EMISI GAS RUMAH KACA YANG DIHASILKAN OLEH
FESES DOMBA LOKAL YANG DIBERI PAKAN
LIMBAH TAUGE DAN OMEGA 3
LUTHFI DWIYANTO
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Emisi Gas Rumah Kaca yang Dihasilkan Oleh Feses Domba Lokal yang Diberi Pakan Limbah Tauge dan Omega 3 adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain disebut dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2015
Luthfi Dwiyanto
RINGKASAN
LUTHFI DWIYANTO. Emisi Gas Rumah Kaca yang Dihasilkan oleh Feses Domba Lokal yang Diberi Pakan Limbah Tauge dan Omega 3. Dibimbing oleh MOHAMAD YAMIN, SALUNDIK dan ANURAGA JAYANEGARA.
Limbah peternakan merupakan salah satu penyebab terjadinya global warming yang menyebabkan perubahan iklim dan cuaca yang ekstrim dipermukaan bumi, perubahan iklim ini disebabkan oleh adanya gas rumah kaca (GRK) seperti CH4, CO2 dan N2O. Gas metana merupakan tipikal GRK (Gas Rumah Kaca) yang diemisi pada sektor pertanian termasuk peternakan, terutama dari ternak ruminansia. Salah satu cara untuk menurunkan emisi gas rumah pada sektor peternakan adalah dengan pemberian pakan. Salah satu pakan yang digunakan untuk mengurangi emisi metana adalah leguminosa, pada penelitian ini digunakan limbah tauge.
Penambahan suplemen berupa lipida juga dilakukan agar dapat menurunkan produksi metan, penambahan lipida sebagai suplemen yang bersumber dari asam-asam lemak tidak jenuh dapat mempengaruhi pola fermentasi yang mengarah pada efisiensi energi (Baldwin, 1983). Asam lemak tidak jenuh dapat menurunkan produksi gas metan (CH4) dan meningkatkan produksi asam propionat, peningkatan proporsi asam propionat dapat meningkatkan efisiensi energi yang menyebabkan penurunan sintesis metan (CH4). Tujuan dari penelitian ini adalah mengidentifikasi pemberian pakan limbah tauge dan omega 3 pada perlakuan yang berbeda dalam memproduksi gas rumah kaca (CH4 dan CO2) dengan menggunakan metode sungkup tertutup.
Ternak yang digunakan untuk penelitian adalah ternak domba lokal yaitu domba Garut dan domba Jonggol, ternak yang digunakan sebanyak 24 ekor ternak yang berusia 1-2 tahun (I1) yang terdiri dari 12 domba Garut dan 12 domba Jonggol, ternak tersebut diberi perlakuan pakan yaitu R40K60 (40% rumput dan 60% konsentrat), LT40K60 (40% limbah tauge dan 60% konsentrat) dan LT40K60O (40% limbah tauge, 60% konsentrat dan ditambahkan omega 3 sebagai supplement). Hasil penelitian menunjukan bahwa kandungan TVS awal sebelum perlakuan lebih besar dibandingkan analisis setelah perlakuan, hal ini menunjukan bahwa TVS dikonversi mejadi gas metana sehingga terjadinya penurunan niali TVS setelah perlakuan. Perlakuan bangsa yang berbeda tidak berpengaruh terhadap Kandungan C/N yang dihasilkan (P>0.05), tetapi pakan yang berbeda berpengaruh nyata (P<0.05) terhadap kandungan C/N yang dihasilkan. Hasil analisis produksi gas sebelum perlakuan dengan menggunakan uji t yaitu tidak ada perbedaan produksi gas yang dihasilkan pada domba Jonggol dan Garut. Produksi gas yang dihasilkan dari feses pada analisis minggu ketiga dan keenam setelah perlakuan tidak dipengaruhi pakan dan bangsa yang berbeda (P>0.05).
SUMMARY
LUTHFI DWIYANTO. Emissions of Greenhouse which Resulted of Local Sheep Faeces Given Feed Mung Bean Sprouts Waste and Omega 3. Supervised by MOHAMAD YAMIN, SALUNDIK and ANURAGA JAYANEGARA.
Livestock waste is one of the causes of global warming that causes climate change and extreme weather on the surface of the earth. Climate change is caused by depletion of ozone layer in the atmosphere caused by greenhouse gases (GHG) such as CH4, CO2 and N2O. Methane gas is a typical GHG (Greenhouse Gas) which emitted in agriculture sector (livestock included), mainly from ruminants. One way to reduce greenhouse gas emissions in the livestock sector is by feeding. One of the feeds used to reduce methane emissions is legume, in this study used sprouts waste.
The addition of supplements in the form of lipids was also done to reduce the production of methane, addition of lipid as a supplement derived from acid-unsaturated fatty acids can affect fermentation patterns that lead to energy efficiency (Baldwin, 1983). Unsaturated fatty acids may reduce the production of methane (CH4) and increase the production of propionic acid. Increasing the proportion of propionic acid can improve energy efficiency leading to decreased synthesis of methane (CH4). The aim of this study is identify greenhouse gases (CH4 and CO2) production from faeces of local sheep, by sprouts waste and omega 3 feeding, using the lid closed method.
Animals used for this research are 24 garut and jonggol sheep, age 1-2 years (I1) which consists of 12 garut sheep and 12 jonggol sheep. The sheep were fed R40K60 (40% grass and 60% concentrate), LT40K60 (40% bean sprouts waste and 60% concentrate) and LT40K60O (40% of bean sprouts waste, 60% concentrate and added omega-3 as a supplement). The results showed that the content of TVS before treatment is greater than after treatment, it showed that TVS converted to methane gas during treatment. Different breeds treatment did not affect the content of the C/N is generated (P> 0.05), but different feed significantly affect (P 0.05) the content of the C/N that generated. The results of gas production analysis before treatment using the t test showed that there was no difference in gas production from Jonggol and Garut sheeps faeces. Gas production from third and sixth week after treatment was not affected by different feed and breed (P> 0.05).
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
EMISI GAS RUMAH KACA YANG DIHASILKAN OLEH
FESES DOMBA LOKAL YANG DIBERI PAKAN
LIMBAH TAUGE DAN OMEGA 3
LUTHFI DWIYANTO
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar magister sains
pada
Program Studi Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PRAKATA
Bismillahirrahmanirrahim. Alhamdulillahirabil’alamin. Segala puji hanya milik Allah SWT, Rabb alam semesta. Shalawat dan salam semoga senantiasa dilimpahkan kepada Rasulullah, Nabi Muhammad SAW dan semua pengikutnya hingga akhir zaman. Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah semata, atas hidayah dan karunia-Nya sehingga karya ilmiah berjudul “Emisi Gas Rumah Kaca yang Dihasilkan Oleh Feses Domba Lokal yang Diberi Pakan Limbah Tauge dan
Omega 3” ini telah berhasil diselesaikan.
Terima kasih penulis ucapkan kepada bapak Dr Ir Mohamad Yamin, MAgr Sc, Dr Ir Salundik, MSi dan Dr Anuraga Jayanegara, SPt MSc selaku pembimbing. Penghargaan penulis sampaikan kepada Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi yang telah membantu penulis selama studi dan penelitian.
Ungkapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada ayahanda Hans Yohanes Rumimpunu, ibunda Halimah, kakakku Ferdinan Jaksen Rumimpunu, adikku Vivi Rosiani Rumimpunu dan Rania Andini Rumimpunu dan juga Iin Muksinah, serta keluarga besar penulis atas segala doa dan perhatiannya. Ungkapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada seluruh dosen ITP atas ilmu dan pengalaman yang telah diberikan, rekan-rekan pasca ITP angkatan 2013, serta staf administrasi Pascasarjana ITP atas dukungan dan kerja samanya selama penulis menyelesaikan studi. Semoga kelak ilmu yang telah diperoleh berguna untuk generasi berikutnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Agustus 2015
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL xiv
DAFTAR GAMBAR xiv
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan 2
Manfaat Penelitian 2
METODE 2
Waktu dan Tempat penelitian 2
Materi Penelitian 2
Prosedur Penelitian 3
Pemeliharaan Ternak 3
Pembuatan Alat 3
Pengumpulan Feses 3
Peubah yang diamati 4
Analisis data 5
HASIL DAN PEMBAHASAN 5
Analisis Total Volatile Solid dan Rasio C/N Organik 5
Analisis Produksi Gas Sebelum Perlakuan 7
Analisis Produksi Gas pada Minggu ke-3 Setelah Perlakuan 8 Analisis Produksi Gas pada Minggu ke-6 Setelah Perlakuan 9
SIMPULAN DAN SARAN 11
DAFTAR TABEL
1 Analisis TVS awal, TVS akhir dan C/N organik pada feses domba lokal 6
2 Analisis produksi gas sebelum perlakuan 7
3 Analisis produksi gas pada minggu ke-3 setelah perlakuan 9 4 Analisis produksi gas pada minggu ke-6 setelah perlakuan 10
DAFTAR GAMBAR
1 Sungkup paralon ukuran tinggi 30 cm 3
1
1 PENDAHULUAN
Latar BelakangPeternakan merupakan produsen utama dalam memenuhi kebutuhan masyarakat akan protein hewani. Seiring dengan peningkatan jumlah penduduk maka permintaan akan produk peternakan pun semakin meningkat. Peternakan merupakan salah satu penyebab terjadinya global warming yang menyebabkan perubahan iklim dan cuaca yang ekstrim dipermukaan bumi, perubahan iklim ini disebabkan oleh adanya gas rumah kaca (GRK) seperti CH4, CO2 dan N2O. Gas rumah kaca yang berasal dari sektor peternakan menempati peringkat kedua setelah pertanian yaitu sekitar 24.1 % (IPCC 2006). Gas metana merupakan tipikal GRK (Gas Rumah Kaca) yang diemisi pada sektor pertanian termasuk peternakan, terutama dari ternak ruminansia, yakni sebagai hasil kerja bakteri metanogenik dalam rumen. Gas metana mempunyai pengaruh yang lebih besar dibandingkan dengan gas CO2 terhadap pemanasan global, karena daya menangkap panas gas metana adalah 25 x CO2 (Vlaming 2008). Banyak penelitian yang telah dilakukan untuk mengurangi produksi metan pada ternak ruminansia, salah satunya adalah dengan memodifikasi pakan yang diberikan pada ternak.
Nutrisi asal pakan diserap dan dimanfaatkan oleh tubuh dalam proses metabolisme untuk menjadi energi, sedangkan selebihnya akan dibuang melalui feses, urin dan gas metan. Metana (CH4) enterik secara alamiah merupakan metabolit hasil fermentasi mikroorganisme rumen yang berbentuk gas dan sebagian besar akan dikeluarkan melalui mulut pada proses eruktasi dan bersamaan dengan proses regurgitasi serta sisanya bersama feses. Modifikasi pakan yang diberikan dapat mengurangi metan yang dihasilkan. Menurut Eckard
et al. (2010) manipulasi teknologi menurunkan gas metana pada ruminansia dapat dilakukan pada ternak itu sendiri, pakan maupun manipulasi pada rumennya. Benchaar et al. (2001) menyatakan bahwa faktor pakan, terkait komposisi dan level yang dikonsumsi merupakan penyebab utama produksi metana ruminansia.
Salah satu pakan yang dapat mengurangi metan adalah dengan memberikan leguminosa. Hijauan berupa leguminosa mampu menekan produksi metana di dalam rumen dibandingkan dengan rumput (Archimedea et al. 2011). Tauge merupakan perkecambahan biji tanaman legum, limbah yang dihasilkan dari tauge memiliki nutrisi yang cukup tinggi sehingga dapat digunakan sebagai pakan untuk ternak ruminansia, komposisi nutrisi yang terdapat pada limbah tauge yaitu protein kasar sebesar 13-14%, serat kasar 49.44%, dan TDN sebesar 64.65% (Rahayu et al. 2010). Pemberian pakan limbah tauge pada ternak domba dapat meningkatkan palatabilitas dan produktivitas ternak (Rahayu et al. 2010).
2
satu asam lemak tidak jenuh maka omega 3 dapat ditambahkan pada pakan untuk menurunkan produksi gas metana dan meningkatkan produksi asam propionat.
Konsumsi pakan pada ternak domba harus diperhatikan karena semakin tinggi pakan yang dikonsumsi maka semakin tinggi juga produktivitas ternak tersebut. Faktor-faktor yang mempengaruhi konsumsi ransum pada ruminansia yaitu faktor makanan, faktor hewan dan faktor lingkungan. Faktor lingkungan meliputi suhu dan kelembaban, melihat faktor-faktor ini pemberian pakan sebaiknya dilakukan pada kondisi suhu nyaman sehingga konsumsi pakan dapat maksimal, kondisi suhu pada sore hari mendekati suhu nyaman pada ternak sehingga konsumsi pakan lebih tinggi sehingga produktivitas ternak pun meningkat dan diharapkan produksi metan pun menurun.
Pengukuran gas metana yang dilakukan dengan metode close chamber atau metode sungkup tertutup, metode sungkup tertutup ini diperkenalkan oleh Balai Penelitian Lingkungan Pertanian Pati Jawa Tengah. Pengukuran gas metana biasanya dilakukan dengan menggunakan ternak percobaan ( in vivo), in vitro dan semi in vitro, penggunaan metode ini biasanya dilakukan secara enterik dan membutuhkan biaya yang besar. Pada penelitian ini peneliti ingin melihat produksi gas rumah kaca yang dihasilkan dari feses ternak domba lokal yang diberi perlakuan pakan berbasis limbah tauge dan omega 3 menggunakan metode sungkup tertutup.
Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah mengidentifikasi pemberian pakan limbah tauge dan omega 3 pada perlakuan yang berbeda dalam memproduksi gas rumah kaca (CH4 dan CO2) dengan menggunakan metode sungkup tertutup.
Manfaat
Diharapkan dapat memberikan sumbangan informasi mengenai produksi gas rumah kaca (CH4 dan CO2) dari feses domba lokal yang diberi perlakuan pakan limbah tauge dan omega 3.
2 METODE
Waktu dan TempatPenelitian ini dilaksanakan pada bulan Agustus 2014 sampai dengan Desember 2014. Penelitian ini dilakukan di kandang percobaan Laboratorium Ternak Ruminansia Kecil Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan, Fakultas Peternakan, dan analisis gas rumah kaca dilakukan di Balai Penelitian Lingkungan Pertanian di Pati Jawa Tengah.
Materi
3
3, Larutan H2SO4 pekat, Selen, NaOH 40%, larutan H3BO3 4%, BCG-MR, HCl 0,01 N, K2Cr2O7 2N.
Peralatan yang digunakan pada penelitian ini adalah sungkup tertutup, ember, thermometer, plastik bening, syringe 10 ml, dan vacum blood, Cawan porselen, neraca analitik, tanur, steam bath, oven suhu 103-105 oC, stirrer magnet, pipet, Labu Kjedahl, erlemeyer, destilator, labu destilasi, Spektrofotometer visible.
Prosedur Penelitian Pemeliharaan Ternak
Ternak yang digunakan untuk penelitian adalah ternak domba lokal yaitu domba Garut dan domba Jonggol, ternak yang digunakan sebanyak 24 ekor ternak domba lokal jantan yang berusia 1-2 tahun dengan kisaran bobot badan 19.80 - 43.10 kg yang terdiri dari 12 domba Garut dan 12 domba Jonggol dibagi secara acak kedalam 24 sekat kandang, masing-masing sekat terdiri dari 1 ekor domba. Pengacakan domba berdasarkan pengelompokan bobot badan dari terendah sampai tertinggi dalam setiap perlakuannya. Pemeliharaan dilakukan selama delapan minggu dengan masa adaptasi dua minggu, adaptasi dilakukan untuk membiasakan ternak terhadap perlakuan yang diberikan dan lingkungan baru. Pemberian pakan dilakukan pada sore hari pukul 15.00 sampai 17.00 WIB. Pemberian pakan dilakukan sesuai perlakuan. Perlakuan pakan yang digunakan meliputi R40K60 ( 40% rumput dan 60% konsentrat), LT40K60 (40% limbah tauge dan 60% konsentrat) dan LT40K60O (40% limbah tauge, 60% konsentrat dan ditambahkan omega 3 sebagai supplement).
Pembuatan alat
Alat yang digunakan untuk mengambil gas adalah dengan menggunakan sungkup tertutup yang terbuat dari paralon 4 inchi dengan panjang 30 cm dan ember digunakan sebagai penampang air agar gas tidak bocor, penggunaan alat ini berdasarkan metode yang digunakan oleh Balai Penelitian Lingkungan Pertanian dapat di lihat pada Gambar 1.
Gambar 1 Sungkup paralon ukuran 30 cm
Pengumpulan Feses
4
syringe 10 ml kemudian gas dimasukan kedalam vacum blood kosong dan di analisis kandungan metana (CH4) dan CO2 yang terdapat pada feses tersebut, analisis dilakukan di Balai Penelitian Lingkungan Pertanian.
Peubah yang Diamati
Analisis TotalVolatile Solid (APHA ed 21th 2540E, 2005)
Cawan porselen yang telah dibersihkan disiapkan kemudian dikeringkan di dalam oven bersuhu 103-105 oC selama 1 jam. Porselen tersebut lalu dimasukkan ke dalam desikator. Setelah beberapa saat, porselen ditimbang dan didapatkan bobot porselen yang dilambangkan dengan (B). Sampel sebanyak 25-30 ml dimasukkan ke dalam oven bersuhu 103-105 oC selama satu jam, lalu didinginkan menggunakan desikator hingga mencapai suhu dan bobot seimbang. Bobot setelah desikator dilambangkan dengan (A). Sampel (A) diambil dan dipanaskan dalam tanur dengan suhu 550 oC selama satu jam hingga seluruh bahan organik terabukan. Setelah itu, sampel didinginkan menggunakan desikator hingga mencapai suhu dan bobot seimbang. Bobot ini dilambangkan dengan (C).
Perhitungan :
%Volume solid = A − C ×A − B × %
Keterangan :
A = Bobot sampel setelah didinginkan + bobot cawan (mg) B = Bobot cawan tanpa sampel (mg)
C = Bobot sampel + cawan setelah dibakar dalam tanur
Kandungan Nitrogen dengan Metode Kjedahl (APHA ed. 21th 4500-Norg C, 2005)
Sampel sebanyak 0.25 g dimasukkan ke dalam labu kjedahl lalu ditambahkan 2.5 ml H2SO4 pekat dan 0.25 g Selen. Larutan tersebut kemudian didestruksi hingga jernih. Setelah larutan tersebut dingin, larutan ditambahkan 15 mlNaOH 40%. Larutan penampung dalam erlemeyer 125 ml disiapkan, yang terdiri atas 19 ml H3BO3 4% dan BCG-MR sebanyak 2-3 tetes. Larutan sampel dimasukkan ke dalam labu destilasi, kemudian didestilasi. Destilasi dihentikan apabila sudah tidak ada gelembung yang keluar pada larutan penampung. Hasil destilasi kemudian dititrasi dengan HCl 0.01 N.
Perhitungan :
%N = ml titrasi sampel − ml titrasi blanko × N HCl × 4 ×ml sampel
Kandungan Karbon (Walkley dan Black, 1934)
5
pembanding dibuat standar 0 dan 250 ppm C, dengan memipet 0 dan 5 ml larutan standar 5000 ppm C ke dalam labu ukur 100ml dengan perlakuan yang sama
ppm kurva = kadar contoh yang didapat dari kurva hubungan antara kadar deret standar dengan pembacaannya setelah dikoreksi blanko.
100 = faktor konversi ke % fk = faktor koreksi
kadar air = 100/(100 - %kadar air)
Gas metana (CH4)yang dihasilkan
Pengambilan sampel dilakukan sebelum perlakuan, minggu ke tiga setelah perlakuan dan minggu ke enam pada akhir perlakuan, kemudian sampel gas diambil, gas metana yang diambil kemudian diukur dan di analisis menggunakan gas chromatography yang dilakukan di Balai Penelitian Lingkungan Pertanian Pati.
Gas CO2 yang dihasilkan
Pengambilan sampel dilakukan sebelum perlakuan, minggu ke tiga setelah perlakuan dan minggu ke enam pada akhir perlakuan, kemudian sampel gas diambil, gas CO2 yang diambil kemudian diukur dan dianalisis menggunakan gas
chromatography yang dilakukan di Balai Penelitian Lingkungan Pertanian Pati.
Analisis Data
Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap dua faktor (FAKTORIAL) dan analisis data diolah menggunakan software SAS, data analisis produksi gas sebelum perlakuan diolah menggunakan uji t. hasil analisis sidik ragam yang menunjukkan pengaruh perlakuan yang nyata diuji lanjut
dengan menggunakan uji Tukey’s.
3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis Total Volatile Solid dan rasio C/N Organik6
analisis C/N organik dilakukan sebelum feses dimasukan pada alat sugkup tertutup. Hasil analisis dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Analisis TVS awal, TVS akhir dan C/N organik pada feses domba lokal
Bangsa Pakan kering organik yang berpotensi dikonversi menjadi gas metana. Jumlah TVS pada suatu bahan akan mempengaruhi gas yang dihasilkan sebanyak 0.7 m3 metana dari perombakan 1 kg volatile solid (VS) (Drapcho et al. 2008). Hasil analisis TVS awal yang terkandung di dalam feses domba yang diberi perlakuan R40K60, LT40K60 dan LT40K60O pada penelitian ini memiliki nilai yang lebih tinggi dibandingkan dengan hasil analisis TVS akhir, persentase penurunan pada bangsa domba jonggol pada R40K60, LT40K60 dan LT40K60O masing masing adalah 48.02%, 40.89% dan 36.34%, persentase penurunan nilai TVS awal dan TVS akhir bangsa domba garut pada R40K60, LT40K60 dan LT40K60O masing-masing adalah 42.13%, 49.65% dan 49.08%. Hal ini menunjukan bahwa kandungan TVS awal dikonversi menjadi gas metana sehingga nilai pada hasil analisis TVS akhir mengalami penurunan.
Li et al. (2009) menyatakan bahwa biogas diproduksi dari hasil konversi bahan organik dengan bantuan mikroorganisme anaerobik, dengan adanya konversi ini maka jumlah bahan organik akan mengalami penurunan. Analisis statistik menunjukan nilai bahwa perlakuan pakan dan bangsa yang berbeda tidak berpengaruh nyata terhadap (P>0.05) nilai TVS yang dihasilkan.
7
terbuang di dalam feses sehingga menyebabkan nilai N di dalam feses tersebut menjadi tinggi.
Perlakuan pakan yang berbeda berpengaruh nyata terhadap Rasio C/N (P<0.05). kandungan C/N organik di dalam feses ini dipengaruhi oleh asupan pakan yang dikonsumsi oleh ternak namun tidak diserap dalam rumen sehingga ikut terbuang dalam digesta pembuangan bersama feses. Soepranianondo (2005) menyatakan bahwa 60% protein pakan akan diubah menjadi amonia N, sedangkan 40% akan diteruskan ke abomasum dan usus halus untuk dicerna dan diabsorbsi serta yang berasal dari tubuh seperti sel-sel epitel usus yang rusak (Parakkasi 1999). Perlakuan bangsa yang berbeda dalam penelitian ini tidak berpengaruh nyata terhadap kandungan C/N dalam feses (P>0.05), hal ini disebabkan karena kedua bangsa domba local tersebut memiliki sistem pencernaan yang sama sehingga bangsa yang berbeda tidak berpengaruh terhadap rasio C/N yang dihasilkan.
Analisis Produksi Gas Sebelum Perlakuan
Gas metana berasal dari berbagai sumber baik antropogenik maupun alami (Rotz et al. 2010). Analisis gas metana yang dihasilkan dari feses domba dilakukan sebelum perlakuan pemberian pakan limbah tauge dan omega 3. Hasil perhitungan emisi gas metana total dari seluruh dunia dilaporkan oleh Johnson dan Ward (1996) bervariasi dengan rataan 80 Tg per tahun, sedangkan IPCC (2006) menyebutkan tingkat emisi gas metana dari proses pencernaan dan penanganan kotoran ternak domba masing-masing adalah 5 kg ekor- tahun- dan 0.2 kg ekor- tahun. Hasil analisis gas dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2 Hasil analisis produksi gas sebelum perlakuan
Bangsa Parameter
CH4 (%) CO2 (%)
Jonggol 1.76± 0.758 0.63 ± 0.122
Garut 1.74 ± 1.079 9.62 ± 6.765
8
Penelitian Yates et al. (2001) menyatakan bahwa produksi gas metana yang dihasilkan secara enterik meningkat dengan pemberian proporsi pakan silase yang tinggi dibandingkan dengan hijauan segar di dalam pakannya. Rapetti et al. (2001) menyatakan produksi metana dalam rumen sekitar 5.3% dari konsumsi energi pada perlakuan kontrol, sedangkan pada perlakuan pakan non-forage bervariasi dari 3.3 sampai 5.5%, hal ini terdapat kecenderungan produksi metana lebih tinggi apabila pakan yang diberikan mengandung hijauan lebih tinggi dibandingkan dengan konsentrat. Thalib (2008) mengatakan besarnya emisi metana yang dihasilkan ternak dapat dipengaruhi oleh faktor kualitas pakan, status dan fisiologis ternak, serta lingkungan.
Gas CO2 yang dihasilkan pada domba jonggol lebih rendah dibandingkan dengan gas yang dihasilkan pada domba garut sama halnya dengan gas metana produksi gas CO2 yang dihasilkan dipengaruhi juga oleh pakan. Pola produksi metana dan CO2 yang dihasilkan adalah berbanding terbalik, apabila kandungan metana rendah maka kandungan CO2 tinggi hal ini karena pertumbuhan mikroba metanogenesis atau pembentuk metana belum bekerja secara optimal. Pada ternak ruminansia (sapi, kerbau, domba dan kambing), senyawa-senyawa organik bahan pakan difermentasi oleh mikroba rumen menghasilkan asam lemak mudah terbang ( volatile fatty acids), karbondioksida (CO2), hidrogen (H2) dan massa mikroba. Melalui proses metanogenesis oleh bakteri metanogenik, CO2 direduksi dengan H2 membentuk CH4, yang keluar melalui eruktasi sekitar 83%, pernapasan sekitar 16% dan anus sekitar 1% (Vlaming 2008).
CH4 ini biasanya dihasilkan setelah degradasi komponen karbon selama proses pencernaan pakan dan pupuk kandang (Monteny et al. 2006). Dijkstra et al.
(2012) menyatakan bahwa pada saat komposisi konsentrat dalam pakan tinggi, mikroorganisme rumen golongan amilolitik dan protozoa lebih berkembang dan semakin aktif, kondisi demikian akan cepat dihasilkan VFA sekaligus hasil sampingannya CO2 dan H2 yang akan digunakan metanogen untuk mereduksi CO2 menjadi metana.
Analisis Produksi Gas pada Minggu ke-3 Setelah Perlakuan
Analisis gas rumah kaca yang dilakukan pada minggu ketiga atau analisis setelah diberikan perlakuan pakan R40K60 ( 40% rumput dan 60% konsentrat), LT40K60 (40% limbah tauge dan 60% konsentrat) dan LT40K60O (40% limbah tauge, 60% konsentrat dan ditambahkan omega 3 sebagai supplement).
9
al. 2010).Hasil analisis gas metan dan gas CO2 yang dihasilkan dari feses domba jonggol dan domba garut dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3 Hasil analisis produksi gas minggu ke-3 setelah perlakuan
Bangsa Pakan Parameter
Banyak cara dilakukan untuk mengurangi produksi gas metana pada ternak ruminansia yaitu dengan penghambatan secara langsung proses metanogenesis menggunakan halogen, pemberian antibiotik ionosphores, penambahan prekursor dari propionat, stimulasi asetogen, oksidasi metana, defaunasi, probiotik dan imunisasi (Moss et al. 2000). Jayanegara et al. (2011) menyebutkan bahwa strategi pemberian pakan yang mengandung tanin pada ternak ruminansia dapat menurunkan produksi gas metana.
Analisis Produksi Gas pada Minggu ke-6 Setelah Perlakuan
Hasil ini menunjukan bahwa produksi gas yang dihasilkan pada feses domba lokal tidak dipengaruhi perlakuan pakan dan bangsa yang berbeda. hal ini disebabkan karena kandungan zat-zat gizi dalam pakan yang dapat menurunkan metan sudah diserap didalam rumen melalui proses metabolisme sehingga yang tersisa didalam feses hanyalah sisa dari proses metabolisme, sehingga produksi gas yang dihasilkan feses tidak dipengaruhi oleh perlakuan pakan dan bangsa yang berbeda. Penelitian lain yang dilakukan oleh Dohme et al. (2001) menyebutkan bahwa pemberian suplementasi asam lemak rantai panjang cenderung menyebabkan produksi metana yang lebih tinggi pada sapi perah, suplementasi asam lemak jenuh C18 mengakibatkan produksi gas metana sebesar 21 MJ/hari lebih tinggi dibandingkan dengan suplementasi asam lemak jenuh C12 yaitu 17 MJ/hari. Limbah tauge yang digunakan merupakan salah satu leguminosa yang memiliki kandungan tanin. Pemberian tanin dapat menurunkan produksi gas metana pada kambing, hal ini menggambarkan bahwa mitigasi metana dapat dilakukan melalui pemberian pakan yang tepat (Puchala et al. 2005).
10
konsentrat) dan LT40K60O (40% limbah tauge, 60% konsentrat dan ditambahkan omega 3 sebagai supplement).
Tabel 4 Analisis produksi gas pada minggu ke-6 setelah perlakuan
Bangsa Pakan Parameter
Puastuti et al. (2012) mengkaji domba yang diberi pakan dengan suplemen bungkil kedelai terproteksi getah pisang menunjukan domba mampu memproduksi metan sebesar 70.3 mM, VFA (190.3 mM), NH3 (9.4 Mm), dan pH (6.4).
Jordan et al. (2006) melaporkan bahwa terjadinya penurunan gas metana harian (P<0.01) ketika dihitung per hari maupun per kg konsumsi bahan kering dan nilai GE (gross energy) rata-rata lebih besar dengan penambahan bungkil kelapa dan minyak kelapa suling. Konsentrat dari bungkil kelapa menghasilkan fraksi NDF dan ADF lebih besar karena tingginya NDF (649 g kg- BK) dan ADF (331 g kg- BK) pada bungkil kelapa. Penurunan produksi gas metana akibat penambahan asam lemak tak jenuh pada pakan ini terjadi karena adanya proses biohidrogenasi didalam rumen.
Proses biohidrogenasi asam lemak tak jenuh dapat merubah pola fermentasi yang terjadi di dalam rumen. Proses biohidrogenasi yang terjadi berdampak pada penambahan hidrogen pada ikatan rangkap dari asam lemak tak jenuh untuk mengubahnya menjadi ikatan tunggal dalam bentuk asam lemak jenuh (McDonald
et al. 2002). Inkorporasi (penggabungan) dua buah atom hidrogen ke asam lemak tak jenuh dapat menurunkan suplai hidrogen yang dibutuhkan oleh archea methanogen untuk membentuk metana, sehingga asam lemak tak jenuh dapat dijadikan suplementasi dalam pakan untuk menurunkan emisi gas metana dari proses fermentasi secara enterik ternak ruminansia dan dapat meningkatkan efisiensi penggunaan energi.
11
dibandingkan dengan feses yang normal. Kadar air yang terdapat di dalam substrat berpengaruh terhadap gas yang dihasilkan.
Yuli et al. (2008) menyatakan bahwa kadar air di dalam bahan berpengaruh nyata terhadap gas yang dihasilkan, perlakuan yang terdiri dari P1 (40% kadar air substrat kotoran domba), P2 ( 60% kadar air kotoran domba) dan P3 (80% kadar air kotoran domba) masing-masing perlakuan menghasilkan 0.55 m3, 0,75 m3 dan 0.56 m3 biogas.Kadar air yang terdapat dalam substrat juga akan mempengaruhi laju reaksi enzimatik. Kadar air bebas yang rendah menghambat difusi enzim atau substrat, akibatnya proses hidrolisis hanya terjadi pada bagian substrat yang langsung berhubungan dengan enzim. Gambar 2 menunjukan feses dengan kadar air yang berbeda.
Gambar 2 Feses dengan kadar air yang berbeda
Pada penelitian ini penggunaan pakan dan bangsa yang berbeda tidak berpengaruh terhadap produksi gas yang dihasilkan dari feses domba. Maka perlu dilakukan penelitian lanjutan yang menggabungkan produksi total gas secara keseluruhan yang dihasilkan secara enterik dan dari feses yang dihasilkan, sehingga dapat mengurangi pencemaran lingkungan dan dapat membantu mengurangi produksi gas metana secara global.
4 SIMPULAN DAN SARAN
SimpulanBangsa domba lokal yang berbeda dan penggunaan pakan limbah tauge dan penambahan suplemen omega 3 tidak berpengaruh terhadap produksi gas rumah kaca (CH4 dan CO2) yang dihasilkan oleh feses domba lokal. Penggunaan pakan limbah tauge dan omega 3 tidak berdampak negatif terhadap lingkungan karena tidak meningkatkan dan menurunkan produksi gas rumah kaca yang dihasilkan oleh feses domba.
Saran
12
DAFTAR PUSTAKA
APHA, AWWA, WEF. 2005. Standart Method for the Examination of Water and Wastewater. 20th Edition.Victor Graphics, Inc, Baltimore.
Archimèdea H, Eugène M, Magdeleine CM, Boval M, Martin C, Morgavi DP, Lecomte P, Doreau M. 2011. Comparison of methane production between C3 and C4 grasses and legumes. Anim Feed Sci Technol. 166– 167: 59– 64. Baldwin RL, Allison MJ. 1983. Rumen Metabolism. J Anim Sci. 57: 461-475. Benchaar C, Pomar C, Chiquette J. 2001. Evaluation of dietary strategies to
reduce methane production in ruminants: a modelling approach. Can. J Anim Sci. 81:563-574.
Deublein D, Steinhauser A. 2008. Biogas from Waste and Renewable Resource. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.
Dijkstra J, Ellis JL, Kebreab E, Strathe AB, López S, France J, Bannink A. 2012. Ruminal pH regulation and nutritional consequences of low pH. Anim Feed Sci Technol. 172: 22– 33.
Dohme F, Sutter F, Machmuller A, Kreuzer M. 2001. Methane formation and energy metabolism of lactating cows receiving individual medium-chain fatty acids. In: Energy Metabolism in Animals. EAAP publication No. 103. Snekkersten, Denmark. pp. 369 – 372.
Drapcho CM, Nhuan NP, Walker TH. 2008. Biofuels Engineering Process Technology. United States: The McGraw-Hill Companies Inc.
Eckard RJ, Grainger C, de Klein CAM. 2010. Options for the abatement of methane and nitrous oxide from ruminant production: a review. Livestock Sci. 130: 47-56.
Fievez V, Dohne F, Danneels M, Raes K, Demeyer D. 2003. Fish oils as potent rumen methane inhibitors and associated effects on rumen fermentation in vitro and in vivo. Anim Feed Sci Technol. 104: 41-58.
IPCC. 2006. Emission from Livestock and Manure Management. Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories. Chapter 10. pp. 72 – 82.
Jayanegara A, Leiber F, Kreuzer M. 2011. Meta-analysis of the relationship between dietary tannin level and methane formation in ruminants from in vivo and in vitro experiments. J Anim Phys Anim Nutr : 1439-0396.
Johnson DE, Ward GM. 1996. Estimates of Animal Methane Emissions. Environ Monit Assess. 42: 133 – 141.
Johnson KA, RL Kincald, Westberg HH, Gaskins CT, Lamb BK, Cronrath JD. 2002. The effect of oilseeds in diets of lactating cows on milk production and methane emissions. J Dairy Sci. 85:1509-1515.
Jordan E, Lovett DK, Monahan FJ, Callan J, Flynn B, O’Mara FP. 2006. Effect of refined coconut oil or copra meal on methane output and on intake an performance of beef heifers. J Anim Sci. 84: 162-170.
Li R, Chen S, Li X. 2009. Biogas production from anaerobic co-digestion of food waste with dairy manure in two-phase digestion system. Appl Biochem Biotechnol. 160:643-654.
McDonald P, Edwards RA, Greenhalgh JFD. 2002. Animal Nutrition. 6th Edition, New York.
13
Moss AR, Jouany JP, Newbold J. 2000. Methane production by ruminants: its contribution to global warming. Ann Zootech. 49: 231-253.
Parakkasi A. 1999. Ilmu Nutrisi dan Makanan Ternak Ruminan. Universitas Indonesia Press, Jakarta.
Puastuti W, Yulistiani D, Mathius IW. 2012. Respon fermentasi rumen dan retensi nitrogen dari domba yang diberi protein tahan degradasi dalam rumen. JITV
17(1): 67-72.
Puchala R, MIN BR, Goetsch AL, Sahlu T. 2005. The effect of a condensed tannin-containing forage on methane emission by goats. J Anim Sci. 83: 182
– 186.
Rahayu S, Diapari D, Wandito DS, Ifafah WW. 2010. Survey potensi ketersediaan limbah tauge sebagai pakan ternak alternatif di Kodya Bogor. Laporan Penelitian. Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Rapetti L, Bava L, Crovetto GM, Sandrucci A. 2001. Energy utilization of a non-forage diet throughout lactation in dairy goats. In: Energy Metabolism in Animals. EAAP publication No. 103. Snekkersten, Denmark. pp. 349 – 352. Rotz CA, Montes F, Chianese DS. 2010. The carbon footprint of dairyproduction systems through partial life cycle assessment. J Dairy Sci 93(3):1266–1282 Sejian, Veerasamy, Rattan L, Jeffrey L, Thaddeus E. 2011. Measurement and
prediction of enteric methane emission. Int J Biomet. 55:1–16.
Soepranianondo K. 2005. Dampak isi rumen sapi sebagai substitusi rumput raja terhadap produk metabolit pada kambing Peranakan Etawa. Med Kedok Hewan. 21: 94-96.
Stafford DA, Hawkes DL, Horton R. 1980. Methane Production from Waste Organic Matter. CRC Press, Inc., Boca Raton, Florida.
Thalib A. 2008. Buah lerak mengurangi emisi gas metana pada hewan ruminansia. Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian 30:2.
Vlaming JB. 2008. Quantifying Variation in Estimated Methane Emission from Ruminants Using the SF6 Tracer Fechnique. A Thesis of Doctor of Phylosophy in Animal Science. Massey University, Palmerston North, New Zealand.
Walkley A, Black IA. 1934. An examination of the degtjareff method for determining organic carbon in soil : Effect of variation in digestion conditions and of inorganic soil constituent . Soil Sci. 63:251-263.
Yates CM, Mills J, France J, Cammell SB, Beever DE. 2001. Development of strategies to provide cost effective means of reducing methane emissions
103. Snekkersten, Denmark. pp. 201 – 204.
14
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 18 Februari 1991 di Depok, Jawa Barat. Penulis adalah anak kedua dari empat bersaudara yang lahir dari pasangan Bapak Hans Y. Rumimpunu dan Ibu Halimah.
Pendidikan menengah atas ditempuh Penulis di SMA Negeri 1 Pamanukan pada tahun 2005 dan diselesaikan pada tahun 2008. Penulis diterima sebagai mahasiswa Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor pada tahun 2008 melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Selama menjadi mahasiswa, Penulis aktif sebagai ketua divisi ruminansia di Himpunan Mahasiswa Produksi Ternak (HIMAPROTER) periode 2010-2011 Penulis tergabung sebagai anggota dalam Forum Kaluarga Subang IPB (FOKKUS IPB). Penulis juga berkesempatan mendapatkan pendanaan dari Program Mahasiswa Wirausaha IPB (PMW IPB
2011) dengan judul “Budidaya Ayam Broiler”, PKM-T 2010 dengan judul
“Modifikasi Kompor Minyak Tanah untuk Bahan Bakar Superkarbon sebagai
