IDENTIFIKASI BAKTERI DENITRIFYING-METHANOTROPHIC PENURUN EMISI GAS METANA DI LAHAN SAWAH KERING DAN SAWAH TERGENANG

Metana merupakan salah satu gas rumah kaca dan penyebab utama pemanasan global dengan efektivitas penangkapan radiasi termal yang sangat tinggi, bahkan mencapai 60 kali lipat dibandingkan karbon dioksida. Tingginya pengaruh metana terhadap pemanasan global membuat berbagai upaya untuk mengurangi keberadaanya di alam. Wye (2010) menyebutkan bahwa sumber produksi gas metana yang terbesar adalah metabolisme mikroorganisme dengan total kontribusi metana global sebesar 69% dan lahan pertanian padi merupakan salah satu habitat terpenting dalam produksi metana global sebesar 10%. Negara luar, seperti belanda telah berupaya untuk mengurangi emisi gas metana, yaitu dengan bantuan mikroorganisme. Emisi metana dapat direduksi melalui proses oksidasi metana yaitu proses pemecahan senyawa metana oleh mikroorganisme metanotrofik dengan menggunakan enzim methane monooxygenase yang mampu mengoksidasi metana menjadi karbon dioksida melalui serangkaian reaksi kimiawi dengan menghasilkan senyawa metabolik intermediet seperti metanol, formate, dan formaldehyde (Topp & Pattey, 1997). Proses oksidasi metana secara anaerobic dapat dilakukan oleh konsorsium bakteri denitrifying anggota genus Stenotrophomonas, Hyphomicrobium dan Mesorhizobium dengan bakteri metanotrofik anggota genus Methylocystis (Ettwig et al., 2010), serta strain bakteri denitrifying-methanotrophic anggota spesies Candidatus Methylomirabillis oxyfera (Ettwig et al., 2009). Peranan bakteri denitrifying-methanotrophic dapat mengurangi emisi gas metana sekaligus meningkatkan ketersediaan karbondioksida, selain itu juga dapat membantu menyediakan unsur N tersedia di tanah dalam bentuk amonium (NH 4 + ). Bakteri denitrifying akan menguraikan nitrat di alam, dibanding dengan amonium, hara N tersedia dalam bentuk nitrat lebih merugikan. Nitrat (NO 3 -) sangat mudah tercuci sehingga kurang optimal dimanfaatkan tanaman. Bakteri Denitrifying akan mempercepat penguraian nitrat sehingga harapannya hara N akan tersedia dalam amonium. Pentingnya peranan bakteri denitrifying-methanotrophic menjadikan bakteri ini perlu dikaji lebih lanjut. Penelitian tentang bakteri ini di Indonesia masih tergolong sangat minim, sehingga dengan penelitian ini diharapkan untuk kedepannya aplikasi bakteri ini dapat dilakukan di lahan dan mengurangi pemikiran bahwa pertanian merupakan salah satu penyebab pemanasan global. Kata Kunci : Pemanasan global, denitrifying-methanotrophic, emisi metan

EKSPLORASI KEMAMPUAN AKAR WANGI SEBAGAI HIPERAKUMULATOR DALAM RANGKA FITOMINING DI LAHAN TERCEMAR KROMIUM (Cr)

Meningkatnya pertumbuhan ekonomi menyebabkan terjadinya alih fungsi lahan pertanian menjadi lahan industri. Di sisi lain pencemaran logam berat akibat limbah industri juga tak terhindarkan. Limbah logam berat yang banyak berada di alam ialah kromium. Berdasarkan Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup (Kep 51/MENLH/10/1995) tentang baku mutu limbah cair bagi kegiatan industri, ambang batas kromium total dalam limbah cair industri tekstil adalah 1 mg/L. Menurut Taftazani et al. (2004) hasil analisis kadar logam berat pada sedimentasi di lokasi sungai kenjeran surabaya yaitu Cr 149,309 g/g > Hg 42.217 g/g > Co 23,109 g/g > Cd 20,845 g/g. Angka tersebut menunjukan sangat tingginya kandungan logam berat kromium dibandingkan dengan logam berat lainnya seperti Hg atau Cd. Logam berat tersebut tidak dapat terdegradasi karena mampu membentuk kompleks dengan bahan organik dalam tanah sehingga menjadi logam yang tidak larut. Logam berat di dalam tanah berpotensi toksik pada organisme hidup baik tanaman, hewan, maupun manusia, sebab dapat masuk ke dalam tubuh ke tiga organisme tersebut melalui siklus rantai makanan, dan akan terakumulasi di dalamnya. Permasalahan tersebut menjadikan upaya pembersihan kontaminan adalah suatu keharusan, meskipun ini adalah suatu pekerjaan yang berat dan mahal. Dewasa ini telah ditemukan upaya untuk pembersihan kontaminan yang mudah dan murah, yaitu bioremediasi. Bioremediasi menggunakan tanaman (fitoremediasi) merupakan solusi dari permasalahan tersebut. Fitoremediasi menggunakan tanaman hiperakumulator yang memiliki kemampuan sangat tinggi dalam menyerap kontaminan yang ada di dalam tanah termasuk logam berat. Meninjau pada nilai ekonomis, selain dapat sebagai fitoremediasi kontaminan logam berat kromium maka dapat juga berfungsi sebagai fitomining logam berat kromium. Hasil fitomining kromium tersebut kemudian dapat dimanfaatkan kembali untuk meningkatkan nilai ekonomisnya, sebab kromium memiliki banyak fungsi antara lain : sebagai pelapis logam, pembuatan cat, pengikat warna dll. Salah satu tanaman hiperakumulator adalah akar wangi (Vetiveira zizanioides). Dalam penelitian ini sebagian tanaman akar wangi akan diinokulasi dengan bakteri Agrobacterium sp. dan diberi kompos dengan tujuan untuk meningkatkan kemampuan serapannya terhadap kromium. Penelitian ini akan mengkaji pertumbuhan akar wangi dan kemampuan serapannya terhadap kromium. Desain penelitian ini adalah faktorial 2 faktor (inokulasi bakteri dan pemberian kompos) dengan rancangan dasar Rancangan Acak Lengkap (RAL), dilanjutkan dengan uji Duncan. Pengamatan dilakukan terhadap pertumbuhan dan serapan kromium oleh tanaman akar wangi serta kadar Cr dalam tanah. Kata kunci : Akar wangi (Vetiveira zizanioides), Kromium (Cr), Bioremediasi, Fitomining

PAK EDI BAPER “Potensi Ekstrak Daun Iler (Coleus scutellarioides) Sebagai Bahan Alami Pengukur pH Tanah Ramah Lingkungan”

Pengukuran pH (derajat keasaman) dilakukan untuk mengetahui sifat yang dimiliki oleh suatu benda apakah masam, netral, maupun basa. Pengukuran pH juga penting pada tanah, karena pH tanah akan mempengaruhi semua reaksi – reaksi kimia yang terjadi pada tanah, baik diatas permukaan tanah, di dalam tanah, maupun di bawah permukaan tanah. pH tanah akan mempengaruhi kesuburan tanah, baik kesuburan fisika, kimia, maupun biologi tanah. Sehingga diperlukan pengukuran pH pada tanah guna menentukan tingkat kesuburan tanah, dan kecocokan terhadap budidaya tanaman. Metode yang selama ini lazim digunakan pada pengukuran pH tanah adalah dengan menggunakan bahan - bahan kimia atau bahan – bahan sintetis yang jumlahnya sangat terbatas, mencemari lingkungan, dan mahal harganya. Zat timol yang dikandung dalam tumbuhan tertentu merupakan bahan pembuatan pengukur pH tanah. Tanaman iler (Coleus scutellarioides) merupakan salah satu tumbuhan yang mengandung timol biru. Kenyataan tersebut mendorong upaya untuk menggali potensi ekstrak daun Iler sebagai bahan alami pengukur pH tanah. Penelitian yang akan dilakukan ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana proses membuat bahan alami pengukur pH tanah yang memanfaatkan daun iler, bagaimana trayek pH yang dihasilkan dari ekstrak daun iler sebagai pengukur pH tanah, dan seberapa efektif penggunaan ekstrak daun iler sebagai bahan alami pengukur pH tanah. Metode yang digunakan adalah metode percobaan secara langsung. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak daun iler sebagai pengukur pH tanah. Penentukan skala pH tanah digunakan larutan pembanding asam – basa antara pH 1 – 14. Analisis data yang digunakan adalah uji t. Kata kunci : daun iler, timol biru, bahan alami, pengukur pH tana

Predicting the Number of COVID-19 Sufferers in Malang City Using the Backpropagation Neural Network with the Fletcher–Reeves Method

COVID-19 is a type of an infectious disease that is caused by the new coronavirus. The spread of COVID-19 needs to be suppressed because COVID-19 can cause death, especially for sufferers with congenital diseases and a weak immune system. COVID-19 spreads through direct contact, wherein the infected individual spreads the COVID-19 virus through cough, sneeze, or close contacts. Predicting the number of COVID-19 sufferers becomes an important task in the effort to curb the spread of COVID-19. Artificial neural network (ANN) is the prediction method that delivers effective results in doing this job. Backpropagation, a type of ANN algorithm, offers predictive problem solving with good performance. However, its performance depends on the optimization method applied during the training process. In general, the optimization method in ANN is the gradient descent method, which is known to have a slow convergence rate. Meanwhile, the Fletcher–Reeves method has a faster convergence rate than the gradient descent method. Based on this hypothesis, this paper proposes a prediction model for the number of COVID-19 sufferers in Malang using the Backpropagation neural network with the Fletcher–Reeves method. The experimental results show that the Backpropagation neural network with the Fletcher–Reeves method has a better performance than the Backpropagation neural network with the gradient descent method. This is shown by the Means Square Error (MSE) resulting from the proposed method which is smaller than the MSE resulting from the Backpropagation neural network with the gradient descent method