Pengaruh Perbandingan Limbah... Stephanus

Transkripsi

1 PENGARUH PERBANDINGAN LIMBAH PETERNAKAN SAPI PERAH DAN LIMBAH KUBIS (Brassica oleracea) PADA PEMBUATAN PUPUK ORGANIK CAIR TERHADAP KANDUNGAN N, P DAN K THE INFLUENCE OF COMPARATIVE TREATMENT BETWEEN DAIRY CATTLE FARM WASTE AND CABBAGE (Brassica oleracea) WASTE IN MAKING LIQUID ORGANIC ON THE N, P AND K Stephanus Hendra Rinaldi*, Tb Benito A Kurnani**, dan Bambang Sudiarto** Fakultas Peternakan Universitas Padjadjaran Jalan Raya Bandung Sumedang KM 21 Sumedang *Alumni Fakultas Peternakan Universitas Padjadjaran **Staf Pengajar Fakultas Peternakan Universitas Padjadjaran stephanushendra_rinaldi@yahoo.com ABSTRAK Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Mikrobiologi dan Pengelolaan Limbah Peternakan Fakultas Peternakan Universitas Padjadjaran pada bulan Januari sampai Februari Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh perbandingan limbah peternakan sapi perah dan limbah kubis (Brasicca oleracea) pada pembuatan pupuk organik cair terhadap kandungan N, P dan K. Pelaksanaan penelitian didesain secara eksperimental menggunakan Rancangan Acak Lengkap dengan 3 perlakuan perbandingan limbah sapi perah dan limbah kubis, T 1 = 70 % : 30 %, T 2 = 50 % : 50 % dan T 3 = 30 % : 70 % yang masing-masing terdiri atas 6 ulangan. Peubah yang diamati adalah kandungan N, P dan K, yang hasilnya dianalisis menggunakan metode Sidik Ragam dan uji signifikansi Metode Tukey. Dari hasil analisis menunjukkan bahwa perbandingan jumlah limbah peternakan sapi perah dan limbah kubis memberikan pengaruh yang nyata terhadap kandungan N, P dan K (P<0,05). Perlakuan dengan perbandingan 70 % limbah peternakan sapi perah dan 30 % limbah kubis menghasilkan kandungan N, P dan K pupuk organik cair yang tertinggi yaitu 0,071 % N; 0,018% P dan 0,285 % K. Kata Kunci : Limbah peternakan sapi perah, Limbah kubis, Pupuk organik cair, N, P dan K. ABSTRACT This research was conducted at the Laboratory of Microbiology and Animal Waste Management, Animal Husbandry Faculty, Universitas Padjadjaran in the periode of November to June The objective of this research is to know the influence of comparative treatment between dairy cattle waste and cabbage (Brassica oleracea) waste in the making of organic liquid fertilizer on the content of N, P and K. This experimental research used completely randomized design with 3 treatments comparison of dairy cattle waste and cabbage waste, namely T 1 = 70 % : 30 %, T 2 = 50 %: 50 % dan T 3 = 30 % :70 % with 6 replicates. The observed variabels were the content of N, P and K. The obtained data were analyzed using Analysis of Variance and Tukey Method Significant Test. The results of this research showed that the comparative treatment of dairy cattle farm waste and cabbage waste gave different influence on the content of N, P and K. Treatment of 70 % dairy cattle farm waste and 30 % cabbage waste resulted in the highest content of N, P and K of liquid organic fertilizer i.e, 0,071 % N, 0,018 % P and 0,285 % K. Keywords: Dairy cattle waste, Cabbage waste, Organic liquid fertilizer, N, P and K.

2 PENDAHULUAN Sapi perah merupakan salah satu jenis ternak yang di budidayakan oleh masyarakat sebagai penghasil susu. Susu merupakan bahan pangan sumber protein hewani, yang keberadaannya sangat penting untuk mencukupi kebutuhan gizi masyarakat Indonesia. Dikembangkannya usaha peternakan sapi perah akan berdampak terhadap meningkatnya jumlah limbah yang dihasilkan, baik dalam bentukpadat, cair maupun gas. Limbah padat merupakan limbah peternakan sapi perahyang jumlahnya paling banyak, yaitu terdiri atas feses dan sisa hijauan pakan (rarapen). Baik feses maupun rarapen merupakan bahan organik yang mudah terurai, sehingga bila tidak ditangani dengan benar dapat menimbulkan pencemaran lingkungan baik terhadap udara, air maupun tanah. Sampai saat ini limbah yang ditimbulkan dari usaha peternakan sapi perah belum menjadi perhatian para peternak untuk ditangani secara sungguh-sungguh. Penanganan limbah masih dilakukan dengan cara konvensional, yaitu sekedar dipindahkan dari dalam kandang kemudian ditumpuk di lahan sekitarnya yang letaknya berdekatan, bahkan seringkali berserakan dimana saja. Kondisi ini sangat mengganggu terhadap kegiatan pemeliharaan ternak itu sendiri dan berdampak negatif terhadap timbulnya pencemaran lingkungan. Komposisi limbah peternakan sapi perah, hampir seluruhnya terdiri atas bahan organik. Hal ini menunjukkan bahwa pada dasarnya limbah tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi kehidupan bagi organisme tertentu yang membutuhkan, salah satunya adalah mikroorganisme. Mikroorganime yang dimaksud adalah mikroorganisme yang dapat memberi manfaat dalam upaya penanggulangan limbah peternakan sapi perah. Mikroorganisme potensial yang dapat memanfaatkan limbah sebagai sumber energi dan nutrisi untuk pertumbuhan dan perkembangannya, salah satunya adalah kelompok dekomposer yang bersifat saprofit. Jenis ini sering dimanfaatkan dalam proses pembuatan pupuk organik alami dengan cara pengomposan. Prinsip dasar yang digunakan adalah bagaimana menumbuh-kembangkan mikroorganisme seideal mungkin di dalam bahan organik limbah, agar diperoleh biomassa protein sel tunggal sebanyak-banyaknya. Biomassa

3 inilah yang menjadi bahan baku pupuk organik alami, karena substansi unsur kimia yang dibutuhkan tanaman, hampir seluruhnya tersedia di dalam senyawa protein. Atas dasar pemikiran bahwa mikroorganisme yang digunakan harus tumbuh dan berkembang ideal, maka limbah peternakan sapi perah yang akan diolah dan dimanfaatkan harus memenuhi syarat kebutuhan energi dan nutrisi bagi kelompok mikroorganisme yang terlibat. Seperti telah diketahui bahwa semua limbah peternakan, khususnya feses dan rarapen adalah merupakan bahan sisa dari aktifitas pemberian pakan dan metabolisme ternak, artinya bahwa bahan tersebut tidak dapat atau tidak mudah dicerna oleh hewan. Hal ini mengindikasikan bahwa bahan tersebut mengandung serat yang tinggi atau senyawa lain yang tidak dapat dicerna. Untuk mengatasi kendala ini, pada proses pengomposan limbah peternakan sapi perah harus ditambahkan dengan bahan lain sebagai sumber energi dan nutrisi yang dapat dimanfaatkan langsung oleh mikroorganisme yang terlibat pada proses degradasi awal. Bila kondisi ini dapat tercipta, maka proses pengomposan bertikutnya akan berlangsung lebih cepat, karena enzim yang dibutuhkan untuk proses pemecahan senyawa yang terkandung, secara terus-menerus dapat diproduksi. Salah satu alternatif yang dapat dilakukan adalah menggunakan limbah kubis. Berdasarkan kandungan zat kimia, kubis merupakan bahan organik yang sangat dibutuhkan sebagai sumber nutrisi bagi mikroorganisme. Namun demikian, dikarenakan penanganannya yang masih belum benar, limbah kubis seringkali menjadi bahan pencemar lingkungan yang sangat menyengat menghasilkan bau busuk.bau ini mudah timbul karena limbah kubis mengandung protein yang cukup tinggi dan menjadi sumber nutrisi yang dapat langsung dimanfaatkan oleh mikroorganisme kontaminan. Pada dasarnya, sebagai bahan organik limbah peternakan sapi perah dan limbah kubis merupakan sumber daya potensial yang sangat bermanfaat sebagai bahan baku pembuatan pupuk organik alami. Pengolahan dan pemanfaatan campuran limbah padat peternakan sapi perah dan limbah kubis diharapkan dapat meningkatkan pertumbuhan dan perkembangan sel mikrooganisme pada proses pembuatan pupuk organik, baik dalam bentuk padat maupun cair. Khusus untuk pupuk organik cair, prinsip pembuatannya adalah mengubah bahan organik limbah sapi perah dan kubis menjadi biomassa sel mikroorganisme. Meningkatnya

4 jumlah sel mikrooganisme yang tumbuh pada media campuran ini, menunjukkan bahwa kadar protein sel tunggal substrat juga meningkat, sehingga konsentrasi unsur haranya bertambah termasuk N, P dan K. Namun demikian, sampai saat ini belum diperoleh data yang pasti tentang komposisi campuran limbah peternakan sapi perah dan limbah kubis yang dapat meningkatkan kandungan N, P dan K pupuk organik cair. Atas dasar uraian tersebut, penulis tertarik untuk melakukan penelitian dengan judul : Pengaruh Perbandingan Limbah Peternakan Sapi Perah dan Limbah Kubis (Brassica oleracea) pada Pembuatan Pupuk Organik Cair terhadap Kandungan N,P dan K. Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian dilaksanakan pada bulan Januari sampai pada bulan Februari 2015, di Laboratorium Mikrobiologi dan Pengelolaan Limbah Peternakan, Fakultas Peternakan dan analisis kandungan unsur N, P dan K dilaboratoriumkesuburan Tanah dannutrisitanamanfakultas Pertanian Universitas Padjadjaran Jatinangor Sumedang. Bahan Penelitian (1) Bahan organik yang digunakan adalah Limbah peternakan sapiperah (feses, sisa pakan ternak / rarapen) yang diperoleh dari Laboratorium Produksi Ternak Perah Fakultas Peternakan Universitas Padjadjaran. (2) Limbah kubis diperoleh dari Pasar Induk Gede Bage, Bandung. (3) Air, sesuai dengan kebutuhan. Peubah yang diamati - Kandungan N, P dan K pada pupuk organik cair hasil dekomposisi. - Peubah pendukung adalah ph dan suhu. Metode Penelitian Penelitian ini dilakukan secara eksperimental di Laboratorium Mikrobiologi dan Pengelolaan Limbah Peternakan, Fakultas Peternakan, Universitas Padjadjaran. Rancangan penelitian yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 3perlakuan dan masing-masing terdiriatas 6 ulangan, sehingga diperoleh 18 perlakuan. Ketiga perlakuan tersebut adalah: 1. T 1 = Perbandingan 70 % limbah peternakan sapi perah dan 30 % limbah kubis.

5 2. T 2 = Perbandingan 50 % limbah peternakan sapi perah dan 50 % limbah kubis. 3. T 3 = Perbandingan 30 % limbah peternakan sapi perah dan 70 % limbah kubis Hasil dan Pembahasan 4.1 Pengaruh Perlakuan terhadap Kandungan N Data hasil pengamatan pengaruh perbandingan limbah peternakan sapi perah dan limbah kubis (Brassica oleracea) pada pembuatan pupuk organik cair terhadap kandungan N disajikan pada Tabel berikut Tabel 2.Pengaruh Perlakuan terhadap Rataan Kandungan N Pupuk Organik Cair Ulangan Perlakuan T 1 T 2 T 3... %. 1 0,05 0,07 0,05 2 0,08 0,08 0,03 3 0,05 0,06 0,06 4 0,08 0,06 0,05 5 0,10 0,05 0,05 6 0,07 0,06 0,02 Total 0,43 0,38 0,26 Rataan 0,071 0,063 0,043 Keterangan : T 1 : Perbandingan 70 % limbah peternakan sapi perah dan 30 % limbah kubis T 2 : Perbandingan 50 % limbah peternakan sapi perah dan 50 % limbah kubis T 3 : Perbandingan 30 % limbah peternakan sapi perah dan 70 % limbah kubis Pada tabel diatas dapat dilihat bahwadari hasil penelitian menunjukkan adanya pengaruh perlakuan terhadap perbedaan kandungan nitrogen pupuk organik cair. Untuk mengetahui nyata atau tidaknya pengaruh tersebut, telah dilakukan analisis ragam (Lampiran 5) dan hasilnya menunjukkan pengaruh yang nyata (F hitung > F tabel.).tingginya kandungan nitrogen pada T 1 diduga karena perbedaan nisbah C/N bahan komposan. Hasil perhitungan nisbah C/N berdasarkan data laboratorium kandungan C dan N (Lampiran 4) adalah sebesar 18,4 pada T 1 ; 16,7 pada T 2 dan 14,9 pada T 3. Berdasarkan asumsi bahwa nisbah C/N yang ideal pada proses dekomposisi adalah (Tchobanaglous 1993), (Permentan, No.70/SR.140/10/2011), (Bewick,1980 dan CSIRO, 1979), (Atlas dan Bartha, 1981), (Gauhey dan Golueke 1953 dalam Merkel 1981), maka nisbah C/N perlakuan yang paling mendekati angka ideal adalah T 1. Nisbah C/N ini

6 sangat diperlukan untuk menggambarkan kebutuhan nutrisi bagi mikrooganisme yang aktif di dalam proses pengomposan, yaitu C sebagai sumber energi dan N sebagai sumber nutrisi. Tingginya N pada perlakuan T 1 diduga karena pertumbuhan mikrooganismenya paling baik dibandingkan dengan perlakuan lain sehingga dihasilkan biomassa yang lebih tinggi. Biomassa mikroorganisme yang dihasilkan dapat menggambarkan kadar nitrogen didalam komposan yaitu makin tinggi kadar biomassa maka makin tinggi pula kadar nitrogennya. Lebih lanjut Tchobanoglous (1993), menyatakan apabila nisbah C/N komposan ideal, maka unsur nitrogen sangat efektif digunakan untuk pertumbuhan dan perkembangan sel, dan unsur karbonnya mencukupi sehingga, dekomposisi bahan organik komposan akan lebih baik.sebaliknya kadar nitrogen yang terendah pada perlakuan T 3 diduga karena nisbah C/N-nya terlalu rendah, akibatnya N berlebih dan mengakibatkan terlepas dalam bentuk gas (NH 3 dan H 2 S), sehingga pertumbuhan mikroorganisme terhambat. Bila dibandingkan dengan SNI kandungan N nya (0,4 %) pada perlakuan T 1 nitrogen yang dihasilkan (0,071 %) pupuk organik cair masih dibawah standar. 4.2 Pengaruh Perlakuan terhadap Kandungan P Data hasil pengamatan pengaruh perbandingan limbah peternakan sapi perah dan limbah kubis (Brassica oleracea) pada pembuatan pupuk organik cair terhadap kandungan P disajikan pada tabel berikut. Tabel 4. Pengaruh Perlakuan terhadap Rataan Kandungan P Pupuk Organik Cair Ulangan Perlakuan T 1 T 2 T 3...% ,01 0,01 0,01 2 0,02 0,01 0,01 3 0,02 0,01 0,01 4 0,03 0,01 0,02 5 0,02 0,003 0,02 6 0,01 0,01 0,02 Total 0,11 0,053 0,09 Rataan 0,018 0,008 0,015 Keterangan : T 1 : Perbandingan 70 % limbah peternakan sapi perah dan 30 % limbah kubis T 2 : Perbandingan 50 % limbah peternakan sapi perah dan 50 % limbah kubis T 3 : Perbandingan 30 % limbah peternakan sapi perah dan 70 % limbah kubis

7 Pada tabel diatas dapat dilihat bahwa perlakuan memberikan pengaruh terhadap perbedaan hasil kandungan fosfor. Untuk mengetahui nyata atau tidaknya pengaruh tersebut, telah dilakukan analisis ragam (lampiran 5) dan hasilnya menunjukkan pengaruh yang nyata P(<0,05). Tinggi rendahnya kandungan fosfor di dalam pupuk organik cair sangat berkaitan dengan kandungan nutrisi tersebut di dalam bahan komposan terutama C, N dan P.Sutedjo (1999) menyatakan bahwa fosfor merupakan nutrisi penting untuk mikroorganisme setelah karbon dan nitrogen, yang salah satunya terikat dalam bentukp 2 O 5 diakhir proses dekomposisi dan terjadinya seiring dengan perombakan senyawa karbon sebagai sumber energi. Fosfor tersebut berada dalam dua bentuk, yaitu anorganikp 2 O 5 dan organik asam nukleat, phitin dan lesitin, kemudian dengan adanya sumber karbon dan nitrogen, bakteri dan jamur merombakserta membebaskannya sebagai fospat. Hal ini sejalan dengan pernyataan Stofella dan Kahn (2002) bahwa karbon dan nitrogen yang terkandung di dalam bahan komposan merupakan nutrisi utama dan penting bagi mikroorganisme pada proses dekomposisi. Berdasarkan asumsi bahwa kandungan fosfor dalam limbah peternakan sapi perah sebesar 0,05 % (Merkel, 1981) dan kandungan fosfor di dalam kubis sebesar 0,35 % (Bewick, 1980), maka dapat dihitung kandungan P di dalam masing-masing perlakuan yaitu : 0,14 % T 1, 0,19 % T 2 dan 0,26 % T 3 (Lampiran4). Pada proses dekomposisi kandungan P di dalam bahan komposan akan mengalami perombakan dan mineralisasi yang dilakukan oleh mikroorganisme yang terlibat terutama yang menghasilkan enzim fosfatasemenjadi senyawa P yang lebih sederhana dan mudah diserap oleh tanaman sebagai pupuk. Hal ini sejalan dengan pendapat Poincelot (1978), yang menyatakan bahwa perombakan bahan organik dan atau proses mineralisasi fosfor terjadi karena adanya enzim fosfatase yang dihasilkan oleh sebagian besar mikroorganisme. Berdasarkan asumsi tersebut, maka tingginya kadar P di dalam pupuk organik cair hasil penelitian pada perlakuan T 1 diduga disebabkan oleh tingginya nisbah C/N di dalam bahan komposan perlakuan tersebut, yang komposisinya terdiri atas 70 % limbah peternakan sapi perah dan 30 % limbah kubis.dengan tingginya nisbah C/N pada T 1 maka dekomposisi bahan organik yang terjadi akan melibatkan aktifitas mikrooganisme yang lebih tinggi pula sehingga diyakini menghasilkan enzim fosfatase lebih banyak dan pada akhirnya pembentukan P

8 menjadi lebih tinggi dibandingkan pada perlakuan lain. Akan tetapi jika dibandingkan dengan SNI kandungan fosfornya (0,1 %) pada perlakuan T 1 yaitu (0,018 %) masih dibawah standar mutu. 4.3 PengaruhPerlakuan terhadap Kandungan K Data hasil pengamatan pengaruh perbandingan limbah peternakan sapi perah dan limbah kubis (Brassica oleracea) pada pembuatan pupuk organik cair terhadap kandungan Kdisajikan pada Tabel 6. Tabel 6. Pengaruh Perlakuan terhadap Rataan Kandungan K Pupuk Organik Cair Ulangan Perlakuan T 1 T 2 T 3.% ,26 0,20 0,21 2 0,41 0,21 0,23 3 0,32 0,20 0,26 4 0,24 0,20 0,26 5 0,25 0,19 0,34 6 0,23 0,24 0,29 Total 1,71 1,24 1,59 Rataan 0,285 0,206 0,265 Keterangan : T 1 : Perbandingan 70 % limbah peternakan sapi perah dan 30 % limbah kubis T 2 : Perbandingan 50 % limbah peternakan sapi perah dan 50 % limbah kubis T 3 : Perbandingan 30 % limbah peternakan sapi perah dan 70 % limbah kubis Berdasarkan Tabel 6, dapat dilihat bahwa hasil penelitian menunjukan adanya pengaruh perlakuan terhadap kandungan nitrogen pupuk organik cair. Untuk mengetahui nyata atau tidaknya pengaruh perlakuan telah dilakukan analisis keragaman (Lampiran 5) dan hasil yang diperoleh perlakuan memberikan pengaruh yang nyata (P<0,05) terhadap kandungan nitrogen di dalam pupuk organik cair (F hitung > F tabel ). Menurut Afandie dan Nasih (2002) kalium pada kompos berasal dari pelapukan mineral oleh mikroorganisme. Apabila proses perombakan karbon dan nitrogen berjalan sebagaimana mestinya, maka nilai kandungan K yang dihasilkan juga akan meningkat. Kandungan K ditentukan oleh beberapa faktor diantaranya suhu, kadar air, ph dan tingkat kelapukan. Menurut Sutedjo (1999) bahwa semakin besar kandungan nitrogen yang tersedia, aktivitas mikroorganisme dalam proses mineralisasi kalium akan meningkat, yang mengakibatkan kandungan K dalam substrat juga

9 meningkat. Berdasarkan asumsi tersebut maka tingginya kalium pada T 1 diduga karena kandungan nitrogennya pada T 1 lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan lain. Kalium mempunyai peranan penting dalam pembentukan protein dan karbohidrat, yang digunakan oleh mikroorganisme dalam bahan substratsebagai katalisator. Senyawa-senyawa kalium yang diikat dan disimpan didalam sel oleh bakteri dan jamur, jika didekomposisi maka kalium akan kembali tersedia bagi tanaman (Sutedjo, 1999). Berdasarkan asumsi tersebut maka dapat dijelaskan bahwa lebih rendahnya kalium pada T 2 dan T 3 diduga karena selama proses dekomposisi awal terjadi pengumpalan material organik pada saat dilakukan pengadukan yang mengakibatkan kondisinya menjadi anaerob, sehingga penguraian senyawa organik oleh mikrooganisme jenis kapang dan bakteri aerobik sulit dilakukan. Hal ini dimungkinkan karena kandungan limbah kubis pada T 2 dan T 3 lebih besar daripada T 1 dan limbah kubis bersifat mudah menggumpal bila diaduk. Kandungan K hasil dari perlakuan T 1 (0,285 %) sangat mencukupi bila dibandingkan dengan SNI pupuk organik cair (0,2 %). Kesimpulan Berdasarkan hasil pengamatan dan pembahasan, dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. Penggunaan berbagai tingkat perbandingan limbah peternakan sapi perah dan limbah kubis pada pembuatan pupuk organik cair berpengaruh nyata terhadap kandungan N, P dan K di dalam pupuk organik cair yang dihasilkan. 2. Kandungan N, P dan K di dalam pupuk organik cair tertinggi dicapai pada penggunaan perbandingan 70 % limbah perternakan sapi perah dan 30 % limbah kubis, yaitu 0,071 % N, 0,018 % P dan 0,285 % K. Namun N dan P pupuk organik cair yang dihasilkan masih dibawah SNI, sedangkan N telah mencukupi bahkan lebih tinggi. Daftar Pustaka Afandie, R., Nasih, P,W Ilmu Kesuburan Tanah. Penerbit Kanisius, Yogyakarta. Atlas, R. M. and Bartha, R Microbial Ecology: Fundamentals and Applications. United States of America.

10 Bewick, M.W.M Handbook of Organic Waste Conversion. Van Nostrand Reinhold. New York. Merkel, J.A Managing Livestock Wastes. AVI Publishing Company. Inc. Westport. Connecticut. By Say Book Press. Printed in The United States of America. Poincelot, R. P The Biochemistry and Mrthodology Of Composting.The Connection Agricultural Experiment Station. New Haven. Bull. Peraturan Menteri Pertanian PERMENTAN No.2/Permentan/HK.060/2/2006 Peraturan Menteri Pertanian PERMENTAN No. 70/Permentan/SR.140/10/2011 Stoffella, P. J., and B. A. Kahn Compost Utilization in Horticultural Cropping System. Lewis Publishers. America. 414p. Sutedjo, M. M dan Kartasapoetra, A. G.,1999. Teknologi Konservasi Tanah dan Air. Penerbit Bina Aksara. Jakarta. Tchobanoglous, G, et al., Integrated Solid Waste management. Mc. Graw Hill. Singapore.