Analisis Mikrob Lignoselulolitik dan Aktivitas Respirasi di Kebun Kelapa Sawit pada Tanah Gambut

Abstract

Perluasan areal perkebunan kelapa sawit di Indonesia telah merambah ke lahan gambut. Aktivitas pembuatan saluran drainase di perkebunan kelapa sawit di lahan gambut menyebabkan terjadinya penurunan permukaan air tanah gambut yang berpotensi meningkatkan aktivitas mikrob mendekomposisi bahan gambut yang didominasi oleh lignin dan selulosa. Dekomposisi bahan gambut oleh mikrob menghasilkan emisi gas CO2 yang dilepaskan ke atmosfer. Selain tinggi muka air tanah, kondisi lingkungan khususnya zona pengelolaan yang berbeda pada perkebunan kelapa sawit memengaruhi aktivitas mikrob dalam tanah. Perakaran tanaman pada zona piringan yang melepaskan eksudat akar; tumpukan pelepah kelapa sawit, serasah dan tanaman mati pada gawangan mati; serta pemadatan tanah yang tejadi pada jalur panen; memengaruhi sumber energi dan karbon dalam aktivitas mikrob. Berdasarkan hal tersebut di atas penelitian ini bertujuan untuk menganalisis populasi mikrob lignoselulolitik, aktivitas enzim ligninase dan selulase, serta respirasi heterotrof pada kedalaman dan zona pengelolaan perkebunan kelapa sawit yang berbeda. Penelitian dilakukan di lapangan dan laboratorium. Pengambilan contoh tanah gambut dilakukan di perkebunan kelapa sawit Desa Buatan Kecamatan Koto Gasib, Siak, Provinsi Riau. Analisis laboratorium dilakukan di Laboratorium Bioteknologi tanah DITSL, Fakultas Pertanian, IPB dan Laboratorium Mikrobiologi dan Lingkungan, Pusat Penelitian Kelapa Sawit Unit Bogor (PPKS UB), Bogor. Contoh tanah gambut diambil pada gawangan mati, gawangan hidup dan piringan dengan kedalaman 0-30 cm, 30-60 cm, dan 60-90 cm. Sampel contoh gambut diambil sebanyak tiga ulangan, sehingga total sampel yang didapatkan sebanyak 27. Populasi mikrob lignoselulolitik dihitung dengan melarutkan 10 g contoh gambut pada larutan fisiologi (0,85% NaCl). Enumerasi bakteri lignolitik dilakukan pada media metilen biru (25 mg/l), bakteri selulolitik pada media CMC (2g/l) dengan serial pengenceran 10-5 sampai 10-7. Sedangkan fungi lignolitik pada media guaiacol (0,4 ml/l) dan fungi selulolitik pada media CMC (2g/l) dengan serial pengenceran 10-4 sampai 10-6. Aktivitas ligninase dianalisis dengan mengukur absorbansi ektraks enzim pada spektrofotometer mengikuti metode Barahani 2015, sedangkan aktivitas selulase mengikuti metode Murtiyaningsih (2017). Emisi CO2 dari respirasi heterotrof diukur dengan menginkubasi 100 g contoh gambut selama 7 hari kemudian dititrasi asam-basa. Analisis data menggunakan ragam ANOVA dan pendekatan deskriptif kuantitatif berdasarkan analisis multivariat PCA dan model efek campuran linier umum (GLMM) dengan efek acak bersarang pada Microsoft Excel dan RStudio 4.1.3 pada selang kepercayaan 95%. Hasil analisis statistik menggunakan ragam ANOVA menunjukkan bahwa perbedaan kedalaman tanah gambut dan zona pengelolaan tidak berpengaruh nyata terhadap populasi bakteri dan fungi lignoselulolitik serta aktivitas enzim yang dihasilkannya dan emisi CO2 dari respirasi heterotrof. Hal ini disebabkan karena nilai standar deviasi yang tinggi. Namun dengan menggunakan pendekatan multivariat PCA dan General Linier Mixed Model (GLMM) menunjukkan bahwa kedalaman tanah gambut dan zona pengelolaan yang berbeda berpengaruh nyataterhadap populasi bakteri dan fungi lignoselulolitik serta aktivitas enzim yang dihasilkan, begitupun dengan emisi CO2 yang dihasilkan dari respirasi heterotrof. Populasi bakteri lignoselulolitik pada perbedaan kedalaman tanah gambut menunjukkan pola yang fluktuatif, sedangkan populasi fungi selulolitik mengalami penurunan dengan bertambahnya kedalaman tanah gambut. Populasi bakteri lignolitik pada piringan cenderung lebih tinggi, sedangkan populasi bakteri seluloltik di zona ini lebih rendah dibandingkan gawangan hidup dan gawangan mati. Populasi fungi selulolitik cenderung lebih tinggi pada zona gawangan hidup. Aktivitas enzim ligninase (lakase, Mn-P, Li-P) dan selulase dari bakteri selulolitik memiliki pola yang tidak konsisten pada perbedaan kedalaman tanah gambut. Berbeda dengan aktivitas enzim selulase yang dihasilkan oleh fungi selulolitik mengalami penurunan pada perbedaan kedalaman tanah gambut. Aktivitas enzim lakase, Mn-P, dan selulase dari bakteri selulolitik tertinggi pada gawangan mati, sedangkan aktivitas enzim Li-P dan selulase dari fungi selulolitik tertinggi pada piringan. Emisi CO2 dari respirasi heterotorof menurun dengan bertambahnya kedalaman tanah gambut. Urutan respirasi heterotrof dari yang terbesar ke terkecil adalah piringan, gawangan hidup, dan gawangan mati. Keasaman tanah gambut mengatur populasi bakteri lignoselulolitik, sedangkan Mn total memengaruhi populasi fungi selulolitik serta aktivitas enzim ligninase dan selulase.