IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Transkripsi

1 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Sifatsifat Fisik Perubahan warna, suhu, dan pengurangan volume selama proses pengomposan disajikan pada Tabel 3. Tabel 3. Perubahan Warna, Bau, Suhu, dan Pengurangan Volume Selama Proses No Pengomposan Bahan kompos 1. Jerami Kaliandra Sayuran MSP Warna Bau Segar Coklat Coklat Coklat tua kehitaman Coklat tua kehitaman Coklat tua kehitaman Coklat tua kehitaman Hijau hitam Hitam Hitam Hitam Hitam Hitam Segar coklat tua Coklat tua kehijauan Hijau tua kehitaman Hijau tua kehitaman Hijau tua kehitaman Hijau tua kehitaman *** *** ** Suhu ( C) Pengurangan Volume kompos (%) Jumlah Jumlah Jumlah 8 4. Campuran Segar Coklat Coklat Coklat kehitaman Coklat kehitaman Coklat kehitaman Coklat kehitaman ** ** Keterangan : = Tidak Bau ** = Bau *** = Sangat Bau MSP = Minggu setelah pengomposan Jumlah 38 Selama proses pengomposan warna bahan berubah dari warna aslinya ke arah coklat dan akhirnya menjadi coklat kehitaman setelah proses pengomposan berlangsung selama 4 minggu. Tanaman kaliandra pada minggu ke telah 8

2 berubah menjadi hitam sedangkan sampah sayuran warna kehijauan masih nampak sampai kompos matang. Bahan jerami padi dan campuran menghasilkan kompos berwarna coklat kehitaman. Selama proses pengomposan, sampah sayuran mengeluarkan aroma yang sangat bau akibat terjadi proses dekomposisi anaerob pada minggu ke1 an ke. Sedangkan bahan campuran mengeluarkan bau pada minggu pertama dan kedua pengomposan. Sementara itu, bahan jerami padi dan kaliandra tidak mengeluarkan bau. Pada pengomposan dari bahan sayuran pada minggu ke1 sampai minggu ke mengalami proses dekomposisi anaerob, akibat kadar air yang sangat tinggi sekitar 15%. Pada kondisi seperti itu, aerasi pada bahan kompos menjadi tidak baik, kompos sangat berair dan mengeluarkan bau busuk yang sangat menyengat. Untuk menurunkan kadar air dan menghilangkan bau busuk serta merubah dekomposisi yang terjadi secara anaerob supaya menjadi aerob, maka dilakukan pembalikan setiap 3 hari sekali pada kompos. Selama proses pengomposan, suhu kompos mengalami peningkatan pada minggu pertama dan selanjutnya menurun stabil mendekati suhu ruangan. Data pengukuran suhu kompos selama proses pengomposan disajikan pada Lampiran 1. Pada minggu pertama, suhu kompos jerami padi meningkat sampai 47ºC, kompos kaliandra 61ºC, kompos sayuran 53ºC dan kompos campuran 71ºC. Suhu (C) Pembalikan I Pembalikan II Waktu pengomposan (Hari) Campuran Kaliandra Jerami Sayuran Gambar 3. Grafik Perubahan Suhu Selama Proses Pengomposan. Berdasarkan Gambar 3 dapat dijelaskan bahwa setelah pembalikan pertama suhu kompos kaliandra naik kembali dari 37 ºC menjadi 54ºC, hal tersebut 9

3 disebabkan karena proses dekomposisi yang belum merata pada semua bagian kompos kaliandra dan seterusnya suhu menurun secara perlahan sampai minggu ke6. Sedangkan suhu kompos sampah sayuran mengalami penurunan suhu lebih cepat pada minggu ke3, penurunan tersebut diakibatkan oleh pengaruh pembalikan yang lebih sering dilakukan sehingga suhu kompos lebih cepat menurun. Jumlah kompos yang dihasilkan dari proses pengomposan diukur berdasarkan volume kompos dibandingkan dengan volume awal pengomposan, volume kompos yang dihasilkan sangat berkaitan dengan karakteristik bahan seperti : jenis tanaman, bagian tanaman, umur tanaman, dan kadar air. 1 Volume (%) Kaliandra Campuran Jerami Sayuran Umur (Minggu) Gambar 4. Grafik Penurunan Volume Terhadap Volume Awal Berdasarkan Gambar 4 terlihat bahwa bahan sampah sayuran mengalami penurunan volume drastis pada minggu ke3 sekitar 33 cm, hal ini disebabkan oleh pembalikan yang sering untuk menurunkan kadar air. Seiring dengan menurunnya kadar air, maka volume kompospun ikut menurun secara drastis. Berdasarkan volume kompos yang dihasilkan, bahan tanaman kaliandra menghasilkan kompos paling banyak sebesar 88% dari bahan awal, jerami padi 54%, kompos campuran 6%. Sedangkan bahan kompos sampah sayuran pasar menghasilkan jumlah kompos paling sedikit, yaitu hanya 18%. 3

4 4.. Kandungan Hara Dalam proses dekomposisi bahan organik, C digunakan oleh mikroorganisme sebagai sumber energi dan bersama N digunakan sebagai penyusun selnya. Oleh karena itu hasil analisis C, N, S menunjukkan terjadinya penurunan kadar C dan peningkatan kadar N selama proses pengomposan. Kandungan N dalam kompos meningkat selama proses pengomposan, karena terjadi mineralisasi Norganik menjadi Nmineral oleh mikroorganisme. Akan tetapi, pada kompos sampah sayuran terjadi penurunan kandungan N. Penurunan kadar N pada kompos sampah sayuran disebabkan oleh proses dekomposisi anaerob yang terjadi pada minggu ke1 dan ke. Dekomposisi Norganik secara anaerob menghasilkan gas amoniak (NH 3 ) yang menguap menyebabkan bau menyengat pada saat pengomposan. Kadar C dan N terbesar terdapat pada kompos tanaman kaliandra, diikuti oleh kompos campuran, sampah sayuran pasar, dan jerami padi. Penurunan kadar C dan peningkatan kadar N pada proses pengomposan menyebabkan terjadi penurunan nisbah C/N. Tabel 4. Hasil Analisis C, N, S, C/N Ratio No Bahan Umur C N S kompos kompos % C/N MSP Jerami MSP MSP MSP MSP Kaliandra MSP MSP MSP MSP Sayuran MSP MSP MSP MSP Campuran MSP MSP MSP Keterangan : MSP = Minggu setelah pengomposan yang matang selain ditandai oleh warna kompos yang coklat kehitaman dan stabilnya suhu, kematangan kompos juga ditandai dengan 31

5 rendahnya nisbah C/N. Kecepatan penurunan nisbah C/N sangat tergantung pada kandungan C dan N bahan yang akan dikomposkan. Jika bahan organik banyak mengandung lignin atau bahanbahan resisten lainnya dengan nisbah C/N tinggi, maka proses dekomposisi akan berlangsung lambat dibandingkan dengan bahan organik yang sedikit mengandung lignin dan memiliki nisbah C/N rendah. Perubahan nisbah C/N pada kompos segar sampai kompos matang dengan nilai akhir paling kecil sampai besar adalah tanaman kaliandra, campuran, jerami padi, dan sampah sayuran. Tabel 5. Hasil Analisis Kimia Berbagai Macam Minggu ke6. kadar No Jenis abu Ca Mg K Na Fe Mn + Cu Zn NH 4 NO 3 kompos % ppm 1. Jerami Kaliandra Sayuran Campuran Berdasarkan Tabel 5 dapat dijelaskan bahwa peningkatan bobot kadar abu mencerminkan kandungan mineral yang terdapat dalam bahan organiknya. Pada akhir pengomposan jerami padi memiliki kadar abu paling tinggi 4.4%, kompos sampah sayuran pasar 3.13%, kompos campuran 7.4% dan kompos kaliandra sebesar 1.%. Hasil analisis kimia berbagai macam kompos pada minggu Ke,, 4, dan ke6 dapat dilihat pada Lampiran. Kandungan unsur hara tertinggi terdapat pada kompos sampah sayuran, seterusnya kompos campuran dan kompos kaliandra. Sedangkan kompos jerami padi mengandung unsur hara paling rendah walaupun memiliki kadar abu paling tinggi hal ini dapat dijelaskan bahwa pada jerami padi terdapat 49% mineral silika (SiO ) dan sardi (6) medapatkan mineral silika pada arang sekam padi sebesar 3.96%. Mineralisasi N adalah transformasi biologi dari N yang terikat secara organik menjadi N mineral (NNH 4 dan NNO 3 ) selama proses dekomposisi N NH 4 dan NNO 3 merupakan bentuk tersedia bagi tanaman. Kandungan ion amonium (NH + 4 ) pada kompos sampah sayuran paling tinggi dan pada kompos kaliandra paling rendah. Sebaliknya, kandungan ion nitrat (NO 3 ) paling besar adalah kompos kaliandra dan paling rendah pada kompos sampah sayuran. 3

6 Sedangkan kompos jerami padi kandungan NH 4 + kompos sampah sayuran dan kompos kaliandra. dan NO 3 berada di antara 4.3. Kandungan Asam Organik Hasil ekstraksi senyawa humat pada Gambar 5 dapat dijelaskan bahwa, berdasarkan penampakan warna dan jumlah endapan dapat dengan mudah untuk mengetahui kandungan asam humat dan asam fulvat pada kompos. Secara kualitatif dapat dijelaskan bahwa kandungan asam fulvat paling tinggi terdapat pada kompos kaliandra dan diikuti oleh kompos campuran, jerami dan sayuran. Gambar 5. Kandungan Asam Humat dan Fulvat pada Sedangkan untuk penentuan kandungan asam humat walaupun sudah dapat dilihat secara kualitatif, alangkah lebih baiknya bila ditentukan secara kuantitatif. Kandungan asam humat secara kuantitatif dapat dilihat pada Gambar 6. Gram Jerami Kaliandra Sayuran Campuran Gambar 6. Kandungan Asam Humat per gram Kering 6ºC. 33

7 Berdasarkan Gambar 6 dapat dijelaskan bahwa, asam humat paling tinggi terdapat pada kompos jerami padi dan seterusnya kompos sayuran, kompos campuran dan kompos kaliandra. Dari penjelasan di atas dapat disimpulkan bahwa, penentuan kandungan asam humat dan asam fulvat pada kompos dapat dilakukan dengan cepat dan mudah. Walaupun hanya sampai tahap penentuan secara kualitatif, akan tetapi kandungan asam humat dan asam fulvat sudah dapat ditentukan dan terlihat secara jelas. Penentuan asam humat dan asam fulvat seperti ini, jauh lebih mudah dan cepat dibanding dengan penentuan nilai C/N ratio dan kandungan unsur hara. Oleh karena itu, dengan melihat kandungan asam humat dan asam fulvat pada kompos, maka penentuan kualitas kompos dapat dilakukan dengan mudah dan lebih cepat Gugus Fungsional Hasil analisis FTIR (fourier Transform Infra Red) pada pengomposan jerami padi (Gambar 7) dapat diterangkan bahwa, pada bilangan gelombang (3753)cm 1 terdapat rangkaian gugus hidroksil (OHfenolik dan OHalkoholik) dan gugus amina (NH). Nilai absorban pada bilangan gelombang 3363 cm 1 mengalami peningkatan pada minggu ke dari absorban , tetapi gugus OH dan NH tersebut hilang kembali pada minggu ke4 dan ke6 yaitu pada absorban.345 dan.145. Pada bilangan gelombang (3613)cm 1 terdapat rangkaian CH alifatik, alkana (CC) dan aldehid (COOH). Nilai absorban pada bilangan gelombang 99 cm 1 mengalami peningkatan pada minggu ke dari absorban , tetapi gugusgugus tersebut hilang kembali pada minggu ke4 dan ke6 yaitu pada absorban.36 dan.19. Pada bilangan gelombang (15)cm 1 terdapat gugus C=O (amida I, anhidrida siklik dan campuran, fenol, karboksil, karbonil ketonik), gugus C=C (olefenik, aromatik, aromatik multinuklir), rangkaian antisimetris COO dan intisimetri COO, getaran gugus karboksil COOH, deformasi NH dan rangkaian C=N (amida II). Nilai absorban 1659 cm 1 mengalami peningkatan pada minggu 34

8 ke dari absorban.54.59, tetapi gugusgugus tersebut hilang kembali pada minggu ke4 dan ke6 yaitu pada absorban.381 dan cm cm cm cm 1 3 cm 1 99 cm cm cm1 15 cm cm 1 Jerami Mentah Jerami Minggu ke Jerami Minggu ke4 Jerami Minggu ke6 Gambar 7. Kurva FTIR Jerami Padi Pada bilangan gelombang (15861)cm 1 terdapat rangkaian CC; COH; COC sebagai ciri khas sambungan glukosida bahan polimer dan ketidakmurnian senyawa humat, rangkaian NH (amino, imina), rangkaian CH dari gugus metil, rangkaian COO, garam COOH, C=N dan deformasi NH (amida III), sambungan ester C=O dan COH fenolik. Gugusgugus fungsional pada bilangan gelombang 19 cm 1 tersebut mengalami peningkatan pada minggu ke dari absorban , tetapi gugusgugus tersebut juga hilang kembali pada minggu ke4 dan ke6 yaitu pada absorban.854 dan.39. Berdasarkan kurva FTIR kompos kaliandra (Gambar 8) terlihat bahwa pada bilangan gelombang (37559)cm 1 terdapat rangkaian gugus hidroksil (OHfenolik dan OHalkoholik), gugus amina (NH), CH alifatik, CH, CH 3, dan OH ikatan hidrogen. Pada bilangan gelombang 3318 cm 1 gugus fungsional tersebut menurun pada pengomposan minggu ke dari absorban Sedangkan pada minggu ke4, gugusgugus tadi meningkat sampai absorban.63 tetapi hilang lagi pada minggu ke6 (kompos matang) pada absorban

9 1659 cm cm cm cm cm cm 1 59 cm 1 5 cm cm 1 Kaliandra Mentah Kaliandra Minggu ke Kaliandra Minggu ke4 Kaliandra Minggu ke6 Gambar 8. Kurva FTIR Kaliandra Pada bilangan gelombang (591818)cm 1 terdapat rangkaian gugus C=O dari anhidrida siklik dan anhidrida campuran, pada bilangan gelombang 5 cm 1 gugusguigus fungsional tersebut mengalami peningkatan pada minggu ke dari absorban.81.9, tetapi hilang kembali pada minggu ke4 sampai absorban.73 dan meningkat kembali pada minggu ke6 dengan absorban.9. Pada bilangan gelombang ( )cm 1 terdapat rangkaian gugus C=O (amida I, anhidrida siklik dan campuran, fenol, karboksil, karbonil ketonik), gugus C=C (olefenik, aromatik, aromatik multinuklir), rangkaian antisimetris COO dan intisimetri COO, getaran gugus karboksil COOH. Pada bilangan gelombang 1659 cm 1 gugusgugus fungsional tersebut mengalami penurunan pada minggu ke dan ke4 dari absorban dan.454. tetapi pada minggu ke6, gugusgugus yang hilang tadi timbul kembali sampai absorban.563. Pada bilangan gelombang (141955)cm 1 terdapat rangkaian antisimetris COO, garam COOH, C=N dan deformasi NH (amida III), rangkaian CO aromatik, sambungan ester C=O dan COH fenolik, rangkaian CC; COH; CO C sebagai ciri khas sambungan glukosida bahan polimer dan ketidakmurnian senyawa humat, getaran OCH 3 dan CH aromatik. Pada bilangan gelombang 168 cm 1 Gugusgugus fungsional tersebut menurun pada minggu ke dari 36

10 absorban , akan tetapi meningkat kembali setelah dikomposkan pada minggu ke4 dan ke6 sampai absorban.736 dan cm cm cm cm cm cm cm 1 Sayuran Mentah Sayuran Minggu ke Sayuran Minggu ke4 Sayuran Minggu ke6 Gambar 9. Kurva FTIR Sayuran Berdasarkan kurva FTIR kompos sayuran (Gambar 9) terlihat bahwa pada bilangan gelombang (375568)cm 1 terdapat rangkaian gugus hidroksil (OHfenolik dan OHalkoholik), gugus amina (NH), CH alifatik, CH, CH 3, dan OH ikatan hidrogen. Pada bilangan gelombang 3341 cm 1 gugusgugus fungsional tersebut mengalami peningkatan akibat dekomposisi sampai minggu ke4 dari absorban , tetapi mengalami penurunan/hilang kembali setelah kompos matang (minggu ke6) dengan absorban.354. Pada bilangan gelombang (568177)cm 1 terdapat rangkaian OH hidrogen dan gugus C=O dari fenol, anhidrida siklik dan anhidrida campuran, pada bilangan gelombang 318 cm 1 gugusgugus fungsional tersebut timbul setelah bahan dikomposkan dan absorbannya terus meningkat sampai kompos matang dari Pada bilangan gelombang (177145)cm 1 terdapat rangkaian gugus C=O (amida I, anhidrida siklik dan campuran, fenol, karboksil, karbonil ketonik), gugus C=C (olefenik, aromatik, aromatik multinuklir), rangkaian antisimetris COO dan intisimetri COO, getaran gugus karboksil COOH, rangkaian CC; COH; COC 37

11 sebagai ciri khas sambungan glukosida bahan polimer dan ketidakmurnian senyawa humat, dan getaran OCH 3, pada bilangan gelombang 145 cm 1 gugusgugus fungsional tersebut mengalami penurunan pada pengomposan minggu ke dari absorban Sedangkan pada minggu ke4 gugusgugus fungsional tersebut meningkat pada absorban.7968 tetapi menurun kembali sampai minggu ke6 pada nilai absorban cm cm cm 1 3 cm 1 95 cm cm 1 Campuran Mentah Campuran Minggu ke Campuran Minggu ke4 Campuran Minggu ke6 Gambar 1. Kurva FTIR Campuran Hasil analisis FTIR kompos campuran (Gambar 1) terlihat bahwa pada bilangan gelombang (3753)cm 1 terdapat rangkaian gugus hidroksil (OHfenolik dan OHalkoholik), gugus amina (NH 3 ). Gugusgugus fungsional tersebut dapat dilihat pada bilangan gelombang 3318 cm 1 yang mengalami peningkatan pada minggu ke dari absorban.9.336, Walaupun pada minggu ke3 terjadi penurunan pada nilai absorban., tetapi gugus OH dan NH tersebut meningkat kembali pada minggu ke6 dengan nilai absorban.39. Pada bilangan gelombang 95 cm 1 terdapat rangkaian gugus C=O (amida I, anhidrida siklik dan campuran, fenol, karboksil, karbonil ketonik), gugus C=C (olefenik, aromatik, aromatik multinuklir), rangkaian antisimetris COO dan intisimetri COO, getaran gugus karboksil COOH, yang mengalami penurunan pada minggu ke dan ke4 dari absorban dan meningkat kembali 38

12 sampai kompos matang (minggu ke6) pada absorban 191. Pada bilangan gelombang 168 cm 1 terdapat rangkaian CC; COH; COC sebagai ciri khas sambungan glukosida bahan polimer dan ketidakmurnian senyawa humat, getaran OCH 3 dan getaran CH aromatik. Gugusgugus fungsional ini meningkat setelah dikomposkan, walaupun sempat turun pada minggu ke3 yaitu dari absorban tetapi setelah minggu ke6 gugusgugus fungsionsl tersebut meningkat kembali sampai absorban.563. Berdasarkan penjelasan di atas dapat disimpulkan bahwa pada umumnya kurva FTIR menunjukkan pola perubahan dan keterkaitan gugus fungsional yang hampir sama pada tiap bahan selama proses pengomposan, tetapi memiliki absorban yang berbeda pada umur pengomposan. Pada kompos jerami padi dan sampah sayuran, gugusgugus fungsional menurun setelah kompos matang (minggu ke6) bila dilihat berdasarkan nilai absorbannya. matang (minggu ke6) dari bahan kaliandra menunjukkan absorban yang tinggi pada bilangan gelombang 168 cm 1, dimana pada bilangan gelombang tersebut sebagai ciri khas sambungan glukosida bahan polimer dan ketidakmurnian dalam senyawa humat. Sedangkan pada kompos campuran (minggu ke6), terjadi peningkatan gugusgugus fungsional yang ada pada bilangan gelombang 3318 cm 1 dan 168 cm 1 walaupun nilai absorbannya lebih kecil daripada absorban pada kompos kaliandra. 39