DAERAH BERIKLIM TROPIKA BASAH
5 PEMBAHASAN UMUM
Penggunaan kandang ayam broiler sistem tertutup merupakan salah satu jawaban atas beberapa permasalahan yang ditemui pada budidaya ayam broiler yaitu dapat meminimalisir perubahan iklim, dapat dijadikan model peternakan yang ramah lingkungan (Prosser et al. 2011), mampu meminimalisir penyebaran penyakit, mampu meningkatkan produktivitas dan keseragaman bobot badan ayam (Cobb 2010). Biaya produksi untuk budidaya ayam broiler menggunakan kandang sistem tertutup juga lebih rendah ($48.4 cents/kg) dibandingkan dengan menggunakan kandang sistem terbuka yaitu $50.0 cents/kg (Khan 2004). Berdasarkan data yang diperoleh dari hasil penelitian pada beberapa periode menunjukkan bahwa angka kematian ayam broiler pada kandang sistem tertutup lebih rendah (1.3 sampai 2.0%) dibandingkan dengan kandang sistem terbuka yaitu 5 sampai 6% (Ilham dan Iqbal 2011; Indarsih et al. 2010). Perolehan bobot badan ayam broiler pada umur 28 hari untuk kandang sistem tertutup sebesar 1 480 g, lebih tinggi dari bobot badan ayam broiler yang dipelihara pada kandang sistem terbuka yaitu 1 319 g (Azis et al. 2011). Nilai feed conversion ratio (FCR) untuk ayam broiler yang dipelihara pada kandang sistem tertutup selama penelitian juga lebih baik yaitu 1.45 ± 0.17 dibandingkan dengan ayam yang dipelihara pada kandang sistem terbuka yaitu 1.78 sampai 1.90 (Azis et al. 2011).
Meningkatnya performa ayam broiler pada kandang sistem tertutup disebabkan karena bekerjanya sistem ventilasi yang menggunakan kipas dan
cooling pad terutama pada ayam berumur di atas 14 hari, sedangkan pada ayam berumur di bawah 14 hari masih memerlukan pemanas. Bekerjanya sistem pemanas dan cooling pad pada kandang ayam broiler sistem tertutup merupakan upaya menciptakan suhu dan kelembaban relatif yang nyaman untuk ayam broiler berdasarkan umur. Pada kelembaban relatif 60% sampai 70%, suhu kandang yang nyaman untuk ayam broiler pada umur 1, 3, 6, 9 dan 12 hari masing-masing berkisar antara 29 oC sampai 32 oC, 27 oC sampai 30 oC, 25 oC sampai 28 oC, 25 oC sampai 27 oC dan 25 oC sampai 26 oC. Pada ayam broiler berumur di atas 14 hari, suhu kandang yang nyaman berkisar antara 24 oC sampai 25 oC dengan kelembaban 60% sampai 70% (Donald 2009).
Sistem ventilasi pada kandang ayam broiler sistem tertutup juga harus mampu mengatasi fluktuasi lingkungan mikro di luar kandang dan beban panas yang dikeluarkan ayam broiler. Panas yang dikeluarkan ayam broiler dapat meningkat sampai 18 kali dari umur ayam 1 sampai dengan 32 hari sehingga beban panas dalam kandang akibat kenaikan bobot badan ayam cukup tinggi (Cordeau dan Barrington 2010). Pada kandang sistem tertutup, kenaikan panas kandang akibat meningkatnya bobot badan ayam broiler terutama ayam yang sudah berumur lebih dari 14 hari dapat diatasi dengan meningkatkan putaran kipas atau penambahan jumlah kipas yang diaktifkan sehingga laju aliran udara dalam kandang semakin meningkat.
Meningkatnya laju aliran udara dalam kandang merupakan upaya untuk membuang panas dalam kandang secara lebih cepat agar tidak terjadi penumpukan panas yang dapat menyebabkan kenaikan suhu kandang. Manfaat lainnya dari meningkatnya laju aliran udara dalam kandang ayam sistem tertutup adalah semakin cepat membuang gas-gas yang dihasilkan seperti NH3, H2S yang dapat menyebabkan penyakit baik pada ternak maupun pekerja (Kumar dan
Biswar 1982; Martin et al. 2004). Meningkatnya laju aliran udara dalam kandang juga dapat meningkatkan konsumsi pakan, menurunkan konsumsi minum dan meningkatkan bobot badan ayam (Feddes et al. 2003; Dozier et al. 2006; Donald 2009; Donald 2010), menurunkan temperatur kepala, kaki dan rektal ayam broiler (Furlan et al. 2000) dan menurunkan suhu efektif kandang (Cobb 2010).
Sistem ventilasi pada kandang sistem tertutup menggunakan kipas dan
cooling pad dapat menurunkan suhu udara dalam kandang rata-rata sebesar 5.74 oC untuk daerah beriklim sedang (Wang et al. 2008: Dagtekin et al. 2009) dengan laju aliran udara sebesar 1.18 sampai 1.41 m/s. Pada daerah beriklim tropika basah dimana perbedaan suhu udara dalam kandang dengan suhu air di cooling pad
sebesar 4 sampai 5 oC, untuk menurunkan suhu kandang dilakukan dengan meningkatkan laju aliran udara mencapai 1.74 m/s(41.76 m3/det). Kondisi ini mengakibatkan kinerja kipas semakin berat dan sering dijumpai beberapa kipas mati pada saat ayam berumur di atas 22 hari. Kinerja sistem ventilasi pada kandang sistem tertutup di daerah beriklim tropika basah dapat ditingkatkan dengan menurunkan suhu air pada cooling pad sehingga udara yang masuk ke kandang melalui cooling pad bisa lebih rendah. Pada kandang sistem tertutup di daerah beriklim tropika basah, kenaikan panas dalam kandang akibat meningkatnya bobot ayam broiler cukup tinggi. Berdasarkan hasil perhitungan menggunakan persamaan keseimbangan panas, diperoleh kenaikan suhu dalam kandang ayam broiler akibat meningkatnya bobot badan ayam rata-rata sebesar 2.94 oC dari ayam berumur 1 sampai dengan 32 hari. Peningkatan suhu udara dalam kandang ayam broiler sistem tertutup selain diakibatkan oleh peningkatan panas yang dikeluarkan ayam broiler, juga sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan mikro di luar kandang seperti suhu lingkungan dan intensitas radiasi matahari dimana keduanya memiliki nilai yang cukup tinggi di lokasi penelitian (Yani et al. 2007). Semakin rendah suhu material kandang (sekam, plafon, tirai dan dinding) maka perubahan suhu kandang akibat peningkatan bobot badan ayam juga semakin rendah, demikian sebaliknya.
Upaya mengurangi tingginya pengaruh lingkungan mikro luar kandang ke dalam kandang ayam broiler sistem tertutup sudah dilakukan melalui pembangunan kandang yang membujur ke arah barat-timur agar radiasi matahari tidak langsung mengenai tirai (Esmay dan Dixon 1986). Beberapa upaya yang perlu dilakukan untuk menurunkan suhu kandang akibat radiasi matahari dan suhu lingkungan adalah pemilihan bahan atap dan tirai yang memiliki nilai konduktivitas bahan rendah (Gatenby dan Martawijaya 1986; Wathes dan Charles 1994), penanaman pohon di sekitar kandang untuk menaungi kandang dari radiasi matahari langsung, menurunkan suhu air yang masuk ke cooling pad (Wang et al. 2008; Dagtekin et al. 2009) atau pemasangan insulator di bawah atap kandang (North dan Bell 1990) dan pemasangan exhaust fans untuk membuang kelebihan panas pada ruangan antara atap dan plafon.
Selain beban panas dalam kandang, keseragaman suhu dan laju aliran udara dalam kandang juga merupakan faktor penting dalam upaya meningkatkan produktivitas ayam broiler pada kandang sistem tertutup di daerah beriklim tropika basah. Keseragaman suhu dan laju aliran udara dalam kandang dapat membuat ayam broiler menyebar merata di semua posisi kandang sehingga tidak terjadi penumpukan ayam di satu tempat. Berdasarkan hasil analisis menggunakan
yang lebih tinggi berada pada posisi dekat sekam dan plafon. Secara horizontal, suhu udara yang menyebar dalam kandang ayam broiler sistem tertutup memiliki keseragaman yang cukup tinggi dengan koefisien variasi rata-rata sebesar 2.47% dan menghasilkan suhu efektif rata-rata sebesar 19.97 oC sehingga masih nyaman untuk ayam broiler (Pereira dan Naas 2008; Donald 2010). Udara dingin yang masuk melalui cooling pad menyebar ke tengah kandang akibat dihisap oleh kipas dan bergerak ke arah kipas sehingga suhu udara dalam kandang yang lebih tinggi berada pada posisi dekat kipas (outlet).
Model kandang yang dibangun menggunakan CFD untuk menganalisis distribusi suhu udara dalam kandang ayam sistem tertutup memiliki tingkat validasi yang cukup tinggi dengan nilai persentasi deviasi rata-rata sebesar 6.39%, lebih baik dari hasil penelitian Vidal et al. (2008). Kondisi ini menunjukkan bahwa model kandang yang dibangun menggunakan CFD dapat merepresentasikan kondisi kandang yang sesungguhnya karena pendefinisian material kandang dan input boundary condition dalam CFD sudah dilakukan dengan benar.
Peningkatkan keseragaman suhu udara dalam kandang ayam sistem tertutup di daerah beriklim tropika basah perlu dilakukan melalui pengaturan putaran kipas yang seragam, mengaktifkan semua kipas sehingga udara terdistribusi merata, meningkatkan ketebalan tirai dan simulasi bentuk kandang serta posisi peletakan
cooling pad dan kipas. Peningkatan ketebalan tirai dilakukan agar tidak banyak terjadi kehilangan udara dingin yang masuk melalui cooling pad sehingga selain meningkatkan keseragaman, peningkatan ketebalan tirai juga dapat menurunkan suhu udara dalam kandang. Untuk tirai, selain peningkatan ketebalan, perlu juga dilakukan pemilihan warna dan bahan agar radiasi matahari yang mengenai tirai tidak banyak yang diteruskan ke dalam kandang.
Model kandang yang dibangun menggunakan CFD dengan tingkat validasi yang cukup tinggi dapat digunakan untuk menentukan kepadatan ayam broiler dalam kandang sistem tertutup atas dasar beban panas maksimal dalam kandang. Hasil simulasi menggunakan CFD untuk penentuan kepadatan ayam broiler dalam kandang, diperoleh bahwa beban panas maksimum dalam kandang ayam broiler sistem tertutup di daerah beriklim tropika basah adalah sebesar 233.33 kW. Berdasarkan beban panas maksimum dalam kandang tersebut diperoleh kepadatan ayam broiler sebanyak 21 ekor/m2 pada bobot ayam sebesar 1.65 kg (34.65 kg/m2) lebih tinggi dari yang disarankan (North dan Bell 1990; Yardimci dan Kenar 2008; Abudabos et al. 2012). Pada tingkat kepadatan tersebut, suhu efektif dalam kandang ayam broiler sistem tertutup adalah sebesar 24.40 oC yang masih nyaman untuk ayam broiler (Pereira dan Naas 2008; Donald 2010).
Berdasarkan beban panas maksimal dalam kandang ayam dimana masih menghasilkan suhu efektif yang nyaman untuk ayam, dengan luas kandang sebesar 1 000 m2 dapat dipelihara ayam broiler pada umur 22 (penjarangan atau panen awal), 25, 28 dan 32 (panen raya) hari masing-masing sebanyak 27 224, 24 036, 21 935 dan 20 393 ekor. Semakin meningkat umur ayam, jumlah ayam dalam kandang semakin berkurang karena semakin bertambah bobot badan ayam, semakin meningkat panas yang dikeluarkan ayam broiler (Cordeau dan Barrington 2010). Jumlah ayam broiler yang disarankan dari hasil simulasi menggunakan CFD berdasarkan beban panas maksimal kandang, lebih tinggi dari yang sudah dilakukan oleh peternak ayam broiler pada kandang yang diteliti yaitu berkisar
antara 12 000 sampai 16 000 ekor. Penerapan dari hasil simulasi ini perlu memperhatikan adanya penambahan jumlah tempat pakan dan jumlah tempat minum (North dan Bell 1990; Bell dan Weaver 2002; Cobb 2010; Donald 2010).
Jumlah ayam broiler dalam kandang sistem tertutup yang semakin berkurang karena meningkatnya bobot badan (panas kandang meningkat) dapat dijadikan acuan untuk menentukan jumlah ayam broiler yang dapat dipanen setiap harinya. Apabila ayam dipanen setiap hari, maka menghasilkan total bobot badan sebanyak 45 717 kg (paling tinggi) dibandingkan dipanen setiap dua hari (45 476 kg), setiap tiga hari ( 43 515 kg), setiap empat hari (41 588 kg) atau setiap lima hari (44 838 kg). Bobot badan total ayam hasil pemanenan yang biasa dilakukan oleh peternak yaitu pada umur 22 hari (penjarangan) dan panen total (all out) pada umur 32 hari juga menghasilkan total bobot badan lebih rendah (44 028 kg) jika dibandingkan dengan dipanen setiap hari dengan selisih sebesar 1 689 kg.
Selain penentuan jumlah ayam broiler yang dapat dipanen setiap harinya, analisis berdasarkan beban panas maksimal kandang juga dapat dijadikan acuan untuk menentukan luas kandang yang dibutuhkan berdasarkan umur atau bobot badan ayam broiler. Peternak dan industri peternakan umumnya menggunakan satu kandang untuk satu kali periode pemeliharaan sehingga luas kandang yang digunakan kurang efisien karena lebih dari 45% luas kandang tidak digunakan pada 14 hari pertama. Berdasarkan beban panas kandang, pemeliharaan ayam broiler dengan jumlah 27 224 ekor pada kandang tertutup hanya memerlukan luas kandang 248.63 m2 pada ayam berumur 1 sampai 7 dengan hari. Luas kandang yang dibutuhkan untuk pemeliharaan ayam berumur 7 sampai dengan 14 hari adalah 562.52 m2 dan pemeliharaan ayam broiler memerlukan luas kandang sebesar 1 000 m2 pada umur 22 hari. Kebutuhan luas kandang tersebut dapat dijadikan perspektif manajemen pemeliharaan ayam broiler yang biasa dilakukan yaitu dari satu periode menggunakan satu kandang dapat berubah ke periode pemeliharaan berikutnya dengan dua atau tiga kandang. Penerapan dari satu periode pemeliharaan menggunakan dua atau tiga kandang dapat meningkatkan jumlah periode pemeliharaan setiap tahunnya dari 6 sampai 7 kali dalam setahun menjadi 12 sampai 14 kali dalam setahun apabila satu periode pemeliharaan menggunakan dua kandang. Jika satu periode pemeliharaan menggunakan tiga kandang, jumlah periode pemeliharaan dapat meningkat tiga kali yaitu mencapai 18 sampai 21 kali periode pemeliharaan ayam broiler dalam setahun.
Berdasarkan perspektif manajemen perkandangan, produktivitas dan efisiensi pemeliharaan ayam, prinsip-prinsip pindah panas pada kandang ayam sistem tertutup dapat dijadikan acuan untuk menghitung perubahan suhu kandang akibat meningkatnya bobot badan ayam, menganalisis distribusi suhu udara dalam kandang, menentukan tingkat kepadatan ayam, menentukan jadwal pemanenan ayam dan menghitung luas kandang yang dibutuhkan. Kedepannya, prinsip- prinsip pindah panas pada kandang ayam sistem tertutup dapat dikembangkan untuk modifikasi lingkungan mikro kandang, rekayasa material kandang, simulasi bentuk-bentuk kandang sistem tertutup, simulasi kebutuhan volume kandang, manajemen pencahayaan kandang dan penerapan peternakan yang ramah lingkungan. Dengan demikian budidaya ayam broiler dapat dilakukan tidak jauh dari industri pakan dan tempat pemasaran sehingga memudahkan sistem logistik pada usaha peternakan ayam broiler.