TINJAUAN PUSTAKA
Urin Sapi
Urin sapi merupakan salah satu limbah cair dari peternakan sapi, yang dapat
ditemukan di tempat pemeliharaan hewan. Urin ini dibentuk didaerah ginjal setelah
dieleminasi dari tubuh melalui saluran kencing dan berasal dari metabolisme nitrogen
dalam tubuh ( urea, asam urat, dan keratin) serta 90% urin terdiri dari air. Urin yang
dihasilkan ternak dipengaruhi oleh makanan, aktivitas ternak, suhu, konsumsi air dan
sebagainya. Urin yang dihasilkan ternak sebagai hasil metabolisme mempunyai nilai
yang sangat bermanfaat yaitu kadar N, P, dan K yang sangat tinggi, urin mudah
diserap tanaman dan urin mengandung hormon pertumbuhan tanaman
(Sostrosoedirjoet, 1981).
Urin sapi sering juga disebut dengan pupuk kandang cair. Urin sapi
mengandung unsur hara N, P, K, dan bahan organik, yang berperan dalam
memperbaiki struktur tanah. Urin sapi dapat digunakan langsung sebagai pupuk
baik pupuk dasar maupun pupuk susulan (Sutanto, 2002).
Urin yang diaplikasikan pada saat tanaman berumur setelah satu minggu
setelah tanam, pengaruhnya mulai nampak nyata bahkan sangat nyata terhadap
panjang tanaman, karena konsentrasi urin sapi yang disemprotkan lewat daun
mampu menstimulir panjang daun (Agusuryani, 1995).
Nutrisi alami belum banyak digunakan atau dimanfaatkan oleh masyarakat
secaraluas, sedangkan untuk pupuk telah lama digunakan oleh petani. Pupuk atau
nutrisi berasal dari kotoran hewan, seperti ayam, kambing, kerbau, kuda dan sapi.
hara yang berlainan. Pupuk kandang cair jarang digunakan, padahal kandungan
haranya lebih banyak. Hal ini disebabkab untuk menampung urin ternak lebih
susah, repot dan secara estetika juga kuran baik (Phrimantoro, 1994).
Pemanfaatan urin dapat digunakan sebagai pupuk organik cair yang
sangat berguna bagi pertanian. Pupuk organik cair mudah larut kedalam tanah dan
membawa unsur-unsur hara penting untuk kesuburan tanah (Muhammad, 2012).
Tabel 1. Jenis dan kandungan zat hara pada beberapa kotoran ternak padat dan cair.
Penelitian pemanfaatan urin sapi yang dilakukan pada rumput raja
menunjukan bahwa urin sapi dosis 7500 lt/ ha, mampu meningkatkan biomassa
rumput raja pada panen pertama sebesar 90,18 %, dibandingkan tanpa
pemupukan. Pemupukan dengan dosis 7.500 lt/ha memberikan biomassa rumput
raja 54,05 ton ha-1 tidak berbeda dengan penggunaan 250 kg urea ha-1 dan 54,94 ha-1, sedangkan kontrol tanpa pemupukan menghasilkan biomassa 28,42 ton ha-1 (Adijaya dan Yasa, 2007).
Fermentasi
Fermentasi merupakan proses pemecahan senyawa organik menjadi
segala macam proses metabolisme (enzim, jasad renik secara oksida, reduksi,
hidrolisa atau reaksi kimia lainnya) yang melakukan perubahan kimia pada suatu
substrat organik dengan menghasilkan produk akhir. Prinsip dari fermentasi ini
adalah bahan limbah organik dihancurkan oleh mikroba dalam kisaran temperatur
dan kondisi tertentu yaitu fermentasi. Studi tentang jenis bakteri yang respon
untuk fermentasi dimulai sejak tahun 1892 sampai sekarang. Ada dua tipe bakteri
yang terlibat yaitu bakteri fakultatif yang mengkonversi selulosa menjadi glukosa
selama proses dekomposisi akhir dari bahan organik yang menghasilkan bahan
yang sangat berguna dan alternatif energi pedesaan (Judoamidjojo et al., 1992).
Sumber nitrogen sangat mempengaruhi pola fermentasi. Mikroorganisme
akan mampu tumbuh dengan cepat dengan adanya unsur nitrogen dalam bentuk
organik dan beberapa membutuhkan unsur nitrogen yang absolutMol
(mikroorganisme lokal) merupakan kumpulan mikroorganisme yang bisa
dikembangbiakan, yang berfungsi sebagai starter dalam pembuatan bokasi
ataupun kompos. Pemanfaatan limbah pertanian seperti buah-buahan yang tidak
layak konsumsi untuk diolah menjadi mol dapat meningkatkan nilai tambah
limbah serta mengurangi pencemaran ligkungan (Juanda et al., 2011).
Fermentasi dapat terjadi karena ada aktivitas mikroorgansime penyebab
fermentasi pada substart organik yang sesuai, proses ini dapat menyebabkan
perubahan fisik tersebut. Lama fermentasi dipengaruhi oleh faktor-faktor yang
secara langsung atau tidak langsung mempengaruhi lama fermentasi. Waktu
fermentasi menggunakan MOL yang paling optimal adalah hari ke 7 dan hari ke
fermentasi yang lama akan menyebabkan cadangan makanan berkurang karena
dimanfaatkan mikrobia didalamnya (Sirait, 2005).
Urin Sapi Fermentasi
Berdasarkan hasil pengamatan pada urin yang difermentasi terdapat
perbedaan kandungan diantara keduanya. Kandungan nitrogen pada saat sebelum
yang memiliki kandungan hara N, P, K adalah 1,1;0,5;0,9 dan saat urin
difermentasi terjadi peningkatan kandungan jumlah unsur hara N, P, K menjadi
2,7;2,4;3,8. Fermentasi bertujuan meningkatkan unsur hara. Selain itu bau urin
sapi yang difermentasi menjadi kurang menyengat dibanding dengan bau urin
yang belum difermentasi (Amien, 2014).
Pada proses fermentasi urin terdapat kelebihan jika dibanding dengan urin
yang tidak difermentasi. Kandungan urin yang telah difermentasi akan meningkat
dibanding urin yang tidak difermentasi dimana peningkatan kandungan hara yang
terdapat didalamnya menyuburkan tanaman. Selain itu, bau urin yang telah
difermentasi menjadi kurang menyengat dibanding dengan bau urin yang belum
difermentasi (Albertus, 2011).
Rumput Gajah (Pennisetum purpureum)
Rumput gajah (Pennisetum purpureum) merupakan jenis rumput unggul
yang mempunyai produktivitas dan kandungan zat gizi yang cukup tinggi serta
memiliki palatabilitas yang tinggi bagi ternak ruminansia. Tanaman ini
merupakan salah satu jenis hijauan pakan ternak yang berkualitas dan disukai
terhadap pemupukan, serta menghendaki tingkat kesuburan tanah yang tinggi.
Rumput gajah tumbuh merumpun dengan perakaran serabut, dan terus
menghasilkan anakan apabila dipangkas secara teratur (Syarifuddin, 2006).
Adiati et al. (1995) menyatakan bahwa pertumbuhan dan produksi rumput
gajah di Indonesia sangat bervariasi. Pertumbuhan dan produksi rumput ini akan
lebih baik bila dilakukan pemupukan dengan dosis yang tepat dan sesuai.
Penggunaan dosis pupuk N, P, dan K secara optimal dapat meningkatkan produksi
rumput gajah.
Rumput gajah dibudidayakan dengan potongan batang (stek) atau sobekan
rumpun (pols) sebagai bibit. Bahan stek berasal dari batang yang sehat dan tua,
dengan panjang stek 20 – 25 cm (2 – 3 ruas atau paling sedikit 2 buku atau mata).
Waktu yang terbaik untuk memotong tanaman yang akan dibuat silase adalah
pada fase vegetatif, sebelum pembentukan bunga (Reksohadiprodjo, 1994).
Penggunaan rumput ini dapat digunakan untuk dikeringkan sebagai hay
ataupun silase, disamping itu juga bisa dijadikan rumput pengembalaan kerena
memiliki defoliasi yang bagus tetapi tidak dapat dipotong di bawah 30 cm
(Skerman dan Riveros, 1990).
Tabel 2. Kandungan nutrisi rumput gajah (pennisetum purpureum)
Nutrisi Kandungan (%)
BK 76
PK 8,8
SK 33,6
BETN 42,9 Sumber :(Hartadi et al.,1980).
Pemupukan
Pupuk cair diberikan setiap 10 hari sekali dengan cara disemprotkan pada
tanaman, perbandingan pupuk cair dengan air adalah 1 liter pupuk cair berbanding
5 liter air. Penyemprotan pupuk cair dilakukan diareal tanaman seperti batang dan
daun, saat melakukan pemupukan mengikuti arah mata angin agar pupuk cair
yang disemprotkan tidak mempengaruhi petak percobaan lain yang memiliki
perlakukan berbeda.
Sajimin et al. (2001) menyatakan bahwa untuk memperoleh produksi yang
tinggi pada lahan yang tingkat kesuburannya rendah dapat dilakukan dengan
penggunaaan pupuk organik. Penyediaan unsur hara terutama nitrogen (N), pospof
(P), dan kalium (K) dalam tanah secara optimal bagi tanaman dapat meningkatkan
produksi tanaman. Disamping upaya penyediaan unsur hara perlu juga dilakukan
pemilihan jenis hijauan unggul yang cocok dan responsif terhadap pemupukan.
Pemupukan dengan dosis 7.500 L/ha memberikan biomassa rumput raja
54,05 ton ha-1 tidak berbeda dengan penggunaan 250 kg urea ha-1 dan 54,94 ha-1, sedangkan kontrol tanpa pemupukan menghasilkan biomassa 28,42 ton ha-1. Penelitian pemanfaatan urin sapi yang dilakukan pada rumput raja menunjukan
bahwa urin sapi dosis 7500 l/ ha, mampu meningkatkan biomassa rumput raja
pada panen pertama sebesar 90,18 %, dibandingkan tanpa pemupukan
Produktivitas
Beberapa dosis perlakuan urin sapi memberikan pengaruh yang sama
terhadap semua pariabel pertumbuhan pada tanaman rosella, kecuali pada tinggi
tanaman, panjang cabang primer tanaman rosella umur 13 minggu dan jumlah bunga
pertanaman dan perplot. Dosis urin sapi 1.200 ml/tanaman adalah yang terbaik untuk
pertumbuhan tanaman rosella, yang memberikan pengaruh lebih tinggi, dan cabang
primer yang lebih panjang pada umur 13 minggu (Hariadi, 2011).
Masa panen rumput gajah yaitu umur 55-65 hari atau sebelum berbunga. Pada
umur tersebut rumput gajah belum terlalu muda dan terlalu tua. Cara memanen
rumput gajah adalah dengan cara memotong batangnya dari bagian tanah, kira-kira
10-15 cm dari permukaan tanah. Kalau pemotongannya tinggi atau terlalu rendah,
maka tunas yang tumbuh tidak akan terlalu banyak, maka pemotongan rumput gajah
harus diperhatikan. Produktifitas rumput gajah pertahunnya adalah 40 ton/ha/tahun.
Produksi Bahan Segar
Manauw (2005), menyatakan penggunaan sistem tiga strata (STS) tanpa
pemupukan melaporkan produksi segar rumput gajah 2,14 k/m2. Penggunaan pupuk
urea dosis tinggi 900 kg urea/ha menghasilkan 525 ton/ha/tahun atau setara dengan
5,25 kg/ha/tahun sedangkan menggunakan pupuk N, P, K menghasilkan 29,86 kg/m2.
Produktivitas rumput gajah yang diberikan pupuk urin sapi bunting dengan
dosis 0,5 ml/ l yang disiram setiap satu minggu sekali pada defoliasi 45 hari sampai
60 hari menunjukan hasil panen sebanyak 19,733 kg atau 9,85 kg/m2. Hal ini
dikarenakan faktor vegetatif atau pertumbuhan karena pada waktu tanaman tumbuh
pembelahan sel akan menjadi lambat maka perkembangan sel tanaman juga menjadi
lambat. Unsur nitrogen berfungsi untuk pertumbuhan dan pembentukan sel vegetatif,
meningkatkan pertumbuhan tanaman, menyehatkan pertumbuhan daun,
meningkatkan kadar protein dalam tubuh tanaman, meningkatkan kualitas tanaman
penghasil daun serta meningkatkan mikroorganisme dalam tanah (Amirullah, 2006).
Produksi Kering
Produksi berat kering yang dihasilkan dari suatu sistem pemeliharaan rumput
gajah dengan penggunaan dosis urin sapi 2 liter/ha menunjukan nilai yang sangat
nyata yaitu 208,80 gr/rumpun. Hal ini dikarenakan pupuk urin sapi yang diberikan
menyediakan unsur hara N, yang dibutuhkan dalam proses pembentukan protein
tanaman sehingga meningkatkan perumbuhan vegetatif tanaman seperti batang, daun
dan akar. Hasil tersebut menunjukan bahwa rumput gajah taiwan tanggap terhadap
pupuk cair urin sampai dosis 2L/ha. Hal ini terlihat dari peningkatan produksi berat
kering rumput gajah taiwan seiring dengan peningkatan dosis pupuk cair 1 sampai
2L/ ha (Muhakka, 2012).
Rumput gajah merupakan tumbuhan yang memerlukan hari dengan waktu
siang yang pendek, dengan foto periode kritis antara 13-12 jam. Kandungan
nutrisi rumput gajah terdiri atas: 19.9% bahan kering (BK), 10.2% protein kasar
(PK), 1.6% lemak, 34.2% serat kasar, 11.7% abu dan 42.3% bahan ekstrak tanpa
nitrogen (BETN) (Reksohadiprodjo, 1985).
Jumlah Anakan
Perkembangbiakan tanaman diukur dari jumlah tunas yang dihasilkan, hasil
menghasilkan 122,66 batang dari 21 rumpun tanaman rumput gajah. Pertumbuhan
tunas dipengaruhi oleh banyak faktor yaitu unsur hara yang tersedia dan asupan unsur
hara (pemupukan) dan faktor defoliasi. Defoliasi oleh manusia atau renggutan hewan
dapat mempengaruhi keseimbangan hormon antara lain sitokinin dengan auksin pada
ketiak daun dibawah ujung batang. Sintesis auksin terjadi pada bagian tanaman yang
sedang mengalami pertumbuhan atau meristematis terutama pada ujung batang.
Tinggi dan rendahnya sisa potongan mempengaruhi pertumbuhan tanaman untuk
selanjutnya, baiknya dilakukan 40 hari pada musim penghujan dan 60 hari pada
musim kamarau (Sufriyanto et al., 2011).
Serapan N
Dalam praktek pemupukan, nitrogen yang diserap tanaman hanya berkisar
antara 22-65 %. Secara umum efisiensi serapan nitrogen pada lahan sawah
beririgasi hanya bisa mencapai 45% dan sisanya sekitar 55% tidak dapat
dimanfaatkan tanaman (Jipelos, 1989). Dari hasil penelitian dengan penambahan
pupuk organik 2 ton/ha dan 50kg/ha urea + 100 kg/ha SP-36 + 50 kg/ha ZA
mampu meningkatkan serapan N tanaman padi sebesar 40,71%
(Djafaruddin, 2006).
Unsur nitrogen (N) terutama berfungsi untuk merangsang pertumbuhan
tanaman secara keseluruhan, terutama batang, cabang, dan daun. Pemberian urin
sapi sebagai pupuk organik merupakan salah satu cara untuk mengatasi
kekurangan hara dan bahan organik pada tanah sehingga dapat mendukung
Tingkat efisiensi serapan N baik pada penggunaan urin sapi yang
diperkaya urea 20% maupun yang tidak diperkaya dengan pemupukan 150 kg/ha
urea relatif sama. Namun efisiensi serapan N pada dosis pemupukan 150 kg/ha
urea lebih tinggi dibandingkan dengan 300 kg/ha urea apabila sama-sama
dikombinasikan dengan aplikasi 120 L/ha urin sapi
diperkaya urea 20%, yaitu 89,28% dan 51,12%. Secara agronomis, efisiensi
pemupukan 150 kg/ha urea juga lebih tinggi dibandingkan dengan 300 kg/ha urea
apabila dikombinasikan dengan aplikasi 120 Lt/ha urin sapi diperkaya urea 20%,
yakni 43,67 kg/kg urea dan 18,72 kg/kg urea.
Peredaran nitrogen didalam tanah dapat bersumber dari udara bebas.
Namun nitrogen bebas udara tidak dapat langsung digunakan, nitrogen harus
diubah dulu menjadi bentuk amonium dan nitar melalui kegiatan-kegiatan jasad
renik mengikat nitrogen dari udara, baik yang bebas atau yang bersimbiosis
dengan tanaman seperti bintil akar tanaman leguminosa dengan bakteri rhizobium.
Selain itu, sumber nitrogen dalam tanah adalah dari hasil dekomposisi bahan
organik. Bahan organik mengandung protein (N organik), selanjutnya dalam
dekomposisi bahan organik protein akan dilapuki oleh jasad-jasad renik menjadi
asam-asam amino, kemudian menjadi (NH4) dan nitrat (NO3) yang larut kedalam
tanah. Bakteri yang berperan dalam dekomposisi ini adalah bakteri-bakteri
Gambar 1. Siklus Nitrogen PadaTanaman
Nitrogen berperan dalam pelaksanaan fotosintesis dalam tanaman. Salah
satu faktor penting peranan nitrogen adalah pengaruhnya terhadap penggunaan
karbohidrat didalam tanaman. Nitrogen berfungsi dalam peningktan ukuran sel
yaitu menyebabkan daun dan batang tanaman menjadi lebih sukulen dan kurang
keras juga berfungsi dalam warna hijau tanaman (Agus, 2005).
Serapan N dapat dilakukan dengan Senyawa nitrogen organik dioksidasi
dalam lingkungan asam sulfat pekat dengan katalis campuran selen membentuk
(NH4)2SO4. Kadar amonium dalam ekstrak dapat ditetapkan dengan cara destilasi atau
spektrofotometri. Pada cara destilasi, ekstrak dibasakan dengan penambahan larutan
NaOH. Selanjutnya, NH3 yang dibebaskan diikat oleh asam borat dan dititar dengan
larutan baku H2SO4 menggunakan penunjuk Conway. Cara spektrofotometri
menggunakan metode pembangkit warna indofenol biru. Cara destilasi merupakan
cara dengan menggunakan metode N-kedjhal yaitu pipet 10 ml ekstrak contoh ke
dalam labu didih. Tambahkan sedikit serbuk batu didih dan aquades hingga setengah
volume labu. Siapkan penampung NH3 yang dibebaskan yaitu erlenmeyer yang berisi
10 ml asam borat 1 % ditambah 2 tetes indikator Conway (berwarna merah) dan
dihubungkan dengan alat destilasi. Dengan gelas ukur, tambahkan NaOH 40%
sebanyak 10 ml ke dalam labu didih yang berisi contoh dan secepatnya ditutup.
Destilasi hingga volume penampung mencapai 50–75 ml (berwarna hijau). Destilat
