Respon ruminant terhadap pemberian hijauan pakan yang dipupuk air belerang

RESPONS

RUMINAN

TERHADAP PEMBERIAN

HIJAUAN PAKAN

YANG OIPUPUK AIR BELERANG

CHARLES LOOEWlJK KAUNANG

PERNYATMN

MENGENAI DISERTASI

DAN

SUMBER INFORMAS1

Oengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Respons Ruminan Terhadap

Pemberian

Hijauan Pakan Yang Dipupuk Air Belerang adalah karya saya sendiri dan M u m diajukan dalam bntuk apa pun kepada perguruan tinggi dimanapun.

Sumber i n f m s i yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbikan dari penulis lain teiah disebutkan dabm teks dan dbntumkan

ABSTRAK

CHARLES L. KAUNANG. Respons Ruminan tehadap

Pemberian

Hijauan Pakan Yang Dipupuk Air Belerang. Dibimbing oleh AMlNUDDlN PARAKKASI,

SOEDARMADI HARDJOSUWIGNY0,dai-i I WAYAN MATHIUS.

Penelitian ini bertujuan memanfaatkan unsur hara (S) yang ada dalam air

blerang agar dapat digunakan obh hijauan pakan, yang kernudkn diberikan ke temak ruminan. Pembaan tahap pettama, menggunakan

rancangan

amk

lengkap pola faktorial ( 2 x 5 ~ 2 ) . Faktor A adalah pupuk kandang: 0 tonlha dan 25 tonlha. Faktor

B

adalah pernberian air belerang 0 %, 25%, 50%, 75% dan 100%. FaMor C: species tanaman rumput dan legurnminosa masing-masing species 2

jenis. Rumput yang digunakan P-maximum cv Rivedale dan P

maximum

cv Gatton, sedangkan legume yang digunakan adalah: C pubescBns dan IW. adoputpureurn. Percobaan kedua

(in

vitm). Rancangan yang digunakan adala h rancangan acak kelornpok pola faktorial (2x5Q). Dikeimpokan menjadi tiga yaitu tiga ekor domba yang merupakan sumber inokulum yang berbeda. Percobaan tahap ketiga menelii

respons

pernberian hijauan silase yang mendapat perlakuan (hasil terbaik pertama

dan

kedua) dan silase tanpa perlakuan. Penelitian ini rnenggunakan 12 ekor dwnha dan data diuji dengan t-

test. Hasil penelitin ini rnenunjukkan kombinasi pemberian pupuk kandang 25 tonlha dan pemberian air belerang 50% pada hijauan Panicium maximum cv Riversdak serta Centrocem8 pubescens memberikan hasil yang optimal pada semua peubah. Selanjutnya pembrian pakan hijauan silase optimal (P.

maximum cv Riversdale + Centrocema pubescens) yang mendapat pupuk

ABSTRACT

CHARLES L. KAUNANG. Ruminant Responds Fed Forages Which Fertilized with Sulfuric Liquid. Under the direction of AMlNUDDlN PARAKKASI, SOEDARMADI HARDJOSUWIGNYO, and I WAYAN MATHIUS

This research was aimed to utilize sulfuric nutrient which is contained in sulfuric liquid, so that it could

k

used by forages fed to ruminant animals. The first trial used complete randomized design in factorial 2

x

5

x

2. Factor A was manure in two levels 0 tonlha or 25 tonha. Factor 8 was sulfuric liquid in 5 level concentrations 0%, 25%, 50%, 75%, or 100%. Factor

C

was forage species (grassedlegumes) two species each. The grasses used were P. maximum

cv.

Riversdale and

P.

maximum cv. Gatton, while the legumes were Centrmema

pubescens and Macroptilium afro9upureurn. The second

trial

(in vifm) used

Q Hak cipta milik Charles L Kaunang, tahun 2004

Hak cipta dilindungi

Diiarang mengetik dan mempehanyak tanpa izin tertulis dari

lnstitut Perfmian Bogor, sebagian a tau

seluruhnya

dalam

RESPONS RUMINAN TERHADAP PEMBERIAN

HIJAUAN PAKAN

YANG DIPUPUK AIR BELERANG

CHARLES LODEWlJK KAUNANG

Disertasi

sebagai

salah

satu

untuk memperoleh gelar

Ooktor pada Program Studi llmu Ternak

SEKOLAH

PASCASARJANA

INSTITUT

PERTANIAN BOGOR

BOGOR

Judul Desertasi : Respons Ruminan terhadap Pemberian tlijauan Pakan yang Dipupuk Air -rang

Nama : Charles Lodewijk Kaunang

NIM : P.04600008

Komisi Pembim bing

Prof. Dr.

&I

Arninuddin Parakkasi. MSC- b Ketua

Prof. Dr. Ir. Soedarmadi, H. M.Sc. athiw. MSC. APU

Diketahui :

2. Ketua Pmrarn Studi tlmu Ternak 3. Dekan Sekolah

Pascasa

jana

Dr. Ir. Nahrowi, MSC. Prof.

Dr.

Ir. Syafrida Manuwoto, MSC.

Penulis dilahirkan di Bandung tanggal 18 Oktober 1959 dari ayah Johannes Daud Kaunang (Almarhum) dan ibu Martakn Kararnoy (Ahahurnah).

Sefama mengikuti S3, telah diterbitkan dua artikel

dalam

Eugenia 10:251- 258 dan J zootek 18: 1 1-1 7.

Tahun 1979 penulis lulus dari S.M.P.P Negeri Manado, dan pada tahun yang sama melanjutkan studi pada Fakultas Peternakan Universitas Sam Ratulangi Manado lulus tahun 1985. Tahun 7988 penulis rnendapat kesempatan untuk melanjutkan studi Program Magister pada Program Pascssajana lnstiiut Pertanian Bogor, Program Studi llmu Temak. Dengan mendapat beasiswa TMPD (Tim Manajemen Program Doktor) Oirektur Jendral Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan dan Kebudayaan

lulus

tahun 1992. Pada tahun 2000 penulis mendapat kesempatan untuk melanjutkan studi Program

Doktor

di

Program Pascasa jana dengan mendapat beasiswa BPPS dari Direktocat Jendral Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan Nasional. Sejak tahun 1986 penulis bekeja sebagai Staf pengajar pada Fakultas Peternakan Universitas

Sam

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa, karena

berkat karuniaNya dan PenyertaaNya, sehingga penulis dapat rnenyelesaikan penditian dan penyusunan desertasi ini. Tema yang dipilih dalam peneliian

yang

dilaksanakan sejak k w n b e r 2002, dengan judul Respons Ruminan tehadap Pemberian Hijauan Pakan Yang Dipupuk Air Merang,

Pada k m p a t a n yang berbahagia ini wnulis menghaturkan terima kasih yang tutus tidak terhingga dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada yang temwmat Bapak Prof. Dr. drh Arninuddin Parakkasi, MSc sebagai ketua kmisi pembimbing, Bapak Prof Dr. If. Soedarrnadi, H. MSc dan Dr Ir. I Wayan Matbius,

MSc, APU masing-masing sebagai anggota kmisi pembimbing atas kesabaran, penyediaan waktu, kdkhlasan, kelembutan maupun ketegasan setarna proses pembimbingan sehingga penulis dapat rnenyelesaikan studi Program Doktor.

Ucapan terima kasih penulis, disampaikan kepada Rektor lnstitut Pertanian

Bogor, Rektor Universitas

Sam

Ratulangi Manado, Dekan

Sekolah

Pascasarjana

beserta

jajarannya, Dekan Fakultas Petemakan Univmihs Sam Ratulangi Manado,

Ketua

Program Studi llmu Temak Bapak Dr. Ir. Nahrowi, MSc, pimpinan

jurusan

llmu Nutrisi dan Makanan Ternak Fakultas Petemakan Universitas Sam Ratulangi Manado, pengeldah Beasiswa Program Pascasarjana (BPPS) Dtrektur

Jendral Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan Nasimal yang telah

mernberikan kesempatan belajar dan biiya kepada penulis

selama

mengikuii Program Doktor.

Terima kasih juga penulis sampaikan

kepada

Noni, Trifena, Yusvian,

Bapak Darmawan, Ir.

Harry

Uhi M.Si.,

Ir.

lndiah Wahyuni,

M.Si

dan Ir. Gdlief Yosef, M.Si.

atas

bantuannya selama penelitlan hingga selesai.

Penulis

juga

menyampaikan terima kasih kepada Laboratorium llmu Nutrisi

Temak Daging dan Kerja atas kernpatan yang diberikan untuk penggunaan

f a s i l i Laboratonurn,

lahan

percobaan W a r n penuli mela ku kan pendiian

.

Ucapan

ter%na

kasih kepada Laboratorium Agrostomi pada Departemen

Nutrisi dan Makanan Temak atas bantuan yang diberikan untuk penyediaan

lokasi penelitin (Rumah W) dan bantuan teknis selama penulis melangsungkan penelitian. Uisampaikan terima kasih kepada Bahi Penelitian Ternak Ciawi bagian Ruminasia Kecil atas bantuan

mateti

ternak dan kandang metabolisme

serta segala

fasititas yang diberikan sehma penulis melakukan penelmkn in vivo. Kepada Laboratorium Agrostolqi Balai Penelitian Tema k

Ciawi yang telah rnemberikan bibit hijauan pakan dimpaikan terima kasih. Penulis rnenyampaikan terirna kasih sedalamdalamnya kepada Almarhumah mami dan Almarhurn Papi, Ibu dan Bapak Karyani serta seluruh keluarga atas dmngan semangat, dm, bantuan m a t 4 yang diberikan kepada penulis.

Rasa ham dan terirna kasih penulis sampaikan kepada lstri Dr. drh Endang Pudjihastuti dan anak-anak tercinta Andreas P. Kaunang dan Matthias D. Kaunang atas doa, pengertiian dan domngan semangat yang diberikan selama penulis rnenyelesaikan program Doktor di Sekobh ,

Pascasarjana IPB. Semoga diirtasi ini dapat menjadi suatu k h a n acuan untuk

pengembangan ilmu pengetahuan di bidang ilmu pengatahuan.

DAFTAR IS1

Halarnan

DAFTAR TABEL

...

x

DAFTAR GAMBAR

...

xi

DAFTAR LAMPIRAN

...

xii

1 PENOAHULUAN 1

...

Latar Belakang I Tujuan Penelitian

...

2

Kegunaan Penelitian

...

2

Hipotesis Penelitian

...

2

2 TINJAUAN PUSTAKA 3 Bentuk dan Peritaku Belerang di dalam Tanah

...

Peranan Belerang dalam Pertumbuhan Tanaman

...

Kebutuhan Belerang bagi Tanaman

...

...

Pengaruh Pemupukan dengan

8elerang

pada f-fijauan Peranan Pupuk Kandang

...

Peranan Belerang pad8 Temak Rurninansia

...

Sistem Pencemaan Ruminansia

...

Metabolisrne Karbohidrat

cfatam

Rumen

...

Metabolisme Protein datam Rumen

...

3

RESPONS

HIJAUAN PAKAN TERHADAP PEMUPUKAN PUPUK KANOANG DAN AIR BELERANG 17 Pendahuluan

...

17

...

Materi dan Metode 17 Hasil dan Pembahasan

...

19

Kesimpulan

...

38

4 UJI

IN

WTRO HIJAUAN PAKAN YANG OlPUPUK PUPUK KANOANG DAN AIR BELERANG Pendahuluan

...

39

Materi

dan Metode

...

39

Hasil dan Pembahasan

...

42

Kesimpulan

...

55

5 WI

IN

WVO SllASE HlJAUAN PAKAN YANG DlPUPUK PUPUK KANDANG DAM AIR BELE RANG PADA DQMBA 56

...

Pendahuluan 56

Materi

dan Metode

...

56

Hasil dan Pembahasan

...

61

.

Kesimpulan

...

70

DAFTAR TABEL

Halaman

1 Komposisi Dactylis glomerata yang dipupuk campuran nitrogen dan

...

beletang yang dibanding dengan Red Clover

7

...

2 Sifat-sifat tanah sebelurn percobaan 19

3 Hasil analisa kimia air belerang Ciseeng. Kecamatan Pamng.

...

Bogor 19

4 Pengaruh perbkuan terhadap kandungan protein kasar

...

rumput (%) 23

5 Pengaruh perlakuan terhadap kandungan protein kasar

leguminosa (%)

...

33

6 Penganrh perlakuan terhadap produksi total W A rumput (mM)

...

43

...

7 Pengaruh perlakuan terhadap produksi

NH3

rumput

(mM)

45

8 Pengaruh perlakuan terhadap kecernaan k h a n kering

rumput (%)

...

46

9 Pengaruh perbkuan terhadap kecernaan bahan organik

rumput (%)

...

48

11 Pengaruh perlakuan terhadap kecernaan bahan kering

leguminosa (%)

...

53

...

12 Komposisi nutrien pakan hijauan silase 57

13 Pengaruh perlakuan t e M a p populasi mikroba. kadar amonia

dan pH rumen domba

...

61

14 Nilai W a n beberapa peubah yang diukur pada

penelitian in vivo

...

6 4

15 Pengaruh perbkuan terhadap produksi VFA total dan

OAFTAR GAMBAR

1 Bagan daur belerang

...

4

...

2 Siklus belerang 9

...

3 Produksi bahan kering (gram) dari konsentrasi pupuk

karrdang

20

4 Produksi bahan kering

(gram)

dari 2 jenis rumput

...

21

5 Hubungan pemkrian air bebrang dan produksi bahan kering

...

rumput

(gram)

21

6 Kandungan protein kasar rumput (%) dad pupuk kandang

...

22

7 Kandungan protein kasar rumput (%) dari 2 jenis rumput

...

24

8 Hubungan pemberian air hlerang dan karidungan protein kasar

...

rumput (%) 24

9 Pengaruh pemberian pupuk kandang terhadap kandungan belerang

...

rumput (%I) 25

10 Hubungan pemberian air belerang temadap kandungan belerang

...

rumput (%) 26

11 Hubungan pupuk air belerang terhadap kandungan NDF

...

rumput (%) 27

12 Hubungan pemberian air bekrang terhadap kandungan ADF

rumput (%)

...

28

13 Pengaruh pupuk kandang pada rumpot terhadap kandungan ADF 29

14 Pengaruh pupuk kandang terhadap produksi bahan kering

leguminosa (gram)

...

30

15 Hubungan jenis tanaman dan produksi bahan kering

...

legurnin- (gram) 31

1 6 Hu bungan air belerang dan produksi bahan k e r i q

leguminosa (gram)

...

32

17 Hubungan antara pemberian air belerang dan kandungan protein

legumintwa (%)

...

33

1 8 Pengaruh konsentrasi pupuk kandang terhadap kandungan S

leguminosa (%)

...

34

20 Hubungan pemberian air Merang dan kandungdn belprang

leguminosa (%) ...

... .

..

... .. . .. . ...

...

... ... ... ...

...

... ... ...

...

...

... . ..

... ...

..

21 Pengaruh konsentrasi pupuk kandang terhadap kandungan

ARF

leguminosa (%) . . . .

.

.

. . . .

.

. .

. . .

. . .

. . .

. . .

. . . .. .

. . .

.

. . . .

22 Pengaruh jenis tanaman terhadap kandungan ADF

leguminosa (%)

. . .

. . .

. . .

. . .

.

. . .

.

. . .

. . .

. . .

. . . .

. . .

23 Hubungan pemupukan air bekrang dan kandungan ADF

leguminosa (%)

...

...

...

... ...

...

...

... ...

... ...

...

...

...

...

...

... ... ...

...

...

...

24 Hubungan pemberian air behang terhadap kandungan NDF leguminosa (%)

... . .

. . .

. . . . ..

. .. . .

.

.. . .. . .

..

. . .

. . .

. . . . .. .

. . .

. . . ,

. . ..

25 Hubungan pemberian

air

belerang tehadap produksi VFA

total

turnput (mM)

...

...

... ...

... ...

...

...

...

...

... ...

...

...

... ...

...

...

... .. .

...

....

26 Hubungan antam pupuk air belerang terhadap produksi NH3

rumput (mM)

...

...

... ...

...

...

...

... ...

...

... ...

...

,.. ...

...

... ...

...

... ... ...

....

...

27 Hubungan antara pupuk air klerang terhadap kecernaan

bahan kering rumput (%)

... ... ...

...

... ...

...

...

...

...

... ...

... ... ...

...

... ....

.

28 Hubungan antara pupuk air Merang t e w a p kecemaan

bahan organik rumput (%) . . .

.

.

. . .. . . .

..

. . .. . .. .. .

..

.

. . .

. ....

. . .

. .

. . . ..

29 Hubungan antara

tingkat

pemberian air bekang terhadap produksi VFA total ieguminosa (mM)

. . .

. . . .

. . .

.

.

. . . .

. . .

. . .

. . .

.

.

. .

. . .

. . .

.

30 Hubungan tingkat pupuk air belerang terhadap produksi VFA

total

leguminosa (mM)

. . .

. .

.

.

. .

. . .

. . .

. .

. . .

. . .

. . .

. . . .

. . .

. . .

. . .

.

. . .

31 Pengaruh perlakuan pupuk kandang terhadap kecernaan bahan

kering legurninosa (%)

. . .

. .

. . .

. .

. . .

. . . .

.

. . .

. . .

. . .

. . .

. . .

. . . .

. . . .

32 Hubungan air belerang terhadap kecemaan bahan kering

legurninosa (%)

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

... ...

...

.. .

... ...

...

...

... ...

...

..

33 Hubungan air belerang terhadap kecemaan bahan organik

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

I Data pengamh perlakuan tehadap produksi bahan kering

...

rurnput (gram) 86

2 Data pengaruh pedakuan terhadap pmduksi bahan kering

...

legurninosa (gram) 87

3 Penganrh perlakuan tehadap pmiuksi bahan kerkrg

rumput

...

88

4 Pengaruh perlakuan tertradap kandungan protein rumput

...

89

5 Pengaruh perbkuan t-ap kandungan suffur bnaman rumput

...

90

6 Pengaruh perlakuan terhadap kandungan NDF turnput

...

91

7 Pengaruh perlakuan terhadap kandungan ADF rumput

...

92

8 Pengaruh perlakuan terhadap produksi bahan

kering

Ieguminosa

...

93

9 Pengaruh perlakuan terhadap kandungan protein leguminosa

...

94

10 Pengaruh perhkuan terhadap kandungan sulfur tanaman legurninma

...

95

11 Pengaruh perlakuan twkdap kandungan AOF Ieguminosa

...

96

12 Pengaruh prtakuan temadap kandungan NDF leguminosa

...

97

13 Pengaruh perlakuan terhadap prduksi VFA total rumput

...

98

14 Pengaruh perlakuan terhadap produksi NH3 rumput

...

99

15 Pengaruh perlakuan terhadap kecemaan h h a n kering rumput

...

100

16 Pengaruh perlakuan terhadap kecernaan bahan organik rumput

...

go1 17 Pengaruh perlakuan terhadap produksi

VFA

total teguminosa

...

102

...

18 Pengaruh wrlakuan terhadap produksi NHs legumhoss 103 19 Pengaruh perlakuan terhadap kecernaan bahan kering leguminosa

...

104

20 Pengaruh perlakuan terhadap kandungan bahan organik

I.

PENDAHULUAN

Latar Wakang

Hijauan rnerupakan pakan &ma temak nrminansia yang mengandung zat

makanan s e m i energi, protein,

lemak, serat,

vitamin

dan

mineral. Tingkat dan

kualiis kandungan zat makanan tersebut sangat krvariasi. Hijauan di daerah tropis umurnnya berkualitas rendah jika dibandingkan dengan hijauan didaerah

sedang

(temperate). Salah satu usaha yang dapat dilakukan untuk meningkatkan nilai nutrisi hijauan pakan ternbut adalah dengan pemberian hara rnelalui

pemupukan. Pemberian pupuk pada saat hijauan ditmam, akan meningkatkan produksi dan akan rnemperbaiki kuaiiis. Kenyataan di lapang menunjukkan

bahwa petani sangat jarang melakukan ha1 tersebut. Hal ini disebabkan harga pupuk yang cukup mahal, khususnya pupuk anorganik disamping dampak negatif terhadap struktur tanah yang diakibatkannya. Oleh karena itu, pupuk kandang dan alam berupa air belerang menjadi alternatii dalam upaya meningkatkan produktivitas dan kualitas hijauan. Pupuk kandang dapat menyediakan unsur

N,

P, Ca, Mg. Mn, S, Zn dan Co. Pupuk kandang dapat memperbaiki kondisi tanah, struktur tanah serta meningkatkan rnikroorganisme tanah. Pupuk kandang juga digunakan sebagai penyeimbang pH

tanah.

Sudah lama diketahui bahwa bekrang

sangat

pwtting untuk tanaman dan hewan. Mined ini juga sangat penting untuk banyak reaksi dalam tiap sel hidup.

Belerang merupakan salah satu unsur dalam asam amino metionin. sistein dan sistin, vitamin Motin serta tiamin. Seperti unsur penting y a q lain, belerang dilaporkan berperan

khusus

dalam metabolisme tanaman dan hewan. Tanah di Indonesia, terutama di daerah bercurah hujan tinggi bisa saja defisiensi terhadap

belerang

dan

unsur-unsur

hara

lain, sebagai akibat adanya pencucian, di samping akibat penggunaan pupuk anorganik yang belebihan. Sebagai konsekuensinya beberapa hijauan pakan, terutama yang tumbuh di lahan granitik, sering kekurangan unsur belefang sehingga tidak marnpu memberi

respons yang optimal tet-hadap hewan yang mengkonsumsinya. Sebagian besar

wilayah Indonesia merupakan daerah gunung berapi

yang

menernpati luas

sekitar 350.000 km2 atau 17% dari luas Indonesia. Darnpak positif yang .

disebabkan oleh aktiirtasnya, antara lain berupa lahan pertanian yang subur dan

juga merupakan sumber daya mineral yang bermanfaat, antara lain belerang.

sebagai objek wisata. Oleh karena berbau dan mengadung belerang, air panas

tersebut sering disebut juga air belerang.

Sarnpai saat ini air belerang (khususnya yang bemsal dari daerah Ciseeng,

K-matan Parung, Kabu paten Bogor). belum dimanfaatkan sebagai pupuk. Air

belerang tersebut biasanya mengandung berbagai zat yaitu nitrogen (N), fosfor

(P), kalium (K), kalsiurn(Ca), magnesium (Mg). h i (Fe), aluminium

(A),

mangan (Mn), tembaga

(Cu),

seng (Zn) dan sulfur

IS).

Kandungan belerang pada air tersebut paling dominan. Hal ini menunjukkan ketersediaan unsur belerang

sangat melimpah. Air belerang ini merupakan sumber daya

alam

yang

dapat

ditingkatkan kegunaannya yaitu dalam meningkatkan produktiitas rurninansia

m r a tidak langsung (melalui pemupukan hijauan makanan ternak tropis) dan secara langsung (semian sudah dilakukan), serta tidak rnustahil untuk dapat

digunakan bagi tanaman lain yang berguca bagi manusia. lnteraksi pemupukan air belerang dan pupuk kandang

diharaphn

rneningkatkan produktivitas dan

kualitas

hijauan pakan yang ditanarn. Oleh karena itu perlu adanya penelitian pemanfaatan air belerang dan pupuk kandang pada bhan pettanian urnumnya

dart petemakan khususnya.

f

ujuan

Penelitian

Mernanfaatkan

unsur

hara

(S) yang ada dalam air belerang

dan

bahan

organik kandang sebagai pupuk fanaman hijauan pakan. yang untuk selanjutnya di beri kan kepada temak ruminansia.

Kegunaan

PenelitIan

Sebagai infonnasi manfaat pemupukan air M m n g (sumber Ciseeng) dan pupuk kandang terhadap kualitas, produktivitas hijauan pakan, dan ruminan yang mengkonsumsinya. Hasil peneliiian ini diharapkan menambah hkta untuk

mengubah paradigma terhadap air belerang dimasa Uepan.

Hipotesis Penelitian

1. Pemupukan dengan air hlerang dan pupuk kandang akan memberikan hasil yang Iebih h i k terhadap produktiis dan kualitas hijauan.

2. Pemupukan air dengan belerang dan pupuk kandang

pada

hijauan, akan

memberikan performans

yang

baik pada rumiansia yang mengkonsumsinya.

3. Ada interaksi antara air belerang dan pupuk kandang sebagai pupuk

2.

TlNJAUAN PUSTAKA

Bentuk

dan

Perilaku Belerang di dalam Tanah

Ada tiga sumber alami pokok unsur

hara

bebrang (S) bagi tanah yang menyediakan belerang untuk tanaman. Ketiga sumbr tersebut ialah: (1) mineral

tanah, (2) gas bekrang dalam atrnosfw, dan (3) bahan organik. Disamping

itu

ada 4 aiiran utama S

ke

atmosfir dengan urutan sebagai

berikut;

lepasadprduk

bakteri < pembakaran bahan k k a r fosil c penghernbusan garam-garam taut c

pekpasan gas volkan (Notohadiprawiro, 1998).

Bebrang di dalarn tanah didapatkan dalam dua bentuk utama yaitu bentuk organik dan bentuk anorganik, tetapi sebagian besar dabm beniuk organik (Stevenson, 1994). Bentuk S tersebut menentukan perilakunya di dalam tanah. Hampir semua S dalam tanah tropika

yang

tidok di pupuk terdapat dalarn bentuk organik. Unsur ini diserap oleh tanaman hampir seluruhnya dalam bentuk ion sulfal (SO4 2*) dan hanya sejurnlah kecil sebagai gas belerang (SO2) yang diserap langsung dari

tanah

dan atmosfir. Bedasarkan bentuknya di dafam tanah, S dapat dikelompokkan menjadi sulfat organik, sulfat terlarut, sulfat terabsorpsi,

S-elemen, dan sulfida. Hampir semua S organik dalam tanah yang beraerasi

baik berada dalam bentuk ion sulfa4 yang berkombinasi dengan unsur-unsur lain

seperti Ca2', MgZ', K', Na4- atau NH,'. Peningkatan adsorpsi per unit meningkatkan adswpsi Ca2' 12 kali febih besar dalam tanah yang rnengandung

Fe

dan Al hidrooksida dihandingkan

dengan

tanah yang didominasi

oleh

bahan organik. Meningkatnya adsorpsi Ca2' dengan kehadiran

sod2-

ferjadi karena peningkatan muatan negati

yang

diakibatkan oleh

sod2-

dan meningkatnya pH

karena

pertubran SO4'- dengan ion OH (Curtin dan Syers, 1990). Pengapuran dan pemupukan dengan fosfor juga mempengaruhi perilaku S di dalam tanah. Pengapuran dan pemupukan P dengan superfafat menurunkan SO?- dalam

tanah dan SO,*- teradsorpsi dad larutan CaS04, pH tanah dan konsentrasi

H2POd menurunkan

sod2-

teredsorpsi. Pengapuran bbih banyak rnenurunkan

sod2-

temdsorpsi dari pada pernu pukan dengan P.

Di daerah tropika basah suffat mudah hilang dari tanah melalui berbagai

cam,

yaitu terangkut oleh tanaman dan organisme tanah, tererosi, dan tercuci. Pengelolaan tanah

dan

tanaman

menentukan keberadaan sulfat karena e m i .

kahat S dibagian tersebut (Elkins dan Ensminger, 1971). Absorpsi sulfat dipengaruhi oleh sejurnlah sifat tanah, antara lain: jumkh ( M a r ) dan tipe mineral liat, hidrdsida, horison atau ke dabman tanah, pH, konsentrasi sulfat, waktu kehadiran anion lain dan bahan wganik (73sdale et at. 1990). Nisbah

C:N:S dalarn bahan organik

adalah

sekitar 125 :10 : 1.2. Dalam keadaan aerobik

bakteri yang sarna dapaf mengoksidasi S menjadi H2S04. Unsur S dapat pula dioksidasi oleh bakteri Khemotrqoik dari genus Tiob~ciIlus (Mengel dan Kirkby,

1 978). Bagan daur belerang , tertera pada Gambar 1.

so2

land dalm air hujan ATMOSFER

MINYAK BUM1 I

BATU BARA

BIOMASSA Pmb&mn

T

S ORGANIK Pwanhakan mduktif oieh bakteti

a

kemmintetik

sU

W a s i dabm

Yngkungan aemb

so,'-

TANAH SULFfDA

daun akar OkMssi

A 4

PdapukM

BATUAN

[image:18.626.120.527.245.664.2]

1

I

P O P U * ~

I

-

Gambar 1 Bagan daur belerang (Notohadiprawiro, f 998).

Belerang yang terikat oleh bahan organik menjadi tersedia karena kegiatan

Peranan Belerang dalam Pertumbuhan Tanaman

Pada umumnya belerang dibutuhkan tanaman dalam pembentukan asam-

asam amino sistin, sistein dan metionin. Disamping itu S juga merupakan bagian

dari biotin, tiamin, ko-enrim A dan glutatbin (Marschner, 1995). Oiperkirakan

90% S dalam tanaman ditemukan dalam bentuk asam amino, yang salah satu

fungsi utamanya adalah penyusun protein yaitu dalam pembentukan ikatan disutfida antara rantaFrantai peptida pisdale et ai. f 990). Belerang merupakan bagian (constituent) dari hasil metabolisme senyawa-senyawa kompleks. Belerang juga berfungsi sebagai aktiiator, kofaktor atau regulator enzim dan

berperan dalam proses fisiologi tanarnan. Selain fungsi yang dikernukakan di

atas, peranan S dalam pertumbuhan dan metabolisme tanaman sangat ban yak dan penting, diantaranya (1) merupakan bagian penting dari ferodoksin, suatu

komplex Fe dart S

yang

terdapat dalam kloroplas dan terlibat dalam reaksi oksidoreduksi dengan transfer elektron serta dalarn reduksi nitrat dalam proses fotosintesis, (2) S terdapat dalam senyawasenyam yang

mudah

menguap

yang rnenyebabkan adanya rasa dan bau pada

rumput-rumputan

dan bawang-

bawangan (Tisdale et al. 1990).

Belerang dikaitkan pula dengan pembentukan kforofil yang

erat

hubungannya dengan proses fotosintesis dan ikut seda dahm beberapa reaksi metabolisme seperti kahhidrat, lemak dan protein (Tisdale et a/. 1990). Belerang juga dapat merangsang pembentukan akar dan buah serta dapat

mengurangi serangan penyakit.

Kebutuhan

Belorang

bagi Tanaman

Pada

umumnya

Merang yang dibutuhkan untuk pertumbuhan optimal tanarnan bewariasi antara 0.1 sampai 0.5% dari bobot kering tanarnan (Marschner, 1995). Spencer (I 975) mernbagi 3 kelompok tanman berdasarkan

tingkai kebutuhan S, yaitu: (1) tanaman dengan tingkat kebutuhan S yang

banyak ( 2 M 0 kg aha), (2) tanaman dengan iingkat kebutuhan S sedang (10-50

kg Slha), dan (3) tanaman dengan kebutuhan S rendah (525 kg Slha). Prasad

dan

Power

(1997) menyatakan bahwa, tanaman serealia rnembutuhkan S4 kg

S(t biji, 8 kg

S

t

biji pada tanaman legume

dan

12 kg S pada tanaman yang . menghasilkan minyak.

Berdasarkan

farnilinya, kebutuhan S oleh tanaman: Graminem, Legurnineae, Cmciferae, yang da pat dilihat dari kandungan sulfat

Yamaguchi (1 999) jumlah S yang dibutuhkan oleh tanaman sama dengan jurnlah fosfor (P). Kekahatan S menghambat sintesis protein dan ha1 inilah yang

dapat menyebabkan terjadinya kiorosis seperti tanaman kekurangan nrtrogen.

Kahat S lebih rnenekan pertumbuhan tunas dari pada perturnbuhan akar.

Gejala kahat S lebih nampak pada daun muda dengan warna daun yang

menguning sebagai mdlitasnya sangat rendah di dalam tanaman (Haneklaus

dan Schnug, 1994). Penurunan kandungan kiarofil s w r a drastis pada daun rnerupakan gejala khas pada tanaman yang mengalami kahat S (Merschner,

1995). Kahat S menyebabkan terhambatnya sintesis protein yang krkorelasi dengan akumulasi N dan nitrat organik terlanrt. Menurut Stewart dan Partier

(1969) apabila belerang dalam keadaan kurang akan berpengaruh terhadap

kuantitas dan kualitas produksi hasil. Kekahatan Merang menghambat sintesis protein karena berkurangnya sintesis asam-asam amino yang rnengandung (S). Hal ini rnengakibatkan akumulasi asam-asam amino yang tidak

mengandung S di dalam jaringan tanaman. Oleh karena itu jaringan tanaman yang kahat belerang, rnempunyai nisbah N-wganiklS-organik lebih tinggi (7011- 6011) dari pada tanaman m a l . Nisbeh ini dapat dipakai sebagai petunjuk suatu

tanaman mendapat suplai belemng cukup atau t i a k (Notohadiprawiro, 1998).

Pengmrh Pemupukan dengrn hierang pada Hijauan

Manfaat pemupukan tanaman dengan belerang d a m meningkatkan kualrtas dan kuantis pastura, peningkatan N-organik, Cam dapat ditukar dan

ketersediaan 8 di dalam tanah. Pemupukan dengan belemng dapat

meningkatkan kadar N, K dan S serta protein

kasar,

sera kasar dan abu tanaman (Tuherkih

ei

al. 1998). Bahar et a/. (1993) melaporkan hasil peneliian

di rumah

kaca

bahwa, pemkrian 30 kg Slha dalam bentuk NaZSO, dapat mening-n bobot kering leg urn Centmema pubescens s e a m nyata. Lamond et al. (1995) menyatakan bahwa pwnupukan dengan bekrang secara

keseluruhan meningkatkan produksi, kandungan protein dan belerang hijauan

Bmmus

inemis Leyss (Bromegmss),

serta

pehndingan NIS rasio 20 : 7 .

Panditharane et at. (1986) yang meneliti tentang pengaruh kombinasi

pemupukan n - m e n dan belerang terhadap kmposisi Dadylis glomerata

(Orchardgrass) dibanding dengan Red clover disajikan pada Tabel 1.

Pemupukan sulfur 34 kgha dan pupuk Nitrogen 234 kglha dapat meningkatkan produksi k h a n kering, protein kasar, NDF, ADF, selulosa

dan

Tabel l Komposisi Dactylis glomemta yang diberi pupuk campuran nitragen dan belerang yang dibandingkan dengan Red clover

Keterangan

Bahan k i n g (94)

Protein kasar (%)

NDF

ADF

Pupuk S

w a 0 34 0 34 0 34 0 34 0 34 0

Perlakuan Pupuk N k g b R&

34 23.1 28.0 24.5 22.4

Sumber : Panditharane et ai. (1986)

Peranan Pupuk Kandang

Pupuk kandang

(manure)

adalah sisa

proses

pencemaan makanan dalam

tubuh hewan bersama dengan sampah kandang yang terutama be~asal dan sisa

ransum yang tidak termakn dan jejabah yang di "recycle" dengan cara

mengembalikan ke datam tanah. Pupuk kandang adahh

bahan

organik

yang

dapat mmgendalikan 'alumunium" dalam hnrtan tanah. Pada pH yang sama,

tanaman

yaw

tumbuh di tanah dengan bahan wganik tinggi tidak mengalami

gejala keracunan alumunium dibandingkan tanaman yang tumbuh di tanah

dengan bahan organik rendah. Pupuk kandang sangat membantu dalam

struktur tanah, daya menahan air

dan

kapasbs tukar kation tanah

(Hardjowigeno, 1989). Pemberian bahan organik dapat meningkalkan

ketersediaan ham di tanah, mengutangi tingkat

kepadatan

tanah, menambah

kemampuan tanah mengeluarkan air dan meningkatkan 'kapasitas tukar kation"

(KTK) tanah. Flaig (1984) juga mengemukakan bahwa pupuk kandang tidak

hanya rnenyediakan N, P, K dan hara lain tetapi juga memberi pengaruh yang baik terhadap fisik tanah. Komposisi N, P dan K pupuk kandang (domba) adalah (0.95%), (0.35%)

dan

( I %). Abdulrachman et

a/.

(2000) mengemukakan bahwa pupuk kandang

temyata

menurunkan nilai

bobot

atau rneningkatkan

poros~~stanahdanmeningkatlranfajupe~bilitastanah. Pebikansifatfisik ' tanah ini memungkinkan akar tanaman tumbuh lebih baik. Pupuk kandang juga dapat memperbaiki sifat biologis dan kimia tanah. Pupuk kandang bisa

rnengandung unsur-unsur Ca, Mg, S, Mn,

Zn,

Cu, Co, dan Mo. Kmposisi hara [image:21.622.175.486.136.311.2]

pakan yang dikonsumsi dan penanganan limbahnya (Tisdale et al. 1990). Menurut Suwardjono (2001) pengaruh pemberian pupuk organik terhadap sifat

fisik dan kimia tanah adalah: (1) dapat mengurangi pernadatan tanah, (2) menaikkan ketersedian air karena bahan organik yang dapat rnengikat air, (3) rnenaikkan infiiirasi air sehingga tidak rnudah tereiosi, (4) menaikkan nilai tukar kation tanah, (5) menyediakan unsur hara yang dibutuhkan tanaman, dan (6)

mencegah pengikatan P dan mineralisasi N organik.

Semakin banyak pupuk kandang yang dilmikan pada tenah, maka kandungan bahan organik di dalam tanah semakin meningkat, mengakibatkan volume tanah semakin besar, bobot isi tanah rnenjadi ringan. Pupuk kandang dapat bertindak sebagai bahan organik, akan berangsur-angsur membentuk humus. Peningkatan

kadar

humus inilah yang dapat meningkatkan jumlah pan,

sehingga air tersedia di dalam tanah. Humus bersifat sebagai kdoid organik berperan aMi d a m penyerapan mdekul air yang berada di dalarn tanah (Baver

et

al. 1985). Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian pupuk

kandang

2 tonlha mampu meningkatkan hasil h u n g sebesar 8% (Sutriadi, 2001).

Selanjutnya

dikporkan pula bahwa pemberian pupuk kandang pada Rumput Gajah (Penisetum puqureum Schurnach) cendetung meningkatkan

produksi bahan kering, perturnbuhan tanaman dan indeks

luas

daun (Ako, 1997).

Peranan Belerang pada Temak Ruminanaria

Mineral belerang temrasuk unsur yang sangat menarik dalarn studi nuttisi ruminansia. Mineral ini telah diketahui sangat diperlukan untuk perturnbuhan rnikroba rumen dan nutrisi termasuk induk semang.

Kadar

belerang dalam

biomassa mikroba rumen dapat mencapai 8 g/kg bahan kering dan sebagian

besar terdapat dalam bentuk protein. Sekitar 0.15% dari bobot hidup dan 10% dari kandungan mineral tubuh adalah behang. Tanda-tanda defisiensi yang

spesifik sebagai akibat kurangnya konsumsi belerang tidak terlihat tetapi biasanya defisiensi akan tercermin pada rendahnya prestasi produksi

ternak

(Parakkasi , 1 999).

MetaMlisme belerang (S) dapat diklasifikasikan ke &lam dua sistem yaitu

sistem organik yang digunakan dalam nrrnen untuk mensintesis asam amino S, .

menggunakan belerang dalam bentuk organik dan anorganik (Gambar 2). Belerang dibutuhkan untuk mensintesis protein mikroba.

Bekrang dalam tubuh berada dalam bentuk anorganik meskipun diketahui

ada sediki sulfat dalam darah (McDonald

ef

81. 1988). Sumber belerang yang

berbeda memiliki kecernaan yang berbeda pula. DL-metionin

dan

analog-analog

hidroxynya membantu pertumbuhan bakteri rumen, dan karena itu memperbaiki

kecepatan pertumbuhan dan produksi susu (Gill et

at.

1973).

d ~ t a h

'

s-

I

'\

Taurine Bile

protein mikpba

so4

s

_04-

s

L

ha6

so;

1

t 1

Gambar 2 Siklus beierang (Arora, 1988).

Sulfida yang terbentuk dalam rumen diubah menjadi protein rnikmba atau diabsorbsi oleh dinding rumen. Sulfida yang diabsorbsi dioksidasi menjadi sulfat di dalam darah dan hati yang untuk selanjutnya diedarkan ke dalam cairan

extraseluhr.

Sulfat di daur ulang langsung ke rumen

melalui

sekmsi saliva, a&u di daur ulang ke usus besar sehingga memberikan mekanisme konservati bagi

makanan dengan kandungan sulfur rendah. Sulfur juga dieksresikan

ke

dalam empedu dalam bentuk taurine dan sebagian dikpaskan dari $el-sel epitel

ke

dalam lumen usus (Gambar 2) (Arm, 1989).

Ruminansia memanfaatkan mikrowganisme mmen untuk mengkonversi

s u m menjadi H,S dalam sintesis sistein dan m e t i i n . Jalur konversi belerang

[image:23.620.147.511.236.459.2]

sistein

Sumber : Georgievskii (1 982)

Jika didalam rumen tersedia suwur reduksi dabm kntuk H2S maka

senyawa tersebut dapat bereaksi dengan O-asetylserine membentuk sistein dan

asam asetat. Proses tersebut melibatkan keja enzirn sistein-sintetase. Secara sederhana proses tmebut disajikan pada persarnaan reaksi di bawah ini.

Enzim Sistein Sin-

H2S + ACO

-

CH2

-

CH3COOH + HS - CH

(o-asetyl serine)

(w)

(sistein)

Sumbec Georgievskii (1982)

Kebutuhan domba akan belerang berdasarkan k h a n kering adalah

0.14-0.18% untuk domba betina dewasa dan 0.1&0.26% untuk dom4a rnuda.

Data yang tersedia tidak m n t u k a n batas tertinggi (safe upper limit)

ontuk

sumber belerang

yang

berbeda pada domba. Nampaknya 0.40% S dari bahan

kering adalah batas maksimum untuk bebang pakan dalam bntuk sodium sulfat. Okh karena belerang berfungsi

dalam

sintesis asam amino yang mengandung belerang dan bebrapa vitamin B selama pencemaan di dakrn rumen, maka mikrowganisme

rumen

yanO kekurangan belerang tidak da pat

M u n g s i

secara normal. Penamtmhan Merang dalam kondisi demikian dapat meningkatkan konsumsi pakan, kecernaan dan retensi nitrogen (NRC, 1985).

Kekurangan belerang akan mengurangi mikmrganisme pencema seliulosa dan prduksi

asam

lemak atsiri (Slyter

ef

al.

1!386), akumulasi h a k dalam hati, '

antara

10-23 kg) yang berfistula (diberi ransum mengandung 0; 0.25; 0.50 dan 0.75% belerang), menunjukkan bahwa penarnbahan belerang dapat

rneningkatkan konsumsi bahan kering. Suatu penetitian menggunakan domba

Nali umur (3.54 bulan) yang diberi cacahan jerami padi (ad lib#um) + konsentrat yang mengandung 0.14%, 0.20% dan 0.26% belerang menunjukkan peningkatan prduksi bulu, pertambahan bob& badan harian (Yadav dan Mandekhot, 1988).

Kekurangan belerang akan mengurangi prduksi VFA (Bird, 1972). Pernkrian SO2 pada jerarni dapat rneningkatkan VFA total rumen, konsentrasi

dan proporsi asam butirat dibanding pakan tanpa SOz (Miron

ef

al. 1990).

Fungi

anaerob

terrnasuk jenis mikroba

rumen pencerna

serat.

Pertumbuhannya sangat dipengaruhi oleh kadar bebrang di dabm ransum.

Gulati

ef

el. (1985) melaporkan bahwa populasi fungi dahm rumen meningkat drastis pada ransum yang disuplementasi belerang . Peningkatan populasi fungi

itu juga diikuti peningkatan kecernaan

serat

sebesar 16%. Penelitian Akin et at. (1983) mernperlihatkan ha1 yang sama, bahwa pada rumen domba yang rnengkonsurnsi Dtgifaria penzii yang diberi pupuk belerang, menyebabkan terdapat jurnlah koloni fungi dan spwangia yang lebih banyak dibandingkan dengan domba yang mendapat

0.

Penzii yang tidak dipupuk. Pada penetiian tersebut angka k m a a n bahan kering juga meningkat.

Percobaan metabolisme oleh Qi et 81. (1992) pada kambing dengan 3 jenis ransum yang masing-masing mengandung belerang 0.16,0.26 dan 0.36% bahan kering mernperiihatkan bahwa kecernaan ADF (acid detergent fiber) meningkat.

Kecernaan ADF pada ketiiga ransum tersebut hrturut-turut 16.8, 26.0 dan

29.2%. Peningkatan kecernaan ADF dalam percobaan tersebut

sangat

mungkin disebabkan oleh perbaikan perturnbuhan mikroba rumen. terutama fungi. Pada

kondisi in vivo suplementasi belerang brpengaruh positii terhadap aliran protein dari rumen dan nilai retensi nitrogen (Durand dart Komisarchuck, 1988). Penelitian pada ternak sapi dan domba yang rnemperoleh ransum dengan

penarnbahan belerang dapat meningkatkan cacahan total bakteri rumen dan populasi bakteri seluiitik (Slyter ef al. 1986).

Sistem Pencemaan Ruminansia

oleh Hungate (1966) adalah (a) bakteri pencema selulosa (Baktemides succinogenes, Ruminrxoccus flavafaciens, R u m i n m u s albus, Butynfibrio

fibn'solvens), (b) bakteri pencema hemiselukm (Bufyrivibrio

fibrisdvens,

Bakterordes ruminocda, R u r n i ~ u s

sp),

(c) bakteri pencema pati (8akteroides ammyfophilus,

Streptocmcus

bovis, Suminninmas amyldytim, (d) bakteri pencema g

ula

(Tnpunema bryanlii, WLaasilus ruminus), (e) bakteri pencerna protein

(Closfridium

sporogenus,

Bacdlus

licheniforis).

Protozoa rumen diklasifikasikan menurut morbbginya yaitu: Hdotrichs yang mempunyai silia hampir diselumh tubuhnya dan mencema karbohidrat yang

ferrne~tabel, sedangkan Olgdrichs yang mempunyai silia sekitar rnulut umumnya mermbak karbhidrat yang lebih sulit dicema (Arora, 1989).

Metabolisme Uarbohidrat dalam Rumen

Karbohidrat dalam pakan dapat dikebmpokkan menjadi karbohidrat

struktural (fraksi serat) dan karbohidrat non struktural (fraksi

yang

mudah

fersedia). Selulosa dan hemiselulosa

iermasuk

daiarn fraksi karbohidrat struktural

(fraksi serat)

yang

merupakan kmponen &ma dari dinding

sel

tanaman.

Sering tefdapat berikatan dengan lgnin sehingga menjadi sulit dicema oleh mikroba rumen. Lignifikasi meningkat seiring dengan meningkatnya umur ianaman (Church dan Pond, 1988). Untuk itu penggunaanya dalarn ransum

ternak ruminasia memeriukan pengolahan ierlebih dahulu untuk mmnggangkan

i katan lig noselulosa sehingga lebih fernentabel dalam rumen.

Bergman (1983) membagi karbohidrat rnenjadi monosakarida dan turunannya (glukosa, frukfosa dan silosa) dan oligosakarida yaitu 2-10 unit

sakarida (sukrosa

,

rafinosa, stacciosa, fruktosa dan herniselulosa). Karbohidrat

rnerniliki nilai kefaruian yang tinggi didalarn air, sehingga memudahkan proses pemanfaatanya. Produk fermentasi (VFA) di dabm rumen diserap melatui epitel

rumen dan menjadi surnber energi utama pada ternak nrminasia. Sebagian mikroba yang tumbuh dalam rumen bersama dig& akan bergerak ke abomasum untuk selanjutnya mengalami pencemaan enrimatis dan penyerapan.

Untuk mendukung poses metabolism di atas, pergerakan dan kontraksi dinding

rumen

sangat berperan.

Pergerakan

dan kontraski

tersebut

membantu proses pengadukan digesta dan inokulasi partikel pakan, ruminasi dan pergerakan

digesta ke abomasum.

Hasil akhir dari fermentasi kamidrat di dalam rumen adalah VFA (asetat,

umumnya dahm bentuk panas dan methan. ATP yang dihasilkan dari proses pemecahan zat makanan menjadi VFA dan komponen intermediat lainnya digunakan mikroorganisme sebagai sumber energi untuk pertumbuhan rnikroorganisme (Preston dan Leng, 1 987).

Fermentasi karbohidrat dalam rumen menghasilkan VFA sebagai produk utama untuk menyediakan energi dan karbon untuk pertumbuhn dan

rnempertahankan kehidupan komunitas mikroba. Jumlah VFA yang terbentuk

sangat dipengaruhi oleh kecemaan serta ransurn yang difermentasi (Baldwin, 1995).

Pada umumnya perbandingan proporsi molar VFA s e k i r 65% asetat (C2), 20% propionat

(C3),

10% butirat

(C,)

dan 5% valerat (C5). VFA merupakan

produk akhir fementasi dalam rumen yang kemudian tersedia bagi rurninansia

induk semang setelah diabsorbsi ke dalam darah. VFA

berantai

cabang yang esensial bagi perturnkhan mikroba rumen berasal dari degradasi protein, yang menghasilkan proporsi asetat, propionat, isobutirat, butirat dan vabrat

secara

berumtan adalah 0.40; 0.28; 0.12; 0.1 3 dan 0.1 7 (Van Nevel, 1991).

Menunrt McDonald et at. (1988) proporsi VFA dalam cairan rumen

betvariasi tergantung dari macam ransurn dan waktu

setelah

rnakan. Pada

rurninansia, hijauan yang dikonsumsi melalui proses fermentasi di dalam rumen menjadi VFA dengan perbandingan asam a-t

(G)

:

asam propionat (Cs) :

asam

butirat (C4) umumnya adalah 70 : 20 : 10 dan biasanya rnemenuhi'sekitar

70-80 persen dari kebutuhan energi hewan. Molar

p s e n t a s e

isoasid (isobutirat dan iso valerat) serta valerat meningkat bila VFA berantai cabang ditambahkan ke dalam pakan (Johnson et al. 1 994).

Untuk

rnensintesa protein rnikroba yang optimal diperlukan keseirnbangan energi (VFA) dan nitrogen dalam bentuk N-NH3. Kekurangan salah satu unsur ini

dapat menghambat pertumbuhan mikroba rumen.

Metabolisms Protein dalam Rumen

Protein pakan di dalam rumen akan mengalami hidrolisis obh enzim proteolitik menjadi asam amino dan oliopeptida. Selanjutnya asam asam amino

mengalami katabolisme lebih lanjut menghasdkan amonia, VFA dan COz.

Amonia menjadi sumber nitrogen utama untuk sintesis de novo asamasam

amino b g i rnikroba rumen. Proses metabolisme tersebut mengungkapkan

katabolisme lebih bnjut (deaminasi), sehingga dihasilkan arnonia (NH3). Amonia asal perornbakan protein pakan tersebut sangat besar kontribusinya terhadap pul amonia rumen. Diperlukan kisaran konsentrasi &mania tertentu untuk memaksimumkan laju sintesa protein mikroba. Karena itu kelarutan dan degradibilitas protein pakan sangat penting untuk diketahui (Arora, 1989).

Amonia (NH3) merupakan produk utama dari proses deaminasi asam

amino dan kucukupannya dalam rumen untuk memasok m i a n besar N untuk pertumbuhan mikroba merupakan prioritas utama dalam rnengoptimalkan

fermentasi hijauan (Leng 1990).

Menurut Haryanto ( I 9941, konsentrasi amonia di dabm rumen ikui

mnentukan eftsiensi sintesa protein mikroba yang

pada

gilirannya akan mempengaruhi basil femmtaasi bahan organik pakan. Hasil fermentasi tersebut

dapal diliha! sebagei konsentrasi Vdatile Fatty Acid (VFA) di

dabm

miran rumen. Konsentrasi arnonia tersebut antara lain ditentukan deh tingkat protein pakan yang dikonsumsi, derajat degradabilitasnya, lamanya makanan berada di daiam rumen dan pH rumen (Haryanto 1994).

Konsentrasi amonia sebesar 50 mg1100ml (setara dengan 3.57 mWL) di dalam cairan rumen dapat dikatalran optimum untuk menunjang sin- protein

mikroba rumen (Satter dan S m r , 1974), sedangkan W a r amnia yang

dibutuhkan untuk menunjang perlumbuhan mikroba rumen yang maksimal

berkisar antara

4-1 2 mM (Emnto et al. 1.993). Pengarnatan scam in

vim

yang dilakukan oteh Mehrez et 81. (1977), M a r amonia caimn rumen yang optimal untuk pertumbuhan mikroba yang maksimal

adalah

16,79 mM. Konsentrasi amnia menggambarkan kecepatan produksi dari pencemaan nitrogen. Produk

akhir

degradasi purin dan pirimmidin pada rurninansia adalah abntoin

(Arora,l995), terutama berasal dari mikroba rumen dan dalarn jumlah kecil

berasal dari jaringan hewan atau disebut alantoin

endogen.

Kadar alantoin endogen semakin kecil bila suphi ahntoin eksogm meningkat,

Alantoin, asam urat, xanthin dan hipoxanthin metupakan prduk degradasi p r i n yang dapat d w k s i dalam urin. Alantoin dalam urin dapat

diiunakan

untuk mengestimasi besamya penyedia protein mikroba rumen terhadap induk

semangnya. Jika ekskresi alantoin dalam urin tinggi, ini betarti bahwa protein . banyak yang

diserap

oleh rnikroba rumen dan tejadi proses katabolisme. Ekskresi tumnan purin di d a b urin dapat dijadikan indikator pasokan protein asal mikmba nrmen untuk temak induk semang, dan kadar alantoin yang didapat

meningkatnya kadar alantoin. Ekskresi alantoin kerbanding lurus dengan alantoin mikroba rumn yang diserap, jika diasumsikan perbandingan protein dengan alantoin dalam populasi mikroba rumen adalah tetap. Sintesis protein mikroba

3.

RESPONS HIJAUAN PAKAN

TERHADAP PEMUPUKAN

PUPUK KANDANG

DAN

AIR

BELERANG

Pendahuluan

Hijauan tropis umumnya dikenal berkualitas rendah dibandingkan dengan kualitas hijauan yang berasal dari daerah temperatelsedang

.

Salah satu usaha yang dapat dilakukan untuk meningkatkan produksi dan kualitas hijauan adalah melalui pernupukan. Pupuk kandang rnerupakan pupuk alam

yang

berasal dari kotoran padat dan cair dari hewan yang tercampur dengan sisa-sisa rnakanan rnaupun alas kandang. Pupuk kandang merupakan pupuk yang murah dan mempunyai kemampuan

yang

dapat rneningkatkan dan mernpertahankan kesuburan tanah melalui perbaikan sifat fisik, kimia dan biologi tanah.

Air belerang mengandung berbagai unsur, seperti N, P, K, Ca, Mg, Fe, Al,

Mn, Cu dan Zn. Air belerang, sebagai pupuk alam dapat ditingkatkan

kegunaannya dalarn upaya meningkatkan pmduktivitas ruminan secara tidak langsung yaitu melalui pernupukan pakan hijauan tropis (Parattkasi dan

Kaunang, 2001). FaMor yang rnendorong meluasnya gejala tanaman kekurangan

bekrang adahh penggunaan pupuk yang tidak mengandung belerang,

kehibngan belerang h a t emsi dan

aliran

permuban, kecilnya kontribusi bekrang di udara (<5 kghaltahun) dan air irigasi, serta tidak adanya pengembalian sisa

panen

(Gupta dan Dukey, 1998). Belerang merupakan

konstituen

asam

amino sistin, sistein dan metionin. Kahat sulfur tidak hanya menurunkan prcduktivitas tanaman, melainkan juga menurunkan kualitas protein yang dihasilkan. Penelitian bagian pertam ini bertujuan untuk rnelihat pengaruh

pupuk kandang dan air belerang terhadap produksi dan kualitas hijauan pakan.

Materi dan Mefode

Penelitian uji lapang (tahap pertama) ini dihkukan di Rurnah kaca

Labratorium Agrostologi, Fakultas Petemakan, IPB Bogor. Waktu penelitian dari

bulan Februari 2003-September 2003. Peneliiian ini juga menggunakan 2 spesies hijauan (rumput dan legume), dan 2 jenis pupuk (air belerang dan pupuk kandang), menggunakan rancangan

acak

lengkap pola faktorial 2 x 5 ~ 2 _, (Steel dan Tortie, 1993). Faktor A adalah pupuk kandang : 0 ton/ha dan 25 ton

/ha. FaMor 8 adalah pernberian air belerang dengan konsentrasi 0 pprn, 25% (1 9.62 ppm), 50% (39.25 ppm), 75% (58.86 ppm) dan 100% (78.51 ppm). Falrtor

yang digunakan dalam peneliiian adalah Panicurn maximum cv. Riversdale dan

Panicum maximum cv Gatton. sedangkan legume yang digunakan untuk penelitian adalah: Centmema pubescens dan Macroptilium atroputpureum. Sebelumnya, biji dtsemaikan selarna dua rninggu baru ditanam ke polibag

berkapasitas 5 kg. Tahap persiapan diawali dengan pengisian pdybag (hitam)

dengan tanah yang diambilkan dari sekiir lokasi penelitian.

Tanah

diambil dari

ketebabn 20

cm

dari permukaan.

Tanah

disaring dengan menggunakan ukuran 2 rnm dan dimasukkan ke dalam "potybag". Qengukuran kapasitas tampolng air dilakukan dengan rnemasukkan air secam merata ke dalarn polybag sampai air mulai menetes keluar. PciJybag yang berisi tanah dan air tersebut ditirnbang untuk mendapatkan kapasitas air yang diserap oleh Eanah. Data ini sangat penting untuk mengetahui jumhh air belerang yang tepal untuk pengraman. Pemberian pupuk kandang (sesuai level) dan dolornit 5

tonlha

dilakukan 3

minggu sebelum tanaman makanan temak dinam. Penyiraman air belerang (sesuai level) dilakukan

setiap

3 hari. Pemanenan tanaman makanan temak dilakukan setiap 40 had, dari 2 kali pemotongan.

Setelah

dilakukan pernotongan,

diambil

wbsainpel

untuk dianalsis bahan keringnya. Peuhah yang diukur dalam

penetitian ini adalah: produksi k h a n kering, kandungan protein (micro Kjeldahl), kandungan Merang (AOAC, 1980), kandungan Acid Detergent Fiber dan Neutral Detergent Filwr ( W r i n g dan Van Soest, 1970). Data yang diperobh dianalisis

menggunakan sidik ragam. Bila ada perbedaan antar pdakuan difakukan uji jarak Duncan dan uji kontras polinomial ortogonal (Steel dan Tab, 1993).

Model matematik analisis ragam menurut Steel dan Toaie (1 993)

Yijkl

=

p + rs + Pj + yk + upll + a y k + Py, + aSyijk 4 EJY

Keterangan :

YW = nilai pengamatan dari janis tanaman

ke-k

ubngan

ke-i

yang diberi pupuk kandang tar& ke4 dan W r a n g

taraf

k e j

P

=

rataan

umum dari nilai pengamatan

a, = pengaruh aditif dari pemberian pupuk kandang taraf ke-i

p,

= pengaruh adifif pemberiin belerang

taraf

ke-j yk = pengaruh aditii dari penggunaan jenis

tanaman

k&

aP1

= pengaruh interaksi antara pem-n pupuk kandang taraf k e i dengan pemberian belerang taraf k e j

a y i k

=

pengam h int-si antara pemberian belerang taraf ke-j

dengan jenis tanaman k e k

Pyik

=

pengatuh interaksi antara pemberian belerang taraf ke-j

dengan jenis tanaman ke-k

Myilk

=

pengaruh intmksi ontara pemberian pupuk kandang t a d ke-i dengan pemberian ' behang taraf ke-j pada jenis tanaman

k d !

= pengaruh

galat

dari jenis tanaman kek ulangan ke-i

Hasil dan Pembahasan

A. Keadaan dan Sifat fanah

Hasil analisis tanah awal secara umum dapat dikatakan bahwa status

kesuburan tanah di lokasi percobaan termasuk rendah dengan reaksi tanah masam, C organik, N total, S total, K, Ca, Mg dan KTK rendah

serta

P sangat rendah (Tabel 2). Pada tanah Latosol status nutrisinya rendah, k h a n organik rendah dengan demikian kesuburan kimianya rendah.

Tabel 2 Sifat-sifat tanah =belum percobaan

Jenis perretapan Nilai Keterang an

pH H20 4.2 asam

organik 1.23% rendah

N total 0.08% rendah

S total 0.09% rendah

P bray 0.20 ppm sangat Fendah

K 0.10 mYlOO g m d a h

Ce 2.10 mVlOOg rendah

wl

0.76 mW1W g mndeh

KTK 13.44 mViOOg rendah

S u n k Pugat P e n a l b Tariah dan Agmklik 2003

6.

Kandungan

Kimia Air Belerang

Hasil analisis air klerang dari Ciseeng, Kecamatan Parung menunjukkan bahwa kandungan minerat Sulfur sebesar 78.51 ppm Jebih tinggi dibanding

mineral yang lain (Tabel 3).

Tabel 3. Hasil analisa kimia air belerang Ciseeng, Kecamatan Parung, Bogor

Unsur kimia Kandungan (Pw)

Sulfur (S) 78.51

Phosfor (P)

Magwsiurn (Mg) Kalium (K)

Nltrosen (N) Kalsium (CI)

Cupprum (Cu) Ferrum (Fe) Almanium (Al)

Zin k (Zn)

Mangan (Mn)

[image:33.620.195.484.546.725.2]

C. Produksi Bahan Kering Rumput

Pemberian pupuk kandang sejumbh 25 tonlha menghasilkan produksi bahan kering rumput yang lebih tinggi daripada tanpa pemberian pupuk kandang

0 todha. Rataan praduksi bahan kering yang dihasilkan dari pupuk kandang 25

tonlha adalah 9.39 g sedangkan tanpa pmberian pupuk kandang 0 tonlha

adalah 5.47 g (Gambar 3).

12

S-

O

g

1 0 - 9 39

-

!? 8 -

.-

z

Y

PO P25

[image:34.618.207.462.216.361.2]

Konsentrasi pupuk kandang (bnlha)

Gambar 3 Produksi bahan kering (gram) dari konsentrasi pupuk kandang Pupuk kandang akan meningkatkan shktur tanah lebih m h dan meningkatkan jumlah pori tanah sehingga memudahkan tunas-tunas baru

tumbuh m e m b u s permukaan tanah. Bahan organik juga berpenganrh langsung terhadap fisiotqi tanaman seperti rneningkatkan kegiatan respirasi untuk rneningkatkan pertumbuhan tanaman, serta bertambah kbamya daun akan meningkatkan produksi dan kandungan bahan keringnya. Pupuk kandang dapat mempertahankan bahan organik tanah, meningkatkan a M i a s biologis tanah

dan juga meningkatkan ketersediaan air tanah. Semakin tinggi kadar air tanah maka absorbsi dan transportasi unsur hara maupun air

akan

lebih baik, sehingga laju fotosintesa untuk dapat menghasilkan cadangan makanen k g i

pertumbuhan tanaman lebih terjamin dan otMatis produksipun akan meningkat

(Wadi et a/. 1998)

Pupuk kandang menyediakan unsur N, yang dibutuhkan dalam proses

pembentukan protein tanaman sehingga rneningkatkan perturnbuhan vegetatif

tanaman seperli balang,

daun

dan akar. Sebagat konsekuensi pemberian pupuk .

kandang adabh meningkatkan produbi dan kandungan bahan kering tanaman.

Menurut lfradi et

al.

(1998) yang menyatakan bahwa pemberian pupuk kandang akan meningkatkan pmduksi bahan kering, protein kasar dan menurunkan

serat

Pada Gambar 4 terlihat bahwa, jenis tanaman P. maximum cv. Riversdale

menghasilkan produksi bahan kering yang nyata lebih tinggi dibandingkan

P. maximum cv Gatton (8.33 g VS 6.53 g). Adan ya perbedaan ini dikarenakan sifat genetis yang berbeda antara kedua rumput.

Menunrt

Van Soest (1994) dimana pada umur yang sarna perbedan k u a i i s hijawn dapat dipenganrhi oleh beberapa faktor antara bin: jenis (varietas), tanah, iktim dan manajemen.

m a l e Gatton

[image:35.618.203.468.223.357.2]

Jenis tanaman

Gambar 4 Prduksi bahan kering (gram) dari 2 jenis rumput

Pemberian air beberang mempengaruhi produksi bahan kering rumput (Gambar 5). Hubungan pemberian air belerang dan pmduksi bahan kering berpola kuadratik (P<0.01) dengan persamaan Y = -0.0014

x2+

0.1598 X +

7.7577 (RL 0.7957).

=

'fa i

8

I S : 0 3 ,

Y

p ' 4 j

.-

Q

I _{y = - 0 . 0 0 1 4 ~ ~ t 0.1598>( + 7.7577}

$ = 0.7957

6:

2

L 4

C-

" -7 - ,

0 25 50 75 100 125

Konmntrasi air belerang (%)

Gambar 5 Hubungan pemberian air belemng dan pFoduksi k h a n kering

rumput (gram).

Terlihat bahwa nihi optimum produksi bahan kering dicapai pada

pmberian air belerang 50% (57.07%) yaitu 13.43 gradpol. Level pemberian air

Merang 25% produksi bahan kering yaitu 10.16 gram/@, untuk level 75% dan 100% produksi bahan keringnya adalah 10.80 gradpol dan 9.62 gramlpd

paling rendah, yaitu 7.89 grarnlpol. Kondisi optimal didapat pad8 dosis

pemberian air belerang

W%,

dan mernkri garnbamn kebutuhan optimal

belerang pada dosis tersebut telah terpenuhi. Kekahatan belerang, tidak hanya menurunkan produksi tanaman tapi juga k u a l i s tanaman (8eaton et al. 1968).

Suplai belerang yang cukup esensial guna memptahankan aktivitas enzim setelah diketahui bahwa nitrat reduktase membutuhkan sisi aktiiSH

sulfhidril yang berasosiasi dengan ikatan dari NADPH. Defisiensi belerang akan menunjukkan berkurangnya aktivitas nitrat reduktase lebih -pat daripada enzim

lain yang terlibat

dalam asjrnilasi

NOS. Selanjutnya Sutandi (1996) menyatakan

bahwa kandungan nutrisi tanaman dipengaruhi okh faMor genetik dan faktor

lingkungan. Adanya penunrnan kandungan bahan kering pada pemberian air belersng 75% dan 100% diduga karena pemberian yang berlebihan

menyebabkan toksik, sehingga tanaman mengatami gangguan metabolisme,

yang pada gilirannya menurunkan kandungan bahan kering hijauan.

P. Kandungan Protein Kasar Rumput

Pupuk kandang berpengaruh nyata (Pc0.05) tehadap kandungan protein kasar rumput. Rataan kandungan protein kasar yang dihasilkan

dari

pupuk kandang 25 tonlha adalah 10.30% sedangkan tanpa pemberin pupuk kandang

0 tonlha adslah 7.53% (Gambar 6). Dengan perkataan lain

kandungan

protein meningkat dengan adanya kandungan nilmgen. Kecenderungan meningkatnya kandungan protein kasar pada pemberian 25 tonha disebabkan pupuk kandang

dapat mempertahankan bahan organik tanah dan dapat meningkatkan a k t i v i biobgis tanah dan transportasi unsur hara serta air akan Iebih baik, sehingga laju

fotosintesa untuk menghasilkan cadangan makanan bagi perturnbuhan tanaman

lebih terjamin (Purwowiddo, 1992).

Konsentrasi pup