TINJAUAN PUSTAKA
Sluri Gas Bio
Pemanfaatan limbah peternakan antara lain dengan mengolah limbah
menjadi gas bio. Gas bio merupakan gas campuran metana (CH4), karbondioksida
(CO2) dan gas lainnya yang didapat dari hasil penguraian bahan organik (seperti
kotoran hewan, kotoran manusia, dan tumbuhan) oleh bakteri metanogenik. Untuk
menghasilkan gas bio, bahan organik yang dibutuhkan ditampung dalam
biodigester. Proses penguraian bahan organik terjadi secara anaerob (tanpa
oksigen), gas bio terbentuk pada hari ke 4-5 sesudah biodigester terisi penuh, dan
mencapai puncak pada hari ke 20-25. Gas bio yang dihasilkan sebagian besar
terdiri dari 50-70% metana (CH4), 30-40% karbondioksida (CO2), dan gas
lainnya dalam jumlah kecil (Sembiring, 2014).
Limbah gas bio adalah bahan keluaran dari sisa proses pembuatan gas bio.
Limbah tersebut dapat dijadikan pupuk organik, walaupun bentuknya berupa
lumpur (sluri). Pemanfaatan lumpur keluaran gas bio ini sebagai pupuk dapat
memberikan keuntungan yang hampir sama dengan penggunaan
kompos. Sisa keluaran gas bio ini berbentuk lumpur dan telah mengalami
fermentasi anaerob sehingga bisa langsung digunakan untuk memupuk tanaman
(Pratama et al., 2014).
Proses fermentasi pada limbah gas bio yang mengubah zat makanan
menjadi tersedia bagi tanaman yang mempermudahpenyerapan unsur hara pada
tanaman sehingga mempercepat pertumbuhan dan produksitanaman. Visilind et
al. (1990), menyatakan bahwa lumpur keluaran (sluri) yang berasaldari instalasi
macam mineral yang dibutuhkan oleh tanaman, antara lain: P, Mg, Ca, K, Cu,dan
Zn, sebagaimana juga diutarakan oleh Suzuki et al. (2001).
Kualitas slurisisa proses pembuatan gas bio lebih baik daripada kotoran
ternak yang langsung dari kandang. Hal ini disebabkan proses fermentasi di dalam
biodigester terjadi perombakan anaerobik bahan organik menjadi gas bio dan asam organik yang mempunyai berat molekul rendah sepeti asam asetat, asam
butirat dan asam laktat. Peningkatan asam organik akan meningkatkan konsentrasi
unsur N, P dan K. Dengan keadaan seperti ini, sluri gas bio sudah menjadi pupuk
organik cair (Ayub, 2004).
Dalam reaktor biogas dihasilkan limbah cair yang mengandung nitrogen
dan senyawa organik lain yang bisa dimanfaatkan sebagai pupuk yaitu 1 liter
limbah cair gas bio setara dengan 20 gr urea yang dilarutkan dalam 1 liter air
(Suwandi dan Nurtika, 1987).
Sluriadalah produk akhir pengolahan limbah berbahan kotoran ternak yang
berbentuk padat dan cair yang sangat bermanfaat sebagai sumber nutrisi untuk
tanaman. Pupuk Slurijuga mengandung mikroba “pro-biotik” yang bermanfaat
untuk meningkatkan kesuburan dan kesehatan lahan pertanian sehingga
diharapkan akan berdampak pada peningkatan kualias dan kuantitas panen (TIM
Tabel 1. Data penelitian pemanfaatan sluri gas bio terhadap pastura campuran
Sumber : 1). Sembiring (2014) 2). Nometa (2014) 3). May Sayroh (2015)
Biji Durian
Produksi durian di Indonesia cukup melimpah. Badan Pusat Statistik (2015),
menunjukkan bahwa produksi durian meningkat setiap tahun. Seiring dengan
meningkatnya luas daerah panen durian yaitu dari 24.031 ha pada tahun 1999
menjadi 53.770 ha pada tahun 2003, maka terjadi peningkatan produksi durian di
Indonesia dari 194.359 ton pada tahun 1999 menjadi 741.841 ton pada tahun 2002
(Wahyono, 2009).
Biji durian bentuknya cukup besar bila dibandingkan dengan biji
buah-buah lain dengan kandungan karbohidrat yang cukup tinggi yaitu sekitar 67 %.
Tabel 2. Komposisi kimia biji durian
No. Komposisi Satuan Jumlah
1. Karbohidrat (%) 67,40
2. Protein (%) 6,43
3. Lemak Kasar (%) 1,48
4. Gula (%) 4,89
5. Serat Kasar (%) 6,16
6. Kalsium (%) 0,92
7. Fosfor (%) 0,89
8. Air (%) 11,84
9. Energi Bruto (kkal/kg) 3775,00
Sumber : (Dinas Pertanian Prov. Sumatera Utara, 2001).
Fermentasi
Fermentasi didefinisikan sebagai pemecahan karbohidrat dan asam amino
secara anaerob yaitu tanpa memerlukan oksigen. Senyawa yang dapat dipecah
dalam proses fermentasi terutama adalah karbohidrat, sedangkan asam amino
dapat difermentasikan oleh beberapa janis bakteri tertentu (Adams, 2000).
Selama proses fermentasi, bermacam–macam perubahan komposisi kimia.
Kandungan asam amino, karbohidrat, pH, aroma serta perubahan nilai gizi yang
mencakup terjadinya peningkatan protein dan penurunan serat kasar. Semuanya
mengalami perubahan akibat aktivitas dan perkembangbiakan mikroorganisme
selama fermentasi. Melalui fermentasi terjadi pemecahan substrat oleh
enzim– enzim tertentu terhadap bahan yang tidak dapat dicerna, misalnya selulosa
dan hemiselulosa menjadi gula sederhana (Adams, 2000).
Hijauan Pakan Ternak
Hijaun pakan merupakan bahan pakan ternak ruminansia yang digunakan
oleh ternak untuk mencukupi kebutuhan hidup pokok, pertumbuhan, produksi,
yang baik sangat menentukan produktivitas ternak ruminansia (Dhalika et al.,
2006).
Hijauan memegang peranan penting pada produksi ternak ruminansia,
termasuk Indonesia karena pakan yang dikonsumsi oleh sapi, kerbau, kambing,
dan domba sebagian besar dalam bentuk hijauan, tetapi ketersediaannya baik
kualitas, kuantitas, maupun kontinuitasnya masih sangat terbatas
(Reksohadiprodjo, 1985).
Pertanaman Campuran Rumput dan Leguminosa
Pertanaman campuran merupakan sistem penanaman dua atau lebih jenis
tanaman dalam sebidang lahan pada musim tanam yang sama. Dengan demikian
penanaman secara campuran dimungkinkan terjadi persaingan atau saling
mempengaruhi antara komponen pertanaman yang berlangsung selama periode
pertumbuhan tanaman yang mampu mempengaruhi hasil kedua atau lebih
tanaman tersebut (Gardner et al., 1991) menyatakan bahwa pada pertanaman
campuran leguminosa memberi sumbangan N pada rumput selama
pertumbuhannya. Beberapa syarat perlu diperhatikan sebagai tanaman campuran,
yaitu dapat menimbun N, tanaman tahunan yang berumur pendek, spesies-spesies
yang permanen, tanaman yang tumbuh rapat, rendah dan lambat berbunga.
Disamping itu menurut (Marhaeniyanto, 2009) bahwa tanaman
leguminosa di daerah tropis tumbuh lebih lambat daripada tanaman rumput, agar
bisa tumbuh dengan baik, maka penanaman rumput dan leguminosa dibuat dalam
jalur beselang-seling. Beberapa keuntungan penanaman campuran rumput dan
leguminosa : 1) Memperbaiki unsur Nitrogen dalam tanah, karena kemampuan
ruminansia, karena kandungan protein dan mineral lebih tinggi, 3) Daerah tropis
yang lembab akan membatasi pertumbuhan rumput, namun dengan percampuran
rumput dan leguminosa, leguminosa dapat memperbaiki pertumbuhan rumput,
karena akarnya bisa lebih dalam, 4) Tanaman campuran rumput dan leguminosa
mampu meningkatkan kapasitas tampung sehingga satuan ternak per hektar lebih
banyak dan total kenaikan berat badan lebih tinggi (Yuniar, 2013).
Deskripsi Tanaman Rumput dan Legum
Digitaria milanjianadanStylosanthes guianensis
Rumput berumur yang berstolon dan tumbuh rendah dengan daun yang
lembut. Paling cocok unuk daerah dengan musim kemarau pendek. Mempunyai
kemampuan beradaptasi yang mirip dengan Brachiaria decumbens
(Home and Stur, 1999). Pemotongan pada umur 35-36 hari dapat menghasilkan
prduksi yang maksimum baik pada tanah kering maupun tanah basah. Pemberian
pupuk N yang maksimum 100-1800 kg N/ha, pupuk P dan K yang maksimum
0-33 kg/ha dan 66 kg/ha. Digitaria milanjiana dapat berinteraksi baik dengan
leguminosa Centrosema, Desmodium, dan Calopogoniu (Reksohadiprodjo, 1994).
Rumput ini berdaun lebat dan halus, pada setiap buku pada stolonnya bisa
tumbuh akar dan tangkai. Tanaman ini baik untuk penganan karena cepat tumbuh
dan disukai terak karena palatabel (Susetyo, 1980).
Stylosanthes tumbuh dan beradaptasi pada lokasi-lokasi yang panas namun beriklim lembab, dan tidak toleran terhadap kekeringan dan suhu dingin.
Tumbuhan ini tumbuh pada berbagai tipe tanah, tapi umumnya dapat beradaptasi
dengan baik pada tanah-tanah asam dan miskin hara yang mengandung kadar Al
perkebunan dan juga sebagai tanaman yang ditanam pertama kali pada sistem
perladangan berpindah. Stylosanthes termasuk tumbuhan pionir yang cepat
tumbuh dan banyak memproduksi biomassa. Penanaman Stylosanthes telah
berhasil melindungi tanah bekas laharan dari pengaruh hujan dan aliran
permukaan (Manglayang Agribusinnes Cooperative, 2005).
Stylosanthes guainensis merupakan tanaman legum parenial, tingginya
dapat mencapai 1,2 m. Daunnya panjang 0,5-4,5 cm dan lebar 0,2-2 cm, bunganya
berwarna kuning sampai orange, benihnya berwarna coklat (bervariasi dari kuning
sampai agak kehitaman). Tanaman ini leih dikenal dengan nama stylo yang
digunakan untuk tanaman pakan pada lahan pastura (penggembalaan maupun
potongan), sebagai penutup tanah (mencegah erosi), pupuk hijau dan diolah
menjadi hay atau pellet. Stylo dapat tumbuh pada drainase yang baik, dan pada tekstur tanah pasir sampai liat (seperti tanah tropis latosol, liat, tanah berpasir).
Stylo dapat memanfaatkan P pada tanah dengan kandungan P yang rendah,
namun dapat dengan baik merespon pemberian P, K, S, Ca, dan Cu pada taraf
yang rendah (FAO,2009).
Kandungan protein kasarnya tidak terlalu tinggi berkisar 12-18% dari
BK.Stylosanthes juga mengandung oxalat sekitar 1.72% dimana oxalat yang larut
air cukuprendah yaitu 0.15%. Palatabilitasnya bervariasi, tapi umumnya hijauan
mudakurang disukai ternak. Kecernaan BK-nya bervariasi 40% pada hijauan tua
danbisa mencapai 70% pada hijauan yang masih muda (Soedomo, 1985).
Dari uraian diatas, maka kedua tanaman tersebut sangat cocok untuk
produksi rumput dapat meningkat karena leguminosa mampu menyediakan atau
memberikan nilai makanan yang lebih baik terutama protein, pospor, dan kalsium
Digitaria milanjiana dan Clitoria ternatea
Komposisi zat makanan rumput Digitaria milanjiana PK sekitar 8-12%,
dan rata-rata kecernaan BK pada umur 4-8 minggu sekitar 64-67%. Kecernaan
BK pad
dan Ca 0,84% (Bogdan, 1977).
Clitoria ternatea sangat cocok tumbuh bersamarumput-rumputan yang tinggi seperti rumputGajah, rumput Raja,Andropogon pertusus, sorghum dan lain
sebagainya. Hasil beratkering Clitoria ternatea di Zambia mencapai 3.330kg BK
ha-1 pada tahun pertama pertumbuhandari bulan Maret sampai dengan Juni.
Produksiberat kering dapat mencapai 13.350 kg BK/ha/tahun apabila budidaya
Clitoria ternatea dilaksanakandi lahan dengan irigasi yang baik bahkan ton.
Produksinya dapatmencapai 30. Kandungan protein kasarmencapai 10.5% sampai
dengan 25.5% dari berat kering. Clitoriaternatea memiliki sifat-sifat agronomis
berakar dalam, panjang, sebagai leguminosa memanjat, daunnya memiliki 5 liflet,
dan bunganya biru pekat. Kemampuannya beradaptasi pada pH 5.5-8.9 sangat
baik dan mampu hidup baik pada tanah berkapur(Gomez dan Kalamani, 2003).
Kembang telang beradaptasi dengan baikpada kisaran tanah berpasir,
lempung, dan liat yang berat. Tahan terhadapkekeringan (curah hujan 500-900
mm), tahanterhadap salinitas dan mampu berkompetisidengan baik terhadap
gulma. Sebagai tanamanpenutup tanah, kembang telang (C. ternatea)mampu
baikbersama rumput-rumputan yang tinggi sepertirumput Guinea dan rumput
Gajah(Tmannetje dan Jones, 1992).
Pemanfaatan bunga telang sebagai cover crop dan pakan ternak banyak
dilakukan di Australia dan Brasil. Clitoria ternatea mampu memberikan hasil
hijauan keringtertinggi, dan sangat responsif terhadap penggunaan pupuk organik.
Kebutuhan Unsur Hara bagi Tanaman
Kebutuhan unsur hara untuk daerah tropis adalah unsur hara makro adalah
unsur hara yang diperlukan dalam jumlah banyak (konsentrasi 1000 mg/kg bahan
kering). Unsur hara mikro adalah unsur hara yang diperlukan dalam jumlah
sedikit (konsentrasi kurang dari atau sama dengan 100 mg/kg bahan kering).
Unsur hara makro dibutuhkan tanaman dan terdapat dalam jumlah yang lebih
besar, dibandingkan dengan unsur hara mikro bahwa batas perbedaan unsur hara
makro dan mikro adalah 0,02 % per mg bahan kering (Sutedjo, 2002).
Nitrogen (N) merupakan unsur hara utama bagi pertumbuhan tanaman
yang pada umumnya sangat diperlukan untuk pembentukan dan pertumbuhan
bagian-bagian vegetatif tanaman, seperti daun, batang dan akar. Fosfor (P)
terdapat dalam bentuk phitin, nuklein dan fosfatide, sedangkan kalium bukanlah
elemen yang langsung pembentuk bahan organik. Fungsi N bagi tanaman antara
lain : meningkatkan pertumbuhan tanaman, menyehatkan pertumbuhan daun,
meningkatkan kadar protein dalam tubuh tanaman, meningkatkan kualitas
tanaman penghasil daun-daunan, meningkatkan mikroorganisme di dalam tanah.
Fungsi P bagi tanaman adalah mempercepat pertumbuhan akar semai,
mempercepat serta memperkuat pertumbuhan tanaman muda menjadi tanaman
meningkatkan produksi biji-bijian, sedangkan kalium berperan membantu:
pembentukan protein dan karbohidrat, mengeraskan batang dan bagian kayu dari
tanaman, meningkatkan resistensi tanaman terhadap penyakit, meningkatkan
kualitas biji/buah.
Proses Penyerapan Unsur Hara
Tanamandapatmenyerapunsurharamelaluiakarataumelaluidaun.Unsur C
dan O diambiltanamandariudarasebagai CO2melaui stomata daundalam proses
fotosintesis.Unsur H diambildari air tanah (H2O)
olehakartanaman.Dalamjumlahsedikit air
jugadiseraptanamanmelaluidaun.Penelitiandenganunsurradio
aktifmenunjukkanbahwahanyaunsur H dari air yang digunakantanaman,
sedangoksigendalam air tersebutdibebaskansebagai gas (Donahue et al., 1977).
Beberapa mikroorganisme tanah yang bermanfaat bagi tanaman :
(a). Pseudomonas untuk melarutkan fosfat oleh tanaman menjadi bentuk yang
dapat hara tanah, (c). Rhizobium untuk mengikat nitrogen bebas dari udara,
(d). Lactobacillus membantu proses fermentasi bahan organik menjadi
senyawa-senyawa asam laktat yang dapat diserap tanaman (Ayub, 2010).
Peran Pupuk Organik dalam Kesuburan Tanah
Kebutuhan tanah merupakan kemampuan tanah memproduksi unsur hara
yang dibutuhkan oleh tanaman untuk mendukung dan produksinya. Tingkat
kesuburan tanah sangat dipengaruhi oleh bahan organik yang terdapat di dalam
fisik, biologis tanah, selain sebagai sumber hara bagi tanaman. Menurut
Marsono(2001) beberapa kelebihan pupuk organik antara lain: (1) Mengubah
strukturtanah menjadi lebih baik sehingga pertumbuhan tanaman juga semakin
baik. Saatpupuk dimasukkan ke dalam tanah, bahan organik pada pupuk akan
dirombakoleh mikroorganisme pengurai menjadi senyawa organik sederhana yang
mengisiruang pori tanah sehingga tanah menjadi gembur. (2)Meningkatkan daya
serap dan daya pegang tanah terhadap air sehingga tersediabagi tanaman. Hal ini
karena bahan organik mampu menyerap air dua kali lebihbesar dari bobotnya.
Dengan demikian pupuk organik sangat berperan dalammengatasi kekeringan air
pada musim kering. (3) Memperbaiki kehidupanorganisme tanah. Bahan organik
dalam pupuk ini merupakan bahan makananutama bagi organisme dalam tanah,
seperti cacing, semut, dan mikroorganismetanah. Semakin baik kehidupan dalam
tanah ini semakin baik pula pengaruhnyaterhadap pertumbuhan tanaman dan
tanah itu sendiri.
Pemupukan
Pupuk adalah setiap bahan yang diberikan ke dalam tanah atau
disemprotkan pada tanaman dengan maksud menambah unsur hara yang
diperlukan tanaman. Pengertian lain dari pupuk adalah suatu bahan yang
diberikan sehingga dapat mengubah keadaan fisik, kimiawi, dan hayati dari tanah
sehingga sesuai dengan tuntutan tanaman (Sarief, 1985). Pupuk merupakan suatu
bahan yang diberikan ke dalam tanah untuk menaikan produktivitas tanah dalam
keadaan lingkungan yang baik. Karena pada lingkungan yang tidak sesuai efek
Pemberian pupuk organik dapat memperbaiki struktur tanah,menaikkan
bahan serap tanah terhadap air, menaikan kondisi kehidupan di dalam tanah, dan
sebagai sumber zat makanan bagi tanaman.Sedangkan pemberian pupuk urea
dapat merangsang pertumbuhansecara keseluruhan khususnya cabang, batang,
daun, dan berperanpenting dalam pembentukan hijau daun (Lingga dan Marsono,
2008).
Hardjowigeno (1993) mengemukakan bahwa hal-hal yang perlu
diperhatikan pada setiap usaha pemupukan adalah tanaman yang akan dipupuk,
jenis tanah, jenis pupuk, dosis, waktu pemupukan dan cara pemupukan yang tepat
agar sebagian besar dari pupuk yang diberikan dapat diserap akar tanaman.
Banyak faktor yang mempengaruhi efisiensi dan efektivitas pemupukan
untuk pertumbuhan yang sehat dan berproduksi tinggi, tanaman membutuhkan
unsur hara yang seimbang dan cukup tersedia di dalam tanah. Jika terjadi
kekurangan hara maka pertumbuhan tanaman akan terhambat dan mengalami
defisiensi hara tertentu (Risza, 1994).
Tabel 3. Kandungan zat hara beberapa feses dan urin pada berbagai ternak Nama
Faktor rasio C/N sangat menentukan besarnya produksi gas metana
asam-asamorganik, sedangkan kebutuhan N (Nitrogen) dapat dipenuhi dari
protein,amoniak dan nitrat. Apabila C/N tinggi berarti kadar C sangat berlebihan,
yangberakibat mikrobia yang menggunakan bahan tersebut kekurangan unsur N
untukmetabolisme berlangsung lambat. Lambatnya perkembangan jumlah
mikrobia,berakibat menurunnya produksi gas metana pada digester. Sebaliknya
apabilabahan organik mempunyai C/N rendah, misalnya pemberian pakan
yangmengandung protein tinggi atau penambahan urea maka unsur karbon
habissetelah fermentasi, sehingga sisa nitrogen yang ada pada bahan akan
hilangsebagai gas amoniak (NH3). Perbandingan rasio C/N substrat yang ideal
untukproses dekomposisi anaerob pembentukan gas metana berkisar antara 25
sampai35 dengan perbandingan terbaik adalah 30. Jika dilihat dari segi
pengolahan limbah, prosesanaerob juga memberikan beberapa keuntungan yaitu
menurunkan nilai COD dan BOD, total solid, volatile solid, nitrogen nitrat, dan
nitrogen organik.
Persyaratanpupuk organik yang siap digunakan yaitumemiliki
karakteristik, tidak berbau, berwarnacoklat gelap hingga hitam, dan bertekstur
remah.Salah satu cara yang dapat dilakuakan agarslurigas bio dapat dimanfaatkan
sebagai pupukorganik dengan kualitas yang baik yaitumengolahnya melalui
pengomposan (Tanti et al., 2013).
Tabel 4. Persyaratan teknis minimal pupuk organik
No. Parameter Satuan Kandungan
Padat Cair
1 C-organik % >12 4,5
2 C/N ratio % 12-25 -
3 Ph 4 – 8 4 – 8
4
P2O5 % <5 <5
5 K2O % <5 <5
