KINERJA KERBAU BETINA I'ADA BERBAGAI
REBAN KER,JA SERTA IMPLIKASINYA TERHADAP
KEBUTUHAN ENERGI DAN I'IXOTEIN I'AKAN
Oleh
I GEDE MAHARDIKA
PTK:
9151 1PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN
BOGOR
I
Gede Mahardika. "Kinerja Kerbau Betina pada Berbagai Beban Kerja serta Implikasinya terhadap Kebutuhan Energi dan Protein Pakan" (dibawahbimbingan Prof. Dr. Djokowoerjo Sastradipradja sebagai kehra, Prof. Dr. Toha
Sutardi, Dr. Ir. KartiarsoI Prof. Dr. Kamaruddin Abdullah dan Prof. Dr. Klaus
Bec ker masing-masing sebagai anggota pem bim bmg).
Penggunaan ternak khususnya kerbau sebagai sumber tenaga kerja
didalam sistim usaha tani di Indonesia adalah sangat penting artinya di dalam
meningkatkan pemanfaatan sumber energi yang tersedia secara l o w , terutama
sekali untuk menghemat penggunaan rninyak bumi. Melihat banyaknya manfaat
pemeliharaan ternak, diperlukan suatu perhatian khusus sehingga
produktifitasnya bisa ditingkatkan terutama semi bila diinginkan ternak yang
multifungsi. Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya penentuan kebutuhan
energi melalui pengukuran denyut jantung dianggap cukup rnemadai untuk
mengukur kebutuhan energi kerja, sehingga penerapannya untuk pengukuran
energi pada ternak kerja sangat penting untuk dilakukan. Di samping penelitian
semacam ini belum pernah dilakukan di Indonesia, sehingga dengan adanya
formula yang menyatakan hubungan antara denyut nadi dengan pengeluaran
energi ke rja ini, dapat dipakai untuk menentukan kebutuhan energi ternak pada
Penelitian menggunakan kerbau betina berat 280
-
380 kg. yang bwlebihdahulu dilatih untuk menarik beban selama 3 jam/ hari.
Pe~obaan I menggunakan rancangan bujur sangkar latin dengan 4
perlakuan dan 4 ulangan:
A: Kerbau yang tidak beke rja.
B: Kerbau menarik beban 5% massa tubuh selama 3 jam. -
C:
Kerbau menarik beban 10% massa tubuh selama 3 jam. -D: Kerbau menarik beban 15% massa tubuh selama 3 jam.
Energi untuk kerja ditentukan dengan persamaan Lawrence (198S), - dengan mengukur rnassa temak, jarak berjalan, beban tarik dan sudut tarikan.
-
Parameter darah yang diamati adalah kadar glukose, laktat, tri-da, f3-
hidroksi butirat, Hb, PCV, pH, sel darah merah dan leukosit Disamping itu diamati pula pengaruh kerja terhadap temperatur rektal dan kulit, frekwensi
nafas.
Pexrobaan
II
rnenggunakm rancangan bujur sangkar latin dengan 4perlakuan
dan
4 ulangan,I : Kerbau yang tidak keja
11 : Kerbau yang bekeqa 1 jam/ hari
III
: Kerbau yang bekeja 2 jam/hariBeban kerja yang diberikan pada semua perlakuan adalah 450
-
500N.
Energi untuk kexja ditentukan dengan persarnaan Lawrence (1985) dan
pengukuran yang didasarkan pada penentuan komposisi tubuh. Denyut jantung
diukur secara kontinyu pada saat ke j a dan istirahat dengan "Polar Sport Tester
PE-300(Y' yang telah dilengkapi dengan amplifier operasional gain 10 d m sabuk
elektrode yang khusus dibuat sendiri untuk kerbau. Pengamatan diiakukan
selama 2 minggu dari masing-masing unit perrobaan. Peubah yang diamati
adalah konsumsi pakan, perubahan massa tubuh, kecemaan pakan dengan
teknik koleksi total serta energi metabolis (ME). Komposisi tubuh ditentukan
dengan metode pengukuran berat jenis (KIeiber, 1961) yang disesuaikan dengan
kondisi pengukuran untuk kerbau. Produksi panas dihitung dengan: PP = ME
-
RE.
Kecepatan berjalan kerbau yang bekerja 5% dari massa tubuh adalah 1,06
m / d t Meningkatnya beban akan menyebabkan menurunnya kecepatan w a n
sehingga jarak yang ditempuh akan menurun sedangkan total energi
untuk
kexjaakan meningkat =am nyata dengan meningkahya beban
k q .
Konsentrasi glukose plasma darah pada kerbau yang bekerja dengan
beban 15% meningkat selama keqa, tetapi kerbau yang bekerja 5% dan
lo%,
glukose darahnya meningkat setelah satu jam periode k e j a Peningkatan ini
disebabkan h n a adanya pembentukan glukose baru (glukoneogmesis) dan
tryghserida erat kaitannya dengan peningkatan epineprin sehingga merangsang
berjadinya Lipolisis.
Energi yang diperlukan oleh kerbau untuk bekerja menarik beban dengan
gaya 450
-
500 N selama 1 jam adalah 6,40MJ.
Bila dia bekerja selama 2 jam dan 3jam dengan beban yang sarna maka energi yang diperlukan 13,91
MJ
dan 18,OlMJ.
Hasil pengukuran ini ternyata lebih rendah 22-
25% dibandingkan denganpengukuran yang didasarkan pada penentuan komposisi tubuh. Total kebutuhan
energi kerbau yang beke rja selama 1 jam adalah 36,83
MJ.
Besarnya pengeluaranenergi ini adalah 1,21 kali kebutuhan energi untuk istirahat Kerbau yang bekeqa
selama 2 jam dan 3 jam setiap hari dengan beban 450
-
500N
memerlukan energi1,51 dan 1,65 M i dari kebutuhan energi untuk hidup pokok Didasarkan atas
perhitungan produksi panas (energi) dengan beknik pengukuran komposisi
tubuh maka produksi panas kerbau yang bekeqa 1 jam,
2
jamdan
3 jam masing-masing adalah 1,31; 1,76 dan 1,99 kali dari produksi panas saat istirahat
Meningkatnya pengeluaran energi diikuti dengan meningkatnya denyut
jantung secara linier mengikuti persamaan.
J&
= (0,270 HR436j-
1) W t I-IR adalahdenyut jantung/rnenit, W adalah massa tubuh
(kg)
dant
adalah lama keqa(menit).
Kecernaan bahan kering tidak d i p e n g d oleh ke* sedangkan
terjadinya penurunan wtensi lemak dan protein yang semakin besar disebabkan
kerbau yang bekerja menunjukkan bahwa komponen tersebut digunakan sebagai
sumber tenaga untuk ke rja. Produksi panas kerbau yang tidak keqa adalah 30,42
MJ/hari atau setara dengan 0,42 W03 MJ. Nilai ini besarnya 1,42 kali bila
dibandingkan dengan katabolisme puasa yang besarnya 70 WO,n Kcal (Brody,
1945), sedangkan kebutuhan energi untuk hidup pokok adalah 0,37 Won MJ/hari
atau setara dengan 1,25 kali katabolisme puasa. Kebutuhan energi untuk keqa
berbanding lurus dengan lama ketja mengikuti model persamaan Ek = 0,003 F.a
em/
Worn sedangkan kebutuhan energi untuk tumbuh besarnya 14,6 MJ setiapkenaikkan 1 kg massa tubuh
.
Penentuan kebutuhan protein dengan pendekatan pexrobaan
pakan
danpengukuran komposisi tubuh mendapatkan kebutuhan protein untuk hidup
pokok 251 W0v75 g protein tercerna sedangkan kebutuhan protein untuk keqa
mengikuti model Pk = 1259 e0.m g. Kebutuhan protein untuk tumbuh Pt = (258 +
WORK PERFORMANCE OF FEMALE SWAMP BUFFALOES
UNDER VARIOUS
WORK
LOADS AND ITS IMPLICATIONTO FOOD ENERGY AND PROTEIN REQUIREMENTS
The information about the nutrient requirement of draft animals,
especially buffalo, in the tropic area is still limited, so that the nutrient
requirement of draft animals in every stage of draft load is needed to be done.
A female swamp buffaloes with body weight of 280
-
350
kg were used in thisstudy. The experiments were carried out in two step using 4 x 4 latin square
experiment design. First experiment consisted of four level of work load. A
no work, B, C and
D
pulled load equivalent to5%,
10% and 15% of bodyweight respectively. All buffaloes were subjected to similar work regime for 3
hours daily. Second experiment aiso consisted of four level of work. A no
work,
B,
C and D work amounting 450-
500 Newton traction for 1, 2 and3
hours duration daily respectively.
The energy expenditure for work was calculated with factorial
methods (Lawrence, 1985), energy and nitrogen balance trial were carried out
to calculated metabolizable energy (ME). The body composition could be
done by measuring the body dencity to define protein, fat and energy
between ME and RE. Daily energy for work was calculateci as: PPworking
-
PPres ting.
Dry matter digestibility was not influenced by the intensity of work. In
contrast, the increase of work load caused the decrease of fat, protein and
energy retention. The heat production of resting buffalo was 30.42 MJ/d or
equal to 0.42 WO.= MJ/d, and energy expenditure for maintenance was 0.37
W0.n MJ/d. Energy expenditure for work calculated were 9.56; 20.00 and
25.86
MJ
for treatments 1 hour, 2 hours and 3 hours respectively. Therelationship between energy expenditure for work (Ek) and work loads
(F),
work period (t) and body weight (W) was formulated matematically as
follows: Ek = 0,003 F'c43 t?.93/W0ro9 Further the relation between energy for
work (Ek) and heart rate (HR) was formulated as Ek = (0.270 HROW
-
1) W tKJ.
The protein requirement for maintenance on buffalo was 2.51 W0-75 g.
The protein requirement was increased simultaneously due to the increasing
of work period and the relationship between protein requirement for work
(Pk) and work period (t) was defined as Pk = 1559 e0.s g. Protein
q u i r e m e n t for growth (Pg) was found with the equation Pg = (258 + 1.25
W0.S) AWkg g.
KINERJA KERBAU BETINA PADA BERBAGAI BEBAN KERJA SERTA IMPLIKASINYA TERHADAP
KEBUTUHAN ENERGI
DAN
PROTEIN PAKANOleh
I GEDE MAHARDIKA
PTK: 91.511
Disertasi sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar
DOKTOR
pada Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.
PROGRAM PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Disertasi : KINERJA KERBAU BETINA PADA BERBAGAI BEBAN KERJA SERTA IMPLIKASINYA TERHADAP KEBUTUHAN ENERGI DAN PROTEIN PAKAN.
Nama Mahasiswa : I Gede Mahardika.
Nomor Pokok : 91.511/Ilmu Ternak.
1. Komis Pembimbl
'n
g
(Prof. Dr. Diokowoerio Sastradipradia) Ketua
,"$Prof. Dr. Toha Sutardi) Anggota
Dr. Kamaruddin Abdullah) Anggota
%'
(Dr. 1 artiarso) Anggota
(Prof. Dr. Klaus Becker) Anggota
2. Ketua Program Studi Ilmu Ternak
2 7
JUN
1996
RlWAYAT MDUP
I Gede Mahardika adalah putra pertama yang dilahirkan pada tanggal 18
Maret 1960 di Desa Baluk, Kecamatan Negara, Daerah Tingkat
11
Jembrana,Propinsi Bali dari pasangan
I
Wayan Welun (ayah) dan Ni Wayan Wersih (ibu).Pada tahun 1972 menyelesaikan pendidikan sekolah dasar dari M o l a h
Dasar I Baluk dan melanjutkan pendidikan di Sekolah Menengah Pertama I
Negara pada tahun 1973 serta Sekolah Menengah Atas I Singaraja tahun 1976.
Pengalaman masa kecil sebagai anak seorang p e t a ~ petemak rnendorong
untuk memasuki Fakultas Petemakan Universitas Udayana tahun 1979 dan
memperoleh gelar Saqana Pebernakan tahun 1984. Pada tahun 1938 mendapat
kesempatan untuk melanjutkan pendidikan pada Program Studi Ilmu Temak,
Fakultas
Past-ana
Institut Pertanian Bogor dan menmperoleh gelar MagisberSains tahun 1990. Tahun 1991 mengkuti
program
doktor pada ProgramPascasarjana, Institut Pertanian Bogor dengan bantuan biaya dari Tim
Manajemen Program Doktor serta biaya penelitian dari Proyek Penelitian Hibah
Bersaing
IL
Pada tahun 1994 berkesempatan mengikuti Shortem Trainingmengenai
Mask
Calorimetry di Universitas Hohenheim Jennan selama 6 bulan.Penulis menikah dengan Ni Nyoman Sriyani pada tahun 1% dan
dikaruniai dua orang
pubi
masing-masing Ni Putu Sri Mahayani (10 Th) dan NiPada tahun 1984
-
1986 penulis bekerja sebagai Area Supervisor untukKATA PENGANTAR
Pertama-tama penulis memanjatkan puji syukur kehadapan Tuhan Yang
Maha
Esa,
karena atas kanrnianya penulis dapat rnenyelesaikan penelitian sertapenulisan disertasi ini.
Pada kesempatan yang berbahagia ini ijinkanlah penulis menyampadcan
penghargaan dan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak Prof. Dr.
Qokowoerjo Sastradipradja, sebagai kehta komisi pembimbing, Prof.
Dr.
Toha
Sutardi, Dr. Ir. Kartiarso, Prof. Dr. Karnaruddin Abdullah dan Prof. Dr. Klaus
Becker masing-masing sebagai anggota komisi pembimbing, atas segala
bimbingan, arahan serta saran-saran yang diberikan selama penulis mengkuti
pendidikan di Program Pascasujana F B .
Kepada Bapak Rektor Institut Pertanian Bogor, Rektor Universitas
Udayana, Direktur Program Pascasarjana
F B I
Dekan Fakultas PekmakanUniversitas Udayana serta Ketua Program Studi Ilmu Ternak penulis
rnenyampaikan krimakasih yang s e k - b e s a r n y a atas segala fasilitas dan
dorongan yang diberikan selama penulis mengikuti program ini.
Ucapan terirnakasih penulis sampikan kepada Ketua
Tim
ManajemenProgram Doktor, Yayasan Supersemar atas bantuan biaya yang diberikan.
Kepada Direktur Penelitian dan Pengabdian pada Masyarakat, Direktorat
Pendidikan Tinggi penulis mengucapkan terimakasih atas bantuan biaya
penelitian yang diberikan melalui Proyek Penelitian Hibah Bersatng IL
Terimakasih yang sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada bapak
Prof. Dr. Asikin Natasasmita, atas kemurahan hati beliau yang telah memberikan
ijin kepada saya untuk melakukan pengolahan data dari disertasinya, sehmgga
didapatkan suatu formula yang dapat penulis pakai di dalam penentuan protein
tubuh kerbau.
Kepada Himpunan Mahasiswa Pascasarjana (Punhawacana) Bali di
LPB,
penulis rnengucapkan krimakasih yang sebesar-besarnya atas segala dorongan,
motivasi dan suasana kekeluargaan yang diberikan selama penulis mengkuti
pendidikan di IPB. Teman-teman sejawat yang secara langsung maupun tidak
langsung ikut membantu penulis dalarn masa-masa penel~tian dan penulisan
disertasi penulis ucapkan banyak terimakasih.
Kepada keluarga di nunah, penulis mengucapkan terima-
kasih
atassegala pengertiannya dan motivasi yang diberikan sehingga penulis dapat
rnenyelesaikan
tulisan
ini.Penulis sadar bahwa tulisan ini rnasih jauh dari kesempumaan namun
penulis berharap semoga apa yang penulis lakukan dapat memberikan
sumbangan kepada kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi.
Halaman
...
RINGKASAN i
...
ABSRACT vii
JUDUL
...
viiiLEMBAR PENGESAHAN
...
i xRWAYAT HIDUP
...
xKATA PENGANTAR
...
xiiDAFTAR IS1
...
xivDAFTAR TABEL
...
xviiDAFTAR GAMBAR
...
xixI. PENDAHULUAN
...
La tar Belakang 1
Tujuan
...
4
...
Manfaat 5
n.
TINJAUAN PUSTAKA...
Kerbau sebagai Ternak Ke j a 6
Teknik-teknik untuk Mengukur Produksi Panas/ Energi
...
8Kebutuhan Energi untuk Ke j a
...
15Pengaruh Ke j a terhadap Nilai-nilai Fisiologis
...
16111
.
BAHAN DAN METODE...
Terna
k..
Pakan dan Air Minum
...
Kandang
...
Alat.ala t.
...
Tempat Penelitian
...
Rancangan Percobaan
...
Analisis Statistik
...
N
.
HASIL DAN PEMBAHASANValidasi Metodologi Pengukuran Nadi
...
...
Pengu kuran Energi secara Faktorial
Kecepatan dan Jarak
...
Energi untuk Ke j a
...
...
Energi Mekanik dan Efisiensi Ke rja
Biokirnia Darah dan Nilai-Nilai Faal
...
Glukose. Laktat dan Trigliserida Darah
...
Temperatur Kulit, Temperatur Rektal dan Frekwensi Nafas
...
Konsumsi Pakan, Massa Tubuh dan Kecemaan Bahan
...
Kering
Neraca Energi
...
Denyut Nadi dan Energi Kerja
...
77
Perhitungan Kebutuhan Energi dan Protein...
82V
.
KESIMPULAN DAN SARANKesimpulan
...
86Saran
...
88 VI.
DAFTAR PUSTAKA...
89LAMPIRAN-LAMPIRAN
D m A R TABEL
Nomor Halaman
Teks
1
.
Pencurahan Tenaga Keja dalam Usahatani...
72
.
Rata-rata Konsentrasi Metabolit di dalam DarahSebelum dan Sesudah Kerja.
...
173
.
KadarHb,
RBC, PCV, Leukosit dan pH darahkerbau yang telah terlatih
...
244
.
Pengukuran Denyut Nadi dengan Polar SportTester dan dengan Stetoskope
...
465
.
Kecepatan d m Jarak yang dapat Dikmpuh olehKerbau yang Beke j a dengan Beban Kerja Berbeda
...
496
.
Kebutuhan Energi untuk Kerja 'pada Kerbau denganBeban Ke j a Berbeda
...
517
.
Penampilan Kerbau yang Bekeja dengan berbagai Lama Kerja... 538
.
Ke j a Mekanik dan Efisiensi Kerja Kerbau pada Beban KerjaBerbeda
...
559
.
Kadar betahidroksi butirat pada berbagai lama kerja....
5810
.
KonsumsiPakan,
Perubahan Massa tubuh danKCBK
pakan dariKerbau pada Berbagai Lama Kerja
...
6711
.
Pengaruh Kerja terhadap Perubahan Komposisi Tubuh Kerbau...
6812. Rebensi LRrnak, Protein dan
Energi
Kerbau yang Bekeqa padaLama Kexja Berbeda
...
...
6913. Jumlah Urin dan Nitrogen yang Dikeluarkan oleh Kerbau pada
Berbagai Beban Kerja
...
7115
.
Denyut Nadi (HR) dan Pengeluaran Energi untukKe j a (Ek) pada Kerbau...
7816
.
Data Kebutuhan Energi dan Protein pada Kerbau BetinaUmur 2
-
4 tahun yang Bekerja di Bawah Naungan...
8417. Komposisi Ransum Kerbau dengan Massa Tubuh 300 kg dan
Nomor Halaman Teks
1
.
Skema Glikolisis dan Siklus Asam Sitrat...
202
.
Jalur Oksidasi dari Asam Amino...
22
...
3
.
Konstruksi Kandang Penelitian. 264
.
MatBeban
Tarik (Sledge)...
275
.
Komponen gaya tarik pada proses kerja tarik denganbeban
B
dan...
sudut tarikan a 29
6
.
Pengukuran Energi dengan Metode Faktorial...
32 7.
Mengukur Volume Tubuh Ternak dafam Bak....
388
.
Rangkaian antara Elekfrode. Aplifier Operasionaldan Transmiter...
40
...
9
.
Skema Amplifier Operasio nal 4110
.
Kurva Kalibrasi Pengukuran Denyut Nadi...
4711
.
Konsentrasi Glukose Plasma Darah Kerbau pada BerbagaiWaktu
dan
Beban
K q a...
56
1 2 Konsentrasi Trigliserida Piasma Darah Kerbau padaBerbagai
Waktu
danBeban
K;erJa
...
57
13
.
Konsentrasi Asam Laktat PlasmaDarah
Kerbau yangBekeja
pada
Lama
danBeban
KeQa
Berbeda...
60
14
.
TemperaturKulit
b b a u pada BerbagaiWaktu
danBeban
K+
..
6115
.
TemperaturRektd
Kerbau pada BerbagaiWaktu
danBeban
K e q .
6217
.
Kurva Hubungan antara RetPnsi Lemak dan Retensi Protein...
dengan Beban Kerja 70
18
.
Kurva Perbandingan anatar Energi Metabolis (ME). ProduksiPanas (PP). Retensi Energi (RE) dan Energi untuk Ke j a (Ek)
...
7419
.
Denyut Nadi Kerbau pada Berbagai Kondisi Ke rja...
7920
.
Hubungan antara Denyut Nadi dengan Pengeluaran Energi untukI. PENDAHULUAN
Latar Belakang
Meningkatnya jumlah pendud uk menuntut tersedianya bahan pangan
yang lebih banyak pula, terutama hasil-hasil pertanian yang secara langsung
maupun tak langsung dapat dimanfaatkan sebagai bahan makanan. Untuk
tujuan itu sangat diperlukan peningkatan produktifitas hasil pertanian baik
dengan cara intensifikasi atau ekstensifikasi.
Intensifikasi dapat dilakukan dengan perbaikan panca usaha tani,
sedangkan ekstensifikasi dapat dilakukan dengan membuka areal baru
seperti pada daerah-daerah transmigrasi. Keadaan ini akan menyebabkan
peningkatan permintaan akan tenaga kerja dalam bidang pertanian. Sumber
tenaga kerja untuk mengolah lahan dapat dipenuhi dari tenaga k m a k (sapi
dan kerbu) maupun dari tenaga mesin (traktor). Di negara-negara
berkembang seperti Indonesia yang luas pemilikan tanahnya sempit,
pemanfaatan tenaga ternak lebih efisien dibandingkan dengan traktor. Hal
lain yang mendukung penggunaan tenaga ternak adalah modal yang
diperlukan untuk mendapatkan ternak tidak berlalu bear, pengetahuan
petani k i t . terhadap mesin masih kurang, dapat menghemat penggunaan minyak bumi serta adanya integrasi antara ternak dengan usahatani yang
tenaga keja untuk pertanian di Indonesia sampai tahun 2005 masih
didominasi oleh tenaga ternak
Sistem peternakan di Indonesia yang sebagian besar dilakukan oleh
petani kecil memberikan manfaat yang tidak kecil terhadap usahatani yang
dilakukan. Di satu pihak hasil ikutan dari usahatani merupakan sumber
potensial bagi penyediaan makanan ternak, sedangkan di lain pihak ternak
dapat membantu pelaksanaan dan pembiayaan usahatani sebagai sumber
tenaga kerja dan penghasil pupuk. htegrasi demikian merupakan potensi
sosial ekonomi yang mendukung kehadiran ternak sebagai tulang punggung
kekayaan nasional dalam menunjang usahatani.
Pengembangan pertanian seyogyanya diselenggarakan dengan tujuan
meningkatkan efisiensi usaha dalam suatu sistem yang telah berlaku dengan
mempertimbangkan kendala-kendaia yang ada. Temak hendaknya
dimanfaatkan dengan caracara tertentu berdasarkan sifatnya masing-masing
sesuai dengan situasi dan kondisi lingkungannya, sehingga manfaatnya
menjadi lebih tepat guna dalam melayani kebutuhan manusia. Sehubungan
dengan ha1 itu, maka penggunaan kerbau sebagai sumber tenaga ke rja dalam
usahatani seperti kebanyakan petani di negara berkembang adalah suatu ha1
yang sangat rasional.
Kerbau sebagai salah satu ternak k e j a mempunyai peranan yang
sebagai sumber tenaga keja tidak hanya terbatas untuk pengolahan tanah,
tetapi memberikan peluang untuk dimanfaatkan sebagai sumber tenaga di
dalam pengembangan industri kecil di pedesaan.
Besarnya jurnlah hewan yang digunakan sebagai ternak keja dan
k e p e n t i n g a ~ y a dalam pembangunan pertanian memaksa kita bersikap
untuk menggunakannya secara efisien dengan memberikannya makanan
yang cukup. Pemberian jurnlah energi yang cukup untuk penampilan dan
produksi yang optimum adalah penting untuk mengetahui penggunaan
energi ternak ke j a pada kondisi dimana mereka bekerja. Informasi yang ada
untuk pendugaan kebutuhan energi ternak k e j a sangat terbatas dan
pendugaan sekarang yang terbaik untuk sapi dan kerbau adalah antara 1/25
kali hidup pokok (Pearson, 1988) sampai 1/80 kali hidup pokok (Lawrence,
1985). Penggunaan yang sesungguhnya adalah proporsional dengan tipe
pekejaan dan beban k e j a yang kedua-duanya tidak dapat dipisahkan.
Untuk estimasi kebutuhan energi harus diukur pada berbagai beban kerja
dan kebutuhan yang diprediksi sesuai pengeluaran kerja. Terbatasnya
informasi tentang kebutuhan nutrisi kerbau k e j a disebabkan karena
terbatasnya metode yang bisa dipakai untuk menentukan kebutuhan nutrisi
Pengukuran energi dari monitoring denyut jantung dianggap
memuaskan untuk berbagai aplikasi lapangan pada manusia (Ceesay et al.,
1989), sedangkan Rometsch dan Becker (1993) mendapatkan denyut nadi
berkorelasi positif dengan beban ke ja.
Tujuan
Dari kenyataan tersebut di atas maka tujuan penelitian ini adalah
Menemukan suatu teknik lapang yang dapat dipakai untuk menentukan
kebutuhan gizi kerbau kerja yang didasarkan kepada pengukuran-
pengukuran mekani k, keseimbangan pakan yang disertai dengan
pengukuran komposisi tubuh serta prediksi kebutuhan energi untuk ke j a
dari pengukuran denyut jantung. Dari semua informasi yang didapat maka
akan ditentu kan:
I. Menemukan konstanta-konstanta baru yang dapat dipakai untuk
menghitung kebutuhan energi untuk kerja yang didasarkan atas
pengu kuran-pengu kuran mekanis dengan memperhitungkan proses
fisiologi yang mengiringi aktifitas ke rja.
2. Memantapkan konsep penentuan kebutuhan energi untuk kerja
dalam bentuk formula yang menyatakan hubungan antara denyut
nadi dengan kebutuhan energi untuk kerja dengan memperhatikan
3. Menentukan kebutuhan energi dan protein pada kerbau kerja pada
berbagai beban keja yang dapat dipakai sebagai dasar dalam
penentuan kebutuhan gizi ternak keja serta informasi dalam
penyusunan ransum ternak k e j a dari bahan-bahan lokal yang ada
sehingga memenuhi kebutuhan untuk berproduksi S a r a optimum.
4. Memperoleh informasi mengenai pengaruh keja terhadap nilai-nilai
fisiologis serta beberapa aspek nubisi.
Manfaat
Hasil penelitian ini diharapkan dapat dipakai sebagai dasar untuk
pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dalam bidang ternak ke ja,
terutama sekali pengembangan teknik-teknik pengukuran kebutuhan gizi
ternak ke ja. Di samping itu hasil penelitian ini dapat dipakai sebagai suatu
11. TINJAUAN PUSTAKA
Kerban sebagai Ternak Kerja
Kerbau merupakan ternak yang mempunyai peranan yang penting
dalam bidang pertanian. Di Indonesia pemeliharaan kerbau sebagian besar
ditujukan sebagai sumber tenaga k e j a untuk mengolah lahan pertanian,
sehingga perhatian terhadap pertumbuhan dan kualitas dagingnya kurang
tampak. Kerbau dapat dianggap sebagai suatu traktor hidup yang tidak
memerlukan banyak modal untuk dibeli serta tidak memerlukan bahan bakar
yang mahal. Keistimewaan lain dari kerbau adalah dapat bekerja pada lahan
yang sempit atau lereng yang agak curam. Di samping itu kerbau dapat
beke j a selama 10 tahun, bahkan ada yang umurnya mencapai 20 tahun, dan
selama masa tugasnya itu, ia tidak memerlukan penggantian suku cadang
seperti yang sering tejadi pada traktor dan alat mekanisasi yang lain.
Usahatani di negara-negara berkembang pada umumnya lebih banyak
menggunakan tenaga ternak dan tenaga manusia dari pada menggunakan
tenaga mesin, sementara di negara-negara maju lebih banyak menggunakan
tenaga mesin (Tabel 1).
Sebagian besar kerbau digunakan sebagai ternak kerja untuk mengolah
tanah dan menarik beban. Penggunaan kerbau sebagai ternak kerja pada
umumnya digunakan pada dua musim tanam dimana untuk setiap musim
tanam dipekerjakan sekitar 25 - 30 hari, dengan waktu kerja pada pagi hari
pukul6.00
-
10.00 dan sore hari pukul15.00 - 18.00.Tabel 1. Pencurahan Tenaga Ke rja dalam Usaha Tani (dalam jutaan)
Sumber tenaga ke rja
Negara Luas Manusia Ternak Mesin
1. Negara 479 125 26 250 52 104 22
berkem bang
2. Negara maju 644 44 7 63 11 537 82
Sumber: Ramaswamy (1985)
Kerbau mempunyai kemampuan yang terbatas, oleh karena itu beban
kerja yang diberikan perlu disesuaikan. Pada umumnya kekuatan kerbau
menarik beban berbanding lurus dengan massa tubuhnya. Menurut Goe
(1983) kekuatan tarik kerbau antara 10 -14% dari masa badannya pada
kecepatan
25
-
4 km/jam. Teleni dan Hogan (1989) mendapatkan bahwa sapidan kerbau dapat menarik beban yang beratnya 11% dari masa badamya
dengan kecepatan 2,s km/jam selama 3 jam.
Di
Thailand kerbau digunakan untuk kerja selama 60-
146 hariltahun atau rata-rata 122 hari, dengan waktuke j a 5 jam setiap hari dan dapat menge rjakan lahan 0,02
-
0,06 hektar/jam.hektar selama 3 bulan atau rata-rata 1 hektar selama 24 hari kerja (Falvey,
1987).
Santosa et al. (1987) melaporkan bahwa kerbau yang dipeke rjakan pada
pagi hari selama 1,5 - 3,5 jam/hari dalam satu musim tanam, akan dapat
menge rjakan sawah seluas 2,28 hektar, tetapi bila dipeke rjakan pagi dan sore hari selama 2,5
-
6 jam/ hari dapat menge rjakan sawah rata-rata 3,18 hektar.Matthews dan Pullen (1977) menyatakan bahwa ada beberapa ha1 yang
dapat mempengaruhi kemampuan kerja kerbau, antara lain umur, temperatur
lingkungan, terik matahari, kelembaban serta tipe dan kekerasan tanah. Di
samping jenis ternak, jenis kelamin juga mempengaruhi kemampuan kerja.
Kerbau jantan pada umumnya lebih kuat dan lebih lincah dibandingkan
kerbau betina.
Teknik-teknik unhdc Mengukur Produksi Panas/Energi
Penggunaan energi biasanya dihitung dari pengukuran di dalam bilik
respirasi, yaitu dengan mengukur konsumsi oksigen dan produksi karbon
dioksida serta prociuk-produk akhir dari metabolisme seperti metan dan nitrogen urin, dan menghitungnya dengan menggunakan rumus-rumus Weir
atau Brouwer (McLean dan Tobin, 1987). Sementara itu bilik respirasi hanya
dapat memberikan hasil yang berguna untuk ternak yang dikandangkan, cara
lingkungan sosial dapat memberi darnpak, karena hewan lebih banyak
melakukan kerja otot dalarn aktifitasnya. Untuk memperoleh nilai kebutuhan
energi dalam keadaan hidup bebas dalam kondisi tertentu seperti pada saat
kerja, diperlukan teknik-teknik yang memungkxnkan pengukuran tanpa
kekangan dalam keadaan hidup bebas.
Metode Faktorial
Lawrence (1985) mengembangkan teknik yang didasarkan atas
pengukuran-pengukuran mekanik untuk mengukur pengeluaran energi
untuk kerja. Teknik ini disebut metode faktorial. Teknik ini didasarkan atas
pengukuran energi untuk berjalan, energi untuk membawa beban dan energi
untuk menarik beban. Metode ini melibatkan pengukuran-pengukuran gaya
tarik, massa tubuh ternak, jarak berjalan dan sudut tarikan.
a. Energi untuk be rjalan dihitung dengan:
dimana:
Ea: energi untuk be rjalan
(KJ)
W : massa tubuh ternak (kg)
L
: jar& berjalan(krn)
a : 2,l joule
b. Energi
untuk
membawa beban dihitung dengan:dimana:
Eb: energi untuk membawa beban
(KJ)
a : susut tarikan L : jarak (krn)
b : 4,2 joule
c. Energi untuk menarik beban dihitung dengan:
Ec =
(F
cos a) L/c...
3diamana:
Ec: energi untuk menarik beban
(KJ)
c : 0,35 yaitu efisiensi ke rja mekanik
Total energi untuk ke rja adalah:
Teknik Masker
Di Stuttgart, oleh Clar et el. (1992) dikembangkan teknik masker untuk
mengukur produksi panas pada hewan ke rja. Teknik ini didasarkan atas
pengukuran gas-gas respirasi seperti mengukur konsumsi
02
dan produksiCOz dan
a.
Pengukuran dilakukan dengan memakai masker yangdipasang pada mulut ternak dan dihubungkan dengan sebuah gasmekr
untuk mengetahui volume gas ekspirasi. Sarnpel gas ekspirasi ditarnpung
dalam sebuah kantong yang selanjutnya siap dianalisis kandungan
CH4
danCOz
dengan infrared-gus analyzer, sedangkan kadar02
dianalisis denganpararnagnetik oxygen analyzer. Produksi panas ditentukan dengan mengguna-
kan formula PP = 20,5
V02
(McLean, 1986). Pada teknik masker iniselanjutnya dikalikan dengan lama aktifitas. Ini merupakan salah satu
kelemahan teknik itu, terutama sekali bila diinginkan pengukuran dalam
waktu yang lama.
Air Berat Berlabel Ganda
Nolet et RZ. (1992) melakukan percobaan untuk mengukur produksi
panas untuk aktifitas pada angsa dengan teknik perunutan dengan air yang
berlabel ganda (DLW). Teknik ini sebenarnya memberikan pendekatan yang
terbaik untuk menjawab masalah penggunaan energi dalam keadaan hidup
bebas seperti pada saat ke rja. Teknik ini didasarkan atas observasi bahwa
pembaharuan oksigen air pada tubuh hewan Iebih besar dari hidrogen air. Kedua unsur tersebut keluar tubuh sebagai air, tetapi oksigen juga keluar
sebagai CO2. Dengan merunut air tubuh dengan H2 dan 0 1 8 serta melakukan
observasi secara diferensial, dirnungkinkan mengukur produksi
C02.
Metodeini telah diketahui mempunyai akurasi yang sangat tinggi. Namun DLW
sangat mahal dan memerlukan alat analisis yang sangat canggih untuk isotop
stabil, oleh karena itu dalam aplikasi sangat sulit dilakukan, kecuali sebagai
rnetode untuk validasi.
Pengulcuran Denyut Nadi
Penentuan kebutuhan energi dari monitoring denyut jantung
masa lalu korelasi denyut jantung dengan penggunaan energi pada sapi dan
kerbau dianggap rendah (Richards dan Lawrence, 1984). Kajian di Stuttgart
dan Mali, denyut jantung dan pengeluaran energi berkorelasi tinggi (r=0,94)
(Rometsch dan Becker, 1993; Holmes et a]., 1976), namun estimasi yang lebih
tepat dari pengeluaran energi dalam kondisi lapangan perlu ditetapkan.
Ceesay et nl. (1989) melakukan penelitian dengan membandingkan
pengu kuran prod u ksi panas dengan tekni k pengukuran denyu
t
nadi dengan produksi panas yang diukur dengan kalorimetri. Didapatkan bahwa keduateknik ini mempunyai korelasi yang cukup tinggi (R2= 0,88, n = 20).
Pengukuran Keseimbangan Pakan dan Komposisi Tubuh
Metode lain yang bisa dikembangkan untuk menentukan produksi
panas pada hewan yang hidup bebas adalah dengan melakukan pengukuran
perubahan komposisi tubuh. Dalam metode ini disertai dengan melakukan
pengukuran energi metabolis
(ME)
dengan percobaan neraca energi. Pada hewan kecil prosedur yang bisa dikerjakan adalah dengan mengorbankancontoh jaringan-jaringan yang representatif dari hewan pada permulaan
pemobaan untuk menentukan kadar lernak, protein dan energi tubuh. Segera
setelah itu percobaan makanan dilakukan. Pada akhir perlakuan hewan
dipotong dan jaringan tubuhnya dianalisa protein lemak dan energinya
panas dapat dihitung dengan mengurangi
ME
dengan perubahan energi tu bu h.Pada hewan besar masalahnya adalah kesulitan untuk mendapatkan
contoh jaringan yang representatif di samping pemotongan pada hewan besar
menuntut biaya yang cukup mahal. Masalah ini akan dapat diatasi bila kadar
protein, lemak dan energi jaringan dapat ditentukan dengan metode tanpa
merusak tubuh hewan (kaedah non-invasif).
Rule et al. (1986) telah mengembangkan teknik penentuan komposisi
tubuh hewan dengan mengukur kadar air tubuh dengan ruang distribusi
urea. Namun formula yang dikembangkan oleh Rule untuk sapi perah
memberikan hasil yang kurang memuaskan pada beberapa percobaan di
Indonesia jika diterapkan pada ternak kambing dan domba (Sastradipradja et
al., 1995). Di samping metode itu, telah banyak pula dikembangkan metode-
metode pengukuran komposisi tubuh seperti pelarutan isotop, Total Body electrical Conductivity (TOBEC), Bioelectrical Impedance Analysis (BIA) serta
Skinfold Thickness (Power and Howley, 1991). Namun teknik-teknik tersebut
relati f mahal dan memerlukan peralatan yang harus distandarisasi terlebih
dahulu.
Kleiber (1961) mengulas teknik pengukuran lemak dan protein tubuh
suatu kenyataan bahwa tubuh terdiri dari lemak dan bagian bukan lemak
(lean). Lemak mempunyai masa jenis yang lebih kecil dari bagian bukan
lemak (lean). Bila masa jenis tubuh diketahui maka berat lemak dapat
dihitung. Pengukuran masa jenis tubuh dilakukan dengan prinsip Hukum
Archimedes yai tu dengan menimbang berat ternak dan mengukur volume
tubuh hewan. Volume tubuh hewan dapat diukur dengan menimbang ternak
di dalam air atau dengan memasukan ternak ke dalam air kemudian diukur
perubahan permukaan air atau jumaiah air yang keluar dari bak tersebut.
Komposisi tubuh ternak dipengaruhi oleh jenis ternak, umur dan
makanan yang dimakan. Secara umum komposisi tubuh hewan dewasa
adalah 59% air, 16% protein, 20% lemak, 4% abu dan kurang dari 1%
karbohidrat (Tillman et al., 1986). Komponen yang paling banyak berubah
dari komposisi tersebut adalah air dan lemak. Kedua komponen tersebut
sangat dipengaruhi oleh umur dan makanan yang dimakan. Kadar air
cenderung mengalami penurunan dengan meningkatnya umur, tetapi kadar
lemak akan meningkat dengan meningkatnya umur hewan. Jadi ada suatu
hubungan negatif antara air dan lemak. Karkas sapi jantan yang diketahui
mengandung 20% lemak, kandungan airnya 60%, sedangkan sapi jantan yang
Kadar protein tubuh relatif tetap pada berbagai umur. Kadar protein sangat
dipengaruhi oleh jenis hewan
Kebutuhan Energi untuk Ke j a .
Kebutuhan energi untuk ternak ke j a dipengaruhi oleh intensitas dan
lama ke ja, kondisi lingkungan dan jenis peke jaan serta masa badan ternak
tersebut (Bamualim dan Kartiarso, 1985). Beberapa hasil penelitian juga
menunjukkan bahwa energi total yang digunakan oleh ternak untuk beke j a
dipengaruhi oleh beban ke ja. Pada umumnya beban ke j a diklasifikasikan
dalam tiga kelas yaitu keja ringan, medium dan berat. Oleh karena itu
perhitungan energi sebaiknya didasarkan pada intensitas ke j a (persentase
beban k e j a terhadap masa badan ternak) dan produksi tenaga yang
dihasilkan (Goe dan McDowell, 1980).
Besaran yang biasa digunakan untuk menentukan kebutuhan energi
untuk ke j a adalah dengan menyatakan berapa kali kebutuhan energi untuk
k e j a dibandingkan dengan kebutuhan energi istirahat. Leng (1985)
menyatakan bahwa kebutuhan energi untuk ternak yang beke j a ringan
(bejalan tanpa beban 6 jam/hari) adalah 1,5 kali kebutuhan energi untuk
istirahat dan meningkat sampai 2 kali kebutuhan energi untuk istirahat untuk
ternak yang beke j a berat (membajak 6 jam/hari). Di lain pihak Goe dan
kerbau sebesar 2/7 kali kebutuhan energi untuk hid up pokok, sedangkan hasil
penelitian Lawrence (1985) mendapatkan bahwa sapi memerlukan 1/67 kali
kebutuhan energi istirahat
Pengarub Kerja terhadap Nilai-nilai Fisiologis
Komarudin et al. (1991) meneliti pengaruh beban kerja terhadap
denyut jantung, laju pernapasan, temperatur rektal dan temperatur kulit pada
sapi Bali, sapi Ongole dan sapi Madura. Dari hasil penelitiannya didapatkan
bahwa ketiga sapi yang diberikan beban ke rja 11,8% dari massa tubuhnya
mempunyai denyut jantung berturut-turut 60; 56 dan 58 kali permenit
sedangkan laju respirasinya 66; 39 dan 50 kali permenit Tidak ada perbeciaan
temperatur kulit dan temperatur rektal dari ketiga sapi tersebut
Pengaruh radiasi matahari terhadap keadaan fisiologis sapi Bali,
Ongole dan Madura diteliti oleh Kamarudin dan Teleni (1991). Radiasi
matahari akan meningkatkan frekuensi denyut jantung, laju respirasi dan
temperatur kulit, tetapi tidak berpengaruh terhadap temperatur rektal.
Teleni et al. (1991) melaporkan bahwa penggunaan tern& untuk k e j a
akan mempengaruhi metabolit-metahlit di dalam darah (Tabel 2).
Peningkatan packed cell volume (PCV) selama bekerja disebabkan karena
peningkatan asam laktat disebabkan karena jalur glikolisis merupakan tapak
jalan yang penting dalam penggunaan glukosa rnenjadi energi.
Pemberian makanan yang cukup, baik dari segi kuantitas maupun
kualitas sangat penting untuk ternak ke rja. Hal ini disebabkan karena tenaga
yang dihasilkan untuk kerja tidak lain berasal dari makanannya. Pemberian
makanan yang kurang akan menyebabkan gangguan-gangguan pada ternak
itu sendiri. Mengingat masih lebih banyaknya penggunaan ternak betina
sebagai tenaga kerja, maka sangat perlu diperhatikan bahwa beban ke j a yang
diberikan tidak melampaui kemampuan ternak tersebut, serta makanan yang
diberikan mencukupi untuk keperluan produksi dan reproduksi.
Tabel 2. Rata-rata konsentrasi metabolit di dalam darah sebelum dan sesudah ke rja.
Variabel Sebelum ke rja Kerja Recovery
- - - - -
-
1. Asam lemak bebas (mM) 0,806 1,227 0,9252. Glukosa
(mM)
3,229 3,600 3,2023. Asam laktat (mM) 0,844 1,121 1,048
4. Urea (mM) 1,607 1,777 2,022
5.
PCV
(%) 25 27 23--- - -- - -
Konsumsi pakan kerbau yang masanya 300
-
350 kg akan meningkatdari 5,26 kg menjadi 6,26 kg DM/hari bila beban kerjanya ditingkatkan dari
tan pa beban menjadi beke rja dengan beban 50 kg yang dipeke rjakan selama
14 hari, namun tidak ada perbedaan kenaikan masa badan dari kedua kerbau
tersebut (Bakrie et al., 1989). Di lain pihak Borton (1987) menyatakan bahwa
tidak ada perbedaan konsumsi pakan dari sapi yang dipeke jakan 2 jam/hari
dengan yang dipekerjakan 3 jam/hari. Hal ini sejalan dengan pendapat
Bamualim (1987) yang menyatakan bahwa tidak ada perbedaan konsumsi
pakan antara kerbau yang menarik beban 80 kg selama 2 jam/hari dengan
kerbau yang tidak dipeke jakan, namun kenaikan masa badannya jauh lebih
tinggi pada kerbau yang tidak dipeke jakan. Ternak yang frekuensi
bekejanya Iebih berat mengkonsumsi pakan lebih banyak dibandingkan
dengan ternak yang frekuensi beke janya lebih ringan. Namun pertambahan
masa badan/hari tidak menunjukkan perbedaan (Usri, 1988). Hal ini
menunjukkan bahwa peningkatan konsumsi pakan pada ternak yang beke j a
Iebih berat tidak dipergunakan untuk pertumbuhan tetapi digunakan untuk
memenuhi kebutuhan energi untu k ke ja.
Pieterson dan Teleni (1991) mendapatkan bahwa kerbau yang
dipekejakan dengan menarik beban 33 kg (11% dari massa tubuhnya) dan
dari kerbau yang tidak dipekejakan, bila diberikan makanan yang
berkualitas jelek (jerami padi).
Metabolisme Karbohidrat Lemak dan Protein.
Pada ternak ruminansia karbohidrat makanan dirubah menjadi asam
asetat, propionat dan butirat Asam propionat diserap dari rumen ke sirkulasi
darah dan dibawa ke hati membentuk glukosa. Asam butirat dirubah menjadi
P-hidroksibutirat kemudian bersama asam asetat dipakai oleh jaringan
sebagai sumber energi dan sintesa lemak.
Glukosa mengalami katabolisme melalui dua jalur jaitu jalur glikolitik
dan siklus asam sitrat. Jalur glikolitik te jadi dalam sitoplasma dimana
glukosa mengalami degradasi menjadi asam piruvat (Gambar 1).
Meskipun glikolisis dapat berlangsung dengan atau tanpa oksigen,
hasil energi untuk reaksi seluler lebih tinggi dalam keadaan aerobik Dua rnol
ATP dihasilkan dari tiap gula triose dalam reaksi dari l,3-difosfogliserat
menjadi 3-fosfogliserat dan dari fosfoenolpiruvat menjadi piruvat, sehingga
jumlahnya 4 mol ATP. Namun dua rnol ATP terpakai sehingga hasil netto fosforilasi tingkat substrat adalah dua mol ATP. Biia kadar oksigen tinggi,
NADH
yang disintesa dapat mengalami oksidasi melalui sistem transport elektron dalam mitokondria. Fosforilasi oksidatif ini akan menghasilkan 6Glukose darah
.
=
Glukose-6-fosfatFruktose- 1.6-difosfat
Triose fosfat
Fosfoenol-piruvat
-
GliserdBadan keton
a s p a r t a t e Oksaloasetat
Asam propionat
[image:199.541.58.473.77.663.2]21
Hasil akhir jalur glikolitik berupa asam piruvat dalam keadaan aerobik
dioksidasi menghasilkan energi, COz dan Hz0 melalui jalur siklus asam
sitrat. Oksidasi satu rnol asam piruvat menghasilkan 15 rnol ATP, sehingga
produksi netto dari oksidasi satu rnol glukosa adalah 38 ATP (Harper et RI.,
1979) dengan perincian:
Satu rnol glukosa -> 2 rnol piruvat = 8 ATP. Dua rnol piruvat ->
C02
+
Hz0 = 30 ATP.Total = 38 ATP.
Simpanan lemak dalam tubuh merupakan sumber energi utama bagi
tubuh. Depo lemak berupa trigliserida akan dihidrolisa menjadi gliserol dan
asam lemak bebas. Gliserol dapat dirubah menjadi glukosa melalui proses
glukoneogenesis Glu kosa yang di hasilkan masu k siklus gli kolisis dan siklus
asam sitrat untuk menghasilkan energi. Satu rnol gliserol akan menghasilkan
21 rnol ATP dengan perician:
2 mol gliserol -> 2 mol dehidro aseton = 4ATP fosfat.
2 rnol dehidroaseton fosfat -> 1 mol glukosa
1 mol glukosa -> COz +
HzO
= 38 ATP2 mol gliserol = 42 ATP
Tiga asam lemak yang dibebaskan dari hidrolisa trigliserida akan