STUDI AWAL PEMANFAATAN MIKROORGANISME …konteks.id/p/05-005.pdf · 2 Pusat Penelitian...

SEMINAR NASIONAL-1 BMPTTSSI - KoNTekS 5 G-7 Universitas Sumatera Utara, Medan - 14 Oktober 2011

STUDI AWAL PEMANFAATAN MIKROORGANISME UNTUK STABILISASI TANAH GAMBUT, KASUS: TANAH GAMBUT OKI-SUMATERA SELATAN

Wiwik Rahayu1, Puspita Lisdiyanti2 dan Niken Financia Gusmawati3 1 Departemen Teknik Sipil, Universitas Indonesia, Kampus UI Depok - 16424

Email: [email protected] 2 Pusat Penelitian Bioteknologi, LIPI, Jl. Raya Bogor Km 46 Cibinong

Email: [email protected] 3Badan Riset Kelautan dan Perikanan, Kementrian KP- Jakarta

Email: [email protected]

ABSTRAK Karakteristik tanah gambut sangat terkait dengan tingkat degradasi yang dialaminya. Perbedaan tingkat degradasi tanah gambut membutuhkan pendekatan yang berbeda dalam aplikasinya di bidang geoteknik. Tanah gambut dengan tingkat degradasi rendah, yang dikenal sebagai tanah gambut muda, mengandung banyak serat-serat sisa tumbuhan dan memiliki karakteristik yang lebih kompleks serta tidak bisa disederhanakan seperti karakteristik tanah umumnya. Makalah ini membahas hasil penelitian tentang pemanfaatan mikroorganisme potensial dalam mendekomposisikan material organik dan efeknya apabila ditambahkan pada tanah gambut. Penambahan mikroorganisme pada tanah gambut dianggap dapat membantu mempercepat proses dekomposisi sehingga akan berpengaruh pada perilaku tanahnya. Salah satu wilayah gambut di Indonesia adalah pulau Sumatera di mana dalam penelitian ini digunakan contoh tanah gambut dari Kabupaten Ogan Komering Ilir – Sumatera Selatan. Berdasarkan hasil pengamatan mikrobiologi didapatkan isolat mikroba selulolitik dan aktivitas enzim selulase optimum yang mampu dihasilkan oleh mikroba selulolitik dari tanah gambut. Mikroorganisme yang telah diisolasi dan dikembangbiakkan, ditambahkan dengan makanan/nutrien mikroorganisme pendegradasi tanah gambut, lalu diinjeksikan ke dalam sampel tanah gambut dalam bentuk cairan. Dengan kadar campuran yang optimum dan waktu pemeraman yang cukup, perilaku sifat fisik dan mekanik tanah gambut diamati, antara lain melalui uji pembanding berupa kadar serat, pH, rasio C/N, gula pereduksi dan total mikroorganisme. Dari sisi geoteknik, diamati perilaku kurva kompresi primer dan sekundernya melalui uji konsolidasi tanah.

Kata kunci: gambut, stabilisasi, mikrobiologi, mikroorganisme, konsolidasi

1. PENDAHULUAN Tanah gambut sebagian besar terdiri dari material organik yang terbentuk dari proses kimiawi dan biologis sebagai hasil dari dekomposisi sisa-sisa tumbuhan oleh mikroorganisme di bawah suhu dan kondisi cuaca tertentu. Kandungan organik tanah gambut sangat bervariasi dan tinggi dengan kandungan rata-rata di atas 60 % dari berat keringnya. Beberapa peneliti mengganggap bahwa perilaku tanah gambut yang kompleks terkait erat dengan tingkat dekomposisi yang dialaminya. Oleh karena tingkat dekomposisinya tidak merata dan berbeda-beda, maka tanah gambut dikenal sebagai material yang heterogen. Tanah gambut umumnya berada pada ekosistem basah dan memiliki tekstur tanah terbuka sehingga memiliki sifat menyerap air yang tinggi. Selain itu tanah gambut memiliki sifat mengering yang tidak balik (irreversible drying) bila terjadi pengeringan yang berlebihan. Sifat fisik lainnya yang terkait dengan habitat aslinya adalah tingkat keasaman tanah gambut (pH) yang rata-rata kurang dari 5. Sifat keasaman ini perlu mendapat perhatian sehubungan dengan masalah korosi yang dapat terjadi pada konstruksi.

Hasil observasi dengan mikroskop elektron (SEM) dari beberapa peneliti (Laggoun-Défarge et al. 1999 ; Rahayu 2003; Rahayu et al, 2005) menunjukkan bahwa tanah gambut memiliki tekstur terbuka di mana selain pori-pori makro, tekstur tanah gambut juga didominasi oleh pori-pori mikro yang berada di dalam serat gambut. Dengan sistem pori ganda dan tingkat homogenitas yang tidak merata tersebut, serta berat isi tanah yang mendekati berat isi air, maka masalah penurunan yang besar menjadi masalah utama bagi struktur yang dibangun pada lahan gambut. Gambar 1 menunjukkan tekstur tanah gambut yang didominasi oleh pori-pori mikro di dalam serat gambut di mana tampak perbedaan bagian amorphe yang relatif lebih homogen, dan bagian serat dengan variasi porositas yang cukup beragam. Keberadaan mikro organisme, jenis fungi atau bakteri pada dinding serat menandai adanya proses degradasi yang terus berlangsung dan mengakibatkan tanah gambut semakin terhumifikasi sehingga diyakini beberapa peneliti (Magnan, 1994; Rahayu, 2003) hal tersebut turut mempengaruhi properti tanahnya.

Geoteknik

G-8 SEMINAR NASIONAL-1 BMPTTSSI - KoNTekS 5 Universitas Sumatera Utara, Medan - 14 Oktober 2011

Tekstur gambut berserat Madagaskar (Bourdon, 1999)

Tekstur gambut berserat – desa Tampan Riau (Rahayu, 2003)

Gambar 1. Contoh tekstur tanah gambut

Pengertian mikroorganisme dekomposisi material organik atau biodekomposer adalah mikroorganisme pengurai karbon dan nitrogen dari material organik (sisa-sisa organik dari jaringan tanaman dan hewan yang telah mati) yaitu bakteri, fungi dan aktinomisetes. Pemanfaatan mikroorganisme perombak material organik yang sesuai dengan substrat bahan organik dan kondisi tanah, merupakan alternatif yang efektif untuk mempercepat terjadinya dekomposisi bahan organik (Saraswati, 2008). Enzim yang terlibat dalam peromabakan bahan organik antara lain β-glukosidae, lignin peroksidase, manganese peroksidase, lakase, dan versatile peroksidase dihasilkan oleh Pleurotus eryngii, P. Ostreatus, dan Bjekandera adusta (Lankinen, 2004). Proses dekomposisi bahan organik di alam tidak dilakukan oleh satu mikroorganisme tetapi dilakukan oleh konsorsia mikroorganisme.

Beberapa penelitian yang terkait dengan usaha untuk memperbaiki sifat tanah gambut banyak dilakukan sepuluh tahun terakhir ini. Penggunaan bahan stabilisasi semen, kapur dan bahan aditif lainnya sudah banyak diujicobakan pada tanah gambut walaupun terkendala dengan kandungan air dan material organic yang tinggi. Sedangkan penelitian yang terkait dengan proses degradasi tanah gambut dan keterkaitannya dengan ilmu geoteknik, belum banyak dilakukan. Saat ini penelitian yang yang berhubungan dengan dekomposisi dan mikrobiologi pada tanah gambut umumnya dilakukan untuk keperluan pertanian. Makalah ini menyajikan hasil studi awal penelitian yang berhubungan dengan produksi mikroorganisme potensial dalam mendekomposisikan material organik dan efeknya sebagai decomposer apabila ditambahkan pada tanah gambut. Dengan menggabungkan penelitian dari sisi geoteknik dan mikrobiologi, perilaku kompresibilitas tanah gambut diamati melalui uji konsolidasi yang memperhatikan proses degradasi atau dekomposisi material organiknya. Mikroorganisme yang memiliki potensi untuk men-dekomposisi material organik diidentifikasi untuk kemudian diproduksi sebagai bahan campuran tanah. Hasil penelitian dari kolaborasi dua disiplin ilmu ini diharapkan dapat menambah pemahaman mendalam tentang karakteristik tanah gambut dalam bidang teknik sipil dan dapat menjadi bahan pertimbangan alternatif teknik perbaikan tanah yang ramah lingkungan serta dapat diaplikasikan dalam pembangunan infrastruktur jalan di Indonesia.

2. METODE PENELITIAN Contoh tanah yang digunakan berasal dari Kabupaten Ogan Komering Ilir – Sumatera Selatan Lokasi pertama (lokasi A) adalah Kelurahan Perigi, sedangkan lokasi kedua (lokasi B) adalah Kelurahan Kedaton. Tinjauan geoteknik dititikberatkan pada sifat fisik dan sifat mekanik tanah. Standar pengujian yang dipakai adalah standar ASTM ((American Society for Testing Material) terutama untuk tanah gambut dan tanah organik. Pengujian karakteristik tanah gambut meliputi kandungan air, kadar serat, kadar abu, plastisitas tanah, berat jenis dan pH tanah. Sifat mekanik tanah yang diamati difokuskan pada sifat kompresibilitas tanah melalui uji konsolidasi. Uji konsolidasi dilakukan dengan menggunakan alat Oedometer. Ada beberapa parameter kompresibilitas tanah yang didapat dari uji ini, antara lain indeks kompresi yang menggambarkan besarnya penurunan yang dapat terjadi pada tanah dan koefisien konsolidasi sekunder serta koefisien konsolidasi yang dipakai untuk memperkirakan lamanya penurunan berlangsung. Uji konsolidasi dilakukan dengan dua cara, yaitu menggunakan Oedometer standar tipe fixed ring (gambar 2) dengan pembebanan bertahap; serta menggunakan Oedometer modifikasi (diameter besar –15 cm) dengan pembebanan bertahap dan pembebanan konstan. Beban konstan diberikan untuk melihat perilaku kompresi jangka panjang dari tanah gambut (kompresi sekunder).

Geoteknik


Gambar 2. Alat Oedometer tipe fixed ring (diameter 6,37 cm)

(Sumber: Robert D. Holtz & William D. Covacs, 1981) Tinjauan bioteknologi difokuskan pada pengujian yang terkait dengan identifikasi dan produksi mikroorganisme potensial tanah gambut. Pengamatan yang dilakukan dalam tinjauan ini adalah mengamati proses biogeoteknik melalui uji aktivitas enzim selulase mikroba selulolitik dari tanah gambut. Serangkaian kegiatan dilakukan berturut-turut isolasi mikroorganisme, Skrining potensi mikroorganisme dalam men-dekomposisikan bahan organik, produksi mikroorganisme potensial pen-dekomposisi bahan organik untuk uji aktivitas enzim, serta uji degradasi mikroorganisme pada tanah gambut. Isolasi mikroba selulolitik dilakukan dengan menggunakan teknik cawan tuang dengan seri pengenceran atau dilusi. Lalu dituang dalam cawan petri pada medium CMC, NA, PDA dan ISP2 agar. Selanjutnya, di-inkubasi selama 2 hari untuk bakteri, dan 5-6 hari untuk jamur serta aktinomisetes dalam inkubator suhu 30oC.

Mikroba selulolitik dari tanah gambut berhasil diisolasi dengan menggunakan dua tipe medium, yaitu medium spesifik CMC dan medium umum pertumbuhan untuk bakteri, jamur dan aktinomisetes. Penggunaan kedua jenis medium dimaksudkan untuk mengethaui secara menyeluruh diversitas mikroba selulolitik yang berada di dalam tanah gambut dari kabupaten OKI Sumatera Selatan. Sebanyak 12 isolat bakteri selulolitik ditemukan melalui isolasi menggunakan medium CMC dan 16 isolat lainnya ditemukan menggunakan medium NA. Melalui medium PDA ditemukan 16 jamur selulolitik. Setiap mikroba selulolitik menghasilkan komplek enzim selulase yang berbeda-beda, tergantung dari gen yang dimiliki dan sumber karbon yang digunakan. Aktivitas enzim selulase terbesar dari jamur dihasilkan oleh isolat J34 sebesar 13.54 nkat/ml dengan gula reduksi sebesar 7.1 mg/ml sedangkan bakteri yang mampu menghasilkan aktivitas enzim selulase terbesar dihasilkan oleh isolat S3.B.40 sebesar 5.89 nkat/ml dengan kadar gula reduksi sebesar 3.1 mg/ml dan isolat A.B.16 sebesar 5.73 nkat/ml dengan gula reduksi sebesar 12.02 mg/ml. Koloni tunggal mikroorganisme yang tumbuh kemudian digoreskan kembali ke medium CMC padat yang baru dan diulangi 2 kali sampai didapatkan isolat yang murni (kultur murni)

Beberapa variasi campuran dilakukan, baik menggunakan mikroorganisme yang didapat dari tanah gambut maupun dengan tambahan pupuk hayati yang ada di pasaran. Pupuk hayati yang digunakan pada penelitian ini adalah pupuk EM4 dan P2000Z. Pupuk hayati EM4 merupakan kultur campuran dari mikroorganisme yang menguntungkan untuk proses dekomposisi. EM4 merupakan larutan senyawa organik yang berisi kultur campuran mikroorganisme yang menguntungkan seperti ragi 7 x 102 populasi ml-1, Lactobacillus sp. 55 x103 populasi ml-1, bakteri pelarut fosfat 8 x 104 populasi ml-1, dan Azospirillum sp. 15 x 102 populasi ml-1, di samping unsur hara makro dan mikro seperti N, P, K, S, Mo, Fe, Mn, dan B yang dapat memperbaiki sifat kimia tanah sehingga dapat meningkatkan kegiatan mikroorganisme. Sedangkan pupuk Hayati Bio P2000Z adalah pupuk hayati cair, hasil dari teknologi bio perforasi yang dibuat dari sekumpulan bakteri yang dapat bekerja sama dengan tanaman dalam penyerapan unsur hara. Di dalam pupuk tersebut disertakan pula nutrisi dan unsur hara yang mampu menjadi katalisator dan pemicu pertumbuhan mikroorganisme sehingga kinerja mikroorganisme lebih optimal. Dari uji coba yang telah dilakukan dan berdasarkan pembobotan hasil yang diberikan berdasarkan proses dekomposisi yang terjadi, maka dipilih 2 variasi campuran untuk dipakai dalam uji konsolidasi untuk dibandingkan dengan kondisi tanah gambut asli. Berikut penandaan atau kode dari variasi campuran yang digunakan:

- Kode A : Tanah gambut - Kode A2 : Tanah gambut + mikroorganisme 30% - Kode A4 : Tanah gambut + mikroorganisme 10% + pupuk hayati EM4 10% + pupuk hayati P2000Z 10%

3. HASIL DAN ANALISIS DATA PENELITIAN

Hasil uji sifat fisik tanah gambut Tabel 1 menampilkan hasil uji sifat fisik tanah gambut dari OKI Sumatera Selatan yang dapat menggambarkan jenis gambut dan parameter tanahnya. Berdasarkan kandungan seratnya, sesuai dengan pengelompokkan yang diberikan oleh Mac Farlene dan Rodforth (1985) maka contoh tanah gambut lokasi A dan lokasi B yang digunakan dalam penelitian ini termasuk dalam kelompok Fibrous peat yaitu tanah gambut yang memiliki kandungan serat 20% atau

Geoteknik


lebih. Tanah gambut jenis ini memiliki dua jenis pori, yaitu makro pori (pori di antara serat-serat) dan mikro pori (pori yang ada di dalam serat). Sedangkan berdasarkan ASTM D4427-84 (1989), contoh tanah gambut yang digunakan termasuk sapric peat di mana kadar seratnya kurang dari 33%.

Tabel 1. Hasil Uji Sifat Fisik Tanah Gambut (tanpa campuran) Kelurahan Perigi & Kelurahan Kedaton – OKI, Sumatera Selatan

Parameter Nilai Kadar Air (%) 496 – 632 Kadar Abu (%) 8 – 24 Kadar Organik (%) 33 – 38 Kadar Serat (%) 30 – 33 Liquid Limit (LL) 383 – 396 Plastic Limit (PL) 218 – 260 Specific Gravity (Gs) 1.80 – 1.81 pH tanah 4.79 – 4.86 Rasio C/N 42 – 64 Gula Pereduksi (g/L) 6.18 – 11.06 Total mikroorganisme 8.06 x 106 – 11 .46 x 107

Dari kandungan abu yang ada maka berdasarkan ASTM D4427-84 (1989) contoh tanah gambut lokasi A termasuk jenis high ash peat, yaitu kadar abu lebih dari 15%. Sedangkan tanah gambut dari lokasi B termasuk jenis medium ash peat di mana kandungan abu masuk dalam kisaran antara 5% dan 15%. Sifat plastisitas tanah yang umum dijumpai pada tanah lempung, dapat terukur nilainya pada tanah gambut. Hal ini dideskripsikan dari nilai batas cair dan batas plastis tanahnya, walaupun dari beberapa penelitian sebelumnya menyebutkan bahwa tanah gambut berserat tidak memiliki sifat plastisitas seperti yang dimiliki tanah lempung. Hasil pengujian pH yang telah dilakukan menurut klasifikasi ASTM 4427-1992 menunjukkan bahwa tanah gambut Ogan Komering Ilir termasuk moderately acidic dengan nilai pH antara 4 dan 5.

Rasio C/N yang efektif untuk proses pengomposan berkisar antara 30/1 hingga 40/1. Mikroba memecah senyawa C sebagai sumber energi dan menggunakan N untuk sintesis protein. Pada rasio C/N di antara 30 sampai dengan 40 mikroba mendapatkan cukup C untuk energi dan N untuk protein. Apabila rasio C/N terlalu tinggi, mikroba akan kekurangan N untuk sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat (Simamora & Salundik, 2008). Rasio C/N adalah salah satu parameter penting untuk mengetahui kualitas kompos. Rasio ini digunakan untuk mengetahui apakah kompos atau bahan organik sudah cukup ‘matang’ atau belum. Rasio C/N ini juga diatur di dalam SNI di mana rasio C/N kompos yang diijinkan adalah antara 10 dan 20. Pada uji gula pereduksi, umumnya gula pereduksi yang dihasilkan berhubungan erat dengan aktifitas enzim, dimana semakin tinggi aktifitas enzim maka semakin tinggi pula gula pereduksi yang dihasilkan. Aktivitas enzim yang dihasilkan menggambarkan aktivitas degradasi senyawa selulolitik oleh mikroorganisme di dalam suatu sistem percobaan.

Hasil observasi menggunakan Scanning Electron Microscope untuk melihat tekstur tanah gambut lokasi A dan lokasi B diberikan dalam gambar 3. Dari kedua gambar terlihat keberadaan pori-pori di antara partikel tanah dan di dalam serat gambut. Ini dikenal dengan sistem pori makro (pori di antara serat-serat) dan pori mikro (pori yang ada di dalam serat). Keberadaan serat dan pori-pori yang dominan ini memberi pengaruh pada daya serap air yang tinggi sehingga kadar air pada tanah gambut memiliki nilai yang sangat tinggi juga..

a. Contoh tanah gambut lokasi A b. Contoh tanah gambut lokasi B

Gambar 3. Tekstur tanah hasil observasi dengan SEM - tanah gambut kabupaten OKI-Sumatera Selatan

Geoteknik


Hasil uji pembanding Uji pembanding yang dilakukan adalah uji kadar serat, uji pH, uji gula pereduksi, uji total mikroorganisme, dan uji rasio C/N (table 2). Pada uji kadar serat, berkurangnya kadar serat pada sampel tanah gambut yang telah diberi mikroorganisme dibandingkan sampel tanah gambut sebelum diinjeksi mikroorganisme menunjukkan terjadinya proses dekomposisi pada sampel tanah gambut tersebut. Pada campuran A2 dan A4, kadar serat mengalami penurunan yang diikuti dengan bertambahnya gula pereduksi secara sifnifikan. Bertambahnya gula pereduksi menandai aktivitas degradasi senyawa selulolitik oleh mikroorganisme, dalam hal ini digambarkan juga adanya peningkatan jumlah mikroorganisme yang menunjukkan semakin besar kemungkinan mikroorganisme dapat menpercepat proses degradasi pada sampel tanah gambut tersebut.

Tabel 2. Hasil Uji pembanding Tanah Gambut (tanpa dan dengan campuran) Kelurahan Perigi & Kelurahan Kedaton – OKI, Sumatera Selatan

No. Pengujian Contoh tanah gambut asli Campuran mikroorganisme & pupuk hayati A2 A4

1. Kadar Serat 33 27.27 19.51 2. pH 4.79 5.66 6.7 3. Gula pereduksi 6.18 98.41 74.86 4. Total Mikroorganisme 8.06 E+06 2.65E+07 5.50E+08 5. Rasio C/N 42.00 26 17

Uji pH dilakukan untuk mengetahui perubahan pH yang terjadi dari asam menuju ke pH normal yang telah diinjeksi ke dalam sampel tanah gambut. Namun pada uji pH tidak dilakukan pembobotan hal ini dikarenakan pH pada pupuk hayati sudah mendekati pH normal. Selama proses pembuatan kompos berlangsung, asam-asam organik akan menjadi netral dan kompos menjadi matang biasanya mencapai pH antara 6 dan 8.. Sedangkan pada uji rasio C/N, skor tertinggi diberikan pada sampel tanah gambut yang telah diinjeksi mikroorganisme dengan nilai rasio C/N mendekati antara 10 dan 20 karena di dalam SNI rasio C/N kompos yang diijinkan adalah antara 10 dan gambut dan parameter tanahnya.

Hasil uji konsolidasi Perilaku penurunan tanah gambut selama dibebani dengan alat Oedometer standar dan alat Oedometer modifikasi diamati untuk contoh tanah uji sebelum dan sesudah dicampur mikroorganisme. Gambar 4 menunjukkan penurunan yang terjadi untuk setiap tahap pembebanan yang dialami contoh tanah asli (sampel A) pada Oedometer standar. Kompresibilitas tanah gambut yang besar terlihat dari penurunan yang terjadi pada setiap pembebanan di mana kurva konsolidasi menunjukkan kemiringan yang hampir sama pada empat pembebanan dan kecenderungan menurun pada dua pembebanan terakhir. Penurunan total yang terjadi mencapai sekitar 70% dari tinggi awal sampel uji. Perilaku yang relatif sama juga dijumpai pada sampel A2 dan sampel A4 yang sudah dicampur mikroorganisme.

Gambar 4. Kurva konsolidasi sampel A Oedometer standar - tanah gambut kabupaten OKI, Sumatera Selatan

Heterogenitas tanah gambut terlihat dari variasi penurunan yang terjadi pada tiap tahap pembebanan di mana pada akhir pembebanan, total penurunan yang terjadi berkisar antara 49% dan 71% ( tabel 3). Namun demikian, pengaruh pencampuran mikroorganisme terlihat dari kecenderungan peningkatan nilai indeks kompresi Cc. Perilaku

penurunan (cm)

log waktu

3kPa6kPa12kPa25kPa

Geoteknik


kurva kompresi tanah gambut yang umum dijumpai pada tanah gambut lainnya juga terlihat dari hasil penelitian ini, yaitu kecenderungan penurunan nilai Cc pada pembebanan yang besar (gambar 5).

Tabel 3. Perbandingan penurunan, nilai Cc dan nilai Ca - sampel uji A, A2 dan A4 tanah gambut Kelurahan Perigi & Kelurahan Kedaton – OKI, Sumatera Selatan

Gambar 5. Kurva konsolidasi sampel A, A2 dan A4 menggunakan Oedometer standar tanah gambut

kabupaten OKI, Sumatera Selatan

Pada tabel 3 juga ditunjukkan variasi nilai kompresi sekunder pada tanah gambut. Pengaruh proses degradasi yang terjadi selama masa pemeraman antara 30 hari dan 52 hari dari sampel tanah gambut A2 dan A4 terlihat dari nilai koefisien konsolidasi sekunder yang meningkat sejalan dengan meningkatnya beban. Hal ini dapat dipengaruhi oleh kemungkinan serat-serat yang terdegradasi setelah injeksi mikroorganisme yang ditandai dengan meningkatnya kemiringan kurva kompresi sekunder setelah selesainya konsolidasi primer.

Uji konsolidasi menggunakan Oedometer modifikasi (diameter besar) dianjurkan untuk tanah gambut yang dikenal sebagai material heterogen (Rahayu, 2006). Uji ini difokuskan pada pengamatan kurva kompresi untuk melihat perilaku kompresi sekunder. Dengan pembebanan konstan 25 kPa yang diberikan selama minimal 12 hari terlihat perilaku kompresi sekunder yang terjadi. Pada sampel tanah asli A kemiringan kurva pada kompresi sekunder relatif datar dan mengalami perubahan kemiringan untuk kemudian kembali konstan (gambar 6). Setelah sampel tanah gambut diinjeksi mikroorganisme dengan variasi A2 dan A4 dan diperam, kompresi sekunder cenderung meningkat, yang ditandai dengan kemiringan kurva meningkat. Proses degradasi yang tengah berlangsung diperkirakan memberikan bagian serat terurai sehingga pada saat dibebani, penurunan yang terjadi meningkat terutama pada kompresi primer dan sekunder. Peningkatan nilai Ca menggambarkan proses degradasi yang terjadi, di mana pada sampel A4 nilai Ca lebih besar dari pada nilai yang didapat pada sampel A2. Hal ini sesuai dengan hasil uji banding pada tabel 2 di mana kadar serat yang tersisa paling sedikit pada sampel A4 karena kegiatan degradasi oleh mikroorganismenya paling banyak terjadi.

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

10,00

1,000 10,000 100,000

Void ratio, e

Pressure, kPa

A

A2

A4

Kode pengujian Deformasi ΔH/Ho (%) Nilai Cc Nilai Ca a a a tiap beban A: tanah gambut 70.85 3.44 ; 2.62 0.153; 0.179; 0.215; 0.130; 0.105 A2: tanah gambut + 30% mikroorganisme 48.58 3.62 ; 2.96 0.065; 0.181; 0.231; 0.224; 0.223 A4: tanah gambut + 10% mikroorganisme + 10% EM4 + 10% P2000Z 56.26 3.62 ; 2.10 0.276; 0.316; 0.291; 0.072; 0.126

Geoteknik


Sampel A Sampel A2

Sampel A4

Gambar 6. Kurva konsolidasi sampel A, A2 dan A4 dengan beban 25 kPa menggunakan Oedometer Modifikasi tanah gambut kabupaten OKI, Sumatera Selatan

4. KESIMPULAN Hail penelitian awal ini memberikan beberapa kesimpulan terkait pemanfaatan mikroorganisme sebagai dekomposer lebih lanjut untuk memperbaiki tanah gambut.

- Berdasarkan hasil pengujian kadar serat, uji gula pereduksi, uji total mikroorganisme, uji rasio C/N pada sampel tanah gambut Ogan Komering Ilir, Sumatera Selatan, menunjukkan bahwa pada sampel tanah gambut yang diinjeksi dengan kombinasi mikroorganisme asli (10%) dan pupuk hayati EM4 (10%) + P2000z (10%) atau sampel tanah gambut variasi 4 (A4) memiliki tingkat degradasi yang lebih baik dibandingkan sampel tanah gambut yang hanya diinjeksi mikroorganisme.

- Lama pemeraman menjadi salah satu faktor penting dalam proses degradasi. Masa peram selama 30 hari belum menunjukkan terjadinya proses degradasi ditinjau dari perilaku konsolidasi, sedangkan untuk waktu pemeraman 71 hari telah menunjukkan adanya peningkatan proses degradasi oleh penambahan mikroorganisme walaupun hasilnya belum terlalu signifikan.

- Nilai pH sampel tanah gambut yang telah diinjeksi mikroorganisme pupuk hayati EM4 dan P2000Z meningkat secara signifikan (mendekati pH normal) dibandingkan nilai pH sampel tanah gambut yang diinjeksi mikroorganisme asli tanah gambut. Hal ini disebabkan karena pupuk hayati EM4 dan P2000Z memiliki fungsi menormalkan pH. Sehingga tanah gambut yang bersifat asam dapat dinormalkan dengan pupuk hayati EM4 dan P2000Z.

- Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan masa pemerqaman lebih bervariasi sehingga hasil penelitian ini dapat menjadi bahan pertimbangan untuk alternatif teknik perbaikan tanah yang ramah lingkungan serta dapat diaplikasikan dalam pembangunan infrastruktur jalan di Indonesia.

5. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan trima kasih atas pendanaan penelitian Hibah Kolaborasi Nasional oleh Universitas Indonesia.

DAFTAR PUSTAKA American Society of Testing and Material, (1989). Annual Book of ASTM Standards.

6,50

7,00

7,50

8,00

8,50

9,00

9,50

0,10 1,00 10,00 100,00 1.000,00 10.000,00 100.000,00

Angka pori (e)

waktu (menit)

Cα = 0.084

6,50

7,00

7,50

8,00

8,50

9,00

9,50

0,1 1 10 100 1000 10000 100000

A

ngka pori (e)

waktu (menit)

Cα = 0.187

6,50

7,00

7,50

8,00

8,50

9,00

9,50

0,10 1,00 10,00 100,00 1.000,00 10.000,00

A

ngka pori (e)

waktu (menit)

Cα = 0.320

Geoteknik


Dhowian, A.W. and T.B. Edil (1980). “Consolidation behaviour of peat”. Geotechnical Testing Journal 3 (3), pp. 105-144.

Edil, T.B. (1998). “Soft soil engineering : peats and organic soils”. Proc. of Geotechnics in Indonesia – in third Millennium , Jakarta, Indonesia.

Laggoun-Défarge, F., S. Bourdon, B. Guillet et O. Maman (1999). “Nature and degradation mode of organic matter in Tritrivakely peaty marsh (Madagascar). Application to environmental reconstruction during the last 2300 years”. Ecologie, t.30 (1), pp. 63-66.

Lankinen, P. (2004). Ligninolytic enzymes of the basidiomycetous fungi Agaricus bisporus and Phlebia radiata on lignocellulose-containing media. Academic Disertation in Microbiology.

Magnan, J.P. (1994). Construction on peat : state of the art in France. Advances in Understanding and Modelling the Mechanical Behaviour of Peat, Balkema, Rotterdam, p. 369-378.

Mochtar Noor, E. (1996). “Comparison of mechanical properties between peat and clay soils”. Proc. of The Geotechnical Seminar : Peat study for engineering purposes. University of Indonesia, Indonesia, pp. 1-21.

Noor, Y.R. (2005). Status terkini dan distribusi lahan gambut di Kalimantan dan Sumatera. Warta Konservasi Lahan Gambut Basah, Vol. 13, No.3

Rahayu W. (2003). Comportements mécaniques de la tourbe Indonésienne. Disertasi Doktor. Ecole Centrale Paris, France.

Rahayu W. (2006). Studi Pengaruh Dimensi Benda Uji Triaxial Terhadap Penentuan Parameter Kuat Geser Tanah Lunak Atau Tanah Organik, Prosiding PIT X, Himpunan Ahli Teknik Tanah Indonesia.

Saraswati, R. (2008). Teknologi Microbial Fertilizer untuk Efisiensi Pemupukan dan Keberlanjutan Sistem Produksi Pertanian. Prosiding Pra Workshop Pengembangan dan Pemanfaatan Konsorsia Mikroba Pada Lahan Gambut. Hlm. 31-42.

Sittadewi, E.H. (2004). Pendayagunaan gambut rawa pening untuk pupuk organik dan applikasinya sebagai media tumbuh dan penyubur. Alami, Vol.9 No.1, 2004.

Soepandji, B.S., P. Margono and R. Bharata (1996). Consolidation behaviour of Palembang peat and Duri peat. Proc. of Geotechnical Seminar : Peat study for engineering purposes, University of Indonesia, Indonesia, pp. 16-26.

Wardana, W Tri. (1997) Studi Karakteristik Konsolidasi Gambut akibat Uji KonsolidasiDipercepat dengan Menggunakan Sel Rowe. Skripsi. Universitas Indonesia, Depok.

STUDI AWAL PEMANFAATAN MIKROORGANISME …konteks.id/p/05-005.pdf · 2 Pusat Penelitian...

Documents

Transcript of STUDI AWAL PEMANFAATAN MIKROORGANISME …konteks.id/p/05-005.pdf · 2 Pusat Penelitian...