| dc.description.abstract | Pemanfaatan tanaman dan mikrob rizosfer untuk fitoremediasi tanah tercemar merkuri (Hg) merupakan hal menarik karena metodenya ramah dan aman lingkungan. Seleksi jenis tanaman yang toleran Hg merupakan aspek kunci untuk keberhasilan fitoremediasi tanah tercemar Hg. Hingga kini, masih sangat sedikit studi tentang toleransi dan kemampuan detoksifikasi pohon terhadap paparan Hg. Jika jenis pohon akan digunakan dalam fitoremediasi tanah tercemar Hg, toleransi dan respons adaptasi tanaman terhadap Hg harus dievaluasi di bawah kondisi terkontrol untuk mengidentifikasi kandidat jenis yang sesuai. Introduksi mikrob rizosfer untuk peningkatan toleransi dan kemampuan detoksifikasi pohon terhadap Hg merupakan alternatif teknologi pembersihan yang efektif. Fungi mikoriza arbuskula (FMA) dan bakteri pereduksi merkuri (BPM) diasumsikan dapat meningkatkan toleransi dan kemampuan detoksifikasi tanaman terhadap Hg. Tujuan umum penelitian ini adalah menjelaskan respons morfofisiologis tanaman hutan yang toleran dan memiliki kemampuan detoksifikasi Hg, baik dengan atau tanpa FMA dan BPM. Tahapan penelitian yang telah dilakukan yaitu (1) uji toksisitas Hg pada semai beberapa jenis tanaman hutan; (2) bioakumulasi dan respons morfofisiologis semai tiga jenis pohon legum terhadap Hg; (3) respons morfofisiologis semai Nauclea orientalis yang diinokulasi FMA dan BPM terhadap Hg; dan (4) respons morfofisiologis semai Enterolobium cyclocarpum yang diinokulasi Gigaspora margarita dan BPM terhadap Hg. Pada penelitian ‘uji toksisitas Hg pada semai beberapa jenis tanaman hutan; satu penelitian pada kultur semi hidroponik’ (Bab 2) telah dilakukan dua tahap percobaan, yaitu 1) screening jenis pohon non legum toleran Hg dan 2) penentuan ambang batas konsentrasi toksik Hg. Percobaan tahap pertama, screening dilakukan terhadap semai enam jenis pohon (Anthocephalus cadamba, A. macrophyllus, Ochroma grandiflora, Octomeles sumatrana, Nauclea orientalis, dan Ficus variegata) berumur 5 bulan yang diberi perlakuan Hg (HgCl2) 0; 0.1; 1; dan 10 mM selama 7 hari pada kultur hidroponik. Hasil yang diperoleh menunjukkan semai A. cadamba, A. macrophyllus, O. grandiflora, O. sumatrana, dan F. variegata termasuk tanaman peka Hg dan N. orientalis tanaman toleran Hg. N. orientalis merupakan ekskluder Hg dengan akumulasi Hg di akar (3,529-18,344 μg g-1 bobot kering) lebih tinggi dari pada akumulasi Hg di daun (170-261 μg g-1 bobot kering). Percobaan tahap kedua, penentuan ambang batas konsentrasi toksik Hg dilakukan terhadap semai N. orientalis yang diberi Hg 0.1; 0.25; 0.5; 0.75; 1; 2 mM dan E. cyclocarpum yang diberi Hg 0.1; 0.25; 0.5; 0.75; 1 mM, selama 6 hari di kultur hidroponik. Hasil percobaan menunjukkan 0.75 mM (750 μM) merupakan ambang batas konsentrasi toksik bagi semai N. orientalis (indeks toleransi 43.1%) dan semai E. cyclocarpum (indeks toleransi 55.1%). Toksisitas Hg 0.75 mM pada semai N. orientalis didahului dengan daun layu, dilanjutkan bagian tepi daun mulai menggulung dan batang melentuk kemudian daun paling bawah mengering dan nekrosis. Pada semai E. cyclocarpum, gejala fitotoksisitas selanjutnya ditunjukkan dengan daun yang gugur tanpa gejala klorosis atau nekrosis lebih dulu. Pada penelitian ‘bioakumulasi dan respons morfofisiologis semai tiga jenis pohon legum terhadap Hg’ (Bab 3) telah dilakukan pengujian terhadap E. cyclocarpum, P. falcataria, dan A. procera yang diberi Hg 0; 3; dan 30 μM selama 7 hari pada kultur semi hidroponik (media perlite dalam wadah yang diberi larutan hara). Hasil yang diperoleh menunjukkan ketiga jenis pohon legum toleran terhadap Hg hingga 30 μM (indeks toleransi > 90%), namun E. cyclocarpum tertinggi dalam mengakumulasi Hg di akar 2,275.13 μg g-1 bobot kering dan nilai faktor biokonsentrasi Hg > 1 (376-379) dibanding dua jenis legum lainnya. Akumulasi Hg di akar lebih tinggi dari tajuk menunjukkan ketiga semai pohon legum juga merupakan ekskluder Hg. Respons pertumbuhan semai ketiga jenis legum tidak menunjukkan adanya hambatan pertumbuhan meskipun Hg diakumulasi tinggi di akar. Respons fisiologis terhadap Hg ditunjukkan oleh konsentrasi klorofil (a, b dan total) yang tidak menurun dan konsentrasi malondialdehida (MDA) yang tidak meningkat meskipun konsentrasi biotiol (sistein dan glutation) menurun. Pada penelitian ‘respons morfofisiologis semai Nauclea orientalis yang diinokulasi FMA dan BPM terhadap Hg’ (Bab 4), pengujian dilakukan terhadap semai yang diinokulasi FMA (inokulum campuran) dan BPM (Pseudomonas psedomallei ICBB 1512) dan diberi perlakuan Hg 0; 375 dan 750 μM selama 30 hari di media pasir sungai. Hasil penelitian menunjukkan konsistensi N. orientalis sebagai tanaman ekskluder Hg, baik tanpa atau dengan mikrob rizosfer. Pengaruh FMA maupun sinerginya dengan BPM nyata pada peningkatan toleransi tanaman terhadap Hg dan kemampuan detoksifikasi Hg oleh tanaman. Selain itu, meskipun sinerginya dengan BPM tidak nyata, FMA dapat meningkatkan status hara (P, Ca dan Mg) tanaman. FMA dan BPM dapat mencegah penurunan konsentrasi klorofil dan mengurangi peroksidasi lipid yang ditunjukkan dengan menurunnya konsentrasi MDA akar atau daun saat tanaman terpapar Hg. Pada penelitian ‘respons morfofisiologis semai Enterolobium cyclocarpum yang diinokulasi Gigaspora margarita dan BPM terhadap Hg’ (Bab 5), pengujian dilakukan terhadap semai yang diinokulasi FMA Gigaspora margarita dan BPM (P. psedomallei) dan diberi perlakuan Hg 0; 375 dan 750 μM selama 30 hari di media pasir sungai. E. cyclocarpum juga merupakan tanaman ekskluder Hg. FMA dan BPM bersinergi dalam meningkatkan indeks toleransi semai, khususnya yang terpapar Hg 375 μM. Meskipun tidak bersinergi, FMA atau BPM dapat meningkatkan detoksifikasi Hg oleh tanaman. Namun, FMA dan BPM bersinergi meningkatkan akumulasi hara (P, Ca dan Mg). Pengaruh FMA dan BPM pada konsentrasi biomarka cekaman oksidatif bervariasi, tergantung pada konsentrasi Hg eksternal. | en |
