ii
PENGARUH BAHAN TAMBAHAN PADA KUALITAS KOMPOS
BERBAHAN BAKU KOTORAN SAPI
SKRIPSI
Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana
Oleh
NI MADE EVA YULIA DEWI 1211305032
BUKIT JIMBARAN 2016
iii
SURAT PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul “Pengaruh Bahan
Tambahan Pada Kualitas Kompos Berbahan Baku Kotoran Sapi” adalah karya
saya dan belum pernah diajukan dalam bentuk apapun ke perguruan tinggi lain dan belum pernah dipublikasikan. Semua sumber data dan informasi yang dikutip dalam tulisan ini telah disebutkan di dalam naskah dan dicantumkan di dalam Daftar Pustaka secara jelas dan dapat diperiksa kebenarannya.
Bukit Jimbaran, 10 Desember 2016
Ni Made Eva Yulia Dewi 12113050332
v
RIWAYAT HIDUP
Penulis Ni Made Eva Yulia Dewi, dilahirkan di Baha, Kecamatan Mengwi pada tanggal 2 Juli 1994. Penulis Merupakan anak kedua dari dua bersaudara, dari ayah bernama I Wayan Mundrawan dan ibu bernama Ni Ketut Resini.
Penulis mulai memasuki dunia pendidikan di SDN 1 Baha, dan tamat pada tahun 2006. Setelah itu penulis melanjutkan pendidikan di SMPN 4 Mengwi dan tamat pada tahun 2009. Kemudian penulis melanjutkan pendidikan jenjang SMA di SMA Widhya Brata Mengwi dan tamat pada tahun 2012. Pada tahun 2012 penulis diterima di Perguruan Tinggi Melalui jalur PMDK, dan tercatat sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana, Bali. Selama Kuliah penulis aktif mengikuti kegiatan kepanitian baik dilingkungan Fakultas Teknologi Pertanian ataupun Universitas Udayana. Dan terdaftar sebagai pengurus Badan Legislatif Mahasiswa (BLM) Fakultas Teknologi Pertanian periode 2015/2016.
Dalam rangka menyelesaikan tugas akhir dan untuk memenuhi salah satu persyaratan untuk mencapai gelar Sarjana Teknologi Pertanian penulis melaksanakan penelitian dengan judul Pengaruh Bahan Tambahan Pada
vi
Ni Made Eva Yulia Dewi. NIM. 1211305032. Pengaruh Bahan Tambahan pada Kualitas Kompos Berbahan Baku Kotoran Sapi. Dibawah bimbingan Dr. Ir. Yohanes Setiyo, MP sebagai Pembimbing I dan Ir. I Made Nada. M,Erg sebagai Pembimbing II.
ABSTRAK
Penggunaan bahan tambahan pada proses pengomposan bahan baku kotoran sapi dapat menghasilkan kompos yang berkualitas yang memuhi standar. Penelitian ini mengunakan perlakukan kotoran sapi, kotoran sapi : serbuk kayu 2 : 1, kotoran sapi : sekam padi 2 : 1, dan kotoran sapi : rumput rumput 2 : 1. Panjang tumpukan pegomposan 1.5 m, tinggi 80 cm, dan lebar 1 m. Parameter yang diamati meliputi suhu, pH, karbon dan nitrogen kompos. Proses pengomposan berlangsung selama delapan minggu dengan suhu antara 25- 51 0C dan pH kompos antar 6.6 – 7.0. Warna kompos yang dihasilkan adalah dengan warna coklat kehitam-hitaman. Secara umum, kualitas kompos yang dihasilkan dari keempat perlakukan sesuai dengan Standar SNI 19-7030-2004 dengan C/N rasio akhir 16-8 – 20.93.
vii
Ni Made Eva Yulia Dewi. NIM. 1211305032. The Effect of Additives on The Quality of The Compost Made from Cow Manure. Under supervid by Dr. Ir. Yohanes Setiyo, MP as a first supervisor and Ir. I Made Nada. M,Erg as a second suvervisor
ABSTRACT
The used of additional materials in the composting process of cow manure feedstock can produce qualified compost that can fulfill standard of compost. This study used the treatment of exponential design cow manure, cow manure:saw dust 2:1, cow manure:rice hull 2:1, and cow manure:elephant grass 2:1. The demension of pile composting was 1.5 m, with height was 80 cm, and 1 m of width. The observed parameters included temperature, pH, carbon and nitrogen compost. The composting process were during eight weeks that result which have temperature between 25-510C , compost pH between 6.6-7.0, C/N ratio is 16.8-20.93. The colour of produced compost was dark brown. The quality of the produced compost from the four treatment were accordance to SNI Standard 19-7030-2004.
viii RINGKASAN
Pupuk organik memiliki peranan yang sangat penting bagi kesuburan tanah, karena penggunaan pupuk organik pada budidaya tanaman pangan dan non pangan dapat memperbaiki sifat fisik, kimia maupun biologis tanah. Program Simantri mengintegrasikan antara perternakan, perikanan dan pertanian untuk mendukung ketahanan pangan nasional. Pemda Bali memberi hibah pada kelompok tani berupa ternak sapi sebanyak 20 ekor, sehingga sapi tersebut mampu menghasilkan feses, dan urin yang berpotensi dijadikan pupuk organik padat dan pupuk organik cair melalui fermentasi Sapi dengan berat ± 300 kg mengasilkan 30 – 40 kg feses perhari.
Penelitian ini bertujuan untuk pengaruh penggunaan bahan tambahan pada kualitas kompos yang dihasilkan. Pada penelitian ini, bahan tambahan yang dipergunakan adalah serbuk kayu, sekam, dan rumput, serta bahan baku utama yang digunakan adalah kotoran sapi. Bahan tambahan yang dipergunakan pada penelitian ini memiliki fungsi salah satunya sebagai penyedia rongga udara yang dapat berpengaruh pada berlangsungnya proses fermentasi.
Kotoran sapi dan bahan tambahan (serbuk kayu, sekam padi dan rumput gajah ) di peroleh di Simantri 356 Br. Mayungan Anyar, Desa Antapan, Kecamatan Baturiti, Kabupaten Tabanan Provinsi Bali. Penelitian ini dilakukan di Simantri 356. Sampel dianalisis di Laboratorium Ilmu Tanah Fakultas Pertanian, Universitas Udayana. Penelitian ini dilakukan mulai bulan Juni sampai dengan Agustus 2016.
Metode yang digunakan pada penelitian adalah Rancangan Acak Kelompok (RAK). Dengan perbandingan perlakuan yaitu KS = 2:1, KSSK = 2:1, KSS = 2;1, dan
ix
KSR = 2:1. Seluruh perlakuan diulang sebayak 3 kali sehingga diperoleh 12 unit percobaan dengan perbandingan 2:1. Parameter kompos yang diamati yaitu, warna, suhu, pH, C-organik, N organik serta rasio C/N.
Suhu rata-rata lingkungan pada minggu pertama sampai minggu kedelapan adalah berkisar antara 290C, sedangkan suhu biomassa adalah 25-270C. Kenaikan suhu pada semua perlakuan terjadi pada minggu ke 1 sampai dengan minggu keempat. Adanya selisih suhu antara suhu lingkungan dengan suhu bahan organik mengakibatkan terjadinya pindah panas dari bahan organik ke lingkungan. Nilai suhu mengalami peningkatan pada minggu pertama dan mengalami puncak proses pada minggu ke empat sampai kelima, kemudian terjadi penurunan pada minggu keenam. Berbeda pada nilai pH mengalami kenaikan pH pada minggu keempat.
Hasil uji statistik menunjukkan bahwa penambahan bahan tambahan pada proses pengomposan berpengaruh sangat nyata terhadap perubahan suhunya dan rasio karbon nitrogen yang dihasilkan. Sedangkan pada kandungan karbon (C) dan nitrogen (N) tidak menunjukkan pengaruh nyata.
Hasil penelitian menunjukan bahwa penambahan bahan tambahan pada proses pengomposan kotoran sapi dapat mempercepat proses pengomposan. Hal ini ditandai dengan stabilnya nilai suhu dan pH pada minggu kedelapan. Suhu akhir yang dihasilkan antara 270C – 290C, dengan pH 6.5 – 7. Kualitas kompos yang dihasilkan sudah sesuai dengan SNI 19-7030-2004.
x
KATA PENGANTAR
Puji syukur yang sebesar-besarnya penulis panjatkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat, rahmat serta karunia-Nya, sehingga penulisan skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik. Skripsi yang berjudul Pengaruh
Bahan Tambahan Pada Kualitas Kompos Berbahan Baku Kotoran Sapi,
disusun berdasarkan hasil penelitian dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, universitas Udayana, Bali.
Dalam penyusunan skripsi ini penulis telah banyak mendapat bimbingan, nasehat, saran serta dorongan dari berbagai pihak. Pada kesempatan yang berbahagia ini, penulis ingin mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Dr. Ir. Yohanes Setiyo, MP dan Ir. I Made Nada, M,Erg selaku dosen pembimbing I dan pembimbing II, yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan serta masukan selama penelitian sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
2. Dr. Ir. I Dewa Gde Mayun Permana, MS selaku Dekan Fakultas Teknologi Pertanian Unversitas Udayana.
3. Segenap Bapak, Ibu Dosen dan Staf Pegawai Fakultas Teknologi Pertanian Unversitas Udayana atas segala bantuan dan masukannya selama penulis menjadi mahasiswa Fakultas Teknologi Pertanian.
xi
4. Kepala Laboratorium Fakultas Pertanian, Universitas Udayana beserta Staf atas ijin dan pengarahannya selama penulis melaksanakan penelitian.
5. I Wayan Mundrawan dan Ni Ketut Resini yang tidak lain adalah Orang Tua penulis, atas dukungan moral, materi dan doa yang tidak hentinya untuk kelancaran kuliah penulis.
6. Para anggota Gabungan kelompok tani (Gapoktan) SIMANTRI 356 Gapoktan Sari Buana, Kelompok Tani/Poktan “Setia Makmur” yang berlokasi di Br. Mayungan Anyar, Desa Antapan, Kecamatan Baturiti, Kabupaten Tabanan yang telah memberikan ijin tempat dan bahan berupa kotoran sapi untuk melaksanakan penelitian.
7. Bapak/Ibu I Wayan Widana dan Ni Ketut Santiari yang telah memberikan ijin penggunaan lahan dalam pelaksanaan penelitian ini.
8. I Kadek Agus Yoga Mustapa selaku kekasih penulis yang selalu memberikan dukungan dan semangat kepada penulis saat penulis mulai putus asa.
9. Seluruh rekan – rekan mahasiswa TEP RELAX 2012 atas dukungan dan semangatnya agar penulis segera menyelesaikan skripsi ini.
10. I Dewa Ayu Dewi Parwita selaku sahabat dekat penulis, atas dukungan dan semangatnya selama penulis menyelesaikan skripsi.
11. Seluruh pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan skripsi ini yang tidak bisa disebutkan satu persatu terimakasih atas bantuan dan dukungannya selama penelitian hingga penyelesaian skripsi ini.
xii
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih terdapat banyak kekurangan. Untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun guna penyempurnaan skripsi ini. Akhir kata penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi khususnya bagi yang membacanya.
Bukit Jimbaran, 10 Desember 2016
xiii DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... ii
SURAT PERNYATAAN... iii
HALAMAN PENGESAHAN ... iv RIWAYAT HIDUP ... v ABSTAK ... vi ABSTRACT ... vii RINGKASAN ... vii KATA PENGANTAR ... x
DAFTAR ISI ... xiii
DAFTAR TABEL ... xv
DAFTAR GAMBAR ... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ... xvii
I. PENDAHULUAN ... 1
1.1.Latar Belakang ... 1
1.2.Rumusan Masalah ... 3
1.3.Tujuan Penelitian ... 3
1.4.Manfaat Penelitian ... 4
II. TINJAUAN PUSTAKA ... 4
2.1.Bahan Tambahan ... 4
2.1.1. Serbuk Kayu ... 4
2.1.2. Sekam padi ... 4
2.1.3. Rumput gajah ... 5
2.2.Kompos ... 6
2.3.Faktor-faktor yang Berpengaruh pada Mutu Kompos ... 7
2.3.1. C/N Bahan Organik ... 7
2.3.2. Suhu ... 8
2.3.3. Sirkulasi Udara (aerasi) ... 8
2.3.4. Derajat keasaman (pH) ... 8
2.4.Peran Mikroorganisme dalam Pengomposan ... 9
2.5.Porositas Tanah ... 10
III. METODELOGI PENELITIAN ... 11
3.1.Tempat dan Waktu Penelitian ... 11
3.2.Alat dan Bahan ... 11
3.3.Rancangan Percobaan ... 12
3.4.Diagram Alir ... 13
3.5.Proses Pembuatan Kompos ... 14
3.5.1. Tahap Persiapan ... 14
3.5.2. Proses Pengomposan ... 14
3.6.Variabel yang Diamati ... 16
3.6.1. Suhu ... 16
xiv
3.6.3. Warna ... 16
3.6.4. Pengukuran C-organik dan kadar N-Total ... 16
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 17
4.1.Bahan Baku ... 17
4.2.Suhu Proses Pengomposan ... 18
4.3.Derajat Keasaman Biomassa ... 22
4.4.Kadar Karbon pada Kompos ... 24
4.5.Kandungan Nitrogen pada Kompos ... 25
4.6.Rasio Karbon Nitrogen ... 26
4.7.Kualitas Kompos ... 27 V. KESIMPULAN ... 29 5.1.Kesimpulan ... 29 5.2.Saran ... 29 DAFTAR PUSTAKA ... 30 LAMPIRAN ... 32
xv DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
1. Komposisi kandungan kimia sekam padi ... 5
2. Komposisi kandungan kimia rumput gajah... 5
3. Spesifikasi kompos dari sampah organik dibandingkan beberapa mutu kompos ... 7
4. Rancangan percobaan perbandingan volume perlakuan ... 12
5. Kandungan awal bahan baku dan bahan tambahan ... 17
xvi
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
1. Diagram alir ... 13
2. Denah pengambilan sampel uji laboratorium ... 16
3. Grafik suhu proses pengomposan ... 18
3a. Hubungan waktu pengomposan dan suhu (kotoran sapi) ... 20
3b. Hubungan waktu pengomposan dan suhu (kotoran sapi : serbuk kayu) . 21 3c. Hubungan waktu pengomposan dan suhu (kotoran sapi : sekam padi) .. 21
3d. Hubungan waktu pengomposan dan suhu (kotoran sapi : Rumput gajah) ... 22
4. Grafik pH proses pengomposan dari ketiga perlakuan ... 23
5. Grafik kadar karbon pada kompos dari ketiga perlakuan ... 24
6. Grafik kandungan nitrogen pada kompos dari ketiga perlakuan ... 25
7. Grafik rasio karbon nitrogen dari ketiga perlakuan ... 26
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Halaman
1. Suhu (0C) perlakuan kotoran sapi pada proses pengomposan ... 32
2. Suhu (0C) perlakuan kotoran sapi : serbuk kayu pada proses pengomposan ... 34
3. Suhu (0C) perlakuan kotoran sapi : sekam padi pada proses pengomposan ... 36
4. Suhu (0C) perlakuan kotoran sapi : rumpur gajah pada proses pengomposan ... 38
5. pH biomassa pada perlakuan kotoran sapi selama proses pengomposan 40 6. pH biomassa pada perlakuan kotoran sapi : serbuk kayu selama proses pengomposan ... 42
7. pH biomassa pada perlakuan kotoran sapi : sekam padi selama proses pengomposan ... 44
8. pH biomassa pada perlakuan kotoran sapi : rumput gajah selama proses pengomposan ... 46
9. Tabel uji statistik suhu akhir kompos ... 48
10. Tabel uji statistik pH kompos ... 48
11. Tabel uji statistik karbon ... 48
12. Tabel uji statistik kandungan nitrogen ... 49
13. Tabel uji statistik C/N Rasio ... 49
14. Foto proses persiapan dan pencampuran bahan ... 50
15. Foto penumpukan bahan organik ... 50
16. Foto pengukuran suhu ... 51
17. Foto proses pembalikan bahan organik ... 51
18. Foto biomassa yang ditutup terpal ... 52
1 BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pupuk organik memiliki peranan yang sangat penting bagi kesuburan tanah, karena penggunaan pupuk organik pada budidaya tanaman pangan dan non pangan dapat memperbaiki sifat fisik, kimia maupun biologis tanah (Setiyo, et al., 2011). Saat ini, pemberdayaan petani di Provinsi Bali dilakukan melalui program Simantri (Sistem Pertanian Terintegrasi). Program Simantri mengintegrasikan antara perternakan, perikanan dan pertanian untuk mendukung ketahanan pangan nasional.
Oleh karena itu Pemda Bali memberi hibah pada kelompok tani berupa ternak sapi sebanyak 20 ekor, sehingga sapi tersebut mampu menghasilkan feses, dan urin yang berpotensi dijadikan pupuk organik padat dan pupuk organik cair melalui fermentasi. Dengan demikian ketergantungan petani pada pupuk kimia dapat dikurangi, hal ini mendukung sistem pertanian berkelanjutan dan berwawasan lingkungan. Sapi dengan berat ± 300 kg mengasilkan 30 – 40 kg feses perhari (Setiyo, 2012). Kotoran sapi berpotensi dijadikan kompos karena memiliki kandungan kimia sebagai berikut : nitrogen 0.4 - 1 %, phospor 0,2 - 0,5 %, kalium 0,1 – 1,5 %, kadar air 85 – 92 %, dan beberapa unsur-unsur lain (Ca, Mg, Mn, Fe, Cu, Zn). Namun untuk menghasilkan kompos yang baik memerlukan bahan tambahan, karena pH kotoran sapi 4,0 - 4,5 atau terlalu asam sehingga mikroba yang mampu hidup terbatas. Bahan tambahan tersebut yang mudah didapat dari lokasi penelitian antara lain : serbuk kayu, sekam padi, dan rumput gajah.
Serbuk kayu adalah kayu halus yang memiliki ukuran kecil yang dihasilkan dari proses pemotongan kayu. Secara umum serbuk kayu mengandung selulosa, hemiselulosa, lignin, pentosan. Menurut Haygreen (1996), sebuk kayu albasia memiliki kandungan selulosa sebesar 48.33% dan lignin sebesar 27.28%. sedangkan menurut Abdurahim, et al.,(1981), kayu jati memiliki kandungan selulosa sebesar 47.5%, lignin sebesar 29.9% dan pentose sebesar 14.4%.
2
Sekam padi mengandung karbon yang tinggi. Sekam padi memiliki kadar air yang relatif kecil (Murbandono, 1994). Menurut Suharno (1979), sekam padi memiliki kandungan kadar air 9.02%, protein 3.03%, lemak 1.18%, serat 35.68%, abu 17.17%, karbohidrat 33.71%. Dilihat dari kandungan kimia yang terdapat pada sekam padi, sekam padi memiliki potensi digunakan sebagai bahan tambahan pembuatan kompos karena sekam padi memiliki unsur utama protein, lemak, serat kasar, dan karbohidrat.
Rumput gajah (Pennisetum purpureum) merupakan tanaman pakan ternak. Menurut Okaraonve dan Ikewuchi (2009) kandungan yang terdapat pada rumput gajah adalah kadar air 89.0%, abu 2.00%, protein kasar 2.97%, lemak 1,63%, karbohidrat 3.40%, serat kasar 1.00%. pada proses pengomposan, rumput gajah memiliki peranan sebagai sumber kadungan N dan juga membantu proses pengomposan lebih cepat karena adanya rongga udara.
Bahan tambahan pada pembuatan kompos berbahan baku kotoran sapi memiliki fungsi sebagai penyediaan rongga udara, sehingga proses pengomposan dapat berlangsung secara optimal. Berdasarkan kandungan yang terdapat pada masing-masing bahan tambahan yang digunakan dapat menyatakan ketiga jenis bahan tambahan tersebut berpotensi digunakan pada proses pengomposan kotoran sapi. rasio karbon nitrogen berkisar 22-30.09, kadar air ±50% w.b dan pH sekitar 4.3 – 4.4 dari biomassa akan membantu proses pengomposan menjadi lebih baik dan optimal, karena mikroorganisme dapat bekerja secara optimal. Selain itu juga berdasarkan penelitian Setiyo (2007). Pupuk organik padat (kompos) dibuat melalui proses pengomposan yang baik, dapat menghasilkan kualitas kompos yang baik pula. Pada saat proses pengomposan terjadi, material organik terurai baik secara aerob maupun anaerob oleh mikroorganisme sehingga menjadi material organik yang lebih sederhana.
Berdasarkan latar belakang tersebut diatas, maka perlu dilakukan penelitian lebih lanjut berkaitan dengan proses pengomposan kotoran sapi, yaitu dengan menggunakan bahan tambahan pada bahan baku kotoran sapi. Melalui penelitian ini
3
diharapkan dengan penggunaan bahan tambahan pada pengomposan yang berbahan baku kotoran sapi dapat menghasilkan kompos yang sesuai SNI 19-7030-2004.
1.2 Rumusan Masalah
Permasalahan yang diangkat pada penelitian ini adalah :
a. Apakah perbandingan kotoran sapi dengan serbuk kayu, sekam padi dan rumput gajah dapat mempengaruhi hasil dari proses pengomposan?
b. Apakah volume perbandingan biomassa pada proses pengomposan berpengaruh pada lama waktu proses pengomposan yang dibutuhkan, hasil pengomposan, sifat fisik, sifat kimia dan suhu pengomposan?
c. Apakah penambahan bahan tambahan pada pembuatan kompos berbagan baku kotoran sapi berpengaruh terhadap kualitas kompos yang dihasilkan?
1.3 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini adalah
a. Untuk mengetahui perbandingan kotoran sapi dan serbuk kayu, sekam serta sisa rumput pada proses pembuatan kompos.
b. Untuk mengetahui pengaruh perbandingan volume kotoran sapi dan serbuk kayu, sekam padi serta rumput gajah terhadap profil suhu, sifat fisik dan sifat kimia pada proses pembuatan kompos.
c. Untuk mengetahui pengaruh bahan tambahan pada kualitas kompos yang dihasilkan.
1.4 Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penilitian ini adalah :
a. Melalui penelitian ini diharapkan dapat diterima dan diaplikasikan oleh petani. b. Menambah pengetahuan dalam hal pembuatan kompos berbasis pada penggunaan
bahan serbuk kayu, sekam serta rumput dan bahan baku kotoran sapi.
c. Melalui penelitian ini diharapkan dapat mengetahui pengaruh bahan tambahan terhadap kompos yang dihasilkan.
