LIMBAH PERTANIAN SEBAGAI PAKAN TERNAK

(1)

LIMBAH PERTANIAN SEBAGAI PAKAN

TERNAK

POTENSI LIMBAH PERTANIAN

Masalah utama petani di pedesaan dalam pengembangan ternak

Ruminansia adalah kekurangan rumput / hijauan pakan ternak.

Ekstensifikasi pertanian, pembangunan real estate, industri,

perkantoran, perkebunan dan sebagainya, mengakibatkan berkurangnya lahan untuk penggembalaan dan penanaman hijauan makanan ternak.

Ternak sering menderita kekurangan pakan apalagi di musim

(2)

POTENSI LIMBAH PERTANIAN (lanjutan)

Di sisi lain, akibat intensifikasi dan ekstensifikasi pertanian, dan pembukaan areal perkebunan (pada sentra perkebunan)

telah menyebabkan melimpahnya produksi limbah

pertanian

Contoh :

Jerami padi, pucuk tebu, daun jagung, daun ubi kayu, daun ubi jalar, jerami kacang tanah, jerami kacang kedelai, jerami jagung, batang pisang, daun pisang, kulit pisang, limbah

(3)

KETERBATASAN LIMBAH PERTANIAN ..?

Kandungan serat (sellulosa dan hemisellulosa), lignin dan silika

jauh lebih tinggi daripada rumput / hijauan segar

Nilai manfaat untuk ternak relatif rendah dibandingkan hijauan

segar.

Bgm upaya meningkatkan nilai manfaat limbah…?

Alternatif : Perlakuan awal sebelum limbah pertanian

diberikan kepada ternak – Pre treatment

(4)

JERAMI ...

…?

“ sisa tanaman pertanian yang telah diambil hasil utamanya untuk

kepentingan manusia, biasanya terdiri dari batang, ranting dan

daun-daun yang telah tua “

Kondisi saat ini Jerami Padi:

 36 - 62% : untuk kompos / dibakar  31 - 39% : pakan

 7 - 16% : keperluan industri

DIBAKAR

BO hilang (termasuk N)

(5)

Karakteristik jerami padi & limbah pertanian :

Kadar air tinggi saat panen

Kadar serat kasar tinggi

Kadar protein atau N relatif rendah

Kadar mineral juga rendah

(6)

Potensi, Kendala dan Pemanfaatan Jerami padi

JERAMI PADI

Isi Sel (21%)

Lignin (7%) Silika (13%)

Pembatas ..?

Sumber Energi bagi Rum Hemiselulosa (26%)

Pembatas ..?

(7)

Hemiselulosa

& Selulosa Pembatas ..?

Sumber Energi bagi Ruminansia

•Lignifikasi Daya cerna rendah, Konsumsi pakan rendah

•Kandungan PK rendah

•Mineral essensial terutama sulfur rendah

•Kandungan Silika tinggi

Alternatif pemecahannya ..?

• Perlakuan tertentu

• Seleksi varietas

(8)

Kandungan zat-zat makanan jerami padi

Tabel : Kandungan zat-zat makanan jerami padi

No Zat-zat makanan Kadar

1. Bahan Kering / BK (%) 40,0 – 86,0 2. Protein kasar / PK (%BK) 3,0 – 4,5

Serat kasar / SK (%BK) 33,0 – 35,0 - Komponen dinding sel (%BK) 75,0 – 85,0 - Komponen Lignin (%BK) 6,0 – 11,0

3.

- Serat larut asam (ADF) (%BK) 45,0 – 60,0

4. Lemak kasar / LK (%BK) 1,7 – 2,5 5. Bahan Ekstrak Tanpa Nitrogen /

BETN (%BK)

(9)

Jerami padi mempunyai nilai kecernaan yang rendah.(…?)

proses lignifikasi yang sangat kuat pada dinding sel tanaman dan kandungan silika yang cukup tinggi.

Lignifikasi : ikatan antara lignin dengan selulosa ataupun

hemiselulosa membentuk polimer yang sangat sulit ditembus oleh enzim pencernaan sehingga sangat sulit dicerna oleh ternak.

(10)

Peningkatan Kualitas Jerami Padi

Variasi kecernaan pada jerami padi apabila digunakan sebagai pakan ternak dapat disebabkan oleh faktor berikut :

 Faktor Intrinsik, meliputi macam varietas, lingkungan, metode panen dan penanganannya.

 Cara pemberian, meliputi tingkat pemberian dan komposisinya, suplementasi atau tidak, dan sebagainya.

(11)

Karakteristik lignin :



Makromolekul dengan BM s/d 100.000, tersusun atas

gugus polimer phenyl propanoid.



Bukan

tergolong

zat

makanan

namun

lignin

merupakan komponen penyusun dinding sel dan

terikat

bersama-sama

dengan

selulosa

dan

hemiselulosa.

(12)

Karakteristik lignin :



Lignifikasi, menghalangi pemanfaatan selulosa dan

hemiselulosa secara maksimal bagi ternak.



Ingat...., bahwa

selulosa

dan

hemiselulosa

adalah

(13)

Dinding sel dan komponen penyusunnya :

Tabel : Komponen utama penyusun dinding sel dan senyawa pelarutnya

No. Komponen penyusun Pelarut / agen degradasi a. Substansi pektin A.Air panas

B.Ammonium oksalat C.EDTA

b. Hemiselulosa a. Asam (H2SO4 panas 1N)

b. Basa

c. Selulosa Asam kuat (H2SO4 72%)

d. Lignin - Triethylene glycol - Acetyl bromide - KMnO4.

(14)

Dengan adanya kandungan serat dan lignin serta silika yang jauh lebih tinggi daripada rumput / hijauan segar,

untuk meningkatkan nilai manfaat jerami padi dan limbah pertanian pada umumnya perlu dilakukan berbagai

perlakuan awal (PRA PERLAKUAN) sebelum diberikan

kepada ternak

.

(15)

Limbah pertanian

Pra perlakuan

Fisik 1. Perendama 2. Penggilingan 3. Pellet

4. Perebusan 5. Autoklaf 6. Radiasi dg 7. sinar Gama

Kimia NaOH KOH Ca(OH)2

NH4OH

NH3 NaCl NaCO3 Cl SO2 Fisika-Kimia 1. Ukuran partikel &

kimia

2. NaOH & pelleting 3. Urea & pelleting 4. Kapur & pelleting 5. Kimia & steaming

Biologi 1. Penambahan

enzim

2. Cendawan & kapang

Ternak Ruminansia

(16)

Perlakuan Fisik ..?



Perendaman

,

perebusan

atau

pemanasan

(dengan uap bertekanan tinggi / menggunakan

autoklaf tekanan 8 kg/cm

2

temperatur 170

o

C)

akibatnya: sel jerami akan mengembang, penetrasi

ensim menjadi lebih baik



kecernaan meningkat.

Tujuan:

(17)

Perlakuan Fisik ..?



Chopping

: untuk memperkecil ukuran partikel.

memudahkan

konsumsi

oleh

ternak,

(18)

Perlakuan Fisik ..?



Grinding

: mengurangi ukuran partikel

laju alir pakan dalam saluran pencernaan (

rate of

passage

) semakin cepat; nilai kecernaan menjadi

turun.

(19)

Perlakuan Fisik ..?

Penggilingan pada hijauan kering termasuk jerami

dapat menyebabkan :

a) Tingkat kepadatan meningkat

b) Luas permukaan pakan bertambah

c) Laju pakan dalam rumen meningkat

d) Mengurangi waktu untuk ruminasi

e) Konsumsi pakan meningkat

(20)

Perlakuan Kimia ..?

Tujuan

:



Merenggangkan ikatan

sellulosa-lignin



pembengkakan sel



kecernaan meningkat,

(21)

Perlakuan Kimia ..?

Tujuan :

 Merenggangkan ikatan sellulosa-lignin  pembengkakan

sel  kecernaan meningkat,

 Meningkatkan nilai gizi melalui peningkatan kandungan

protein kasar.

Bahan-bahan kimia yang biasa digunakan :

 Bahan-bahan yang bersifat Alkali

NaOH, KOH, CaOH, NH₄(OH)₂, abu sekam, kapur,

urea.

 Bahan-bahan yang bersifat Asam HCl, H₂SO₄

NaOH : sangat efektif namun tidak populer dan tidak ekonomis. Polusi Na+ bagi lahan pertanian

(22)

Perlakuan Kimia ..?

Syarat :

Tidak berbahaya bagi ternak

Mempunyai daya guna tinggi

Tidak berdampak terhadap pencemaran

Mudah dan murah

(23)

Perlakuan Kombinasi Fisika - Kimia ..?



Tujuan : untuk meningkatkan efektivitas

Contoh :

Chopping

dengan NaOH atau urea

Grinding

dengan NaOH atau urea dilanjutkan

(24)

Perlakuan Biologi ..?

TUJUAN:

untuk meningkatkan ketersediaan nutrien dari bahan

lignosellulosa dengan menggunakan mikroorganisme atau enzim.

PENGOMPOSAN :

- Menggunakan mikroorganisme dalam feses.

- Terjadi dekomposisi bahan organik melalui proses biokimia

- Bahan organik ( tu. isi sel / Neutral Detergent Soluble) berkurang mengakibatkan naiknya kadar abu dan lignin

(25)

Perlakuan Biologi ..?

 FERMENTASI (ENSILAGE)

- Pembuatan silase dilakukan pada hijauan segar dalam silo pada kondisi an-aerob.

- Pembuatan silase pada jerami, misalnya jerami jagung ternyata tidak dapat menghasilkan silase yang baik dan tidak terjadi

peningkatan kecernaan.

 PERTUMBUHAN CENDAWAN

- Cara hidup cendawan bersifat saprofit dan dapat mencerna bahan-bahan organik yang kompleks dengan enzim yang dihasilkan. - Beberapa hasil penelitian: dapat meningkatkan kandungan protein

(26)

Perlakuan Biologi ..?

Cendawan meningkatkan kecernaan lignosellulosa secarain-vitro.

Bagus dalam skala laboratorium

Aktivitas cendawan

mengubah fraksi dari BO, seperti sellulosa dan hemisellulosa menjadi monomer-monomernya dan sebagian diubah menjadi protein

cendawan.

Semakin sederhana ikatannya akan semakin meningkatkan

kecernaannya

Tabel 5. Hasil penelitian berbagai inokulasi cendawan pada jerami padi

PK Sellulosa Hemisellulosa Lignin Abu KBK

Perlakuan

--- %

---Jerami padi tanpa Perlakuan

4.3 93.8 20.5 5.8 19.2

-Perlakuan jamur Coprinus selama : - 4 minggu

- 2 minggu

14.1 12.7 28.2 28.5 15.8 16.3 7.2 6.6 32.5 29.8 40 36

Perlakuan jamur Volveriella

8.3 23.4 6.6 11.3 27.0 41

Perlakuan jamur Penicillium

8.4 31.3 10.8 7.0 19.9 26

(27)

Amoniasi dengan Urea

 Urea atau carbamide (CO(NH₂)₂) : sumber nitrogen yang murah dan mudah diperoleh, berbentuk kristal padat, mudah larut dalam air.

 Urea mengandung 46% nitrogen, sehingga dalam 1 kg urea setara dengan 2,88 kg protein kasar.

 Urea digunakan sebagai : (a) sumber nitrogen dalam ransum untuk sintesis protein pada ternak ruminansia, dan (b) sumber amonia untuk proses amoniasi jerami padi.

60-70 o_C

CO(NH₂)₂ + H₂O 2 NH₃ + CO₂

Urease

(28)

Perlakuan Biologi ..?

Amoniasi dengan urea dipengaruhi oleh beberapa faktor :

 Kualitas awal dan varietas jerami padi

 Konsentrasi urea

 Kadar air bahan

 Temperatur

 Lama peram

(29)

Tabel 6. Berbagai hasil penelitian perlakuan pada jerami padi dan limbah pertanian lainnya

Perlakuan yang diberikan Hasil yang diperoleh Peneliti

Penggunaan NaOH 2,4 -6% pada limbah pertanian

- Kecernaan BK meningkat Pigden dan Bender

(1978)

Kombinasi jerami amoniasi dan limbah agroindustri

- PBB sapi meningkat sekitar 1,2

kg/ekor/hari

Warly (1998)

Pembasahan jerami dengan NaOH

- Pembengkakan ikatan

lignosellulosa

- Melonggarkan ikatan hidrogen

kristal sellulosa

- Merenggangkan ikatan

lignosellulosa dan hemisellulosa

- Meningkatkan konsumsi dan

koefisien cerna bahan

El-shazli dan Naga (1981)

Perendaman serat sawit dalam NaOH 2,5% selama 24 jam

- Menurunkan kandungan serat

kasar dan lignin

- Memecah ikatan lilgnin dengan

sellulosa dan hemisellulosa

- Mampu merusak penyelimutan

silika dan lignin

- Meningkatkan kecernaan BK

dan BO bahan

-Jamarun, Nur dan Rahman (2002)

Perendaman serat sawit dalam NaOH 5%

- Kecernaan BO lebih baik Ginting (1996)

Perendaman jerami [padi dalam NaOH

- Menurunkan kandungan SK

dari 42,15 % menjadi 38,37%

(30)

Tabel 7. Hubungan temperatur dengan lama peram pada amoniasi :

Temperatur Lama Pemeraman

Di bawah 5 oC Lebih dari 8 minggu

5 – 15 o

C 4 – 8 minggu

15 – 30 o

C 1 – 4 minggu

di atas 30 oC Kurang dari 1 minggu

Lama peram berkorelasi dengan tinggi rendahnya temperatur..

Lama peram berkisar antara 1 – 8 minggu. Pada pemeraman selama 8 minggu dengan temperatur 2-4o_{C diperoleh hasil yang sama dengan} lama peram 4 minggu dengan temperatur 17-25o_C.

Pemeraman yang lama tidak ekonomis karena plastik penutup cepat rusak.

(31)