I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang 1. Sludge Hasil Samping Instalasi Biogas Kotoran Sapi Pergeseran dari sistem beternak ektensif menjadi intensif berdampak pada permasalahan limbah, baik yang berupa limbah padat dan cair yang menimbulkan pencemaran air dan udara. Pengelolaan limbah peternakan sapi yang selama ini umum dilakukan adalah pemanfaatan langsung sebagai pupuk yang sering disebut pupuk kandang. Menurut Hardjowigeno (1989) pu puk kandang mempunyai kandungan hara yang tidak terlalu tinggi akan tetapi memiliki keistimewaan yaitu dapat memperbaiki sifat-sifat tanah seperti permeabilitas tanah, porositas tanah, daya menahan air dan kation-kation tanah. Berdasarkan kondisi tersebut, maka perlu adanya teknologi tepat guna yang dapat memanfaatkan limbah kotoran sapi tidak hanya sebagai pupuk kandang saja tetapi mempunyai nilai tambah dan sekaligus dapat mengurangi pencemaran terhadap lingkungan. Salah satu usaha yang dilakukan untuk meningkatkan nilai tambah dari kotoran sapi adalah dengan memanfaatkannya sebagai bahan baku pembuatan biogas. Prinsip pembuatan biogas adalah adanya dekomposisi bahan organik secara anaerobik (tertutup dari udara bebas) untuk menghasilkan gas yang sebagian besar adalah gas metan (yang memiliki sifat mudah terba kar) dan karbon dioksida (Fahri, 2007). Menurut Windyasmara dkk. (2012) biogas yang berasal dari campuran kotoran sapi 670 g dan air 1330 ml akan menghasilkan 84,01 ml biogas. Hasil tersebut diambil dari kondisi digester diletakkan pada suhu lingkungan selama 1
2 10 sampai 40 hari. Selain menghasilkan gas-gas mudah terbakar ( combustible gasses) yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi terbarukan, instalasi biogas juga menghasilkan limbah padat dan cair berupa sludge. Sludge yang keluar dari instalasi biogas berupa padatan dan cairan. Sludge padat dapat diolah menjadi kompos dengan cara dijemur dan dikemas sehingga dapat disimpan dalam waktu yang lama. Sludge cair dapat dimanfaatkan sebagai pupuk organik cair. Sludge mempunyai kandungan hara yang sama dengan pupuk organik yang telah matang sebagaimana halnya kompos. Oleh karena itu sludge dapat langsung digunakan untuk memupuk tanaman. Menurut Suzuki dkk. (2001) sludge yang berasal dari biogas sangat baik untuk dijadikan pupuk karena mengandung berbagai macam unsur yang dibutuhkan oleh tumbuhan seperti N, P, Mg, Ca, K, Cu dan Zn. Kandungan unsur hara dalam sludge hasil pembuatan biogas terbilang lengkap tetapi jumlahnya sedikit sehingga perlu ditingkatkan kandungan haranya dengan penambahan bahan lain. Bahan-bahan yang dapat ditambahakan adalah bahan yang mengandung unsur hara yang cukup seperti darah sapi. Darah sapi yang dihasilkan RPH (Rumah Potong Hewan) m erupakan limbah yang masih memiliki nilai ekonomis yang cukup tinggi apabila diolah menjadi pakan ternak atau pupuk tanaman. Hal tersebut dikarenakan darah sapi limbah RPH mengandung energi, protein, lemak, fosfor, dan zat besi yang cukup (Kementrian Kesehatan RI, 2012).
3 2. Bioprotektan Kegagalan budidaya tanaman disamping disebabkan tanaman kekurangan hara juga disebabkan oleh penyakit, salah satunya yang disebabkan oleh jamur. Penyakit yang disebabkan jamur ini sulit dikendalikan apabila sudah menyerang tanaman. Langkah pengendalian yang terbaik yaitu dengan pencegahan. Pencegahan penyakit tanaman menggunakan pestisida sintetik ternyata membawa dampak negatif terhadap lingkungan berupa residu racun pestisida. Penggunaan pestisida organik dapat menjadi salah satu solusi. Akan tetapi aplikasi pestisida organik ini juga mempunyai kendala yaitu: a. Tidak tersedianya bahan secara berkesinambungan dalam jumlah yang memadai saat diperlukan. b. Frekuensi penggunaan yang tinggi karena sifatnya yang mudah terurai di alam sehingga memerlukan aplikasi yang lebih sering (Suryana, 2008). Solusi pencegahan (proteksi) peny akit tanaman menggunakan agen pengendali hayati atau bioprotektan menjadi langkah yang paling bijaksana dalam pengendalian penyakit tanaman. Pencegahan penyakit menggunakan agen pengendali hayati atau bioprotektan selain murah dan mudah didapat, penggunakan yang berlebihan tidak membahayakan manusia. Karena bahannya berupa bahan hayati maka keberlanjutan bahan ini dapat terjamin. Agen pengendali hayati yang digunakan salah satu diantaranya adalah bakteri. Untuk memperbanyak bakteri tersebut diperlukan media biakan. Media biakan yang paling mudah digunakan adalah Nutrien Broth. Akan tetapi media
4 Nutrien Broth mahal harganya sehingga perlu dicari media biakan alternatif. Salah satu media biakan alternatif untuk bakteri adalah sludge cair. Kandungan unsur hara dalam sludge hasil pembuatan biogas terbilang lengkap tetapi jumlahnya sedikit sehingga perlu ditingkatkan kandungan dengan penambahan bahan lain. Bahanbahan yang dapat ditambahakan adalah bahan yang mengandung nutrisi yang cukup bagi pertumbuhan bakteri. Bahan tersebut terutama yang mengandung protein sebagai sumber nitrogen untuk mendukung pertumbuhannya, disamping itu diharapkan bahan tersebut juga mengandung zat besi (Fe). Zat besi sangat penting keberadaannya didalam media pengembang karena mempunyai fungsi utama dalam metabolisme energi mikroorganisme aerobik dan semi aerobik (Sarsito dkk., 2008). Oleh karena itu zat besi dapat digunakan oleh mikroorganisme untuk menjaga virulensinya (Fensionita dkk., 2009). Salah satu bahan yang dapat digunakan sebagai bahan tambahan sludge cair yang digunakan sebagai media pengembang alternatif adalah darah sapi. Darah sapi yang dihasilkan RPH merupakan limbah yang masih memiliki nilai ekonomis yang cukup tinggi apabila diolah menjadi bahan tambahan sebagai sumber nitrogen pupuk tanaman maupun sebagai bahan pengembang bakteri. Hal tersebut dikarenakan darah sapi limbah RPH disamping mengandung energi, lemak, fosfor, juga mengandung protein yang cukup. Disamping itu darah sapi limbah RPH juga mengandung zat besi yang cukup (Kementrian Kesehatan RI, 2012). Sludge cair yang telah ditambah darah sapi limbah RPH ini disamping dapat digunakan sebagai pupuk cair juga digunakan sebagai bahan media biakan alternatif bakteri. Salah satu bakteri yang di gunakan adalah Pseodomonas fluorescens.
5 Bakteri Pseodomonas fluorescens adalah bakteri yang dimanfaatkan untuk agen pengendali hayati yang dapat menekan penyakit terutama yang disebabkan oleh jamur. Menurut Fensionita dkk. (2009) Pseodomonas fluorescens dapat menjadi agen antagonis terhadap penyakit Fusarium oxysporum. Kemampuan Pseodomonas fluorescens menekan populasi patogen diartikan dengan kemampuan untuk melindungi akar dari infeksi pathogen tanah dengan cara mengkolonisasi permukaan akar, menghasilkan senyawa kimia seperti hydrogen sianida, siderofor dan antibiotik serta kompetisi ruang dan nutrisi terutama unsur Fe (Sarsito dkk., 2009). Dari latar belakang yang sudah diuraikan di atas, dilakukan penelitian ini untuk mendukung studi pemanfaatan sludge cair hasil samping biogas kotoran sapi yang sebagai pupuk cair sekaligus sebagai bioprotektan Pseodomonas fluorescens. B. Rumusan Masalah 1. Apakah terdapat pengaruh konsentrasi darah sapi limbah RPH terhadap kandungan N, P, dan K pada sludge cairhasil samping instalasi biogas? 2. Apakah terdapat pengaruh konsentrasi darah sapi limbah RPH terhadap kecepatan pertumbuhan populasi koloni bakteri Pseudomonas fluorescens? 3. Apakah bakteri Pseudomonas fluorescens pada media biakan sludge cair yang diperkaya darah sapi limbah RPH mempunyai kemampuan mengendalikan patogen tanaman (jamur Fusarium oxysporum) secara in vitro dan in vivo di greenhouse?
6 C. Keaslian Penelitian Penelitian-penelitian sebelumnya, peneliti menggunakan sludge cair sebagai pupuk cair dengan penambahan bahan-bahan organik lainnya untuk meningkatkan konsentrasi kualitas haranya sebagai pupuk cair. 1. Menurut penelitian Oman (2003) menyatakan bahwa cairan sludge yang ditambah urine sebesar 2, 4, 6 l dalam 20 l sludge dapat meningkatkan kandungan N total pupuk cair yang dihasilkan secara sangat nyata. 2. Menurut penelitian Capah (2006) dengan penambahan tepung darah sapi sebesar 2% dan tepung tulang ayam sebesar 4 % menghasilkan kandungan nitrogen dan pospor yang lebih baik. Sedangkan media alternatif untuk media biakan bakteri Pseodomonas fluorescens penelitian-penelitian terdahulu peneliti menggunakan bahan- bahan seperti: 1. Menurut Kartika (2011) kaldu dari campuran keongmas (Pomacea canaliculata) dan terasi rebon merupakan media yang baik untuk perbanyakan bakteri Pseodomonas fluorescens. 2. Menurut Giyanto (2007) l imbah air kelapa, limbah tahu dan limbah perikanan pada berbagai jenis komposisi memberikan hasil yang baik sebagai media biakan bagi Pseudomonas fluoresens. Saat ini peneliti menggunakan suldge cair hasil samping biogas kotoran sapi sebagai bahan pupuk cair yang diperkaya darah sapi limbah RPH sekaligus sebagai
7 bahan media biakan bakteri Psedomonas flurescens sehingga didapat hasil pupuk cair sekaligus sebagai bio protektan. D. Tujuan Penelitian 1. Mempelajari pengaruh darah sapi limbah RPH terhadap kandungan N, P dan K sludge cair hasil samping instalasi biogas. 2. Mempelajari pengaruh konsentrasi darah sapi limbah RPH terhadap kecepatan pertumbuhan populasi koloni bakteri Pseodomonas fluorescens. 3. Mengetahui kemampuan bakteri Pseodomonas fluorescens pada media biakan sludge cair yang diperkaya darah sapi limbah RPH dalam mengendalikan patogen tanaman (jamur Fusarium oxysporum) secara in vitro dan in vivo di greenhouse. E. Manfaat Penelitian 1. Mengurangi pencemaran lingkungan yang disebabkan sludge cair yang tidak termanfaatkan. 2. Meningkatkan nilai tambah terhadap sludge sebagai pupuk cair dan bioprotektan yang ramah lingkungan. 3. Membantu melengkapi ( komplemen) pupuk dan penyedia bioprotektan yang praktis untuk petani yang murah, secara berkelanjutan sebagai bagian dari strategi pertanian ramah lingkungan. 4. Dapat mengurangi kebutuhan pupuk anorganik.