PENGARUH PENAMBAHAN NITROGEN DAN SULFUR PADA ENSILASE JERAMI UBI JALAR (Ipomea batatas L.) TERHADAP KONSENTRASI NH 3 DAN VFA (IN VITRO)

Transkripsi

1 PENGARUH PENAMBAHAN NITROGEN DAN SULFUR PADA ENSILASE JERAMI UBI JALAR (Ipomea batatas L.) TERHADAP KONSENTRASI NH 3 DAN VFA (IN VITRO) THE EFFECT OF NITROGEN AND SULPHUR ADDITION ON SWEET POTATO (Ipomea batatas L.) ROUGHAGE ENSILAGE TO NH 3 AND VFA (IN VITRO) Nidya Oktarini*, Tidi Dhalika**, Atun Budiman** Fakultas Peternakan Universitas Padjadjaran, Jalan Raya Bandung Sumedang KM 21 Sumedang * Alumni Fakultas Peternakan Universitas Padjadjaran Tahun 2015 ** Staf Pengajar Fakultas Peternakan Universitas Padjadjaran nidyaokt@gmail.com Abstrak Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan nitrogen dan sulfur pada ensilase jerami ubi jalar terhadap konsentrasi NH 3 dan VFA (in vitro) dan mengetahui persentase penambahan nitrogen dan sulfur yang menghasilkan konsentrasi NH 3 dan VFA (in vitro) paling tinggi. Penelitian dilakukan dengan metode eksperimental menggunakan rancangan rancangan acak lengkap. Perlakuan yang diuji adalah P0= ensilase jerami ubi jalar dengan penambahan 3% molases, 0% nitogen dan 0% sulfur, P1= ensilase jerami ubi jalar dengan penambahan 3% molases, 1% nitogen dan 0,075% sulfur, P2= ensilase jerami ubi jalar dengan penambahan 3% molases, 2% nitogen dan 0,15% sulfur, P3= ensilase jerami ubi jalar dengan penambahan 3% molases, 3% nitrogen dan 0,225% sulfur. Setiap perlakuan diulang sebanyak 5 kali. Peubah yang diamati dalam penelitian ini adalah konsentrasi NH 3 dan VFA silase jerami ubi jalar. Hasil penelitian menunjukkan adanya pengaruh penambahan nitrogen dan sulfur pada ensilase jerami ubi jalar sehingga perbedaan taraf penambahan nitrogen dan sulfur yang semakin tinggi menghasilkan konsentrasi NH 3 dan VFA yang semakin tinggi pula. Kesimpulan dari penelitian ini adalah penambahan sumber nitrogen 3% dan sulfur 0,225% pada ensilase jerami ubi jalar memberikan pengaruh terhadap peningkatan konsentrasi Amonia (NH 3 ) dan asam lemak terbang (VFA) secara in vitro dan penambahan nitrogen 3% dan sulfur 0,225% menghasilkan konsentrasi NH 3 (8,65 mm) dan VFA (135,4 mm) (in vitro) paling tinggi. Kata kunci : Ensilase, NH 3, VFA, Jerami Ubi Jalar. Abstract The aim of study is to determine the effect of nitrogen and sulphur addition on sweet potato (Ipomea batatas L.) roughage ensilage to NH 3 and VFA concentration (in vitro) and knowing the percentage of nitrogen and sulphur additions to the concentration of NH3 and VFA (in vitro) highest. Research used experimental methods with completely randomized design. There are four treatments namely P0= sweet potato roughage ensilage with 3% molasses, 0% nitogen and 0% sulphur, P1= sweet potato roughage ensilage with 3% molasses, 1% nitogen and 0,075% sulphur, P2= sweet potato roughage ensilage with 3% molasses, 2% nitogen and 0,15% sulphur, P3= sweet potato roughage ensilage with 3% molasses, 3% nitrogen and 0,225% sulphur. Each treatment was repeated five times. The variables measured were NH 3 and VFA concentration on sweet potato roughage silage. The results showed the effect of nitrogen and sulphur in the sweet potato roughage ensilage so that differences in the level of the addition of nitrogen and sulphur which produces higher concentrations of NH 3 and VFA are also high. The result of the research showed that addition of nitrogen up to 3% and sulphur up to 0.225% at ensilase roughage sweet potato to give effect to an increase in the concentration of ammonia (NH3) and volatile fatty acids (VFA) in vitro and adding 3% nitrogen and sulfur 0.225% NH 3 concentration produce (8.65 mm) and VFA (135.4 mm) (in vitro) the highest. Keywords: Ensilage, NH 3, VFA, Sweet Potato Roughage.

2 PENDAHULUAN Keberhasilan usaha peternakan akan tercapai bila mendapat dukungan pemenuhan pakan yang kualitas dan kuantitasnya terjamin. Pakan menjadi salah satu faktor penentu dalam usaha peternakan, baik terhadap produktivitas ternak, kualitas produk peternakan, maupun keuntungan usaha, sehingga pakan dapat dinyatakan sebagai faktor dominan yang mempengaruhi efisiensi dan kesuksesan usaha peternakan. Pemenuhan pakan khususnya ruminansia membutuhkan hijauan dengan ketersediaan dalam jumlah banyak karena pada ternak ruminansia hijauan merupakan pakan utama. Salah satu sumber hijauan untuk memenuhi kebutuhan tersebut adalah jerami ubi jalar. Ketersedian ubi jalar di Jawa Barat setiap tahun mengalami peningkatan, pada tahun 2011 produksinya mencapai ton, tahun 2012 produksinya mencapai ton, dan tahun 2013 produksinya sebanyak ton (BPS,2014). Ketersediaan ubi jalar tidak kontinyu sepanjang tahun, pada saat tertentu dapat tersedia dalam jumlah melimpah, hal ini disebabkan serentaknya waktu panen yang mengakibatkan ketersediaan ubi jalar melimpah dan karena termasuk bahan dengan kandungan air tinggi, pakan menjadi mudah rusak. Berdasarkan keadaan tersebut diperlukan pengolahan pada jerami ubi jalar, melalui pengawetan. Penambahan nitrogen dan sulfur pada ensilase jerami ubi jalar dapat meningkatkan aktivitas dan pertumbuhan mikroba dalam proses ensilase. Dinamika proses ensilase yang melibatkan mikroba dan substrat berupa zat makanan akan menghasilkan produk metabolit seperti asam laktat yang berfungsi untuk menekan pertumbuhan bakteri pembusuk yang tidak diharapkan ada pada produk silase. Produk metabolit ini yang terdapat dalam silase, bila dijadikan pakan ruminansia, diharapkan mempunyai pengaruh positif untuk perkembangan mikroba rumen. Salah satu pengaruh tersebut selama proses fermentasi dalam rumen diharapkan meningkatkan konsentrasi NH 3 dan VFA sebagai hasil fermentasi protein dan karbohidrat. Pengujian pakan tunggal dapat dilakukan dengan menggunakan metoda in vitro, metode ini lebih tepat digunakan dibandingkan dengan metode in vivo terutama jika zat makanan yang terkandung dalam bahan pakan tidak mencukupi kebutuhan ternak. In vitro

3 merupakan simulasi proses pencernaan pada tubuh ternak dengan biaya yang relatif lebih murah dan mudah dengan mendapatkan nilai manfaat suatu bahan pakan melalui penentuan fermentabilitasnya dalam rumen berdasarkan indicator nilai produksi NH 3 dan VFA. Berdasarkan uraian tersebut, maka penulis tertarik melakukan penelitian tentang pengaruh penambahan nitrogen dan sulfur pada ensilase jerami ubi jalar ( Ipomoea batatas L.) terhadap konsentrasi NH 3 dan VFA (in vitro). BAHAN DAN METODE PENELITIAN Percobaan dilaksanakan dengan metode eksperimental menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 4 perlakuan dan 5 ulangan. Perlakuan yang dianalisis adalah taraf penambahan nitrogen (N) dan sulfur (S) pada proses ensilase jerami ubi jalar. Adapun susunan perlakuan yang dilakukan dalam penelitian ini yaitu P0 = ensilase jerami ubi jalar dengan penambahan 3% molases, 0% nitrogen dan 0% sulfur ; P1 = ensilase jerami ubi jalar dengan penambahan 3% molases, 1% nitrogen dan 0,075% sulfur ; P2 = ensilase jerami ubi jalar dengan penambahan 3% molases, 2% nitrogen dan 0,15% sulfur ; P3 = ensilase jerami ubi jalar dengan penambahan 3% molases, 3% nitrogen dan 0,225% sulfur. Untuk melihat pengaruh perlakuan, dilakukan analisis ragam dan untuk melihat perbedaan antar perlakuan, dilakukan uji jarak berganda Duncan. Prosedur kerja yang telah dilakukan pada penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Pembuatan Silase Jerami Ubi Jalar selama 21 hari 2. Pengambilan sampel untuk uji In vitro 3. Pembuatan larutan saliva buatan (Larutan Mc. Dougall) 4. Uji In vitro dengan lama inkubasi selama 3 jam dan dilakukan pengocokan secara kontinyu setiap 30 menit sekali. 5. Setelah tiga jam tabung fermentor dibuka dan ditetesi HgCl 2 jenuh guna mensterilkan mikroba. Tabung kemudian disentrifuge dengan kecepatan 3000 rpm selama 20 menit. Bagian yang cair (supernatan) diambil untuk digunakan analisis VFA dan NH 3.

4 HASIL DAN PEMBAHASAN Pengaruh Perlakuan terhadap Konsentrasi NH 3 Berdasarkan hasil pengamatan pada konsentrasi NH 3, didapatkan hasil sebagai berikut. Tabel 1. Konsentrasi NH 3 Silase Jerami Ubi Jalar Ulangan Perlakuan P0 P1 P2 P3...mM ,20 6,35 8,05 8,60 2 5,90 6,65 7,95 8,65 3 6,35 6,40 7,60 8,45 4 5,95 6,90 7,90 8,5 5 6,35 6,90 7,95 9,05 Rata-rata 6,15 6,64 7,89 8,65 Keterangan : P0 = ensilase jerami ubi jalar dengan penambahan 3% molases, 0% nitrogen dan 0% sulfur P1 = ensilase jerami ubi jalar dengan penambahan 3% molases, 1% nitrogen dan 0,075% sulfur P2 = ensilase jerami ubi jalar dengan penambahan 3% molases, 2% nitrogen dan 0,15% sulfur P3 = ensilase jerami ubi jalar dengan penambahan 3% molases, 3% nitrogen dan 0,225% sulfur Berdasarkan data yang diperoleh pada Tabel 1 ensilase jerami ubi jalar menghasilkan konsentrasi NH 3 dengan kisaran rata-rata antara 6,15 mm 8,65 mm. Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa perlakuan memberikan pengaruh berbeda nyata ( P 0,05 ) terhadap konsentrasi NH 3 ensilase jerami ubi jalar. Hal tersebut menunjukkan bahwa perlakuan tanpa pemberian nitrogen dan sulfur menghasilkan NH 3 yang rendah dibandingkan NH 3 yang terus meningkat seiring dengan perlakuan penambahan nitrogen dan sulfur yang terus meningkat. Sutardi (1980), menyatakan bahwa kadar amonia dalam cairan rumen berkisar antara 4-12 mm. Hal ini menunjukkan bahwa penambahan nitrogen dan sulfur pada ensilase jerami ubi jalar dengan berbagai taraf penggunaan pada penelitian ini memberikan pengaruh terhadap peningkatan konsentrasi NH 3 dan mampu menghasilkan silase jerami ubi jalar dengan kualitas baik dari segi fermentabilitasnya. Peningkatan NH 3 ini disebabkan oleh peningkatan taraf pemberian nitrogen dan terdapat protein dalam pakan yang mudah larut, sehingga mudah difermentasi menjadi NH 3. Kondisi ini dapat menyebabkan jumlah bakteri proteolitik seperti Bacteroides ruminocola, Selemonas ruminantium meningkat. Bakteri proteolitik merupakan

5 bakteri yang mempunyai kemampuan untuk memecah protein, asam amino dan peptide lain menjadi amonia (Orskov, 1982) Untuk mengetahui perbedaan antar perlakuan, maka dilakukan analisis jarak berganda Duncan pada Tabel 2. Tabel 2. Analisis Jarak Berganda Duncan Konsentrasi NH 3 Perlakuan Rataan Signifikasi (0,05) mm P0 6,15 a P1 6,64 b P2 7,89 c P3 8,65 d Keterangan : Huruf yang berbeda pada kolom signifikasi menunjukkan berbeda nyata. Berdasarkan data pada Tabel 2 menunjukkan bahwa kombinasi penambahan nitrogen dan sulfur yang menghasilkan konsentrasi NH 3 paling tinggi diperoleh pada perlakuan empat dengan 3% nitrogen dan 0,225% sulfur. Perlakuan P0 sampai dengan P3 terdapat perbedaan konsentrasi NH 3. Berdasarkan konsentrasi NH 3 yang diperoleh pada setiap perlakuan dapat diketahui bahwa penggunaan nitrogen dan sulfur dalam ensilase jerami ubi jalar memberikan pengaruh terhadap peningkatan konsentrasi NH 3. Perlakuan dengan tanpa menambahkan sumber nitrogen dan sulfur mengasilkan NH 3 yang rendah, hal ini disebabkan karena sebagian besar sumber nitrogen tidak didegradasi menjadi NH 3 oleh mikroba rumen, tetapi digunakan untuk pertumbuhan mikroba rumen yang didukung oleh ketersediaan nitrogen dan sulfur yang mencukupi kebutuhan mikroba. Sesuai dengan pendapat Soebarinoto dkk. (1991), aditif yang diberikan telah dimanfaatkan oleh mikroba rumen sebagai sumber N untuk sintesis protein mikroba. NH 3 yang tinggi dipengaruhi oleh tingkat kelarutan protein dalam pakan tersebut, semakin tinggi kelarutan protein dari suatu bahan, maka protein tersebut semakin mudah didegradasi di dalam rumen. Selanjutnya dijelaskan oleh Sutardi (1979), bahwa mutu protein pada bahan pakan sangat beragam kelarutannya dan berbeda kemampuannya dalam menghasilkan NH 3 bagi mikroba rumen dan berbeda potensinya dalam menyediakan protein

6 yang lolos dari degradasi dalam rumen, kepekaannya terhadap protease pasca rumen dan nilai hayatinya. Semakin tinggi NH 3 dalam rumen, mengindikasikan terdapat protein yang mudah larut sehingga dapat dicerna dengan baik. Produksi NH 3 dipengaruhi oleh beberapa faktor, menurut Wohlt dkk. (1976) produksi NH 3 dipengaruhi oleh waktu setelah makan dan umumnya produksi maksimum dicapai pada 2-4 jam setelah pemberian pakan yang bergantung kepada sumber protein yang digunakan dan mudah tidaknya protein tersebut didegradasi. Pengaruh Perlakuan terhadap Konsentrasi VFA Berdasarkan hasil pengamatan pada konsentrasi VFA, didapatkan hasil sebagai berikut. Tabel 3. Konsentrasi VFA Silase Jerami Ubi Jalar Ulangan Perlakuan P0 P1 P2 P3..mM Rata-rata 97,6 110,2 126,6 135,4 Keterangan : P0 = ensilase jerami ubi jalar dengan penambahan 3% molases, 0% nitrogen dan 0% sulfur P1 = ensilase jerami ubi jalar dengan penambahan 3% molases, 1% nitrogen dan 0,075% sulfur P2 = ensilase jerami ubi jalar dengan penambahan 3% molases, 2% nitrogen dan 0,15% sulfur P3 = ensilase jerami ubi jalar dengan penambahan 3% molases, 3% nitrogen dan 0,225% sulfur Berdasarkan Tabel 3 dapat diketahui bahwa konsentrasi VFA yang dihasilkan berkisar antara 97, mm. Hasil analisis statistik menggunakan analisis ragam menunjukkan bahwa perlakuan memberikan pengaruh berbeda nyata ( P 0,05 ) terhadap konsentrasi VFA ensilase jerami ubi jalar. VFA yang dihasilkan dari masing-masing perlakuan masih dalam kisaran normal. Hal ini sesuai dengan pernyataan Sutardi (1980), bahwa kadar VFA yang dibutuhkan untuk menunjang pertumbuhan mikroba rumen berkisar mm. Hasil penelitian menunjukkan bahwa taraf penambahan nitrogen dan sulfur pada ensilase jerami ubi jalar memberikan pengaruh berbeda nyata terhadap peningkatan

7 konsentrasi VFA. Peningkatan konsentrasi VFA disebabkan oleh terjadinya perombakan karbohidrat pada saat ensilase berlangsung menjadi gula dan pati yang mudah dicerna sehingga pada saat tiga jam inkubasi menghasilkan VFA dengan kisaran 97, mm. Untuk mengetahui perbedaan antar perlakuan, maka dilakukan analisis jarak berganda Duncan seperti dicantumkan pada Tabel 4. Tabel 4. Analisis Jarak Berganda Duncan Konsentrasi VFA Perlakuan Rataan Signifikasi (0,05) mm P0 97,60 a P1 110,20 b P2 126,60 c P3 135,40 d Keterangan : Huruf yang berbeda pada kolom signifikasi menunjukkan berbeda nyata. Berdasarkan hasil pada Tabel 4 menunjukkan bahwa pengaruh penambahan nitrogen dan sulfur yang menghasilkan konsentrasi VFA paling tinggi diperoleh pada perlakuan dengan 3% nitrogen dan 0,225% sulfur. Berdasarkan konsentrasi VFA pada setiap perlakuan dapat diketahui bahwa penggunaan nitrogen dan sulfur dalam ensilase jerami ubi jalar memberikan pengaruh terhadap peningkatan konsentrasi VFA. Perlakuan penambahan nitrogen dan sulfur menunjukan peningkatan konsentrasi VFA dalam rumen, hal ini dikarenakan pada saat ensilase berlangsung terjadi perombakan gula dan pati, peningkatan gula dalam pakan ini dipengaruhi pula dengan perbedaan penambahan nitrogen dan sulfur, semakin tinggi taraf pemberian sumber nitrogen dan sulfur semakin meningkatnya perombakan makanan oleh mikroba menjadi gula sederhana, sehingga dapat menghasilkan VFA yang tinggi. Imbangan yang tepat akan mempengaruhi kerja mikroba selama ensilase berlangsung untuk sintesis protein mikrobial, sehingga dapat mempengaruhi fermentasi dan meningkatkan kecernaan silase jerami ubi jalar. Nitrogen digunakan oleh mikroba rumen untuk sintesis asam amino yang kemudian dimanfaatkan sebagai penyusun sel untuk pertumbuhan mikroba, sedangkan sulfur digunakan untuk sintesis asam amino yang memiliki gugus sulfat seperti methionin, sistein dan sistin. (Bird, 1973).

8 Terpenuhinya kebutuhan nitrogen dan sulfur yang berfungsi dalam pembentukan sel dan metabolit bakteri ensilase menyebabkan pertumbuhan dan perkembahangan bakteri menjadi optimal, sehingga populasi bakteri dalam proses ensilase menjadi seimbang, bakteri pada proses ensilase menghasilkan asam laktat yang menyebabkan terjadinya proses pelonggaran ikatan lignoselulosa dan lignohemiselulosa pada substrat jerami ubi jalar dan mengubah karbohidrat dalam bentuk kompleks menjadi gula sederhana. Sehingga produksi VFA meningkat karena selulosa, hemiselulosa dan gula sederhana lebih mudah didegradasi oleh mikroba rumen. (Ensminger, dkk.,1990). Konsentrasi VFA sangat dipengaruhi oleh jenis pakan, VFA yang tinggi menunjukkan pakan tersebut mudah difermentasi oleh mikroba rumen. Tingginya konsentrasi VFA dipengaruhi oleh adanya perbedaan kandungan karbohidrat dari hijauan pakan, selain itu adanya peningkatan mikroba dapat meningkatkan aktivitas fermentasi sehingga mempengaruhi konsentrasi VFA. KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitan dan pembahasan, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : (1) Penambahan sumber nitrogen dan sulfur sampai 3% dan 0,225% pada ensilase jerami ubi jalar memberikan pengaruh terhadap peningkatan konsentrasi amonia (NH 3 ) dan asam lemak terbang (VFA) secara in vitro. (2) Penambahan nitrogen 3% dan sulfur 0,225% menghasilkan konsentrasi NH 3 (8,65 DAFTAR PUSTAKA mm) dan VFA (135,4 mm) in vitro paling tinggi. Badan Pusat Statistik Luas Panen, Produktivitas dan Produksi Tanaman Pangan Ubi Jalar di Indonesia. [Online]. Tersedia pada http.// (diakses 03 Desember 2014). Bird, P.R Sulphur Metabolism and Excretion Studies in Ruminant. Aust. J. biol. Sci. 25: Ensminger, M. E., J. E. Oldfield, and W. W. Hineman Feed and Nutrition. 2nd Edition. The Ensminger Publishing Company, California. Orskov, E. R Protein Nutrition in Ruminant.Academic Press. New York. Soebarinoto, S. Chuzami, dan Mashudi Ilmu Gizi Ruminansia. Universitas Brawijaya, Malang

9 Sutardi, T Ketahanan Protein Bahan Makanan terhadap Degradasi oleh Mikroba Rumen dan Manfaatnya Bagi Peningkatan Produktivitas Ternak. Prosiding Seminar Penelitian dan Penunjang Peternakan, LPP. Bogor. Buku 2. Hal Sutardi, T Landasan Ilmu Nutrisi, Jilid I. Departemen Ilmu Makanan Ternak. Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor, Bogor. Wohlt, J. E., J. H. Clark, and F. S. Balaisdell Effects of Sampling Location, Time and Method onconcentration of Ammonia Nitrogen in Rumen Fluid. J. Dairy Sci. 59 (3):459-64