DETERIORASI OLEH BAKTERI

Posted on

 

DETERIORASI OLEH BAKTERI
Latar Belakang
            Indonesia diketahui mempunyai sekitar 120,35 juta ha hutan tropis, yang paling besar nomor dua di dunia yang meliputi sekitar sepuluh persen hutan tropis dunia. Indonesia juga dikenal sebagai negara biodiversity. Indonesia mempunyai tidak kurang dari 4000 jenis kayu yang terbesar disepanjang hutan, namun dari jumlah itu tidak lebih dari 200 jenis kayu telah dikenal secara komersial diperdagangkan selama ini.
            Saat ini sudah dirasakan oleh masyarakat Indonesia pada umumnya bahwa harga kayu semakin mahal. Kenaikan harga kayu atau produk olahan kayu mungkin dirasakan sebagai suatu yang wajar karena banyak faktor yang terlibat yang mendukung meningkatnya harga produk tersebut. Walaupun hal tersebut dapat diterima, tetapi dapat dimengerti pula bahwa pasokan kayu memang semakin menurun karena jenis kayu komersial produksi hutan alam semakin habis dan belum dapat diganti sepenuhnya dengan hutan produksi hutan tanaman. Akibatnya pasokan kayu akan berubah dari jenis komersial ke jenis non komersial atau jenis kayu tak dikenal (Lesser know spesies) produksi hutan alam atau hutan sekunder serta jenis kayu yang ditanam oleh rakyat sebagai produk hutan rakyat.
            Di pihak lain kenyataan menunjukkan bahwa 80 – 85 % kayu Indonesia mempunyai keawetan yang rendah (kelas III – IV). Dengan kata lain sebagian besar jenis kayu tersebut mudah terserang berbagai jenis organisme perusak kayu.kenyataan ini ditunjang pula oleh letak geogarfis Indonesia di khatulistiwa dengan iklim tropisnya yang memungkinkan hadirnya berbagai jenis organisme perusak kayu seperti rayap, bubuk kayu kering, jamur pelapuk. Dengan demikian dapat dimengerti mengapa ancaman kerusakan kayu di Indonesia sangan besar.
            Tidak ada alasan untuk dapat menghindari terjadinya proses kemunduran kayu dalam suatu bangunan dimana penyebab-penyebabnya dapat diatasi atau dikendalikan. Kayu yang digunakan diluar atap berhubungan langsung dengan tanah atau air laut akhirnya akan membusuk atau diserang oleh pengebor-pengebor laut atau serangga. Tetapi umur pakainya dapat sangat diperpanjang dengan perlakuan tepat. Untuk menghindari kemunduran dalam bangunan-bangunan atau untuk memperpanjang umur bahan-bahan kayu yang digunakan dibawah kondisi-kondisi yang berat, mereka yang menggunakan produk-produk kayu harus memahami kondisi-kondisi yang dapat berkembangnya kemunduran dan tindakan pencegahan yang harus diambil.
            Agen-agen biologis adalah penyebab utama kerusakan kayu, akibat dari cendawan yang menyebabkan noda, pelunakan dan pembusukan; pengebor-pengebor laut, terutama cacing-cacing laut dan kerang-kerang laut kecil; serangga termasuk rayap, semut kayu; berbagai kumbang pengebor kayu; dan bekteri yang menyebabkan pelapukan pada kayu yang apabila lama terendam oleh air.
Tujuan
            Adapun tujuan dalam praktikum ini adalah untuk mempelajari deteriorasi kayu oleh bakteri baik dari segi penyerangan maupun mikroskopisnya.
TINJAUAN PUSTAKA
Deteriorasi Hasil Hutan
            Menurut Tarumingkeng, R, C (2000) Deteriorasi hasil hutan adalah semua proses dan akibat yang menyebabkan menurunnya kualitas dan kuantitas hasil hutan. Terjadinya deteriorsi hasil hutan diakibatkan oleh berbagai penyebab (causing agents), yaitu karena faktor-faktor biologis (hama, penyakit) dan faktor-faktor fisik. (Heygreen dan Bowyer, 1986) menambahkan deteriorasi merupakan penurunan umur pakai kayu yang diakibatkan oleh pembusukan, noda-noda cendawan, serangga-serangga, api dan pelapukan. Tidak ada alasan untuk dapat menghindari terjadinya proses kemunduran kayu dalam suatu bangunan dimana penyebabnya dapat dibatasi dan dikendalikan.
Bakteri
Bakteri adalah jenis tumbuhan tingkat rendah yang tidak berhijau daun. Oleh karena itu untuk hidupnya memerlukan bahan-bahan organik yang dihasilkan oleh tumbuhan hijau. Jasad renik ini mempunyai kemampuan khusus untuk berkembang pada liungkungan yang kurang oksigen. Beberapa jenis diantaranya bahkan dapat hidup secara anaerobik. Knuht (1969) dalam penelitiannya terhadap bahan-bahan dari kayu, telah menemukan 198 jenis bakteri pada berbagai jenis kayu. Diantaranya dari genus Bacillus, Aerobacter, dan pseudomonas yang biasanya hidup didalam tanah dan air (Tambunan dan Nandika, 1989). Nicholas (1987) menyatakan bakteri ini masuk kedalam kayu bagian dalam dengan jalan menembus sel yang satu ke sel yang lainnya melalui noktah sel, setelah penghancuran membran sel.
Penetrasi Oleh Bakteri
            Patogen mempenetrasi permukaan tumbuhan secara langsung melalui    lubanglubang alami, atau melalui luka. Bakteri umumnya masuk melalui luka, jarang melalui lubang alami dan tidak pernah secara langsung. Adapun virus dapat masuk melalui luka yang dibuat vektornya dan juga melalui luka-luka mekanik yang disebabkan oleh alat-alat pertanian.
        Proses penetrasi ini dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu :
    1. Penetrasi melalui luka, seperti semua bakteri
    1. Penetrasi melalui lubang-lubang alami, masuk melalui stomata, hidatoda, nektartoda dan lenti sel.
(Yunasfi, 2008).
Serangan Bakteri (Invasi)
Serangan bakteri terhadap kayu biasanya terjadi bersama-sama dengan jamur (Tambunan dan Nandika, 1989). Hunt dan Garrat (1986) menyatakan kedua jenis jasad renik tersebut kemungkinan bekerjasama dalam penghancuran kayu secara biologis. Bakteri mempunyai kemampuan dalam merusak selulosa kayu dan juga mampu merusak jaringan-jaringan berlignin jika kondisi lingkunagan memungkinkan. Kayu yang diserang oleh bakteri akan banyak menyerap air dan kekuatan kayu akan berkurang. Pada prinsipnya serangan bakteri menyebabkan daya ahorsi pada kayu menjadi tidak normal karena rusaknya membran noktah dari sel-sel (Tambunan dan Nandika, 1989).
            Bakteri dapat menyerang kayu yang terendam dalam air (termasuk air laut) dan terkubur dalam tanah karena bersifat anaerob. Aktivitas bakteri dapat ditunjukkan melalui lubang atau kerusakan pada membran pit sapwood (gubal), erosi pada dinding sel, dan konsumsi isi sel parenkim, yang ditandai dengan peningkatan permeabilitas kayu (7-10 kali), pengurangan kekuatan (keuletan, tekan, lengkung), pelunturan warna, pelunakan permukaan, dan penyusutan (Nuryawan,2008).           
            Infeksi patogen yang dapat menyebabkan terjadinya perubahan pada lubang stomata yang dapat mempengaruhi laju asimilasi, karena terhambatnya laju aliran CO 2 . Adanya perubahan dalam fiksasi CO 2 akan menyebabkan terjadinya perubahan dalam aktivitas enzim-enzim yang berperanan dalam proses fotosintesis dan menyebabkan terjadinya perubahan dalam metabolisme akumulasi asam amino dan asam organik dalam pelepasan gula dan gula posfat (Yunasfi, 2008).
Air
            Air adalah substansi kimia dengan : satu molekul air tersusun atas dua atom hidrogen yang terkait secara kovalen pada satu atom oksigen. Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) dan temperatur 273,15 K (0°C). Zat kimia ini merupakan suatu pelarut yang penting, yang memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya, seperti garam-garam,gula, asam, beberapa jenis gas dan banyak macam molekul organik (Wikipedia, 2010).
            Keadaan air yang berbentuk cair merupakan suatu keadaan yang tidak umum dalam kondisi normal, terlebih lagi dengan memperhatikan hubungan antara hidrida-hidrida lain yang mirip dalam kolom oksigen pada tabel periodik, yang mengisyaratkan bahwa air seharusnya berbentuk gas, sebagaimana hidrogen sulfida (Wikipedia, 2010).
Kayu
       Kayu sebagai bahan biologis tidak terdegradasi atau rusak karena pengaruhwaktu tetapi karena faktor eksternal. Berbagai macam faktor eksternal yang terdiri atas tumbuhan (bakteri, jamur), binatang (serangga, binatang laut), iklim, mekanis, kimia, panas, dapat menyebabkan degradasi dari penampakan, struktur, ataupun komposisi kimia kayu (Tsoumis, 1991).
Pemencaran oleh Air       
            Air penting bagi penyebaran patogen dalam tiga hal; (1) Bakteri nematoda dan spora, sklerotium dan bagian miselium fungi yang terdapat dalam tanah disebarkan oleh air hujan atau air irigasi, (2) Bakteri dan spora banyak jenis fungi terlarut ke dalam larutan yang dapat melengket dan penyebarannya tergantung kepada air hujan dan air irigasi, (3) Butir-butir hujan yang jatuh atau air irigasi yang disemprot dari atas akan mengambil spora fungi dan bakteri yang terdapat di udara (Yunasfi, 2008).
BAHAN DAN METODE PRAKTIKUM
Waktu dan Tempat
            Praktikum yang berjudul Deteriorasi Kayu Oleh Bakteri dilaksanakan pada tanggal 8 September 2010 sampai dengan 30 September 2010 di Laboratorium Teknologi Hasil Hutan, Departemen Kehutanan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan.
Alat dan Bahan
            Alat yang digunakan pada praktikum ini adalah parang, penggaris, oven, timbangan elektrik, ember, kertas pH, botol kaca berukuran kecil dan mikroskop.
            Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah 4 buah sampel kayu berukuran > 15 cm yang telah terendam + 10 hari.
Prosedur
            Adapun pelaksanaan dari praktikum ini adalah:
    1. Disiapkan 4 buah sampel kayu yang telah terendam selama + 10 hari pada air tergenang dengan ukuran panjang > 15 cm.

 

    1. Dikeringkan 4 sampel tersebut sampai kadar air kering udara.

 

    1. Ditimbang berat sampel kering udara sebagai berat awal (BA).

 

    1. Dikeringovenkan 1 buah sampel sampai berat kering oven (BKO) selama 24 jam.

 

    1. Dihitung kadar air sampel kayu, dengan rumus:

 

KA = {(BA – BKO) / BKO}x 100%
    1. Direndam 3 sampel sisa dalam air selama 3 minggu.

 

    1. Diukur nilai Ph dengan interval per 3 hari.

 

    1. Ditimbang kembali sampel yang telah dioven, dan dihitung sebagai persentase kehilangan berat, dengan rumus:

 

Kehilangan Berat (KB) = {(BA – BKO) / BA} x 100%
    1. Diamati air rendaman dibawah mikroskop.

 

    1. Diamati dampak serangan dan diidentifikasi jenis bakteri yang menyerangnya.

 

HASIL DAN PEMBAHASAN
            Pengamatan dalam praktikum ini, merupakan pengamatan dengan uji keasaman air rendaman dan kadar air kayu rendaman. Pengujian nilai PH dilakukan selang 3 hari untuk menentukan nilai keasaman air rendaman tersebut. Berdasarkan pengujian maka didapat nilai PH sebagai berikut.
Tabel 1. Pengamatan nilai PH air rendaman bakteri
Hari ke-
PH (keasaman rendaman)
3
6
9
12
15
7
8
8
8
8
            Berdasarkan pengamatan yang dilakukan maka nilai keasaman air rendaman kayu semakin lama maka semakin basa. Hal ini terlihat dari nilai yang ditunjukkan oleh kertas lakmus yang digunakan. Air pada dasarnya memiliki nilai kerapatan 1 g/cm3 sehingga air akan memberikan sifat aerob. Hal ini sesuai dengan literatur Nuryawan (2008) yang menyatakan bahwa bakteri dapat menyerang kayu yang terendam dalam air karena bersifat anaerob. Aktivitas bakteri dapat ditunjukkan melalui lubang atau kerusakan pada membran pit sapwood (gubal), erosi pada dinding sel, dan konsumsi isi sel parenkim, yang ditandai dengan peningkatan permeabilitas kayu (7-10 kali), pengurangan kekuatan (keuletan, tekan, lengkung), pelunturan warna, pelunakan permukaan, dan penyusutan.
            Nilai kadar air kayu meningkat seiring dengan kemampuan kayu yang bersifat anisotropis. Berikut nilai kadar air kayu yang diamati (Tabel 2.).
Tabel 2. Kadar air kayu rendaman
Kayu
Bobot kayu
Kadar air (%)
I
Bobot awal (Ba)
Ba = 75,49 g
Berat kering oven (BKO)
BKO = 51,5 g
31,78
            Kayu yang direndam dalam air akan mengalami peningkatan kadar air secara signifikan. Berdasarkan amatan maka nilai peningkatan bobot sampel dan kadar air dapat ditabulasikan pada Tabel 3.
Tabel 3. Peningkatan bobot kayu rendaman
Hari rendaman ke-
Kayu
Bobot (g)
0
III
VI
XV
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
70,0
26,6
15,4
170,0
54,6
42,6
184,3
56,2
45,4
201,4
57,3
54,3
            Berdasarkan praktikum yang dilakukan maka dapat dilihat bahwa bakteri yang menyerang kayu berupa spora yang masuk melaluli luka dan lubang-lubang alami sehingga menimbulkan penetrasi dan infeksi pada kayu. Hal ini sesuai dengan literatur Yunasfi (2008) yang menyatakan bahwa Patogen mempenetrasi permukaan tumbuhan secara langsung melalui    lubanglubang alami, atau melalui luka. Bakteri umumnya masuk melalui luka, jarang melalui lubang alami dan tidak pernah secara langsung.
Gambar 1. Bakteri yang menyerang kayu
            Kerusakan pada kayu diakibatkan oleh adanya bakteri. Hal ini sesuai dengan literatur Yunasfi (2008) yang menyatakan bahwa`infeksi patogen yang dapat menyebabkan terjadinya perubahan pada lubang stomata yang dapat mempengaruhi laju asimilasi, karena terhambatnya laju aliran CO 2 .
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
    1. Air bekas rendaman kayu yang terinfeksi bakteri akan memberikan sifat basa.

 

    1. Bakteri merupakan salah satu penyebab deteriorasi kayu melalui penetrasi berupa luka dan lubang-lubang alami.

 

    1. Air merupakan salah satu pencemar bakteri karena memiliki nilai kerapatan yang tinggi sehingga memberikan sifat anaerob.

 

    1. Bakteri yang menyerang kayu rendaman berupa hifa.

 

    1. Bakteri biasanya berasosiasi dengan jamur dalam melakukan kegiatan perombakan bahan organik.

 

Saran
            Dalam melakukan pengamatan hendaknya dipilih kayu yang memang telah terendam dalam air, atau tergenang air hujan selama beberapa minggu sehingga dapat dilihat secara nyata dampak yang diimbulkan beserta bakteri yang menyerang kayu tersebut.
DAFTAR PUSTAKA
Haygreen , J. G. dan J.L. Bowyer. 1989. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu, Suatu Pengantar. Gajah Mada Universitas Press. Yogyakarta.
Hunt, G.M. dan G.A. Garrat. 1986. Pengawetan kayu. Edisi 1 Diterjemahkan oleh
        Jusuf, M. Akademika pressindo. Jakarta.
Nuryawan, A. 2008. Degradasi Kayu. Departemen Kehutanan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara. Medan.
Tambunan, B. dan D. Nandika. 1989. Deteriorasi kayu oleh faktor biologis.
        Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Direktorat Jenderal Pendidikan
        Tinggi. Pusat Antar Universitas Bioteknologi. IPB Bogor.
Tsoumis, G. 1991. Science and Technology of Wood Structure, Properties, Utilization. Van Nostrand Reinhold New York
.
Nandika, Dodi. 1986. Kerusakan Kayu Oleh Jasad Hidup Selain Rayap. Disampaikan Pada Penataran Supervisor/Teknisi Pest Control DKI Jakarta. Jakarta.
Tarumingkeng, Rudy, C. 2008. Managemen Deteriorasi Hasil Hutan. http:// tumoutou.net/dethh/1 _ forest_product_det.htm. [4 November 2010]
Wikipedia. 2010. http://id.wikipedia.org/wiki/Air#Sifat-sifat_kimia_dan_fisika
Yunasfi. 2008. Serangan Patogen dan Gangguan Terhadap Proses Fisiologis Pohon. USU. Medan.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *