MAKALAH MIKROBIOLOGI INDUSTRI PERANAN MIKROORGANISME PADA FERMENTASI PEMBUATAN PUPUK KANDANG DARI URINE SAPI

Transkripsi

1 MAKALAH MIKROBIOLOGI INDUSTRI PERANAN MIKROORGANISME PADA FERMENTASI PEMBUATAN PUPUK KANDANG DARI URINE SAPI Disusun Oleh : Abi Rafdi Wilhan ( ) Agung Budiman ( ) Nur Kamari Fitri ( ) Sekar Agung Kusuma W ( ) Program Studi Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Pakuan Bogor

2 KATA PENGANTAR Segala puji syukur kita panjatkan kehadirat Allah yang maha kuasa, sehingga dalam penyusunan makalah yang pada mata kuliah mikrobiologi industri dengan judul Peranan Mikroorganisme Pada Fermentasi Pembuatan Pupuk Kandang dari urine Sapi ini dapat selesai tepat pada waktunya. Dalam penyusunan makalah ini kami ingin menyampaikan terimakasih kepada bapak/ibu dosen yang telah membimbing kami dari awal perkuliahan sampai sekarang dan kepada teman-teman yang telah memberikan kepada kami motivasi untuk menyelesaikan makalah ini kami ucapkan terimakasih. Makalah yang kami susun ini tidak terlepas dari kesalahan dan kekeliruan, oleh karena itu, bagi pembaca, yang kami harapkan adalah kritik dan saran yang dapat membangun motivasi kami sehingga kedepannya kami dapat menyusun makalah dengan lebih baik lagi dan berharap selalu menuju sebuah kesempurnaan. Bogor, Oktober 2013 Penyusun 1

3 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR... i DAFTAR ISI... ii BAB I PENDHULUAN... 1 BAB II PEMBAHASAN... 3 BAB III PENUTUP DAFTAR PUSTAKA

4 BAB I PENDAHULUAN Indonesia merupakan daerah yang dilalui oleh garis katulistiwa sehingga daerah ini beriklim tropis dan tanah nya dapat ditanami berbagai macam tanaman. Salah satu penghasilan yang mencolok adalah dari segi tanaman bahan pangan seperti jagung, padi adapun tanaman lain nya adalah sawit, karet,dan lain-lain. Kebutuhan akan bahan pangan terus juga meningkat seiring dengan pertambahan penduduk. Dengan kemajuan teknologi beberapa produksi pertanian masih dapat ditingkatkan melalui upaya intensifikasi pertanian. Upaya intensifikasi ini juga akhir-akhir mengalami hambatan seperti semakin kecilnya subsidi pemerintah terhadap sarana produksi pertanian ( pupuk, pestisida dll). Pemberian pupuk kimia yang tidak sesuai atau berlebihan akan memicu terjadinya perubahan-perubahan kondisi tanah, baik sifat fisik tanah ( tekstur tanah ) maupun sifat kimia tanah ( keasaman, kandungan unsur hara tanah ) dan lain-lain. Perubahan kondisi tanah baik fisik maupu kimiawi inilah yang akan mengganggu pertumbuhan tanaman sehingga mempengaruhi produksinya. Sangat disayangkan, faktor ekonomi menjadi hambatan untuk mencapai upaya intensifikasi karena harga pupuk dan sarana produksi lain yang semakin tinggi. Masalah ini menyebabkan petani tidak banyak menerapkan budidaya yang baik untuk meningkatkan produksinya. Masalah lain dari pupuk buatan yang digunakan selama ini adalah menyebabkan rusaknya struktur tanah akibat pemakaian pupuk buatan yang terus menerus sehingga perkembangan akar tanaman menjadi tidak sempurna. Hal ini juga akan memberi dampak terhadap produksi tanaman yang diusahakan pada tanah yang biasa diberikan pupuk buatan. Begitu juga dari efek sarana produksi terhadap lingkungan telah banyak dirasakan oleh masyarakat petani, penggunaan pupuk buatan yang terus menerus menyebabkan ketergantungan dan lahan mereka menjadi lebih sukar untuk diolah. Sistem budidaya secara organik kini telah menampakan hasil yang cukup signifikan pada tingkat peneliti tetapi ditingkat petani masih terbatas yang menerapkannya. Begitu juga penerapan budidaya secara hidroponik. Hidroponik 1

5 adalah teknik budidaya tanaman tampa menggunakan media tanah sebagai media tumbuhnya. Sistem hidroponikpun mempunyai kelemahan dalam pembiayaan awal dan operasinya. Sehingga hidroponikpun kurang berkembang di masyarakat tani. Menurut hasil laporan Trubus (2002) sistem hidroponik sangat mahal, terutama untuk pemberian nutrisi tanamanannya (70 % biaya produksi digunakan untuk hal ini.). Dilain pihak produksi yang rendah disebabkan beberapa hal, yaitu banyak petani yang belum menerapkan cara budidaya yang baik, seperti penggunaan pupuk yang kurang berimbang, perawatan yang kurang intensif dan salah perhitungan waktu tanam. Tetapi sekarang dengan telah berkembangnya teknologi fermentasi masalah nutrisi pada sistem budidaya hidroponik telah memberikan harapan baru. Apalagi bahan baku yang digunakan untuk membuat nutrisi juga merupakan limbah dari peternakan, yang selama ini juga sebagai bahan buangan. Misal saja Urine sapi yang sering menimbulkan masalah lingkungan karena menimbulkan bau yang tidak sedap. Namun setelah dilakukan sentuhan teknologi berupa peprosesan secara fermentasi urine sapi dapat dimanfaatkan sebagai pupuk organik. Pupuk ini sangat baik dalam pengembalian kesuburan tanah. Hasil fermentasi urine sapi dikenal dengan nama FERINSA (Fermentasi Urine Sapi). Dengan panggunaan Ferinsa, penggunaan pupuk kimia dapat ditekan hingga 50 % untuk tahap pertama, dan tahap selanjutnya penggunaan pupuk kimia bisa dikurangi lebih besar lagi. 2

6 BAB II PEMBAHASAN Fermentasi merupakan aktivitas mikroorganisme baik aerob maupun anaerob yang mampu mengubah atau mentranspormasikan senyawa kimia ke subtrat organik (Rahman,1989). Selanjutnya Winarno (1990) mengemukan bahwa fermentasi dapat terjadi karena ada aktivitas mikroorganisme penyebab fermentasi pada subtrat organik yang sesuai, proses ini dapat menyebabkan perubahan sifat bahan tersebut. Joo. Y.H (1990). Melaporkan bahwa teknologi fermentasi anaerob untuk skala petani telah banyak dikembangkan, dimana hasilnya pupuk kandang dikonversikan tidak hanya dalam bentuk pupuk organik cair yang bagus tetapi juga dalam bentuk biogas yang berenergi tinggi. Prinsip dari fermentasi anaerob ini adalah bahan limbah organik dihancurkan oleh mikroba dalam kisaran temperatur dan kondisi tertentu yaitu fermentasi anaerob. Studi tentang jenis bakteri yang respon untuk fermentasi anaerob telah dimulai sejak tahun 1892 sampai sekarang. Ada dua tipe bakteri yang terlibat yaitu bakteri fakultatif yang mengkonversi sellulola menjadi glukosa selama proses dekomposisi awal dan bakteri obligate yang respon dalam proses dekomposisi akhir dari bahan organik yang menghasilkan bahan yang sangat berguna dan alternatif energi pedesaaan.( Joo, 1990). 3

7 Kelebihan yang didapat dari pupuk cair alami Pupuk cair alami yang dibuat ini mempunyai keunggulan tersendiri yaitu harganya murah,pembuatannya mudah, bahan mudah didapat, dan tidak membutuhkan waktu yang lama. Pupuk cair ini mengandung protein yang menyuburkan tanaman dan tanah seperti padi, palawija, sayur-sayuran, buahbuahan, bunga dan lain-lain. Produk ini berfungsi sebagai pengusir hama tikus,wereng, walang sangit, dan penggerek serta sebagai sumber pupuk organik. Proses pembuatan pupuk cair urine sapi 1. Urine sapi (Bison benasus L) di tampung dan dimasukkna ke dalam drum plastik 2.Lengkuas, kunyit, temu ireng, jahe, kencur, brotowali, ditumbuk sampai halus kemudian dimasukkan ke dalam drum plastik, maksud penambahan bahan-bahan ini untuk menghilangkan bau urine ternak dan memberikan rasa yang tidak disukai hama. 3. Setelah itu tetes tebu dimasukkan kedalam drum plastik, lalu dimasukkan starter Sacharomyces cereviceae. Tetes tebu dan starter Sacharomyces cereviceae ini berguna untuk fermentasi dan nantinya setelah jadi pupuk cair bisa menambah jumlah mikroba menguntungkan yang ada didalam tanah. 4

8 4. Fermentasi urine didiamkan selama 14 hari dan diaduk setiap setiap hari. 5.Drum plastik ditutup dengan kain serbet atau kertas. 6. Setelah 14 hari pupuk cair sudah jadi kemudian disaring dan dikemas. Manfaat mikroba dalam proses fermentasi urine sapi 5

9 Salah satu teknologi fermentasi yang mudah dilakukan adalah fermentasi anaerob, dimana limbah kotoran sapi (padat atau cair) dikonveksikan tidak hanya dalam bentuk pupuk organik cair yang bagus namun juga dalam bentuk biogas yang berenergi tinggi. (Joo. Y.H, 1990) Prinsip dari fermentasi anaerob ini adalah penghancuran bahan kimia organik oleh mikroba dalam kisaran temperatur dan kondisi anaerob. Penelitian tentang jenis bakteri untuk fermeentasi anaerob telah dimulai sejak 1892 sampai sekarang. Ada dua macam bakteri yang terlibat yaitu bakteri fakultatif yang mengkonfersi selulosa menjadi glukosa selama proses dekomposisi awal dan bakteri obligate yang respon dalam proses dekomposisi akhirdari bahan organik yang menghasilkan bahan yang sangat berguna dan alternatif di pedesaan. (Joo, 1990) Pada proses fermentasi pembuatan pupuk cair dari urine sapi secara anaerob tersebut melibatkan bakteri anaerob yaitu bacteri yang tidak dapat menggunakan O2 bebas untuk respirasinya. Energi diperoleh dari proses perombakan senyawa organic yang tanpa menggunakan oksigen. Bakteri anaerob dibedakan menjadi anaerob obligat dan anaerob fakultatif. Bakteri fakultatif adalah Organisme anaerobik fakultatif biasanya bakteri yang menghasilkan ATP secara respirasi aerobik jika terdapat oksigen tetapi juga mampu melakukan fermentasi. Contohnya Escherichia coli dan Lactobacillus. Bakteri anaerob obligat, hanya dapat hidup jika tidak ada oksigen. Oksigen merupakan racun bagi bacteri anaerob obligat. Contohnya adalah Microccocus denitrificans, Clostridium botulinum, dan Clostridium tetani.. Bakteri fakultatif bakteri obligat. Mekanisme perubahan dan peranan mikroorganisme Pada proses pembuatan pupuk kandang cair yang berbahan dasar urine sapi ini dilakukan dengan cara Fermentasi yang melibatkan peranan mikroba di dalamnya. Untuk penanaman bibit mikroba pada fermentasi ini diberi campuran berupa tetes tebu yang berfungsi mengandung bakteri Sacharomyces cereviceae yang bertugas menghancurkan material organic yang terkandung di dalam urine sapi tersebut. Selain itu mikroorganisme juga bertindak sebagai agen 6

10 pengendali secara biologis dengan cara menghambat efek fitopatogenik mikroorganisme tanah dan memfasilitasi dekomposisi senyawa beracun dalam tanah. Teknologi fermentasi ini dapat digunakan untuk meningkatkan keanekaragaman biologi tanah, meningkatkan kualitas air, mengurangi kontaminasi tanah dan merangsang penyehatan dan pertumbuhan tanaman yang semua itu berarti meningkatkan hasil. Pada fermentasi urin sapi mengandung beberapa jenis mikroorganisme, yaitu: A. Bakteri Fotosintetik Bakteri fotosintetik adalah mikroorganisme yang mandiri. Bakteri ini membentuk senyawa-senyawa yang bermanfaat dari sekresi akar tumbuhtumbuhan, bahan organik dan/atau gas-gas berbahaya seperti hidrogen sulfida, dengan dibantu sinar matahari dan panas sebagai sumber energi. Zat-zat bermanfaat tersebut meliputi asam amino, asam nukleat, zat-zat bioaktif, dan gula, yang semuanya dapat mempercepat pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Hasil-hasil metabolisme yang dihasilkan oleh bakteri ini dapat diserap langsung oleh tanaman dan juga berfungsi sebagai substrat bagi mikroorganisme lain sehingga jumlahnya terus dapat bertambah. B. Bakteri Asam Laktat Bakteri asam laktat menghasilkan asam laktat dari gula, dan karbohidrat lain yang dihasilkan oleh bakteri fotosintetik dan ragi. Bakteri asam laktat dapat menghancurkan bahan-bahan organik seperti lignin dan selulosa, serta memfermentasikannya tanpa menimbulkan senyawa-senyawa beracun yang ditimbulkan dari pembusukan bahan organik. C. Ragi Ragi dapat menghasilkan senyawa-senyawa yang bermanfaat bagi pertumbuhan tanaman dari asam amino dan gula di dalam tanah yang dikeluarkan oleh bakteri fotosintetik atau bahan organik melalui proses fermentasi. Ragi juga menghasilkan senyawa bioaktif seperti hormon dan enzim. 7

11 D. Actinomycetes Actinomycetes merupakan suatu kelompok mikroorganisme yang strukturnya merupakan bentuk antara dari bakteri dan jamur. Kelompok ini menghasilkan zat-zat anti mikroba dari asam amino yang dikeluarkan oleh bakteri fotosintetik dan bahan organik. Zat-zat yang dihasilkan oleh mikroorganisme ini dapat menekan pertumbuhan jamur dan bakteri yang merugikan tanaman, tetapi dapat hidup berdampingan dengan bakteri fotosintetik. Dengan demikian kedua spesies ini sama-sama dapat meningkatkan kualitas lingkungan tanah dengan meningkatkan aktivitas anti mikroba tanah. E. Jamur Fermentasi Jamur fermentasi seperti Aspergillus dan Penicillium menguraikan bahan organik secara cepat untuk menghasilkan alkohol, ester, dan zat-zat anti mikroba. Pertumbuhan jamur ini berfungsi dalam menghilangkan bau dan mencegah serbuan serangga serta ulat-ulat yang merugikan dengan cara menghilangkan penyediaan makanannya. Setiap jenis mikroorganisme mempunyai fungsi masing-masing dalam proses fermentasi bahan organik. Kajian islam terhadap peranan mikroba dalam pembuatan pupuk urin sapi (fermentasi) Surat ar raid ayat 13: ربأقأدر أه را أف را يحأتأمأ ل ال نسي دل أزأبدا نراربيا را أنورمنم را ديقورقدنو أن أعألي ر ه أ ن رفي الن رار أزأل رم أن ال نسأم راء أم راء أف أس راأل يت أ ينوردأية ايبرتأغ راء رحيلأيعة أ ينو أ مأت را ع أزأبةد م يثدلده أكأذرل أك أي يضر دب ا لد ايل أح نق أنوايلأب را رطأل أ ف أ نم را النزأبد أفأييذ أه دب دجأف راء أ نو أ نم را أم را أينأفدع الن را أس أفأييمدك دث رفي ا أ ل ير رض أكأذرل أك أي يضر دب ا لد ا أ ليمأث راأل Artinya: Allah telah menurunkan air (hujan) dari langit, maka mengalirlah air di lembah-lembah menurut ukurannya, maka arus itu membawa buih yang mengambang. Dan dari apa (logam) yang mereka lebur dalam api untuk membuat 8

12 perhiasan atau alat-alat, ada (pula) buihnya seperti buih arus itu. Demikianlah Allah membuat perumpamaan (bagi) yang benar dan yang bathil. Adapun buih itu, akan hilang sebagai sesuatu yang tak ada harganya; adapun yang memberi manfaat kepada manusia, maka ia tetap di bumi. Demikianlah Allah membuat perumpamaan-perumpamaan. Dari ayat diatas dapat kita ketahui bahwa Allah SWT telah menciptakan berbagai makhluk hidup yang beraneka ragam dari benda yang bisa dilihat oleh mata secara langsung ataupun benda-benda keci seperti halnya mikroorganisme. Salah satu contoh mikroorganisme yaitu kelompok mikroorganisme yang dimanfaatkan untuk merubah sesuatu yang tidak bermanfaat menjadi bermanfaat. Hal ini menunjukkan kekuasaan Allah yang begitu besar untuk menciptakan segala sesuatu yang dikehendaki. Semua yang telah diciptakan-nya tiada yang sia-sia karena semua ada manfaatnya tergantung manusia bagaimana mengolahnya. Namun, sejauh ini manusia telah menerapkan ilmu pengetahuan untuk memanfaatkan apa yang telah Allah berikan untuk memenuhi kebutuhan hidup. Zaman sekarang telah banyak inofasi baru yang dapat menguntungkan manusia. Hal ini menunjukkan bahwa semua makhluk yang diciptakan Nya tiada yang sia-sia, sebagaimana contoh pengolahan limbah urin sapi menjadi pupuk kandang yang bermanfaat. Ash shura ayat 29 أنورم ين آأي رارتره أخيل دق ال نسأم راأنوا رت أنوا يأ ل ير رض أنوأم را أب نث رفيرهأم را رمن أدانبعة أنو دهأقو أعألى أجيمرعرهيم إ ر أذا أي أش رادء أقرديةر Artinya: Di antara (ayat-ayat) tanda-tanda-nya ialah menciptakan langit dan bumi dan makhluk-makhluk yang melata Yang Dia sebarkan pada keduanya. Dan Dia Maha Kuasa mengumpulkan semuanya apabila dikehendaki-nya. Dalam ayat diatas kita dapat mengetahui bahwa Allah SWT telah menciptakan sesuatu yang ia inginkan dan apapun yang ia kehendaki atas makhluk-makhluk yang ia ciptakan ia dapat menjadikannya bermakna dari masing-masing penciptaannya. Begitu juga dalam proses fermentasi ini terjadilah 9

13 makhluk mikroorganisme yang tidak kasat mata mampu mengubah hal yang tidak bermanfaat menjadi bermanfaat. 10

14 BAB III PENUTUP Kesimpulan Pada proses fermentasi pembuatan pupuk cair dari urine sapi secara anaerob tersebut melibatkan bakteri anaerob yaitu bacteri yang tidak dapat menggunakan O2 bebas untuk respirasinya. Energi diperoleh dari proses perombakan senyawa organik yang tanpa menggunakan oksigen. Bakteri anaerob dibedakan menjadi anaerob obligat dan anaerob fakultatif. Bakteri fakultatif adalah Organisme anaerobik fakultatif biasanya bakteri, yang menghasilkan ATP secara respirasi aerobik jika terdapat oksigen tetapi juga mampu melakukan fermentasi. Contohnya Escherichia coli dan Lactobacillus. Bakteri anaerob obligat, hanya dapat hidup jika tidak ada oksigen. Oksigen merupakan racun bagi bakteri anaerob obligat. Contohnya adalah Microccocus denitrificans, Clostridium botulinum, danclostridium tetani.. Dengan adanya penambahan tetes tebu yang mengandung banyak gula dan karbohidrat bagi mikroba tentunya dapat meningkatkan pertumbuhan bakteri lebih cepat dibandingkan dengan biasanya. Jika pertumbuhan bakteri lebih cepat maka dapat dipastikan proses fermentasi urin juga akan berlangsung lebih cepat. 11

15 DAFTAR PUSTAKA Affandi Pemanfaatan urine Sapi yang Difermentasi sebagai Nutrisi Tanaman. (online), ( 20 Januari 2010) diakses pada 26 Oktober 2013 pukul diakses pada Sabtu, 26 Oktober 2013 pukul difermentasi-sebagai-nutrisi-tanaman/ diakses pada Sabtu, 26 Oktober 2013 pukul diakses pada Sabtu, 26 Oktober 2013 pukul %2Fitem diakses pada Minggu, 27 Oktober 2013 pukul option=com_content&task=view&id=20851&itemid=47 Minggu, 27 Oktober 2013 pukul diakses pada diakses pada Minggu, 27 Oktober 2013 pukul