik asap cair, 3) menganalisis pengaruh asap cair terhadap fitoroksik dan pertumbuhan tanaman kumis kucing, dan 4) menganalisis efektifitas asap cair pinus, kayu jati, dan bambu pada mikroba cendawan, bakteri, dan virus BCMV.
Penelitian ini diawali dengan penyiapan bahan baku dan analisis proksimat, dilanjutkan dengan pembuatan asap cair dari kayu jati, kayu pinus, dan bambu andong dengan teknik stratifikasi suhu pirolisis dengan suhu 200 oC, 300 oC, 400 oC, dan 500 oC, karakterisasi sifat fisiko-kimia asap cair (SNI 8385 2021), FTIR, dan Py-GCMS, mengevaluasi konsentrasi asap cair terhadap fitotoksisitas asap cair pada tanaman kumis kucing. Tahap berikutnya adalah menguji asap cair berdasarkan fenol dan asam asetat terendah dan tertinggi pada kumis kucing secara hidroponik. Selanjutnya, dilakukan pengujian sifat antimikroba terhadap bakteri layu (Xanthomonas oryzae), bakteri pathogen Staphyloccocus aureus dan cendawan Fusarium oxysporum.
Asap cair kayu jati, kayu pinus, dan bambu andong masing-masing konsentrasi 0% (kontrol); 0,25%; 0,5%; 1,0%; 2,0%; 3%; 5%; 7% (v/v), diaplikasikan ke tanaman kumis kucing sebanyak 100 mL/tanaman dengan cara disemprot ke tanaman untuk melihat respon fitotoksik tanaman. Konsentrasi yang tidak menyebabkan fitotoksik (0%, 0,25%, 0,5%, 1%, dan 2%) diaplikasikan pada pertumbuhan tanaman kumis kucing secara hidroponik. Aplikasi pada antimikroba menggunakan konsentrasi 0.5%, 1%, 2%, 5%, 10%, 15%, 20%, dan 30%, sedangkan aplikasi pada antivirus BCMV menggunakan konsentrasi 1% asap cair pada tanaman uji Chenopodium amaranticolor yang diinokulasi virus BCMV.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa karakteristik setiap biomasa berpengaruh terhadap karakteristik asap cair. Hasil Py-GCMS menunjukkan bahwa stratifikasi suhu pirolisis menghasilkan karakteristik kimia yang berbeda, terutama kadar asam asetat dan fenol asap cair. Asap cair kayu jati mengandung fenol dari turunan lignin siringil (2,6 dymethoxyphenol, 3-methoxypyrochatecol, 4-methoxy-3-(methoxymethyl) phenol, dan 1,2,3-trimethoxy-5-methyl-benzene) dan lignin guaiacil (guaiacol, 2-methoxy-4-methylphenol, p-ethylguaiacol, 1,4-benzenediol). Kadungan fenol asap cair kayu pinus berasal dari turunan lignin guaiacil (4-methoxyphenol, 2-methoxy-4-methylphenol, p-ethylguaiacol, (-)-nortrachelogenin). Fenol asap cair bambu terdiri dari turunan lignin siringil (2,6-dimethoxyphenol dan 1,2,3-trimethoxy-5-methyl-benzene), lignin guaiacil (2-methoxyphenol, p-ethylguaiacol, 1,4-benzenediol) dan p-hidroksifenil (phenol dan m-ethylphenol). Suhu 200 ? menghasilkan kadar asam asetat dan fenol terendah, sedangkan kadar tertinggi dihasilkan dari stratifikasi suhu 400 ?. Pemurnian asap cair dengan redestilasi dapat menjernihkan asap cair tetapi menyebabkan penuruan kadar asam asetat dan fenol.
Perlakuan asap cair jati, pinus, dan bambu pada konsentrasi 0,25% secara nyata mampu meningkatkan berat biomassa tanaman, tinggi tanaman, diameter batang, panjang akar, dan kadar sinensetin. Perlakuan asap cair bambu 0,25% memberikan peningkatan tertinggi pada berat daun (17,71 g), berat batang (8,4 g), berat akar (6,97 g), berat total biomassa (32,16 g), tinggi tanaman (42,14 cm), dan kadar sinensetin tertinggi (0,293 mg/g), serta menekan serangan kutu putih terendah (0,53%). Perlakuan asap cair bambu suhu 200 ? pada konsentrasi 0,25% juga menghasilkan peningkatan tertinggi kandungan hara N (8100 ppm), P (757,12 ppm), K (3300,5 ppm), Ca (2619,9 ppm), dan Mg (66,4 ppm).
Perlakuan asap cair jati, pinus dan bambu stratifikasi suhu 400 ? secara nyata mampu menghasilkan hambatan pada X. oryzae, S. aureus dan F. oxysporum. Asap cair kayu pinus konsentrasi 30%, menghasilkan diameter hambat tertinggi terhadap X. oryzae (32,05 mm). Asap cair kayu jati menghasilkan hambatan tertinggi terhadap S. aureus (18,19 mm). Asap cair bambu menghasilkan hambatan tertinggi terhadap F. oxysporum (9,26 mm). Sementara itu, pada pengujian penghambatan virus BCMV yang diinokulasikan ke tanaman uji C. amaranticolor, perlakuan semprot asap cair kayu jati suhu 400 ? konsentrasi 1% memberikan penghambatan paling tinggi terhadap perkembangan virus BCMV yang ditunjukkan dengan Lesio Lokal Nekrotik (LLN) terendah sebesar 8,17 titik dengan tingkat hambatan relatif (THR) tertinggi 89,00%. Berdasarkan hasil penelitian ini asap cair kayu pinus lebih efektif digunakan untuk antimikroba dibandingkan asap cair lainnya, sedangkan asap cair bambu andong dan kayu jati lebih efektif untuk aplikasi pada tanaman secara hidroponik dengan konsentrasi rendah. | |
