Pencemaran Tanah oleh Logam Berat serta Dampak Bagi Tanaman

Gambar 1. Jenis logam berat

Sumber: Dharmaone, 2019

Logam berat adalah unsur logam dengan berat molekul tinggi. Pada umumnya, dalam kadar rendah logam berat sudah beracun bagi tumbuhan dan hewan, termasuk manusia. Logam berat yang sering mencemari habitat, yaitu Hg, Cr, Cd, As, Zn, Ni, Co, Cu, dan Pb. Di bidang pertanian, logam berat memunculkan empat persoalan yang saling berkaitan yaitu edafon, dimana edafon adalah keseluruhan kehidupan di dalam tanah yang merupakan salah satu faktor pokok penentu produktivitas tanah; hasil panen pertanaman, baik kuantitas maupun kualitasnya; kesehatan ternak; dan kesehatan manusia. Keempat aspek tersebut dapat dikembalikan kepada satu persoalan dasar, yaitu perilaku logam berat di dalam tanah. Perilaku tersebut menentukan seberapa kuat dayanya dalam mempengaruhi edafon dan seberapa banyak jumlahnya yang dapat diserap tanaman (Notohadiprawiro, 1995).

Unsur logam berat di dalam larutan tanah dapat berbentuk kation Lⁿ⁺ atau senyawa kompleks elektrolit atau non elektrolit. Senyawa kompleks elektrolit dapat bermuatan bersih positif, negatif atau amfoter (Lⁿ⁺.A^m-,o)^+,-,+, sedangkan senyawa kompleks non elektrolit bermuatan bersih netral (Lⁿ⁺.A^m-,o)^o. A adalah suatu anion atau molekul mineral atau organik alami atau sintetik (Notohadiprawiro, 1995).

Menurut Notohadiprawiro (1995), keseluruhan logam berat yang ada di dalam tanah dapat dibagi menjadi berbagai fraksi atau bentuk, antara lain yaitu:

1.      Larut air, berada dalam larutan tanah.

2.      Tertukarkan, terikat pada tapak-tapak jerapan (adsorption sites) pada koloid tanah dan dapat dibebaskan oleh reaksi pertukaran ion.

3.      Terikat secara organik, berasosiasi dengan senyawa humus yang tidak terlarutkan.

4.      Terjerat (occluded) di dalam oksida besi dan mangan.

5.      Senyawa-senyawa tertentu, seperti karbonat, fosfat, dan sulfida.

6.      Terikat secara struktural di dalam mineral silikat atau mineral primer.

Gambar 2. Tanah yang tercemar oleh logam berat

Sumber: Riadi, 2014

Logam berat yang berada di dalam larutan tanah atau yang dilarutkan oleh eksudat akar akan tersedia untuk diserap tanaman. Meskipun tanaman memerlukan logam berat tertentu untuk pertumbuhannya, jumlah yang berlebihan menyebabkan logam berat tersebut menjadi beracun bagi tanaman. Konsentrasi logam tanaman yang melampaui tingkat optimal dapat berpengaruh terhadap tanaman, baik secara langsung maupun tidak langsung karena logam tidak dapat didekomposisi. Contoh-contoh pengaruh logam berat terhadap beberapa jenis tanaman antara lain, yaitu:

1.    1. Logam As (Arsenik)

Gambar 3. Logam arsenik

Sumber: Kafekepo.com, 2020

Pada tanaman padi, logam As dapat menurunkan daya kecambah biji, menurunkan tinggi bibit, menurunkan luas daun, dan bobot kering tanaman. Pada tanaman tomat dapat menurunkan hasil buah dan menurunkan berat basah daun. Sementara itu, pada tanaman kanola dapat menyebabkan pertumbuhan tanaman menjadi kerdil, klorosis, dan layu.

2.      2. Logam Cd (Kadmium)

Gambar 4. Logam Kadmium

Sumber: Jatmiko, 2018

Pada tanaman gandum, logam Cd dapat menurunkan daya kecambah biji, menurunkan kandungan hara tanaman, dan menurunkan panjang tajuk dan akar. Pada tanaman bawang putih dapat mengurangi pertumbuhan akar dan terjadinya akumulasi Cd. Sementara itu, pada tanaman jagung dapat menurunkan pertumbuhan tajuk dan akar.

3.      3. Logam Co (Kobalt)

Gambar 5. Logam Kobalt

Sumber: Anonim, 2021

Pada tanaman tomat, logam Co dapat menghambat pertumbuhan unsur hara tanaman. Pada tanaman buncis dapat menurunkan aktivitas enzim antioksidan, menurunkan kandungan gula, asam amino, dan protein dalam tanaman. Sementara itu, pada tanaman radish dapat menurunkan panjang tajuk, panjang akar, luas daun total, menurunkan kandungan klorofil, menurunkan kandungan hara tanaman, menurunkan aktivitas enzim antioksidan serta menurunkan kandungan gula, asam amino, dan protein tanaman.

4.      4. Logam Cr (Kromium)

Gambar 6. Logam Kromium

Sumber: Budiatma, 2021

Pada tanaman gandum, logam Cr dapat menurunkan pertumbuhan tajuk dan akar. Pada tanaman tomat dapat menurunkan kemampuan serapan hara tanaman. Sementara itu, pada tanaman bawang merah dapat menghambat proses perkecambahan dan menurunkan biomassa tanaman.

5.      5. Logam Cu (Tembaga)

Gambar 7. Logam Tembaga

Sumber: Pinterpandai, 2016

Pada tanaman buncis, logam Cu dapat menyebabkan akumulasi Cu di dalam akar tanaman dan menurunkan penyusunan akar. Pada tanaman Black bindweed dapat menyebabkan kematian tanaman dan menurunkan produksi biomassa dan biji. Sementara itu, pada tanaman Rhodes grass dapat menurunkan pertumbuhan akar.

6.      6. Logam Hg (Merkuri)

Gambar 8. Logam Merkuri

Sumber: Putranto, 2011

Pada tanaman padi, logam Hg dapat menurunkan tinggi tanaman, menurunkan pembentukan anakan dan bulir, menurunkan hasil, serta terjadi bioakumulasi dalam tajuk dan akar bibit. Sementara itu, pada tanaman tomat dapat menurunkan persentase perkecambahan, menurunkan tinggi tanaman, menurunkan pembungaan dan berat buah, serta klorosis.

7.      7. Logam Ni (Nikel)

Gambar 9. Logam Nikel

Sumber: Anonim, 2021

Pada tanaman Pigeon pea, logam Ni dapat menurunkan kandungan klorofil dan kegiatan stomata, menurunkan aktivitas enzim yang mempengaruhi siklus Calvin dan fiksasi CO_2. Pada rumput rye dapat menurunkan serapan unsur hara tanaman, menurunkan hasil tajuk, serta klorosis. Pada tanaman gandum dapat menurunkan serapan unsur hara tanaman. Sementara itu, pada tanaman padi dapat menghambat pertumbuhan akar.

8.      8. Logam Pb (Timbal)

Gambar 10. Logam timbal

Sumber: Anonim, 2021

Pada tanaman jagung, logam Pb dapat menurunkan persentase perkecambahan, menghambat pertumbuhan, menurunkan biomassa tanaman, serta menurunkan kandungan protein tanaman. Sementara itu, pada pohon portia dapat menurunkan jumlah daun dan luas daun, menurunkan tinggi tanaman, serta menurunkan biomassa tanaman.

9.      9. Logam Zn (Seng)

Gambar 11. Logam Seng

Sumber: Pinterpandai, 2016

Pada tanaman kacang kluster, logam Zn dapat menurunkan persentase perkecambahan, menurunkan tinggi tanaman, serta menurunkan kandungan klorofil, karotenoid, gula, dan asam amino. Pada tanaman pea dapat menurunkan kandungan klorofil, terjadi perubahan struktur kloroplas, menurunkan aktivitas fotosistem, serta menghambat pertumbuhan tanaman. Sementara itu, pada rumput rye dapat menyebabkan akumulasi Zn dalam daun tanaman, menghambat pertumbuhan, menurunkan kandungan hara tanaman, menurunkan efisiensi konversi energi fotosintesis.

Sumber Referensi:

Anonim. 2021. Pengertian timbal. Diakses pada tanggal 17 Oktober 2021. https://sharingconten.com/pengertian-timbal-dan-manfaat-timbal/

Anonim. 2021. Nikel dan kobalt: hasil tambang yang saat ini (semakin) menjadi incaran. Diakses pada tanggal 17 Oktober 2021. https://mobillistrik.net/nikel-dan-kobalt-hasil-tambang-yang-saat-ini-semakin-menjadi-incaran/

Budiatma, H. 2021. Pengertian kromium, sifat dan kegunaan unsur kromium. Diakses pada tanggal 17 Oktober 2021. https://usaha321.net/pengertian-kromium-sifat-dan-kegunaan-unsur-kromium.html

Dharmaone. 2019. Bersumber dari sekitar, 5 logam berat ini mungkin berada dalam makanan. Diakses pada tanggal 17 Oktober 2021. https://m.brilio.net/creator/bersumber-dari-sekitar-5-logam-berat-ini-mungkin-berada-dalam-makanan-fb2ded.html

Handayanto, E., Y. Nuraini, N. Muddarisna, N. Syam, dan A. Fiqri. 2017. Fitoremediasi dan phytomining logam berat pencemar tanah. Universitas Brawijaya Press, Malang.

Jatmiko. 2018. Dampak Pencemaran Logam Berat Terhadap Tanah. Diakses pada tanggal 17 Oktober 2021. https://gardaremaja.blogspot.com/2018/11/dampak-pencemaran-logam-berat-terhadap.html

Kafekepo.com. 2020. Apa itu keracunan arsenik?. Diakses pada tanggal 17 Oktober 2021. https://www.kafekepo.com/apa-itu-keracunan-arsenik/

Notohadiprawiro, T. 1995. Logam berat dalam pertanian. Jurnal Manusia dan Lingkungan. 2(7): 3-11.

Pinterpandai. 2016. Kegunaan tembaga dalam kehidupan sehari-hari. Diakses pada tanggal 17 Oktober 2021. https://www.pinterpandai.com/tembaga-adalah-unsur-kimia-tabel-periodik-lambang-cu-nomor-atom-29/

Putranto, T. T. 2011. Pencemaran logam berat merkuri Hg pada air tanah. Jurnal Teknik. 32(1): 62-71.

Riadi, M. 2014. Kontaminasi dan pencemaran logam berat pada tanah. Diakses pada tanggal 17 Oktober 2021. https://www.kajianpustaka.com/2014/07/kontaminasi-dan-pencemaran-logam-berat.html