Kinerja kerbau betina pada berbagai beban kerja serta implikasinya terhadap kebutuhan energi dan protein pakan
KINERJA KERBAU BETINA I'ADA BERBAGAI
REBAN KER,JA SERTA IMPLIKASINYA TERHADAP
KEBUTUHAN ENERGI DAN I'IXOTEIN I'AKAN
Oleh
I GEDE MAHARDIKA
PTK: 9151 1
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
1996
I Gede Mahardika. "Kinerja Kerbau Betina pada Berbagai Beban Kerja
serta Implikasinya terhadap Kebutuhan Energi dan Protein Pakan" (dibawah
bimbingan Prof. Dr. Djokowoerjo Sastradipradja sebagai kehra, Prof. Dr. Toha
Sutardi, Dr. Ir. KartiarsoI Prof. Dr. Kamaruddin Abdullah dan Prof. Dr. Klaus
Becker masing-masing sebagai anggota pem bim bmg).
Penggunaan ternak khususnya kerbau sebagai sumber tenaga kerja
didalam sistim usaha tani di Indonesia adalah sangat penting artinya di dalam
meningkatkan pemanfaatan sumber energi yang tersedia secara l o w , terutama
sekali untuk menghemat penggunaan rninyak bumi. Melihat banyaknya manfaat
pemeliharaan
ternak,
diperlukan
suatu
perhatian
khusus
sehingga
produktifitasnya bisa ditingkatkan terutama semi bila diinginkan ternak yang
multifungsi. Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya penentuan kebutuhan
energi melalui pengukuran denyut jantung dianggap cukup rnemadai untuk
mengukur kebutuhan energi kerja, sehingga penerapannya untuk pengukuran
energi pada ternak kerja sangat penting untuk dilakukan. Di samping penelitian
semacam ini belum pernah dilakukan di Indonesia, sehingga dengan adanya
formula yang menyatakan hubungan antara denyut nadi dengan pengeluaran
energi kerja ini, dapat dipakai untuk menentukan kebutuhan energi ternak pada
berbagai tipe dan beban kerja.
Penelitian menggunakan kerbau betina berat 280 - 380 kg. yang bwlebih
dahulu dilatih untuk menarik beban selama 3jam/ hari.
Pe~obaanI menggunakan rancangan bujur sangkar latin dengan 4
perlakuan dan 4 ulangan:
A: Kerbau yang tidak bekerja.
B: Kerbau menarik beban 5% massa tubuh selama 3jam.
-
C: Kerbau menarik beban 10%massa tubuh selama 3jam.
-
D: Kerbau menarik beban 15%massa tubuh selama 3jam.
Energi untuk kerja ditentukan dengan persamaan Lawrence (198S),
-
dengan mengukur rnassa temak, jarak berjalan, beban tarik dan sudut tarikan.
-
Parameter darah yang diamati adalah kadar glukose, laktat, tri-da,
f3-
hidroksi butirat, Hb, PCV, pH, sel darah merah dan leukosit Disamping itu
diamati pula pengaruh kerja terhadap temperatur rektal dan kulit, frekwensi
nafas.
Pexrobaan II rnenggunakm rancangan bujur sangkar latin dengan 4
perlakuan dan 4 ulangan,
I :Kerbau yang tidak keja
11 : Kerbau yang bekeqa 1jam/ hari
III :Kerbau yang bekeja 2 jam/hari
IV : Kerbau yang bekerja 3 jam/ hari
Beban kerja yang diberikan pada semua perlakuan adalah 450 - 500 N.
Energi untuk kexja ditentukan dengan persarnaan Lawrence (1985) dan
pengukuran yang didasarkan pada penentuan komposisi tubuh. Denyut jantung
diukur secara kontinyu pada saat kej a dan istirahat dengan "Polar Sport Tester
PE-300(Y' yang telah dilengkapi dengan amplifier operasional gain 10 d m sabuk
elektrode yang khusus dibuat sendiri untuk kerbau. Pengamatan diiakukan
selama 2 minggu dari masing-masing unit perrobaan. Peubah yang diamati
adalah konsumsi pakan, perubahan massa tubuh, kecemaan pakan dengan
teknik koleksi total serta energi metabolis (ME). Komposisi tubuh ditentukan
dengan metode pengukuran berat jenis (KIeiber, 1961) yang disesuaikan dengan
kondisi pengukuran untuk kerbau. Produksi panas dihitung dengan: PP = ME -
RE.
Kecepatan berjalan kerbau yang bekerja 5%dari massa tubuh adalah 1,06
m/dt Meningkatnya beban akan menyebabkan menurunnya kecepatan w a n
sehingga jarak yang ditempuh akan menurun sedangkan total energi untuk kexja
akan meningkat =am nyata dengan meningkahya beban k q .
Konsentrasi glukose plasma darah pada kerbau yang bekerja dengan
beban 15% meningkat selama keqa, tetapi kerbau yang bekerja 5% dan
lo%,
glukose darahnya meningkat setelah satu jam periode k e j a Peningkatan ini
disebabkan h n a adanya pembentukan glukose baru (glukoneogmesis) dan
peningkatan mobilisasi glukose dari simpanan ghkogen. Peningkatan kadar
tryghserida erat kaitannya dengan peningkatan epineprin sehingga merangsang
berjadinya Lipolisis.
Energi yang diperlukan oleh kerbau untuk bekerja menarik beban dengan
gaya 450 - 500 N selama 1 jam adalah 6,40 MJ. Bila dia bekerja selama 2 jam dan 3
jam dengan beban yang sarna maka energi yang diperlukan 13,91 MJ dan 18,Ol
MJ. Hasil pengukuran ini ternyata lebih rendah 22 - 25% dibandingkan dengan
pengukuran yang didasarkan pada penentuan komposisi tubuh. Total kebutuhan
energi kerbau yang bekerja selama 1 jam adalah 36,83 MJ. Besarnya pengeluaran
energi ini adalah 1,21 kali kebutuhan energi untuk istirahat Kerbau yang bekeqa
selama 2 jam dan 3 jam setiap hari dengan beban 450 - 500 N memerlukan energi
1,51 dan 1,65 M i dari kebutuhan energi untuk hidup pokok Didasarkan atas
perhitungan produksi panas (energi) dengan beknik pengukuran komposisi
tubuh maka produksi panas kerbau yang bekeqa 1 jam, 2 jam dan 3 jam masingmasing adalah 1,31; 1,76 dan 1,99 kali dari produksi panas saat istirahat
Meningkatnya pengeluaran energi diikuti dengan meningkatnya denyut
jantung secara linier mengikuti persamaan. J& = (0,270 HR436j - 1) W t I-IR adalah
denyut jantung/rnenit, W adalah massa tubuh (kg)dan t adalah lama keqa
(menit).
Kecernaan bahan kering tidak d i p e n g d oleh ke*
sedangkan
terjadinya penurunan wtensi lemak dan protein yang semakin besar disebabkan
oleh meningkatnya beban kerja. P e n m a n &mi
lemak dan probein pada
kerbau yang bekerja menunjukkan bahwa komponen tersebut digunakan sebagai
sumber tenaga untuk kerja. Produksi panas kerbau yang tidak keqa adalah 30,42
MJ/hari atau setara dengan 0,42 W03 MJ. Nilai ini besarnya 1,42 kali bila
dibandingkan dengan katabolisme puasa yang besarnya 70 WO,nKcal (Brody,
1945), sedangkan kebutuhan energi untuk hidup pokok adalah 0,37 Won MJ/hari
atau setara dengan 1,25 kali katabolisme puasa. Kebutuhan energi untuk keqa
berbanding lurus dengan lama ketja mengikuti model persamaan Ek = 0,003 F.a
em/Worn sedangkan kebutuhan energi untuk tumbuh besarnya 14,6 MJ setiap
kenaikkan 1kg massa tubuh .
Penentuan kebutuhan protein dengan pendekatan pexrobaan pakan dan
pengukuran komposisi tubuh mendapatkan kebutuhan protein untuk hidup
pokok 251 W0v75g protein tercerna sedangkan kebutuhan protein untuk keqa
mengikuti model Pk = 1259 e0.m g. Kebutuhan protein untuk tumbuh Pt = (258 +
1,25
AW g protein t e m a .
WORK PERFORMANCE OF FEMALE SWAMP BUFFALOES
UNDER VARIOUS WORK LOADS AND ITS IMPLICATION
TO FOOD ENERGY AND PROTEIN REQUIREMENTS
The information about the nutrient requirement of draft animals,
especially buffalo, in the tropic area is still limited, so that the nutrient
requirement of draft animals in every stage of draft load is needed to be done.
A female swamp buffaloes with body weight of 280 - 350 kg were used in this
study. The experiments were carried out in two step using 4 x 4 latin square
experiment design. First experiment consisted of four level of work load. A
no work, B, C and D pulled load equivalent to 5%, 10% and 15% of body
weight respectively. All buffaloes were subjected to similar work regime for 3
hours daily. Second experiment aiso consisted of four level of work. A no
work, B, C and D work amounting 450 - 500 Newton traction for 1, 2 and 3
hours duration daily respectively.
The energy expenditure for work was calculated with factorial
methods (Lawrence, 1985), energy and nitrogen balance trial were carried out
to calculated metabolizable energy (ME). The body composition could be
done by measuring the body dencity to define protein, fat and energy
retention (RE). Daily heat production (PP) was calculated as the differences
between ME and RE. Daily energy for work was calculateci as: PPworking PPresting.
Dry matter digestibility was not influenced by the intensity of work. In
contrast, the increase of work load caused the decrease of fat, protein and
energy retention. The heat production of resting buffalo was 30.42 MJ/d or
equal to 0.42 WO.=MJ/d, and energy expenditure for maintenance was 0.37
W0.n MJ/d. Energy expenditure for work calculated were 9.56; 20.00 and
25.86 MJ for treatments 1 hour, 2 hours and 3 hours respectively. The
relationship between energy expenditure for work (Ek) and work loads (F),
work period (t) and body weight (W) was formulated matematically as
follows: Ek = 0,003 Fc' 43
t?.93/W0ro9
Further the relation between energy for
work (Ek) and heart rate (HR) was formulated as Ek = (0.270 HROW- 1) W t
KJ.
The protein requirement for maintenance on buffalo was 2.51 W0-75g.
The protein requirement was increased simultaneously due to the increasing
of work period and the relationship between protein requirement for work
(Pk) and work period (t) was defined as Pk
=
1559 e0.s
q u i r e m e n t for growth (Pg) was found with the equation
W0.S) AWkg g.
vii
g. Protein
Pg = (258 + 1.25
KINERJA KERBAU BETINA PADA BERBAGAI
BEBAN KERJA SERTA IMPLIKASINYA TERHADAP
KEBUTUHAN ENERGI DAN PROTEIN PAKAN
Oleh
I GEDE MAHARDIKA
PTK: 91.511
Disertasi sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar
DOKTOR
pada Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
1996
Judul Disertasi
:KINERJA KERBAU BETINA PADA BERBAGAI
BEBAN KERJA SERTA IMPLIKASINYA TERHADAP
KEBUTUHAN ENERGI DAN PROTEIN PAKAN.
Nama Mahasiswa : I Gede Mahardika.
Nomor Pokok
: 91.511/Ilmu Ternak.
'n
1. Komis Pembimbl g
(Prof. Dr. Diokowoerio Sastradipradia)
Ketua
,"$Prof.
Dr. Toha Sutardi)
Anggota
Dr. Kamaruddin Abdullah)
Anggota
2. Ketua Program Studi
Ilmu Ternak
2 7 JUN 1996 ..........
Tanggal lulus:...............................
%'
(Dr. 1 artiarso)
Anggota
(Prof. Dr. Klaus Becker)
Anggota
RlWAYAT MDUP
I Gede Mahardika adalah putra pertama yang dilahirkan pada tanggal 18
Maret 1960 di Desa Baluk, Kecamatan Negara, Daerah Tingkat 11 Jembrana,
Propinsi Bali dari pasangan I Wayan Welun (ayah) dan Ni Wayan Wersih (ibu).
Pada tahun 1972 menyelesaikan pendidikan sekolah dasar dari Molah
Dasar I Baluk dan melanjutkan pendidikan di Sekolah Menengah Pertama I
Negara pada tahun 1973serta Sekolah Menengah Atas I Singaraja tahun 1976.
Pengalaman masa kecil sebagai anak seorang p e t a ~petemak rnendorong
untuk memasuki Fakultas Petemakan Universitas Udayana tahun 1979 dan
memperoleh gelar Saqana Pebernakan tahun 1984. Pada tahun 1938 mendapat
kesempatan untuk melanjutkan pendidikan pada Program Studi Ilmu Temak,
Fakultas Past-ana Institut Pertanian Bogor dan menmperoleh gelar Magisber
Sains tahun 1990. Tahun 1991
mengkuti program doktor pada Program
Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor dengan bantuan biaya dari Tim
Manajemen Program Doktor serta biaya penelitian dari Proyek Penelitian Hibah
Bersaing IL Pada tahun 1994 berkesempatan mengikuti Shortem Training
mengenai Mask Calorimetry di Universitas Hohenheim Jennanselama 6 bulan.
Penulis menikah dengan Ni Nyoman Sriyani pada tahun 1% dan
dikaruniai dua orang pubi masing-masing Ni Putu Sri Mahayani (10 Th) dan Ni
Made Mahaprastya Udiyani (6 Th).
Pada tahun 1984 - 1986 penulis bekerja sebagai Area Supervisor untuk
wilayah Bali dan Lombok pada pabrik makanan temak "Barnaindo Foodstuff'.
Tahun 1985 sampai sekarang menjadi staf pengajar di bagian Nutrisi dan
Makanan Ternak, Fakultas Peternakan Universitas Udayana Bali.
KATA PENGANTAR
Pertama-tama penulis memanjatkan puji syukur kehadapan Tuhan Yang
Maha Esa, karena atas kanrnianya penulis dapat rnenyelesaikan penelitian serta
penulisan disertasi ini.
Pada kesempatan yang berbahagia ini ijinkanlah penulis menyampadcan
penghargaan dan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak Prof. Dr.
Qokowoerjo Sastradipradja, sebagai kehta komisi pembimbing, Prof. Dr. Toha
Sutardi, Dr. Ir. Kartiarso, Prof. Dr. Karnaruddin Abdullah dan Prof. Dr. Klaus
Becker masing-masing sebagai anggota komisi pembimbing, atas segala
bimbingan, arahan serta saran-saran yang diberikan selama penulis mengkuti
pendidikan di Program Pascasujana F B .
Kepada Bapak Rektor Institut Pertanian Bogor, Rektor Universitas
Udayana, Direktur Program Pascasarjana F B I Dekan Fakultas Pekmakan
Universitas Udayana serta Ketua Program Studi Ilmu Ternak penulis
rnenyampaikan krimakasih yang s e k - b e s a r n y a atas segala fasilitas dan
dorongan yang diberikan selama penulis mengikuti program ini.
Ucapan terirnakasih penulis sampikan kepada Ketua Tim Manajemen
Program Doktor, Yayasan Supersemar atas bantuan biaya yang diberikan.
Kepada Direktur Penelitian dan Pengabdian pada Masyarakat, Direktorat
xii
Pendidikan Tinggi penulis mengucapkan terimakasih atas bantuan biaya
penelitian yang diberikan melalui Proyek Penelitian Hibah Bersatng IL
Terimakasih yang sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada bapak
Prof. Dr. Asikin Natasasmita, atas kemurahan hati beliau yang telah memberikan
ijin kepada saya untuk melakukan pengolahan data dari disertasinya, sehmgga
didapatkan suatu formula yang dapat penulis pakai di dalam penentuan protein
tubuh kerbau.
Kepada Himpunan Mahasiswa Pascasarjana (Punhawacana) Bali di LPB,
penulis rnengucapkan krimakasih yang sebesar-besarnya atas segala dorongan,
motivasi dan suasana kekeluargaan yang diberikan selama penulis mengkuti
pendidikan di IPB. Teman-teman sejawat yang secara langsung maupun tidak
langsung ikut membantu penulis dalarn masa-masa penel~tiandan penulisan
disertasi penulis ucapkan banyak terimakasih.
Kepada keluarga di nunah, penulis mengucapkan terima- kasih atas
segala pengertiannya dan motivasi yang diberikan sehingga penulis dapat
rnenyelesaikan tulisan ini.
Penulis sadar bahwa tulisan ini rnasih jauh dari kesempumaan namun
penulis berharap semoga apa yang penulis lakukan dapat memberikan
sumbangan kepada kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi.
xiii
Halaman
RINGKASAN.................................................................................
i
ABSRACT....................................................................................... vii
JUDUL.........................................................................................
viii
LEMBAR PENGESAHAN.........................................................
ix
RWAYAT HIDUP.....................................................................
x
KATA PENGANTAR................................................................. xii
DAFTAR IS1........................................................................... xiv
DAFTAR TABEL....................................................................... xvii
DAFTAR GAMBAR..................................................................... xix
I.
n.
PENDAHULUAN
La tar Belakang.............................................................................
1
Tujuan........................................................................................
4
Manfaat ........................................................................................
5
TINJAUAN PUSTAKA
Kerbau sebagai Ternak Kej a .....................................................
6
Teknik-teknik untuk Mengukur Produksi Panas/ Energi ......
8
Kebutuhan Energi untuk Kej a ................................................. 15
Pengaruh Kej a terhadap Nilai-nilai Fisiologis........................ 16
Metabolisme Karbohidrat, Lemak dan Protein........................ 19
111.
BAHAN DAN METODE
Ternak...........................................................................................
Pakan dan Air Minum.................................................................
Kandang.......................................................................................
Alat.ala t. ......................................................................................
Tempat Penelitian.......................................................................
Rancangan Percobaan .................................................................
Analisis Statistik..........................................................................
N.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Validasi Metodologi Pengukuran Nadi ...................................
Pengu kuran Energi secara Faktorial ........................................
Kecepatan dan Jarak.......................................................
Energi untuk Kej a ..........................................................
Energi Mekanik dan Efisiensi Kerja ..............................
Biokirnia Darah dan Nilai-Nilai Faal.......................................
Glukose. Laktat dan Trigliserida Darah......................
Temperatur Kulit, Temperatur Rektal dan Frekwensi
Nafas ................................................................................
Konsumsi Pakan, Massa Tubuh dan Kecemaan Bahan
Kering ...........................................................................................
Neraca Energi .............................................................................
Produksi panas dan kebutuhan energi kej a ................
Denyut Nadi dan Energi Kerja.................................................. 77
Perhitungan Kebutuhan Energi dan Protein............................. 82
V.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan............................................................................... 86
VI.
Saran.............................................................................................
88
DAFTAR PUSTAKA..................................................................
89
LAMPIRAN-LAMPIRAN
xvi
D m A R TABEL
Halaman
Nomor
Teks
1 . Pencurahan Tenaga Keja dalam Usahatani............................................ 7
2 . Rata-rata Konsentrasi Metabolit di dalam Darah
Sebelum dan Sesudah Kerja.................................................................. 17
3 . Kadar Hb,RBC, PCV, Leukosit dan pH darah
kerbau yang telah terlatih............................................................................ 24
4 . Pengukuran Denyut Nadi dengan Polar Sport
Tester dan dengan Stetoskope.............................................................. 46
5 .Kecepatan d m Jarak yang dapat Dikmpuh oleh
Kerbau yang Bekej a dengan Beban Kerja Berbeda.............................. 49
6 . Kebutuhan Energi untuk Kerja 'pada Kerbau dengan
Beban Kej a Berbeda .................................................................................. 51
7 . Penampilan Kerbau yang Bekeja dengan berbagai Lama Kerja.......
53
8 . Kej a Mekanik dan Efisiensi Kerja Kerbau pada Beban Kerja
Berbeda........................................................................................................ 55
9 .Kadar betahidroksi butirat pada berbagai lama kerja........................... 58
10 .Konsumsi Pakan, Perubahan Massa tubuh dan KCBK pakan dari
Kerbau pada Berbagai Lama Kerja.......................................................... 67
11 .Pengaruh Kerja terhadap Perubahan Komposisi Tubuh Kerbau....... 68
12. Rebensi LRrnak, Protein dan Energi Kerbau yang Bekeqa pada
Lama Kexja Berbeda.............................................................................
69
13. Jumlah Urin dan Nitrogen yang Dikeluarkan oleh Kerbau pada
Berbagai Beban Kerja............................................................................... 71
14 . Neraca Energi pada Kerbau yang Bekej a dengan Lama Berbeda..
73
15 . Denyut Nadi (HR) dan Pengeluaran Energi untukKeja (Ek) pada
Kerbau..........................................................................................................
78
16 . Data Kebutuhan Energi dan Protein pada Kerbau Betina
Umur 2 - 4 tahun yang Bekerja di Bawah Naungan.............................
84
17. Komposisi Ransum Kerbau dengan Massa Tubuh 300 kg dan
bekej a 1, 2 dan 3 jarn/hari, kenaikkan massa tubuh 0 - 0,s kh/h ... 88
Halaman
Nomor
Teks
1.Skema Glikolisis dan Siklus Asam Sitrat.................................................... 20
2 .Jalur Oksidasi dari Asam Amino............................................................. 22
3 . Konstruksi Kandang Penelitian.................................................................... 26
4 .Mat Beban Tarik (Sledge)............................................................................... 27
5 . Komponen gaya tarik pada proses kerja tarik dengan beban B dan
sudut tarikan a ............................................................................................ 29
6 .Pengukuran Energi dengan Metode Faktorial.......................................... 32
7 . Mengukur Volume Tubuh Ternak dafam Bak. ........................................ 38
8 . Rangkaian antara Elekfrode. Aplifier Operasionaldan Transmiter...... 40
9 .Skema Amplifier Operasional.................................................................... 41
10.Kurva Kalibrasi Pengukuran Denyut Nadi............................................ 47
11. Konsentrasi Glukose Plasma Darah Kerbau pada Berbagai Waktu
dan Beban K q a..................................................................................... 56
1 2 Konsentrasi Trigliserida Piasma Darah Kerbau pada Berbagai
Waktu dan Beban K;erJa.......................................................................
57
.
13 Konsentrasi Asam Laktat Plasma Darah Kerbau yang Bekeja
pada Lama dan Beban KeQa Berbeda................................................... 60
14.Temperatur Kulit b b a u pada Berbagai Waktu dan Beban K+
..
61
15.Temperatur Rektd Kerbau pada Berbagai Waktu dan Beban K e q . 62
16. Frekwensi Nafas Kerbau pada Berbagai Waktu dan Beban Keqa....
63
17. Kurva Hubungan antara RetPnsi Lemak dan Retensi Protein
dengan Beban Kerja.....................................................................................
70
18. Kurva Perbandingan anatar Energi Metabolis (ME). Produksi
Panas (PP). Retensi Energi (RE) dan Energi untuk Kej a (Ek) .............. 74
19. Denyut Nadi Kerbau pada Berbagai Kondisi Kerja................................ 79
20. Hubungan antara Denyut Nadi dengan Pengeluaran Energi untuk
Kerja pada Kerbau.......................................................................................
80
I. PENDAHULUAN
Latar Belakang
Meningkatnya jumlah pendud uk menuntut tersedianya bahan pangan
yang lebih banyak pula, terutama hasil-hasil pertanian yang secara langsung
maupun tak langsung dapat dimanfaatkan sebagai bahan makanan. Untuk
tujuan itu sangat diperlukan peningkatan produktifitas hasil pertanian baik
dengan cara intensifikasi atau ekstensifikasi.
Intensifikasi dapat dilakukan dengan perbaikan panca usaha tani,
sedangkan ekstensifikasi dapat dilakukan dengan membuka areal baru
seperti pada daerah-daerah transmigrasi. Keadaan ini akan menyebabkan
peningkatan permintaan akan tenaga kerja dalam bidang pertanian. Sumber
tenaga kerja untuk mengolah lahan dapat dipenuhi dari tenaga k m a k (sapi
dan kerbu) maupun dari tenaga mesin (traktor). Di negara-negara
berkembang seperti Indonesia yang luas pemilikan tanahnya sempit,
pemanfaatan tenaga ternak lebih efisien dibandingkan dengan traktor. Hal
lain yang mendukung penggunaan tenaga ternak adalah modal yang
diperlukan untuk mendapatkan ternak tidak berlalu bear, pengetahuan
petani k i t . terhadap mesin masih kurang, dapat menghemat penggunaan
minyak bumi serta adanya integrasi antara ternak dengan usahatani yang
dilakukan. Kamaruddin dan h a n t o (1996) menyatakan bahwa sumber
tenaga keja untuk pertanian di Indonesia sampai tahun 2005 masih
didominasi oleh tenaga ternak
Sistem peternakan di Indonesia yang sebagian besar dilakukan oleh
petani kecil memberikan manfaat yang tidak kecil terhadap usahatani yang
dilakukan. Di satu pihak hasil ikutan dari usahatani merupakan sumber
potensial bagi penyediaan makanan ternak, sedangkan di lain pihak ternak
dapat membantu pelaksanaan dan pembiayaan usahatani sebagai sumber
tenaga kerja dan penghasil pupuk. htegrasi demikian merupakan potensi
sosial ekonomi yang mendukung kehadiran ternak sebagai tulang punggung
kekayaan nasional dalam menunjang usahatani.
Pengembangan pertanian seyogyanya diselenggarakan dengan tujuan
meningkatkan efisiensi usaha dalam suatu sistem yang telah berlaku dengan
mempertimbangkan
kendala-kendaia
yang
ada.
Temak
hendaknya
dimanfaatkan dengan caracara tertentu berdasarkan sifatnya masing-masing
sesuai dengan situasi dan kondisi lingkungannya, sehingga manfaatnya
menjadi lebih tepat guna dalam melayani kebutuhan manusia. Sehubungan
dengan ha1 itu, maka penggunaan kerbau sebagai sumber tenaga kerja dalam
usahatani seperti kebanyakan petani di negara berkembang adalah suatu ha1
yang sangat rasional.
Kerbau sebagai salah satu ternak keja mempunyai peranan yang
sangat penting sebagai sumber tenaga kerja,
Pemanfaatan jasa kerbau
sebagai sumber tenaga keja tidak hanya terbatas untuk pengolahan tanah,
tetapi memberikan peluang untuk dimanfaatkan sebagai sumber tenaga di
dalam pengembangan industri kecil di pedesaan.
Besarnya jurnlah hewan yang digunakan sebagai ternak keja dan
k e p e n t i n g a ~ y adalam pembangunan pertanian memaksa kita bersikap
untuk menggunakannya secara efisien dengan memberikannya makanan
yang cukup. Pemberian jurnlah energi yang cukup untuk penampilan dan
produksi yang optimum adalah penting untuk mengetahui penggunaan
energi ternak kej a pada kondisi dimana mereka bekerja. Informasi yang ada
untuk pendugaan kebutuhan energi ternak keja sangat terbatas dan
pendugaan sekarang yang terbaik untuk sapi dan kerbau adalah antara 1/25
kali hidup pokok (Pearson, 1988) sampai 1/80 kali hidup pokok (Lawrence,
1985). Penggunaan yang sesungguhnya adalah proporsional dengan tipe
pekejaan dan beban keja yang kedua-duanya tidak dapat dipisahkan.
Untuk estimasi kebutuhan energi harus diukur pada berbagai beban kerja
dan kebutuhan yang diprediksi sesuai pengeluaran kerja. Terbatasnya
informasi tentang kebutuhan nutrisi kerbau keja disebabkan karena
terbatasnya metode yang bisa dipakai untuk menentukan kebutuhan nutrisi
pada hewan-hewan hidup bebas seperti pada saat keja.
Pengukuran energi dari monitoring denyut jantung
dianggap
memuaskan untuk berbagai aplikasi lapangan pada manusia (Ceesay et al.,
1989), sedangkan Rometsch dan Becker (1993) mendapatkan denyut nadi
berkorelasi positif dengan beban keja.
Tujuan
Dari kenyataan tersebut di atas maka tujuan penelitian ini adalah
Menemukan suatu teknik lapang yang dapat dipakai untuk menentukan
kebutuhan gizi kerbau
pengukuran
mekani k,
kerja yang didasarkan kepada pengukurankeseimbangan
pakan
yang
disertai
dengan
pengukuran komposisi tubuh serta prediksi kebutuhan energi untuk kej a
dari pengukuran denyut jantung. Dari semua informasi yang didapat maka
akan ditentu kan:
I. Menemukan konstanta-konstanta baru yang dapat dipakai untuk
menghitung kebutuhan energi untuk kerja yang didasarkan atas
pengu kuran-pengu kuran mekanis dengan memperhitungkan proses
fisiologi yang mengiringi aktifitas kerja.
2. Memantapkan konsep penentuan kebutuhan energi untuk kerja
dalam bentuk formula yang menyatakan hubungan antara denyut
nadi dengan kebutuhan energi untuk kerja dengan memperhatikan
massa tubuh dan lama kerja.
3. Menentukan kebutuhan energi dan protein pada kerbau kerja pada
berbagai beban keja yang dapat dipakai sebagai dasar dalam
penentuan kebutuhan gizi ternak keja serta informasi dalam
penyusunan ransum ternak keja dari bahan-bahan lokal yang ada
sehingga memenuhi kebutuhan untuk berproduksi S a r a optimum.
4. Memperoleh informasi mengenai pengaruh keja terhadap nilai-nilai
fisiologis serta beberapa aspek nubisi.
Manfaat
Hasil penelitian ini diharapkan dapat dipakai sebagai dasar untuk
pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dalam bidang ternak keja,
terutama sekali pengembangan teknik-teknik pengukuran kebutuhan gizi
ternak keja. Di samping itu hasil penelitian ini dapat dipakai sebagai suatu
acuan di dalam penyusunan ransum ternak keja.
11. TINJAUAN PUSTAKA
Kerban sebagai Ternak Kerja
Kerbau merupakan ternak yang mempunyai peranan yang penting
dalam bidang pertanian. Di Indonesia pemeliharaan kerbau sebagian besar
ditujukan sebagai sumber tenaga keja untuk mengolah lahan pertanian,
sehingga perhatian terhadap pertumbuhan dan kualitas dagingnya kurang
tampak. Kerbau dapat dianggap sebagai suatu traktor hidup yang tidak
memerlukan banyak modal untuk dibeli serta tidak memerlukan bahan bakar
yang mahal. Keistimewaan lain dari kerbau adalah dapat bekerja pada lahan
yang sempit atau lereng yang agak curam. Di samping itu kerbau dapat
bekej a selama 10 tahun, bahkan ada yang umurnya mencapai 20 tahun, dan
selama masa tugasnya itu, ia tidak memerlukan penggantian suku cadang
seperti yang sering tejadi pada traktor dan alat mekanisasi yang lain.
Usahatani di negara-negara berkembang pada umumnya lebih banyak
menggunakan tenaga ternak dan tenaga manusia dari pada menggunakan
tenaga mesin, sementara di negara-negara maju lebih banyak menggunakan
tenaga mesin (Tabel 1).
Sebagian besar kerbau digunakan sebagai ternak kerja untuk mengolah
tanah dan menarik beban. Penggunaan kerbau sebagai ternak kerja pada
umumnya 3 - 5 jamlhari. Hardiyan (1989) menyatakan bahwa kerbau pada
umumnya digunakan pada dua musim tanam dimana untuk setiap musim
tanam dipekerjakan sekitar 25 - 30 hari, dengan waktu kerja pada pagi hari
pukul6.00 - 10.00 dan sore hari pukul15.00 - 18.00.
Tabel 1. Pencurahan Tenaga Kerja dalam Usaha Tani (dalam jutaan)
Sumber tenaga kerja
Negara
Luas
Manusia
Ternak
Mesin
1. Negara
berkem bang
479
125
26
250
52
104
22
2. Negara maju
644
44
7
63
11
537
82
Sumber: Ramaswamy (1985)
Kerbau mempunyai kemampuan yang terbatas, oleh karena itu beban
kerja yang diberikan perlu disesuaikan. Pada umumnya kekuatan kerbau
menarik beban berbanding lurus dengan massa tubuhnya. Menurut Goe
(1983) kekuatan tarik kerbau antara 10 -14% dari masa badannya pada
-
kecepatan 25 4 km/jam. Teleni dan Hogan (1989) mendapatkan bahwa sapi
dan kerbau dapat menarik beban yang beratnya 11%dari masa badamya
dengan kecepatan 2,s km/jam selama 3 jam. Di Thailand kerbau digunakan
untuk kerja selama 60 - 146 hariltahun atau rata-rata 122 hari, dengan waktu
kej a 5 jam setiap hari dan dapat mengerjakan lahan 0,02
- 0,06 hektar/jam.
Kerbau yang dipekerjakan selama 7 jam/hari dapat mengolah lahan 3,7
hektar selama 3 bulan atau rata-rata 1 hektar selama 24 hari kerja (Falvey,
1987).
Santosa et al. (1987) melaporkan bahwa kerbau yang dipekerjakan pada
pagi hari selama 1,5 - 3,5 jam/hari dalam satu musim tanam, akan dapat
mengerjakan sawah seluas 2,28 hektar, tetapi bila dipekerjakan pagi dan sore
hari selama 2,5 - 6 jam/ hari dapat mengerjakan sawah rata-rata 3,18 hektar.
Matthews dan Pullen (1977) menyatakan bahwa ada beberapa ha1 yang
dapat mempengaruhi kemampuan kerja kerbau, antara lain umur, temperatur
lingkungan, terik matahari, kelembaban serta tipe dan kekerasan tanah. Di
samping jenis ternak, jenis kelamin juga mempengaruhi kemampuan kerja.
Kerbau jantan pada umumnya lebih kuat dan lebih lincah dibandingkan
kerbau betina.
Teknik-teknik unhdc Mengukur Produksi Panas/Energi
Penggunaan energi biasanya dihitung dari pengukuran di dalam bilik
respirasi, yaitu dengan mengukur konsumsi oksigen dan produksi karbon
dioksida serta prociuk-produk akhir dari metabolisme seperti metan dan
nitrogen urin, dan menghitungnya dengan menggunakan rumus-rumus Weir
atau Brouwer (McLean dan Tobin, 1987). Sementara itu bilik respirasi hanya
dapat memberikan hasil yang berguna untuk ternak yang dikandangkan, cara
itu tidak dapat mencerrninkan kondisi lapangan dimana keadaan iklim dan
lingkungan sosial dapat memberi darnpak, karena hewan lebih banyak
melakukan kerja otot dalarn aktifitasnya. Untuk memperoleh nilai kebutuhan
energi dalam keadaan hidup bebas dalam kondisi tertentu seperti pada saat
kerja, diperlukan teknik-teknik yang memungkxnkan pengukuran tanpa
kekangan dalam keadaan hidup bebas.
Metode Faktorial
Lawrence (1985) mengembangkan teknik yang didasarkan atas
pengukuran-pengukuran mekanik untuk mengukur pengeluaran energi
untuk kerja. Teknik ini disebut metode faktorial. Teknik ini didasarkan atas
pengukuran energi untuk berjalan, energi untuk membawa beban dan energi
untuk menarik beban. Metode ini melibatkan pengukuran-pengukuran gaya
tarik, massa tubuh ternak, jarak berjalan dan sudut tarikan.
a. Energi untuk berjalan dihitung dengan:
dimana:
Ea: energi untuk berjalan (KJ)
W :massa tubuh ternak (kg)
L :jar& berjalan (krn)
a : 2,l joule
b. Energi untuk membawa beban dihitung dengan:
dimana:
Eb: energi untuk membawa beban (KJ)
F :beban0
a : susut tarikan
L :jarak (krn)
b :4,2 joule
c. Energi untuk menarik beban dihitung dengan:
Ec = (F cos a)L/c
....................................................................
3
diamana:
Ec: energi untuk menarik beban (KJ)
c : 0,35 yaitu efisiensi kerja mekanik
Total energi untuk kerja adalah:
Teknik Masker
Di Stuttgart, oleh Clar et el. (1992) dikembangkan teknik masker untuk
mengukur produksi panas pada hewan kerja. Teknik ini didasarkan atas
pengukuran gas-gas respirasi seperti mengukur konsumsi 02 dan produksi
COz dan
a.
Pengukuran
dilakukan dengan memakai masker yang
dipasang pada mulut ternak dan dihubungkan dengan sebuah gasmekr
untuk mengetahui volume gas ekspirasi. Sarnpel gas ekspirasi ditarnpung
dalam sebuah kantong yang selanjutnya siap dianalisis kandungan CH4 dan
COz dengan infrared-gus analyzer, sedangkan kadar 02 dianalisis dengan
pararnagnetik oxygen analyzer. Produksi panas ditentukan dengan menggunakan formula PP = 20,5
V02
(McLean, 1986). Pada teknik masker ini
pengukuran hanya memungkinkan dalam waktu yang singkat (3 menit) yang
selanjutnya dikalikan dengan lama aktifitas. Ini merupakan salah satu
kelemahan teknik itu, terutama sekali bila diinginkan pengukuran dalam
waktu yang lama.
Air Berat Berlabel Ganda
Nolet et RZ. (1992) melakukan percobaan untuk mengukur produksi
panas untuk aktifitas pada angsa dengan teknik perunutan dengan air yang
berlabel ganda (DLW). Teknik ini sebenarnya memberikan pendekatan yang
terbaik untuk menjawab masalah penggunaan energi dalam keadaan hidup
bebas seperti pada saat kerja. Teknik ini didasarkan atas observasi bahwa
pembaharuan oksigen air pada tubuh hewan Iebih besar dari hidrogen air.
Kedua unsur tersebut keluar tubuh sebagai air, tetapi oksigen juga keluar
sebagai CO2. Dengan merunut air tubuh dengan H2 dan 0 1 8 serta melakukan
observasi secara diferensial, dirnungkinkan mengukur produksi
C02. Metode
ini telah diketahui mempunyai akurasi yang sangat tinggi. Namun DLW
sangat mahal dan memerlukan alat analisis yang sangat canggih untuk isotop
stabil, oleh karena itu dalam aplikasi sangat sulit dilakukan, kecuali sebagai
rnetode untuk validasi.
Pengulcuran Denyut Nadi
Penentuan kebutuhan energi dari monitoring
denyut jantung
dianggap mernuaskan untuk berbagai aplikasi lapangan pada manusia. Di
masa lalu korelasi denyut jantung dengan penggunaan energi pada sapi dan
kerbau dianggap rendah (Richards dan Lawrence, 1984). Kajian di Stuttgart
dan Mali, denyut jantung dan pengeluaran energi berkorelasi tinggi (r=0,94)
(Rometsch dan Becker, 1993; Holmes et a]., 1976), namun estimasi yang lebih
tepat dari pengeluaran energi dalam kondisi lapangan perlu ditetapkan.
Ceesay et nl. (1989) melakukan penelitian dengan membandingkan
pengu kuran prod u ksi panas dengan tekni k pengukuran denyu t nadi dengan
produksi panas yang diukur dengan kalorimetri. Didapatkan bahwa kedua
teknik ini mempunyai korelasi yang cukup tinggi (R2=0,88,
n = 20).
Pengukuran Keseimbangan Pakan dan Komposisi Tubuh
Metode lain yang bisa dikembangkan untuk menentukan produksi
panas pada hewan yang hidup bebas adalah dengan melakukan pengukuran
perubahan komposisi tubuh. Dalam metode ini disertai dengan melakukan
pengukuran energi metabolis (ME) dengan percobaan neraca energi. Pada
hewan kecil prosedur yang bisa dikerjakan adalah dengan mengorbankan
contoh jaringan-jaringan yang representatif dari hewan pada permulaan
pemobaan untuk menentukan kadar lernak, protein dan energi tubuh. Segera
setelah itu percobaan makanan dilakukan. Pada akhir perlakuan hewan
dipotong dan jaringan tubuhnya dianalisa protein lemak dan energinya
untuk mengetahui perubahan zat-zat tersebut selama pemobaan. Produksi
panas dapat dihitung dengan mengurangi ME dengan perubahan energi
tubu h.
Pada hewan besar masalahnya adalah kesulitan untuk mendapatkan
contoh jaringan yang representatif di samping pemotongan pada hewan besar
menuntut biaya yang cukup mahal. Masalah ini akan dapat diatasi bila kadar
protein, lemak dan energi jaringan dapat ditentukan dengan metode tanpa
merusak tubuh hewan (kaedah non-invasif).
Rule et al. (1986) telah mengembangkan teknik penentuan komposisi
tubuh hewan dengan mengukur kadar air tubuh dengan ruang distribusi
Namun formula yang dikembangkan oleh Rule untuk sapi perah
urea.
memberikan hasil yang kurang memuaskan pada beberapa percobaan di
Indonesia jika diterapkan pada ternak kambing dan domba (Sastradipradja et
al., 1995). Di samping metode itu, telah banyak pula dikembangkan metodemetode pengukuran komposisi tubuh seperti pelarutan isotop, Total Body
electrical Conductivity (TOBEC), Bioelectrical Impedance Analysis (BIA) serta
Skinfold Thickness (Power and Howley, 1991). Namun teknik-teknik tersebut
relati f mahal dan memerlukan peralatan yang harus distandarisasi terlebih
dahulu.
Kleiber (1961) mengulas teknik pengukuran lemak dan protein tubuh
yang didasarkan atas pengukuran berat jenis tubuh. Hal ini didasarkan pada
suatu kenyataan bahwa tubuh terdiri dari lemak dan bagian bukan lemak
(lean). Lemak mempunyai masa jenis yang lebih kecil dari bagian bukan
lemak (lean). Bila masa jenis tubuh diketahui maka berat lemak dapat
dihitung. Pengukuran masa jenis tubuh dilakukan dengan prinsip Hukum
Archimedes yai tu dengan menimbang berat ternak dan mengukur volume
tubuh hewan. Volume tubuh hewan dapat diukur dengan menimbang ternak
di dalam air atau dengan memasukan ternak ke dalam air kemudian diukur
perubahan permukaan air atau jumaiah air yang keluar dari bak tersebut.
Komposisi tubuh ternak dipengaruhi oleh jenis ternak, umur dan
makanan yang dimakan. Secara umum komposisi tubuh hewan dewasa
adalah 59% air, 16% protein, 20% lemak, 4% abu dan kurang dari 1%
karbohidrat (Tillman et al., 1986). Komponen yang paling banyak berubah
dari komposisi tersebut adalah air dan lemak. Kedua komponen tersebut
sangat dipengaruhi oleh umur dan makanan yang dimakan. Kadar air
cenderung mengalami penurunan dengan meningkatnya umur, tetapi kadar
lemak akan meningkat dengan meningkatnya umur hewan. Jadi ada suatu
hubungan negatif antara air dan lemak. Karkas sapi jantan yang diketahui
mengandung 20% lemak, kandungan airnya 60%, sedangkan sapi jantan yang
gemuk yang mengandung 40% lemak airnya hanya 42% (Tillman et al. 1986).
Kadar protein tubuh relatif tetap pada berbagai umur. Kadar protein sangat
dipengaruhi oleh jenis hewan
Kebutuhan Energi untuk Kej a .
Kebutuhan energi untuk ternak kej a dipengaruhi oleh intensitas dan
lama keja, kondisi lingkungan dan jenis pekejaan serta masa badan ternak
tersebut (Bamualim dan Kartiarso, 1985). Beberapa hasil penelitian juga
menunjukkan bahwa energi total yang digunakan oleh ternak untuk bekej a
dipengaruhi oleh beban keja. Pada umumnya beban kej a diklasifikasikan
dalam tiga kelas yaitu keja ringan, medium dan berat. Oleh karena itu
perhitungan energi sebaiknya didasarkan pada intensitas kej a (persentase
beban keja terhadap masa badan ternak) dan produksi tenaga yang
dihasilkan (Goe dan McDowell, 1980).
Besaran yang biasa digunakan untuk menentukan kebutuhan energi
untuk kej a adalah dengan menyatakan berapa kali kebutuhan energi untuk
keja dibandingkan dengan
kebutuhan energi istirahat. Leng (1985)
menyatakan bahwa kebutuhan energi untuk ternak yang bekej a
ringan
(bejalan tanpa beban 6 jam/hari) adalah 1,5 kali kebutuhan energi untuk
istirahat dan meningkat sampai 2 kali kebutuhan energi untuk istirahat untuk
ternak yang bekej a berat (membajak 6 jam/hari). Di lain pihak Goe dan
McDowell (1980) menyatakan bahwa kebutuhan energi untuk keja pada
kerbau sebesar 2/7 kali kebutuhan energi untuk hid up pokok, sedangkan hasil
penelitian Lawrence (1985) mendapatkan bahwa sapi memerlukan 1/67 kali
kebutuhan energi istirahat
Pengarub Kerja terhadap Nilai-nilai Fisiologis
Komarudin et al. (1991)
meneliti pengaruh beban kerja terhadap
denyut jantung, laju pernapasan, temperatur rektal dan temperatur kulit pada
sapi Bali, sapi Ongole dan sapi Madura. Dari hasil penelitiannya didapatkan
bahwa ketiga sapi yang diberikan beban kerja 11,8% dari massa tubuhnya
mempunyai denyut jantung berturut-turut 60; 56 dan 58 kali permenit
sedangkan laju respirasinya 66; 39 dan 50 kali permenit Tidak ada perbeciaan
temperatur kulit dan temperatur rektal dari ketiga sapi tersebut
Pengaruh radiasi matahari terhadap keadaan fisiologis sapi Bali,
Ongole dan Madura diteliti oleh Kamarudin dan Teleni (1991). Radiasi
matahari akan meningkatkan frekuensi denyut jantung, laju respirasi dan
temperatur kulit, tetapi tidak berpengaruh terhadap temperatur rektal.
Teleni et al. (1991) melaporkan bahwa penggunaan tern& untuk keja
akan mempengaruhi metabolit-metahlit
di dalam darah (Tabel 2).
Peningkatan packed cell volume (PCV) selama bekerja disebabkan karena
adanya peningkatan pembuangan metahlit-metabolit dari tubuh, sedangkan
peningkatan asam laktat disebabkan karena jalur glikolisis merupakan tapak
jalan yang penting dalam penggunaan glukosa rnenjadi energi.
Pemberian makanan yang cukup, baik dari segi kuantitas maupun
kualitas sangat penting untuk ternak kerja. Hal ini disebabkan karena tenaga
yang dihasilkan untuk kerja tidak lain berasal dari makanannya. Pemberian
makanan yang kurang akan menyebabkan gangguan-gangguan pada ternak
itu sendiri. Mengingat masih lebih banyaknya penggunaan ternak betina
sebagai tenaga kerja, maka sangat perlu diperhatikan bahwa beban kej a yang
diberikan tidak melampaui kemampuan ternak tersebut, serta makanan yang
diberikan mencukupi untuk keperluan produksi dan reproduksi.
Tabel 2. Rata-rata konsentrasi metabolit di dalam darah sebelum dan
sesudah kerja.
Variabel
-
-
Sebelum kerja
-
- -
Kerja
Recovery
-
1. Asam lemak bebas (mM)
0,806
1,227
0,925
2. Glukosa (mM)
3,229
3,600
3,202
3. Asam laktat (mM)
0,844
1,121
1,048
4. Urea (mM)
1,607
1,777
2,022
5. PCV (%)
---
25
---
- -
Sumber: Teleni et al. (1991).
27
23
Konsumsi pakan kerbau yang masanya 300 - 350 kg akan meningkat
dari 5,26 kg menjadi 6,26 kg DM/hari bila beban kerjanya ditingkatkan dari
tan pa beban menjadi bekerja dengan beban 50 kg yang dipekerjakan selama
14 hari, namun tidak ada perbedaan kenaikan masa badan dari kedua kerbau
tersebut (Bakrie et al., 1989). Di lain pihak Borton (1987) menyatakan bahwa
tidak ada perbedaan konsumsi pakan dari sapi yang dipekejakan 2 jam/hari
dengan yang dipekerjakan 3 jam/hari.
Hal ini sejalan dengan pendapat
Bamualim (1987) yang menyatakan bahwa tidak ada perbedaan konsumsi
pakan antara kerbau yang menarik beban 80 kg selama 2 jam/hari dengan
kerbau yang tidak dipekejakan, namun kenaikan masa badannya jauh lebih
tinggi pada kerbau yang tidak dipekejakan. Ternak yang frekuensi
bekejanya Iebih berat mengkonsumsi pakan lebih banyak dibandingkan
dengan ternak yang frekuensi bekejanya lebih ringan. Namun pertambahan
masa badan/hari tidak menunjukkan perbedaan
(Usri, 1988). Hal ini
menunjukkan bahwa peningkatan konsumsi pakan pada ternak yang bekej a
Iebih berat tidak dipergunakan untuk pertumbuhan tetapi digunakan untuk
memenuhi kebutuhan energi untu k keja.
Pieterson dan Teleni (1991) mendapatkan bahwa kerbau yang
dipekejakan dengan menarik beban 33 kg (11% dari massa tubuhnya) dan
bejalan dengan kecepatan 2,5 km/jam konsumsi pakannya akan lebih rendah
dari kerbau yang tidak dipekejakan, bila diberikan makanan yang
berkualitas jelek (jerami padi).
Metabolisme Karbohidrat Lemak dan Protein.
Pada ternak ruminansia karbohidrat makanan dirubah menjadi asam
asetat, propionat dan butirat Asam propionat diserap dari rumen ke sirkulasi
darah dan dibawa ke hati membentuk glukosa. Asam butirat dirubah menjadi
P-hidroksibutirat kemudian bersama asam asetat dipakai oleh jaringan
sebagai sumber energi dan sintesa lemak.
Glukosa mengalami katabolisme melalui dua jalur jaitu jalur glikolitik
dan siklus asam sitrat. Jalur glikolitik tejadi dalam sitoplasma dimana
glukosa mengalami degradasi menjadi asam piruvat (Gambar 1).
Meskipun glikolisis dapat berlangsung dengan atau tanpa oksigen,
hasil energi untuk reaksi seluler lebih tinggi dalam keadaan aerobik Dua rnol
ATP dihasilkan dari tiap gula triose dalam reaksi dari l,3-difosfogliserat
menjadi 3-fosfogliserat dan dari fosfoenolpiruvat menjadi piruvat, sehingga
jumlahnya 4 mol ATP. Namun dua rnol ATP terpakai sehingga hasil netto
fosforilasi tingkat substrat adalah dua mol ATP. Biia kadar oksigen tinggi,
NADH yang disintesa dapat mengalami oksidasi melalui sistem transport
elektron dalam mitokondria. Fosforilasi oksidatif ini akan menghasilkan 6
rnol ATP, sehingga jalur glikolisis menghasilkan 8 rnol ATP.
Glukose darah
.
=
Glukose-6-fosfat
Fruktose- 1.6-difosfat
Triose fosfat
Fosfoenol-piruvat
-
Gliserd
Badan keton
a s p a r t a t e Oksaloasetat
Asam propionat
Gambar 1. Skema glikolisis dan siklus asam sitrat
(Harper, et al., 1979).
21
Hasil akhir jalur glikolitik berupa asam piruvat dalam keadaan aerobik
dioksidasi
menghasilkan energi, COz dan Hz0 melalui jalur siklus asam
sitrat. Oksidasi satu rnol asam piruvat menghasilkan 15 rnol ATP, sehingga
produksi netto dari oksidasi satu rnol glukosa adalah 38 ATP (Harper et RI.,
1979) dengan perincian:
Satu rnol glukosa ->
2 rnol piruvat = 8 ATP.
Dua rnol piruvat ->
C02 + Hz0
Total
=
30 ATP.
=
38 ATP.
Simpanan lemak dalam tubuh merupakan sumber energi utama bagi
tubuh. Depo lemak berupa trigliserida akan dihidrolisa menjadi gliserol dan
asam lemak bebas. Gliserol dapat dirubah menjadi glukosa melalui proses
glukoneogenesis Glu kosa yang di hasilkan masu k siklus gli kolisis dan siklus
asam sitrat untuk menghasilkan energi. Satu rnol gliserol akan menghasilkan
21 rnol ATP dengan perician:
2 mol gliserol ->
fosfat.
2 mol dehidro aseton
=
4ATP
=
38 ATP
=
42 ATP
2 rnol dehidroaseton fosfat -> 1 mol glukosa
1 mol glukosa ->
COz + HzO
2 mol gliserol
Tiga asam lemak yang dibebaskan dari hidrolisa trigliserida akan
didegradasi menghasilkan energi, C02 dan H a . Oksidasi yang tejadi pada
asam-asam lemak berantai panjang adalah suatu reaksi bertahap yang
meliputi pemindahan dua atom karbon dari ujung cincin asam lemak alifatik
yang dikenal dengan nama reaksi beta oksidasi. Hasil dari beta oksidasi
adalah molekul-molekul asetil yang dapat masuk ke dalam siklus asam sitrat
untu k menghasilkan energi.
Sistin
Sis t ein
Hidroksiprolin
Melionin
hsetil Co A
Tirosin
Lisin
Leusin
[ ~ s a ma s p a r t a l p Oksaloasetat
4
b1-
Fenilalanin
Tirosin
Ketoglutarat
I
Furnaia;
Suksinil Co A
d"
Valin
Garnbar 2. Jalur oksidasi dari asam amino
(Harper et nl., 1979).
Asam glulamat
Histidin
Asam amino dapat pula dioksidasi untuk menghasilkan energi,
terutama pada saat persediaan glukosa dan lemak yang terbatas. Keadaan ini
biasanya terjadi pada objek-objek yang bekej a keras dalam waktu yang lama.
Tahap pertama dari degradasi asam amino adalah deaminasi, dimana gugus
amino dipindahkan sehingga menghasilkan gugus alfa-keto. Gugus alfa-keto
akan masuk dalam siklus asam sitrat menghasilkan energi (Gambar 2),
sedangkan amonia yang dihasilkan dibawa ke hati untuk diubah menjadi
urea yang kemudian dikeluarkan melalui urine.
111. BAHAN DAN METODE
Ternak
Empat ekor kerbau betina yang massanya 280 - 380 kg. Kerbaukerbau ini terlebih dahulu dilatih untuk menarik beban selama 3 jam/hari
selama 2
-
3 bulan. Latihan juga dilakukan untuk membiasakan kerbau
menggunakan alat-alat yang dipakai. Ternak-ternak yang telah terlatih ini,
kemudian dinilai kesegaran tubuhnya untuk mengetahui kesiapannya
dengan melakukan pengukuran kadar Hb, sel darah merah (RBC), PCV,
leukosit dan pH (Tabel 3).
Tabel 3. Kadar Hb, RBC, PCV, Leukosit dan pH darah kerbau yang
telah terlatih.
pH
(%)
Leu kosit
(PI-1)
6.7 x 106
42
11.3 x 1 W
7,41
14,7
5,5 x 106
47
8,5 x103
7,43
3
13,4
6,2 x 106
34
8,6 x 103
7,42
4
15,l
5,7 x 106
35
12,2 x 103
736
Hb
(g/dl)
RBC
(PI-')
PCV
I
18,8
2
No
Melihat data tersebut diatas nampak bahwa kondisi kerbau yang
dipakai penelitian adalah sudah siap untuk keja.
Pakan dan Air Minum.
Makanan yang diberikan selama penelitian adalah rumput raja (King
g m s / Penisetiitrr prtrpureliirr x Petiisetuitr h'poides) umur 45
-
55 hari dalam
bentuk segar yang ditanam pada lokasi yang sama sehingga komposisi zat
makanan rumput konstan. Semua kerbau mendapatkan makanan yang sama
yang diberikan secara d-libitrrirr. Air minum diambil dari air sumur yang
diberikan 2 kali sehari secara d-libititnr .
Kandang
Jenis kandang yang digunakan adalah kandang individu yang rnasingmasing dilengkapi dengan tempat makanan dan air minum. Kandang juga
dilengkapi dengan tempat penampungan kotoran d an urin (Gambar 3).
Alat-alat
Peralatan yang digunakan untuk menunjang penelitian ini adalah
sledge (gerobak tanpa roda) yaitu sebagai alat beban tarik yang dilengkapi
dengan timbangan (merk shelter) untuk mengukur besarnya beban (Gambar
4), alat mengukur jarak, "Polar Sport Tester" buatan Finlandia yaitu alat
untuk mengukur denyut jantung secara kontinyu. Alat ini telah dilengkapi
dengan sabuk elektrode yang sesuai untuk kerbau yang dibuat sendiri serta
amplifier operasional, kolam (bak) untuk mengukur volume tubuh hewan,
stop watch serta personal computer.
Keterangan:
a. Tempat pakan
b. Tempat a i r minum
c. Lantai kandang
d . F l a s t i k penarnpung u r i n
e . Penampungan u r i n
Gambar 3. Konstruksi kandang penelitian
Tempat penelitian
Penelitian lapangan dilaksana
REBAN KER,JA SERTA IMPLIKASINYA TERHADAP
KEBUTUHAN ENERGI DAN I'IXOTEIN I'AKAN
Oleh
I GEDE MAHARDIKA
PTK: 9151 1
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
1996
I Gede Mahardika. "Kinerja Kerbau Betina pada Berbagai Beban Kerja
serta Implikasinya terhadap Kebutuhan Energi dan Protein Pakan" (dibawah
bimbingan Prof. Dr. Djokowoerjo Sastradipradja sebagai kehra, Prof. Dr. Toha
Sutardi, Dr. Ir. KartiarsoI Prof. Dr. Kamaruddin Abdullah dan Prof. Dr. Klaus
Becker masing-masing sebagai anggota pem bim bmg).
Penggunaan ternak khususnya kerbau sebagai sumber tenaga kerja
didalam sistim usaha tani di Indonesia adalah sangat penting artinya di dalam
meningkatkan pemanfaatan sumber energi yang tersedia secara l o w , terutama
sekali untuk menghemat penggunaan rninyak bumi. Melihat banyaknya manfaat
pemeliharaan
ternak,
diperlukan
suatu
perhatian
khusus
sehingga
produktifitasnya bisa ditingkatkan terutama semi bila diinginkan ternak yang
multifungsi. Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya penentuan kebutuhan
energi melalui pengukuran denyut jantung dianggap cukup rnemadai untuk
mengukur kebutuhan energi kerja, sehingga penerapannya untuk pengukuran
energi pada ternak kerja sangat penting untuk dilakukan. Di samping penelitian
semacam ini belum pernah dilakukan di Indonesia, sehingga dengan adanya
formula yang menyatakan hubungan antara denyut nadi dengan pengeluaran
energi kerja ini, dapat dipakai untuk menentukan kebutuhan energi ternak pada
berbagai tipe dan beban kerja.
Penelitian menggunakan kerbau betina berat 280 - 380 kg. yang bwlebih
dahulu dilatih untuk menarik beban selama 3jam/ hari.
Pe~obaanI menggunakan rancangan bujur sangkar latin dengan 4
perlakuan dan 4 ulangan:
A: Kerbau yang tidak bekerja.
B: Kerbau menarik beban 5% massa tubuh selama 3jam.
-
C: Kerbau menarik beban 10%massa tubuh selama 3jam.
-
D: Kerbau menarik beban 15%massa tubuh selama 3jam.
Energi untuk kerja ditentukan dengan persamaan Lawrence (198S),
-
dengan mengukur rnassa temak, jarak berjalan, beban tarik dan sudut tarikan.
-
Parameter darah yang diamati adalah kadar glukose, laktat, tri-da,
f3-
hidroksi butirat, Hb, PCV, pH, sel darah merah dan leukosit Disamping itu
diamati pula pengaruh kerja terhadap temperatur rektal dan kulit, frekwensi
nafas.
Pexrobaan II rnenggunakm rancangan bujur sangkar latin dengan 4
perlakuan dan 4 ulangan,
I :Kerbau yang tidak keja
11 : Kerbau yang bekeqa 1jam/ hari
III :Kerbau yang bekeja 2 jam/hari
IV : Kerbau yang bekerja 3 jam/ hari
Beban kerja yang diberikan pada semua perlakuan adalah 450 - 500 N.
Energi untuk kexja ditentukan dengan persarnaan Lawrence (1985) dan
pengukuran yang didasarkan pada penentuan komposisi tubuh. Denyut jantung
diukur secara kontinyu pada saat kej a dan istirahat dengan "Polar Sport Tester
PE-300(Y' yang telah dilengkapi dengan amplifier operasional gain 10 d m sabuk
elektrode yang khusus dibuat sendiri untuk kerbau. Pengamatan diiakukan
selama 2 minggu dari masing-masing unit perrobaan. Peubah yang diamati
adalah konsumsi pakan, perubahan massa tubuh, kecemaan pakan dengan
teknik koleksi total serta energi metabolis (ME). Komposisi tubuh ditentukan
dengan metode pengukuran berat jenis (KIeiber, 1961) yang disesuaikan dengan
kondisi pengukuran untuk kerbau. Produksi panas dihitung dengan: PP = ME -
RE.
Kecepatan berjalan kerbau yang bekerja 5%dari massa tubuh adalah 1,06
m/dt Meningkatnya beban akan menyebabkan menurunnya kecepatan w a n
sehingga jarak yang ditempuh akan menurun sedangkan total energi untuk kexja
akan meningkat =am nyata dengan meningkahya beban k q .
Konsentrasi glukose plasma darah pada kerbau yang bekerja dengan
beban 15% meningkat selama keqa, tetapi kerbau yang bekerja 5% dan
lo%,
glukose darahnya meningkat setelah satu jam periode k e j a Peningkatan ini
disebabkan h n a adanya pembentukan glukose baru (glukoneogmesis) dan
peningkatan mobilisasi glukose dari simpanan ghkogen. Peningkatan kadar
tryghserida erat kaitannya dengan peningkatan epineprin sehingga merangsang
berjadinya Lipolisis.
Energi yang diperlukan oleh kerbau untuk bekerja menarik beban dengan
gaya 450 - 500 N selama 1 jam adalah 6,40 MJ. Bila dia bekerja selama 2 jam dan 3
jam dengan beban yang sarna maka energi yang diperlukan 13,91 MJ dan 18,Ol
MJ. Hasil pengukuran ini ternyata lebih rendah 22 - 25% dibandingkan dengan
pengukuran yang didasarkan pada penentuan komposisi tubuh. Total kebutuhan
energi kerbau yang bekerja selama 1 jam adalah 36,83 MJ. Besarnya pengeluaran
energi ini adalah 1,21 kali kebutuhan energi untuk istirahat Kerbau yang bekeqa
selama 2 jam dan 3 jam setiap hari dengan beban 450 - 500 N memerlukan energi
1,51 dan 1,65 M i dari kebutuhan energi untuk hidup pokok Didasarkan atas
perhitungan produksi panas (energi) dengan beknik pengukuran komposisi
tubuh maka produksi panas kerbau yang bekeqa 1 jam, 2 jam dan 3 jam masingmasing adalah 1,31; 1,76 dan 1,99 kali dari produksi panas saat istirahat
Meningkatnya pengeluaran energi diikuti dengan meningkatnya denyut
jantung secara linier mengikuti persamaan. J& = (0,270 HR436j - 1) W t I-IR adalah
denyut jantung/rnenit, W adalah massa tubuh (kg)dan t adalah lama keqa
(menit).
Kecernaan bahan kering tidak d i p e n g d oleh ke*
sedangkan
terjadinya penurunan wtensi lemak dan protein yang semakin besar disebabkan
oleh meningkatnya beban kerja. P e n m a n &mi
lemak dan probein pada
kerbau yang bekerja menunjukkan bahwa komponen tersebut digunakan sebagai
sumber tenaga untuk kerja. Produksi panas kerbau yang tidak keqa adalah 30,42
MJ/hari atau setara dengan 0,42 W03 MJ. Nilai ini besarnya 1,42 kali bila
dibandingkan dengan katabolisme puasa yang besarnya 70 WO,nKcal (Brody,
1945), sedangkan kebutuhan energi untuk hidup pokok adalah 0,37 Won MJ/hari
atau setara dengan 1,25 kali katabolisme puasa. Kebutuhan energi untuk keqa
berbanding lurus dengan lama ketja mengikuti model persamaan Ek = 0,003 F.a
em/Worn sedangkan kebutuhan energi untuk tumbuh besarnya 14,6 MJ setiap
kenaikkan 1kg massa tubuh .
Penentuan kebutuhan protein dengan pendekatan pexrobaan pakan dan
pengukuran komposisi tubuh mendapatkan kebutuhan protein untuk hidup
pokok 251 W0v75g protein tercerna sedangkan kebutuhan protein untuk keqa
mengikuti model Pk = 1259 e0.m g. Kebutuhan protein untuk tumbuh Pt = (258 +
1,25
AW g protein t e m a .
WORK PERFORMANCE OF FEMALE SWAMP BUFFALOES
UNDER VARIOUS WORK LOADS AND ITS IMPLICATION
TO FOOD ENERGY AND PROTEIN REQUIREMENTS
The information about the nutrient requirement of draft animals,
especially buffalo, in the tropic area is still limited, so that the nutrient
requirement of draft animals in every stage of draft load is needed to be done.
A female swamp buffaloes with body weight of 280 - 350 kg were used in this
study. The experiments were carried out in two step using 4 x 4 latin square
experiment design. First experiment consisted of four level of work load. A
no work, B, C and D pulled load equivalent to 5%, 10% and 15% of body
weight respectively. All buffaloes were subjected to similar work regime for 3
hours daily. Second experiment aiso consisted of four level of work. A no
work, B, C and D work amounting 450 - 500 Newton traction for 1, 2 and 3
hours duration daily respectively.
The energy expenditure for work was calculated with factorial
methods (Lawrence, 1985), energy and nitrogen balance trial were carried out
to calculated metabolizable energy (ME). The body composition could be
done by measuring the body dencity to define protein, fat and energy
retention (RE). Daily heat production (PP) was calculated as the differences
between ME and RE. Daily energy for work was calculateci as: PPworking PPresting.
Dry matter digestibility was not influenced by the intensity of work. In
contrast, the increase of work load caused the decrease of fat, protein and
energy retention. The heat production of resting buffalo was 30.42 MJ/d or
equal to 0.42 WO.=MJ/d, and energy expenditure for maintenance was 0.37
W0.n MJ/d. Energy expenditure for work calculated were 9.56; 20.00 and
25.86 MJ for treatments 1 hour, 2 hours and 3 hours respectively. The
relationship between energy expenditure for work (Ek) and work loads (F),
work period (t) and body weight (W) was formulated matematically as
follows: Ek = 0,003 Fc' 43
t?.93/W0ro9
Further the relation between energy for
work (Ek) and heart rate (HR) was formulated as Ek = (0.270 HROW- 1) W t
KJ.
The protein requirement for maintenance on buffalo was 2.51 W0-75g.
The protein requirement was increased simultaneously due to the increasing
of work period and the relationship between protein requirement for work
(Pk) and work period (t) was defined as Pk
=
1559 e0.s
q u i r e m e n t for growth (Pg) was found with the equation
W0.S) AWkg g.
vii
g. Protein
Pg = (258 + 1.25
KINERJA KERBAU BETINA PADA BERBAGAI
BEBAN KERJA SERTA IMPLIKASINYA TERHADAP
KEBUTUHAN ENERGI DAN PROTEIN PAKAN
Oleh
I GEDE MAHARDIKA
PTK: 91.511
Disertasi sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar
DOKTOR
pada Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
1996
Judul Disertasi
:KINERJA KERBAU BETINA PADA BERBAGAI
BEBAN KERJA SERTA IMPLIKASINYA TERHADAP
KEBUTUHAN ENERGI DAN PROTEIN PAKAN.
Nama Mahasiswa : I Gede Mahardika.
Nomor Pokok
: 91.511/Ilmu Ternak.
'n
1. Komis Pembimbl g
(Prof. Dr. Diokowoerio Sastradipradia)
Ketua
,"$Prof.
Dr. Toha Sutardi)
Anggota
Dr. Kamaruddin Abdullah)
Anggota
2. Ketua Program Studi
Ilmu Ternak
2 7 JUN 1996 ..........
Tanggal lulus:...............................
%'
(Dr. 1 artiarso)
Anggota
(Prof. Dr. Klaus Becker)
Anggota
RlWAYAT MDUP
I Gede Mahardika adalah putra pertama yang dilahirkan pada tanggal 18
Maret 1960 di Desa Baluk, Kecamatan Negara, Daerah Tingkat 11 Jembrana,
Propinsi Bali dari pasangan I Wayan Welun (ayah) dan Ni Wayan Wersih (ibu).
Pada tahun 1972 menyelesaikan pendidikan sekolah dasar dari Molah
Dasar I Baluk dan melanjutkan pendidikan di Sekolah Menengah Pertama I
Negara pada tahun 1973serta Sekolah Menengah Atas I Singaraja tahun 1976.
Pengalaman masa kecil sebagai anak seorang p e t a ~petemak rnendorong
untuk memasuki Fakultas Petemakan Universitas Udayana tahun 1979 dan
memperoleh gelar Saqana Pebernakan tahun 1984. Pada tahun 1938 mendapat
kesempatan untuk melanjutkan pendidikan pada Program Studi Ilmu Temak,
Fakultas Past-ana Institut Pertanian Bogor dan menmperoleh gelar Magisber
Sains tahun 1990. Tahun 1991
mengkuti program doktor pada Program
Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor dengan bantuan biaya dari Tim
Manajemen Program Doktor serta biaya penelitian dari Proyek Penelitian Hibah
Bersaing IL Pada tahun 1994 berkesempatan mengikuti Shortem Training
mengenai Mask Calorimetry di Universitas Hohenheim Jennanselama 6 bulan.
Penulis menikah dengan Ni Nyoman Sriyani pada tahun 1% dan
dikaruniai dua orang pubi masing-masing Ni Putu Sri Mahayani (10 Th) dan Ni
Made Mahaprastya Udiyani (6 Th).
Pada tahun 1984 - 1986 penulis bekerja sebagai Area Supervisor untuk
wilayah Bali dan Lombok pada pabrik makanan temak "Barnaindo Foodstuff'.
Tahun 1985 sampai sekarang menjadi staf pengajar di bagian Nutrisi dan
Makanan Ternak, Fakultas Peternakan Universitas Udayana Bali.
KATA PENGANTAR
Pertama-tama penulis memanjatkan puji syukur kehadapan Tuhan Yang
Maha Esa, karena atas kanrnianya penulis dapat rnenyelesaikan penelitian serta
penulisan disertasi ini.
Pada kesempatan yang berbahagia ini ijinkanlah penulis menyampadcan
penghargaan dan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak Prof. Dr.
Qokowoerjo Sastradipradja, sebagai kehta komisi pembimbing, Prof. Dr. Toha
Sutardi, Dr. Ir. Kartiarso, Prof. Dr. Karnaruddin Abdullah dan Prof. Dr. Klaus
Becker masing-masing sebagai anggota komisi pembimbing, atas segala
bimbingan, arahan serta saran-saran yang diberikan selama penulis mengkuti
pendidikan di Program Pascasujana F B .
Kepada Bapak Rektor Institut Pertanian Bogor, Rektor Universitas
Udayana, Direktur Program Pascasarjana F B I Dekan Fakultas Pekmakan
Universitas Udayana serta Ketua Program Studi Ilmu Ternak penulis
rnenyampaikan krimakasih yang s e k - b e s a r n y a atas segala fasilitas dan
dorongan yang diberikan selama penulis mengikuti program ini.
Ucapan terirnakasih penulis sampikan kepada Ketua Tim Manajemen
Program Doktor, Yayasan Supersemar atas bantuan biaya yang diberikan.
Kepada Direktur Penelitian dan Pengabdian pada Masyarakat, Direktorat
xii
Pendidikan Tinggi penulis mengucapkan terimakasih atas bantuan biaya
penelitian yang diberikan melalui Proyek Penelitian Hibah Bersatng IL
Terimakasih yang sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada bapak
Prof. Dr. Asikin Natasasmita, atas kemurahan hati beliau yang telah memberikan
ijin kepada saya untuk melakukan pengolahan data dari disertasinya, sehmgga
didapatkan suatu formula yang dapat penulis pakai di dalam penentuan protein
tubuh kerbau.
Kepada Himpunan Mahasiswa Pascasarjana (Punhawacana) Bali di LPB,
penulis rnengucapkan krimakasih yang sebesar-besarnya atas segala dorongan,
motivasi dan suasana kekeluargaan yang diberikan selama penulis mengkuti
pendidikan di IPB. Teman-teman sejawat yang secara langsung maupun tidak
langsung ikut membantu penulis dalarn masa-masa penel~tiandan penulisan
disertasi penulis ucapkan banyak terimakasih.
Kepada keluarga di nunah, penulis mengucapkan terima- kasih atas
segala pengertiannya dan motivasi yang diberikan sehingga penulis dapat
rnenyelesaikan tulisan ini.
Penulis sadar bahwa tulisan ini rnasih jauh dari kesempumaan namun
penulis berharap semoga apa yang penulis lakukan dapat memberikan
sumbangan kepada kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi.
xiii
Halaman
RINGKASAN.................................................................................
i
ABSRACT....................................................................................... vii
JUDUL.........................................................................................
viii
LEMBAR PENGESAHAN.........................................................
ix
RWAYAT HIDUP.....................................................................
x
KATA PENGANTAR................................................................. xii
DAFTAR IS1........................................................................... xiv
DAFTAR TABEL....................................................................... xvii
DAFTAR GAMBAR..................................................................... xix
I.
n.
PENDAHULUAN
La tar Belakang.............................................................................
1
Tujuan........................................................................................
4
Manfaat ........................................................................................
5
TINJAUAN PUSTAKA
Kerbau sebagai Ternak Kej a .....................................................
6
Teknik-teknik untuk Mengukur Produksi Panas/ Energi ......
8
Kebutuhan Energi untuk Kej a ................................................. 15
Pengaruh Kej a terhadap Nilai-nilai Fisiologis........................ 16
Metabolisme Karbohidrat, Lemak dan Protein........................ 19
111.
BAHAN DAN METODE
Ternak...........................................................................................
Pakan dan Air Minum.................................................................
Kandang.......................................................................................
Alat.ala t. ......................................................................................
Tempat Penelitian.......................................................................
Rancangan Percobaan .................................................................
Analisis Statistik..........................................................................
N.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Validasi Metodologi Pengukuran Nadi ...................................
Pengu kuran Energi secara Faktorial ........................................
Kecepatan dan Jarak.......................................................
Energi untuk Kej a ..........................................................
Energi Mekanik dan Efisiensi Kerja ..............................
Biokirnia Darah dan Nilai-Nilai Faal.......................................
Glukose. Laktat dan Trigliserida Darah......................
Temperatur Kulit, Temperatur Rektal dan Frekwensi
Nafas ................................................................................
Konsumsi Pakan, Massa Tubuh dan Kecemaan Bahan
Kering ...........................................................................................
Neraca Energi .............................................................................
Produksi panas dan kebutuhan energi kej a ................
Denyut Nadi dan Energi Kerja.................................................. 77
Perhitungan Kebutuhan Energi dan Protein............................. 82
V.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan............................................................................... 86
VI.
Saran.............................................................................................
88
DAFTAR PUSTAKA..................................................................
89
LAMPIRAN-LAMPIRAN
xvi
D m A R TABEL
Halaman
Nomor
Teks
1 . Pencurahan Tenaga Keja dalam Usahatani............................................ 7
2 . Rata-rata Konsentrasi Metabolit di dalam Darah
Sebelum dan Sesudah Kerja.................................................................. 17
3 . Kadar Hb,RBC, PCV, Leukosit dan pH darah
kerbau yang telah terlatih............................................................................ 24
4 . Pengukuran Denyut Nadi dengan Polar Sport
Tester dan dengan Stetoskope.............................................................. 46
5 .Kecepatan d m Jarak yang dapat Dikmpuh oleh
Kerbau yang Bekej a dengan Beban Kerja Berbeda.............................. 49
6 . Kebutuhan Energi untuk Kerja 'pada Kerbau dengan
Beban Kej a Berbeda .................................................................................. 51
7 . Penampilan Kerbau yang Bekeja dengan berbagai Lama Kerja.......
53
8 . Kej a Mekanik dan Efisiensi Kerja Kerbau pada Beban Kerja
Berbeda........................................................................................................ 55
9 .Kadar betahidroksi butirat pada berbagai lama kerja........................... 58
10 .Konsumsi Pakan, Perubahan Massa tubuh dan KCBK pakan dari
Kerbau pada Berbagai Lama Kerja.......................................................... 67
11 .Pengaruh Kerja terhadap Perubahan Komposisi Tubuh Kerbau....... 68
12. Rebensi LRrnak, Protein dan Energi Kerbau yang Bekeqa pada
Lama Kexja Berbeda.............................................................................
69
13. Jumlah Urin dan Nitrogen yang Dikeluarkan oleh Kerbau pada
Berbagai Beban Kerja............................................................................... 71
14 . Neraca Energi pada Kerbau yang Bekej a dengan Lama Berbeda..
73
15 . Denyut Nadi (HR) dan Pengeluaran Energi untukKeja (Ek) pada
Kerbau..........................................................................................................
78
16 . Data Kebutuhan Energi dan Protein pada Kerbau Betina
Umur 2 - 4 tahun yang Bekerja di Bawah Naungan.............................
84
17. Komposisi Ransum Kerbau dengan Massa Tubuh 300 kg dan
bekej a 1, 2 dan 3 jarn/hari, kenaikkan massa tubuh 0 - 0,s kh/h ... 88
Halaman
Nomor
Teks
1.Skema Glikolisis dan Siklus Asam Sitrat.................................................... 20
2 .Jalur Oksidasi dari Asam Amino............................................................. 22
3 . Konstruksi Kandang Penelitian.................................................................... 26
4 .Mat Beban Tarik (Sledge)............................................................................... 27
5 . Komponen gaya tarik pada proses kerja tarik dengan beban B dan
sudut tarikan a ............................................................................................ 29
6 .Pengukuran Energi dengan Metode Faktorial.......................................... 32
7 . Mengukur Volume Tubuh Ternak dafam Bak. ........................................ 38
8 . Rangkaian antara Elekfrode. Aplifier Operasionaldan Transmiter...... 40
9 .Skema Amplifier Operasional.................................................................... 41
10.Kurva Kalibrasi Pengukuran Denyut Nadi............................................ 47
11. Konsentrasi Glukose Plasma Darah Kerbau pada Berbagai Waktu
dan Beban K q a..................................................................................... 56
1 2 Konsentrasi Trigliserida Piasma Darah Kerbau pada Berbagai
Waktu dan Beban K;erJa.......................................................................
57
.
13 Konsentrasi Asam Laktat Plasma Darah Kerbau yang Bekeja
pada Lama dan Beban KeQa Berbeda................................................... 60
14.Temperatur Kulit b b a u pada Berbagai Waktu dan Beban K+
..
61
15.Temperatur Rektd Kerbau pada Berbagai Waktu dan Beban K e q . 62
16. Frekwensi Nafas Kerbau pada Berbagai Waktu dan Beban Keqa....
63
17. Kurva Hubungan antara RetPnsi Lemak dan Retensi Protein
dengan Beban Kerja.....................................................................................
70
18. Kurva Perbandingan anatar Energi Metabolis (ME). Produksi
Panas (PP). Retensi Energi (RE) dan Energi untuk Kej a (Ek) .............. 74
19. Denyut Nadi Kerbau pada Berbagai Kondisi Kerja................................ 79
20. Hubungan antara Denyut Nadi dengan Pengeluaran Energi untuk
Kerja pada Kerbau.......................................................................................
80
I. PENDAHULUAN
Latar Belakang
Meningkatnya jumlah pendud uk menuntut tersedianya bahan pangan
yang lebih banyak pula, terutama hasil-hasil pertanian yang secara langsung
maupun tak langsung dapat dimanfaatkan sebagai bahan makanan. Untuk
tujuan itu sangat diperlukan peningkatan produktifitas hasil pertanian baik
dengan cara intensifikasi atau ekstensifikasi.
Intensifikasi dapat dilakukan dengan perbaikan panca usaha tani,
sedangkan ekstensifikasi dapat dilakukan dengan membuka areal baru
seperti pada daerah-daerah transmigrasi. Keadaan ini akan menyebabkan
peningkatan permintaan akan tenaga kerja dalam bidang pertanian. Sumber
tenaga kerja untuk mengolah lahan dapat dipenuhi dari tenaga k m a k (sapi
dan kerbu) maupun dari tenaga mesin (traktor). Di negara-negara
berkembang seperti Indonesia yang luas pemilikan tanahnya sempit,
pemanfaatan tenaga ternak lebih efisien dibandingkan dengan traktor. Hal
lain yang mendukung penggunaan tenaga ternak adalah modal yang
diperlukan untuk mendapatkan ternak tidak berlalu bear, pengetahuan
petani k i t . terhadap mesin masih kurang, dapat menghemat penggunaan
minyak bumi serta adanya integrasi antara ternak dengan usahatani yang
dilakukan. Kamaruddin dan h a n t o (1996) menyatakan bahwa sumber
tenaga keja untuk pertanian di Indonesia sampai tahun 2005 masih
didominasi oleh tenaga ternak
Sistem peternakan di Indonesia yang sebagian besar dilakukan oleh
petani kecil memberikan manfaat yang tidak kecil terhadap usahatani yang
dilakukan. Di satu pihak hasil ikutan dari usahatani merupakan sumber
potensial bagi penyediaan makanan ternak, sedangkan di lain pihak ternak
dapat membantu pelaksanaan dan pembiayaan usahatani sebagai sumber
tenaga kerja dan penghasil pupuk. htegrasi demikian merupakan potensi
sosial ekonomi yang mendukung kehadiran ternak sebagai tulang punggung
kekayaan nasional dalam menunjang usahatani.
Pengembangan pertanian seyogyanya diselenggarakan dengan tujuan
meningkatkan efisiensi usaha dalam suatu sistem yang telah berlaku dengan
mempertimbangkan
kendala-kendaia
yang
ada.
Temak
hendaknya
dimanfaatkan dengan caracara tertentu berdasarkan sifatnya masing-masing
sesuai dengan situasi dan kondisi lingkungannya, sehingga manfaatnya
menjadi lebih tepat guna dalam melayani kebutuhan manusia. Sehubungan
dengan ha1 itu, maka penggunaan kerbau sebagai sumber tenaga kerja dalam
usahatani seperti kebanyakan petani di negara berkembang adalah suatu ha1
yang sangat rasional.
Kerbau sebagai salah satu ternak keja mempunyai peranan yang
sangat penting sebagai sumber tenaga kerja,
Pemanfaatan jasa kerbau
sebagai sumber tenaga keja tidak hanya terbatas untuk pengolahan tanah,
tetapi memberikan peluang untuk dimanfaatkan sebagai sumber tenaga di
dalam pengembangan industri kecil di pedesaan.
Besarnya jurnlah hewan yang digunakan sebagai ternak keja dan
k e p e n t i n g a ~ y adalam pembangunan pertanian memaksa kita bersikap
untuk menggunakannya secara efisien dengan memberikannya makanan
yang cukup. Pemberian jurnlah energi yang cukup untuk penampilan dan
produksi yang optimum adalah penting untuk mengetahui penggunaan
energi ternak kej a pada kondisi dimana mereka bekerja. Informasi yang ada
untuk pendugaan kebutuhan energi ternak keja sangat terbatas dan
pendugaan sekarang yang terbaik untuk sapi dan kerbau adalah antara 1/25
kali hidup pokok (Pearson, 1988) sampai 1/80 kali hidup pokok (Lawrence,
1985). Penggunaan yang sesungguhnya adalah proporsional dengan tipe
pekejaan dan beban keja yang kedua-duanya tidak dapat dipisahkan.
Untuk estimasi kebutuhan energi harus diukur pada berbagai beban kerja
dan kebutuhan yang diprediksi sesuai pengeluaran kerja. Terbatasnya
informasi tentang kebutuhan nutrisi kerbau keja disebabkan karena
terbatasnya metode yang bisa dipakai untuk menentukan kebutuhan nutrisi
pada hewan-hewan hidup bebas seperti pada saat keja.
Pengukuran energi dari monitoring denyut jantung
dianggap
memuaskan untuk berbagai aplikasi lapangan pada manusia (Ceesay et al.,
1989), sedangkan Rometsch dan Becker (1993) mendapatkan denyut nadi
berkorelasi positif dengan beban keja.
Tujuan
Dari kenyataan tersebut di atas maka tujuan penelitian ini adalah
Menemukan suatu teknik lapang yang dapat dipakai untuk menentukan
kebutuhan gizi kerbau
pengukuran
mekani k,
kerja yang didasarkan kepada pengukurankeseimbangan
pakan
yang
disertai
dengan
pengukuran komposisi tubuh serta prediksi kebutuhan energi untuk kej a
dari pengukuran denyut jantung. Dari semua informasi yang didapat maka
akan ditentu kan:
I. Menemukan konstanta-konstanta baru yang dapat dipakai untuk
menghitung kebutuhan energi untuk kerja yang didasarkan atas
pengu kuran-pengu kuran mekanis dengan memperhitungkan proses
fisiologi yang mengiringi aktifitas kerja.
2. Memantapkan konsep penentuan kebutuhan energi untuk kerja
dalam bentuk formula yang menyatakan hubungan antara denyut
nadi dengan kebutuhan energi untuk kerja dengan memperhatikan
massa tubuh dan lama kerja.
3. Menentukan kebutuhan energi dan protein pada kerbau kerja pada
berbagai beban keja yang dapat dipakai sebagai dasar dalam
penentuan kebutuhan gizi ternak keja serta informasi dalam
penyusunan ransum ternak keja dari bahan-bahan lokal yang ada
sehingga memenuhi kebutuhan untuk berproduksi S a r a optimum.
4. Memperoleh informasi mengenai pengaruh keja terhadap nilai-nilai
fisiologis serta beberapa aspek nubisi.
Manfaat
Hasil penelitian ini diharapkan dapat dipakai sebagai dasar untuk
pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dalam bidang ternak keja,
terutama sekali pengembangan teknik-teknik pengukuran kebutuhan gizi
ternak keja. Di samping itu hasil penelitian ini dapat dipakai sebagai suatu
acuan di dalam penyusunan ransum ternak keja.
11. TINJAUAN PUSTAKA
Kerban sebagai Ternak Kerja
Kerbau merupakan ternak yang mempunyai peranan yang penting
dalam bidang pertanian. Di Indonesia pemeliharaan kerbau sebagian besar
ditujukan sebagai sumber tenaga keja untuk mengolah lahan pertanian,
sehingga perhatian terhadap pertumbuhan dan kualitas dagingnya kurang
tampak. Kerbau dapat dianggap sebagai suatu traktor hidup yang tidak
memerlukan banyak modal untuk dibeli serta tidak memerlukan bahan bakar
yang mahal. Keistimewaan lain dari kerbau adalah dapat bekerja pada lahan
yang sempit atau lereng yang agak curam. Di samping itu kerbau dapat
bekej a selama 10 tahun, bahkan ada yang umurnya mencapai 20 tahun, dan
selama masa tugasnya itu, ia tidak memerlukan penggantian suku cadang
seperti yang sering tejadi pada traktor dan alat mekanisasi yang lain.
Usahatani di negara-negara berkembang pada umumnya lebih banyak
menggunakan tenaga ternak dan tenaga manusia dari pada menggunakan
tenaga mesin, sementara di negara-negara maju lebih banyak menggunakan
tenaga mesin (Tabel 1).
Sebagian besar kerbau digunakan sebagai ternak kerja untuk mengolah
tanah dan menarik beban. Penggunaan kerbau sebagai ternak kerja pada
umumnya 3 - 5 jamlhari. Hardiyan (1989) menyatakan bahwa kerbau pada
umumnya digunakan pada dua musim tanam dimana untuk setiap musim
tanam dipekerjakan sekitar 25 - 30 hari, dengan waktu kerja pada pagi hari
pukul6.00 - 10.00 dan sore hari pukul15.00 - 18.00.
Tabel 1. Pencurahan Tenaga Kerja dalam Usaha Tani (dalam jutaan)
Sumber tenaga kerja
Negara
Luas
Manusia
Ternak
Mesin
1. Negara
berkem bang
479
125
26
250
52
104
22
2. Negara maju
644
44
7
63
11
537
82
Sumber: Ramaswamy (1985)
Kerbau mempunyai kemampuan yang terbatas, oleh karena itu beban
kerja yang diberikan perlu disesuaikan. Pada umumnya kekuatan kerbau
menarik beban berbanding lurus dengan massa tubuhnya. Menurut Goe
(1983) kekuatan tarik kerbau antara 10 -14% dari masa badannya pada
-
kecepatan 25 4 km/jam. Teleni dan Hogan (1989) mendapatkan bahwa sapi
dan kerbau dapat menarik beban yang beratnya 11%dari masa badamya
dengan kecepatan 2,s km/jam selama 3 jam. Di Thailand kerbau digunakan
untuk kerja selama 60 - 146 hariltahun atau rata-rata 122 hari, dengan waktu
kej a 5 jam setiap hari dan dapat mengerjakan lahan 0,02
- 0,06 hektar/jam.
Kerbau yang dipekerjakan selama 7 jam/hari dapat mengolah lahan 3,7
hektar selama 3 bulan atau rata-rata 1 hektar selama 24 hari kerja (Falvey,
1987).
Santosa et al. (1987) melaporkan bahwa kerbau yang dipekerjakan pada
pagi hari selama 1,5 - 3,5 jam/hari dalam satu musim tanam, akan dapat
mengerjakan sawah seluas 2,28 hektar, tetapi bila dipekerjakan pagi dan sore
hari selama 2,5 - 6 jam/ hari dapat mengerjakan sawah rata-rata 3,18 hektar.
Matthews dan Pullen (1977) menyatakan bahwa ada beberapa ha1 yang
dapat mempengaruhi kemampuan kerja kerbau, antara lain umur, temperatur
lingkungan, terik matahari, kelembaban serta tipe dan kekerasan tanah. Di
samping jenis ternak, jenis kelamin juga mempengaruhi kemampuan kerja.
Kerbau jantan pada umumnya lebih kuat dan lebih lincah dibandingkan
kerbau betina.
Teknik-teknik unhdc Mengukur Produksi Panas/Energi
Penggunaan energi biasanya dihitung dari pengukuran di dalam bilik
respirasi, yaitu dengan mengukur konsumsi oksigen dan produksi karbon
dioksida serta prociuk-produk akhir dari metabolisme seperti metan dan
nitrogen urin, dan menghitungnya dengan menggunakan rumus-rumus Weir
atau Brouwer (McLean dan Tobin, 1987). Sementara itu bilik respirasi hanya
dapat memberikan hasil yang berguna untuk ternak yang dikandangkan, cara
itu tidak dapat mencerrninkan kondisi lapangan dimana keadaan iklim dan
lingkungan sosial dapat memberi darnpak, karena hewan lebih banyak
melakukan kerja otot dalarn aktifitasnya. Untuk memperoleh nilai kebutuhan
energi dalam keadaan hidup bebas dalam kondisi tertentu seperti pada saat
kerja, diperlukan teknik-teknik yang memungkxnkan pengukuran tanpa
kekangan dalam keadaan hidup bebas.
Metode Faktorial
Lawrence (1985) mengembangkan teknik yang didasarkan atas
pengukuran-pengukuran mekanik untuk mengukur pengeluaran energi
untuk kerja. Teknik ini disebut metode faktorial. Teknik ini didasarkan atas
pengukuran energi untuk berjalan, energi untuk membawa beban dan energi
untuk menarik beban. Metode ini melibatkan pengukuran-pengukuran gaya
tarik, massa tubuh ternak, jarak berjalan dan sudut tarikan.
a. Energi untuk berjalan dihitung dengan:
dimana:
Ea: energi untuk berjalan (KJ)
W :massa tubuh ternak (kg)
L :jar& berjalan (krn)
a : 2,l joule
b. Energi untuk membawa beban dihitung dengan:
dimana:
Eb: energi untuk membawa beban (KJ)
F :beban0
a : susut tarikan
L :jarak (krn)
b :4,2 joule
c. Energi untuk menarik beban dihitung dengan:
Ec = (F cos a)L/c
....................................................................
3
diamana:
Ec: energi untuk menarik beban (KJ)
c : 0,35 yaitu efisiensi kerja mekanik
Total energi untuk kerja adalah:
Teknik Masker
Di Stuttgart, oleh Clar et el. (1992) dikembangkan teknik masker untuk
mengukur produksi panas pada hewan kerja. Teknik ini didasarkan atas
pengukuran gas-gas respirasi seperti mengukur konsumsi 02 dan produksi
COz dan
a.
Pengukuran
dilakukan dengan memakai masker yang
dipasang pada mulut ternak dan dihubungkan dengan sebuah gasmekr
untuk mengetahui volume gas ekspirasi. Sarnpel gas ekspirasi ditarnpung
dalam sebuah kantong yang selanjutnya siap dianalisis kandungan CH4 dan
COz dengan infrared-gus analyzer, sedangkan kadar 02 dianalisis dengan
pararnagnetik oxygen analyzer. Produksi panas ditentukan dengan menggunakan formula PP = 20,5
V02
(McLean, 1986). Pada teknik masker ini
pengukuran hanya memungkinkan dalam waktu yang singkat (3 menit) yang
selanjutnya dikalikan dengan lama aktifitas. Ini merupakan salah satu
kelemahan teknik itu, terutama sekali bila diinginkan pengukuran dalam
waktu yang lama.
Air Berat Berlabel Ganda
Nolet et RZ. (1992) melakukan percobaan untuk mengukur produksi
panas untuk aktifitas pada angsa dengan teknik perunutan dengan air yang
berlabel ganda (DLW). Teknik ini sebenarnya memberikan pendekatan yang
terbaik untuk menjawab masalah penggunaan energi dalam keadaan hidup
bebas seperti pada saat kerja. Teknik ini didasarkan atas observasi bahwa
pembaharuan oksigen air pada tubuh hewan Iebih besar dari hidrogen air.
Kedua unsur tersebut keluar tubuh sebagai air, tetapi oksigen juga keluar
sebagai CO2. Dengan merunut air tubuh dengan H2 dan 0 1 8 serta melakukan
observasi secara diferensial, dirnungkinkan mengukur produksi
C02. Metode
ini telah diketahui mempunyai akurasi yang sangat tinggi. Namun DLW
sangat mahal dan memerlukan alat analisis yang sangat canggih untuk isotop
stabil, oleh karena itu dalam aplikasi sangat sulit dilakukan, kecuali sebagai
rnetode untuk validasi.
Pengulcuran Denyut Nadi
Penentuan kebutuhan energi dari monitoring
denyut jantung
dianggap mernuaskan untuk berbagai aplikasi lapangan pada manusia. Di
masa lalu korelasi denyut jantung dengan penggunaan energi pada sapi dan
kerbau dianggap rendah (Richards dan Lawrence, 1984). Kajian di Stuttgart
dan Mali, denyut jantung dan pengeluaran energi berkorelasi tinggi (r=0,94)
(Rometsch dan Becker, 1993; Holmes et a]., 1976), namun estimasi yang lebih
tepat dari pengeluaran energi dalam kondisi lapangan perlu ditetapkan.
Ceesay et nl. (1989) melakukan penelitian dengan membandingkan
pengu kuran prod u ksi panas dengan tekni k pengukuran denyu t nadi dengan
produksi panas yang diukur dengan kalorimetri. Didapatkan bahwa kedua
teknik ini mempunyai korelasi yang cukup tinggi (R2=0,88,
n = 20).
Pengukuran Keseimbangan Pakan dan Komposisi Tubuh
Metode lain yang bisa dikembangkan untuk menentukan produksi
panas pada hewan yang hidup bebas adalah dengan melakukan pengukuran
perubahan komposisi tubuh. Dalam metode ini disertai dengan melakukan
pengukuran energi metabolis (ME) dengan percobaan neraca energi. Pada
hewan kecil prosedur yang bisa dikerjakan adalah dengan mengorbankan
contoh jaringan-jaringan yang representatif dari hewan pada permulaan
pemobaan untuk menentukan kadar lernak, protein dan energi tubuh. Segera
setelah itu percobaan makanan dilakukan. Pada akhir perlakuan hewan
dipotong dan jaringan tubuhnya dianalisa protein lemak dan energinya
untuk mengetahui perubahan zat-zat tersebut selama pemobaan. Produksi
panas dapat dihitung dengan mengurangi ME dengan perubahan energi
tubu h.
Pada hewan besar masalahnya adalah kesulitan untuk mendapatkan
contoh jaringan yang representatif di samping pemotongan pada hewan besar
menuntut biaya yang cukup mahal. Masalah ini akan dapat diatasi bila kadar
protein, lemak dan energi jaringan dapat ditentukan dengan metode tanpa
merusak tubuh hewan (kaedah non-invasif).
Rule et al. (1986) telah mengembangkan teknik penentuan komposisi
tubuh hewan dengan mengukur kadar air tubuh dengan ruang distribusi
Namun formula yang dikembangkan oleh Rule untuk sapi perah
urea.
memberikan hasil yang kurang memuaskan pada beberapa percobaan di
Indonesia jika diterapkan pada ternak kambing dan domba (Sastradipradja et
al., 1995). Di samping metode itu, telah banyak pula dikembangkan metodemetode pengukuran komposisi tubuh seperti pelarutan isotop, Total Body
electrical Conductivity (TOBEC), Bioelectrical Impedance Analysis (BIA) serta
Skinfold Thickness (Power and Howley, 1991). Namun teknik-teknik tersebut
relati f mahal dan memerlukan peralatan yang harus distandarisasi terlebih
dahulu.
Kleiber (1961) mengulas teknik pengukuran lemak dan protein tubuh
yang didasarkan atas pengukuran berat jenis tubuh. Hal ini didasarkan pada
suatu kenyataan bahwa tubuh terdiri dari lemak dan bagian bukan lemak
(lean). Lemak mempunyai masa jenis yang lebih kecil dari bagian bukan
lemak (lean). Bila masa jenis tubuh diketahui maka berat lemak dapat
dihitung. Pengukuran masa jenis tubuh dilakukan dengan prinsip Hukum
Archimedes yai tu dengan menimbang berat ternak dan mengukur volume
tubuh hewan. Volume tubuh hewan dapat diukur dengan menimbang ternak
di dalam air atau dengan memasukan ternak ke dalam air kemudian diukur
perubahan permukaan air atau jumaiah air yang keluar dari bak tersebut.
Komposisi tubuh ternak dipengaruhi oleh jenis ternak, umur dan
makanan yang dimakan. Secara umum komposisi tubuh hewan dewasa
adalah 59% air, 16% protein, 20% lemak, 4% abu dan kurang dari 1%
karbohidrat (Tillman et al., 1986). Komponen yang paling banyak berubah
dari komposisi tersebut adalah air dan lemak. Kedua komponen tersebut
sangat dipengaruhi oleh umur dan makanan yang dimakan. Kadar air
cenderung mengalami penurunan dengan meningkatnya umur, tetapi kadar
lemak akan meningkat dengan meningkatnya umur hewan. Jadi ada suatu
hubungan negatif antara air dan lemak. Karkas sapi jantan yang diketahui
mengandung 20% lemak, kandungan airnya 60%, sedangkan sapi jantan yang
gemuk yang mengandung 40% lemak airnya hanya 42% (Tillman et al. 1986).
Kadar protein tubuh relatif tetap pada berbagai umur. Kadar protein sangat
dipengaruhi oleh jenis hewan
Kebutuhan Energi untuk Kej a .
Kebutuhan energi untuk ternak kej a dipengaruhi oleh intensitas dan
lama keja, kondisi lingkungan dan jenis pekejaan serta masa badan ternak
tersebut (Bamualim dan Kartiarso, 1985). Beberapa hasil penelitian juga
menunjukkan bahwa energi total yang digunakan oleh ternak untuk bekej a
dipengaruhi oleh beban keja. Pada umumnya beban kej a diklasifikasikan
dalam tiga kelas yaitu keja ringan, medium dan berat. Oleh karena itu
perhitungan energi sebaiknya didasarkan pada intensitas kej a (persentase
beban keja terhadap masa badan ternak) dan produksi tenaga yang
dihasilkan (Goe dan McDowell, 1980).
Besaran yang biasa digunakan untuk menentukan kebutuhan energi
untuk kej a adalah dengan menyatakan berapa kali kebutuhan energi untuk
keja dibandingkan dengan
kebutuhan energi istirahat. Leng (1985)
menyatakan bahwa kebutuhan energi untuk ternak yang bekej a
ringan
(bejalan tanpa beban 6 jam/hari) adalah 1,5 kali kebutuhan energi untuk
istirahat dan meningkat sampai 2 kali kebutuhan energi untuk istirahat untuk
ternak yang bekej a berat (membajak 6 jam/hari). Di lain pihak Goe dan
McDowell (1980) menyatakan bahwa kebutuhan energi untuk keja pada
kerbau sebesar 2/7 kali kebutuhan energi untuk hid up pokok, sedangkan hasil
penelitian Lawrence (1985) mendapatkan bahwa sapi memerlukan 1/67 kali
kebutuhan energi istirahat
Pengarub Kerja terhadap Nilai-nilai Fisiologis
Komarudin et al. (1991)
meneliti pengaruh beban kerja terhadap
denyut jantung, laju pernapasan, temperatur rektal dan temperatur kulit pada
sapi Bali, sapi Ongole dan sapi Madura. Dari hasil penelitiannya didapatkan
bahwa ketiga sapi yang diberikan beban kerja 11,8% dari massa tubuhnya
mempunyai denyut jantung berturut-turut 60; 56 dan 58 kali permenit
sedangkan laju respirasinya 66; 39 dan 50 kali permenit Tidak ada perbeciaan
temperatur kulit dan temperatur rektal dari ketiga sapi tersebut
Pengaruh radiasi matahari terhadap keadaan fisiologis sapi Bali,
Ongole dan Madura diteliti oleh Kamarudin dan Teleni (1991). Radiasi
matahari akan meningkatkan frekuensi denyut jantung, laju respirasi dan
temperatur kulit, tetapi tidak berpengaruh terhadap temperatur rektal.
Teleni et al. (1991) melaporkan bahwa penggunaan tern& untuk keja
akan mempengaruhi metabolit-metahlit
di dalam darah (Tabel 2).
Peningkatan packed cell volume (PCV) selama bekerja disebabkan karena
adanya peningkatan pembuangan metahlit-metabolit dari tubuh, sedangkan
peningkatan asam laktat disebabkan karena jalur glikolisis merupakan tapak
jalan yang penting dalam penggunaan glukosa rnenjadi energi.
Pemberian makanan yang cukup, baik dari segi kuantitas maupun
kualitas sangat penting untuk ternak kerja. Hal ini disebabkan karena tenaga
yang dihasilkan untuk kerja tidak lain berasal dari makanannya. Pemberian
makanan yang kurang akan menyebabkan gangguan-gangguan pada ternak
itu sendiri. Mengingat masih lebih banyaknya penggunaan ternak betina
sebagai tenaga kerja, maka sangat perlu diperhatikan bahwa beban kej a yang
diberikan tidak melampaui kemampuan ternak tersebut, serta makanan yang
diberikan mencukupi untuk keperluan produksi dan reproduksi.
Tabel 2. Rata-rata konsentrasi metabolit di dalam darah sebelum dan
sesudah kerja.
Variabel
-
-
Sebelum kerja
-
- -
Kerja
Recovery
-
1. Asam lemak bebas (mM)
0,806
1,227
0,925
2. Glukosa (mM)
3,229
3,600
3,202
3. Asam laktat (mM)
0,844
1,121
1,048
4. Urea (mM)
1,607
1,777
2,022
5. PCV (%)
---
25
---
- -
Sumber: Teleni et al. (1991).
27
23
Konsumsi pakan kerbau yang masanya 300 - 350 kg akan meningkat
dari 5,26 kg menjadi 6,26 kg DM/hari bila beban kerjanya ditingkatkan dari
tan pa beban menjadi bekerja dengan beban 50 kg yang dipekerjakan selama
14 hari, namun tidak ada perbedaan kenaikan masa badan dari kedua kerbau
tersebut (Bakrie et al., 1989). Di lain pihak Borton (1987) menyatakan bahwa
tidak ada perbedaan konsumsi pakan dari sapi yang dipekejakan 2 jam/hari
dengan yang dipekerjakan 3 jam/hari.
Hal ini sejalan dengan pendapat
Bamualim (1987) yang menyatakan bahwa tidak ada perbedaan konsumsi
pakan antara kerbau yang menarik beban 80 kg selama 2 jam/hari dengan
kerbau yang tidak dipekejakan, namun kenaikan masa badannya jauh lebih
tinggi pada kerbau yang tidak dipekejakan. Ternak yang frekuensi
bekejanya Iebih berat mengkonsumsi pakan lebih banyak dibandingkan
dengan ternak yang frekuensi bekejanya lebih ringan. Namun pertambahan
masa badan/hari tidak menunjukkan perbedaan
(Usri, 1988). Hal ini
menunjukkan bahwa peningkatan konsumsi pakan pada ternak yang bekej a
Iebih berat tidak dipergunakan untuk pertumbuhan tetapi digunakan untuk
memenuhi kebutuhan energi untu k keja.
Pieterson dan Teleni (1991) mendapatkan bahwa kerbau yang
dipekejakan dengan menarik beban 33 kg (11% dari massa tubuhnya) dan
bejalan dengan kecepatan 2,5 km/jam konsumsi pakannya akan lebih rendah
dari kerbau yang tidak dipekejakan, bila diberikan makanan yang
berkualitas jelek (jerami padi).
Metabolisme Karbohidrat Lemak dan Protein.
Pada ternak ruminansia karbohidrat makanan dirubah menjadi asam
asetat, propionat dan butirat Asam propionat diserap dari rumen ke sirkulasi
darah dan dibawa ke hati membentuk glukosa. Asam butirat dirubah menjadi
P-hidroksibutirat kemudian bersama asam asetat dipakai oleh jaringan
sebagai sumber energi dan sintesa lemak.
Glukosa mengalami katabolisme melalui dua jalur jaitu jalur glikolitik
dan siklus asam sitrat. Jalur glikolitik tejadi dalam sitoplasma dimana
glukosa mengalami degradasi menjadi asam piruvat (Gambar 1).
Meskipun glikolisis dapat berlangsung dengan atau tanpa oksigen,
hasil energi untuk reaksi seluler lebih tinggi dalam keadaan aerobik Dua rnol
ATP dihasilkan dari tiap gula triose dalam reaksi dari l,3-difosfogliserat
menjadi 3-fosfogliserat dan dari fosfoenolpiruvat menjadi piruvat, sehingga
jumlahnya 4 mol ATP. Namun dua rnol ATP terpakai sehingga hasil netto
fosforilasi tingkat substrat adalah dua mol ATP. Biia kadar oksigen tinggi,
NADH yang disintesa dapat mengalami oksidasi melalui sistem transport
elektron dalam mitokondria. Fosforilasi oksidatif ini akan menghasilkan 6
rnol ATP, sehingga jalur glikolisis menghasilkan 8 rnol ATP.
Glukose darah
.
=
Glukose-6-fosfat
Fruktose- 1.6-difosfat
Triose fosfat
Fosfoenol-piruvat
-
Gliserd
Badan keton
a s p a r t a t e Oksaloasetat
Asam propionat
Gambar 1. Skema glikolisis dan siklus asam sitrat
(Harper, et al., 1979).
21
Hasil akhir jalur glikolitik berupa asam piruvat dalam keadaan aerobik
dioksidasi
menghasilkan energi, COz dan Hz0 melalui jalur siklus asam
sitrat. Oksidasi satu rnol asam piruvat menghasilkan 15 rnol ATP, sehingga
produksi netto dari oksidasi satu rnol glukosa adalah 38 ATP (Harper et RI.,
1979) dengan perincian:
Satu rnol glukosa ->
2 rnol piruvat = 8 ATP.
Dua rnol piruvat ->
C02 + Hz0
Total
=
30 ATP.
=
38 ATP.
Simpanan lemak dalam tubuh merupakan sumber energi utama bagi
tubuh. Depo lemak berupa trigliserida akan dihidrolisa menjadi gliserol dan
asam lemak bebas. Gliserol dapat dirubah menjadi glukosa melalui proses
glukoneogenesis Glu kosa yang di hasilkan masu k siklus gli kolisis dan siklus
asam sitrat untuk menghasilkan energi. Satu rnol gliserol akan menghasilkan
21 rnol ATP dengan perician:
2 mol gliserol ->
fosfat.
2 mol dehidro aseton
=
4ATP
=
38 ATP
=
42 ATP
2 rnol dehidroaseton fosfat -> 1 mol glukosa
1 mol glukosa ->
COz + HzO
2 mol gliserol
Tiga asam lemak yang dibebaskan dari hidrolisa trigliserida akan
didegradasi menghasilkan energi, C02 dan H a . Oksidasi yang tejadi pada
asam-asam lemak berantai panjang adalah suatu reaksi bertahap yang
meliputi pemindahan dua atom karbon dari ujung cincin asam lemak alifatik
yang dikenal dengan nama reaksi beta oksidasi. Hasil dari beta oksidasi
adalah molekul-molekul asetil yang dapat masuk ke dalam siklus asam sitrat
untu k menghasilkan energi.
Sistin
Sis t ein
Hidroksiprolin
Melionin
hsetil Co A
Tirosin
Lisin
Leusin
[ ~ s a ma s p a r t a l p Oksaloasetat
4
b1-
Fenilalanin
Tirosin
Ketoglutarat
I
Furnaia;
Suksinil Co A
d"
Valin
Garnbar 2. Jalur oksidasi dari asam amino
(Harper et nl., 1979).
Asam glulamat
Histidin
Asam amino dapat pula dioksidasi untuk menghasilkan energi,
terutama pada saat persediaan glukosa dan lemak yang terbatas. Keadaan ini
biasanya terjadi pada objek-objek yang bekej a keras dalam waktu yang lama.
Tahap pertama dari degradasi asam amino adalah deaminasi, dimana gugus
amino dipindahkan sehingga menghasilkan gugus alfa-keto. Gugus alfa-keto
akan masuk dalam siklus asam sitrat menghasilkan energi (Gambar 2),
sedangkan amonia yang dihasilkan dibawa ke hati untuk diubah menjadi
urea yang kemudian dikeluarkan melalui urine.
111. BAHAN DAN METODE
Ternak
Empat ekor kerbau betina yang massanya 280 - 380 kg. Kerbaukerbau ini terlebih dahulu dilatih untuk menarik beban selama 3 jam/hari
selama 2
-
3 bulan. Latihan juga dilakukan untuk membiasakan kerbau
menggunakan alat-alat yang dipakai. Ternak-ternak yang telah terlatih ini,
kemudian dinilai kesegaran tubuhnya untuk mengetahui kesiapannya
dengan melakukan pengukuran kadar Hb, sel darah merah (RBC), PCV,
leukosit dan pH (Tabel 3).
Tabel 3. Kadar Hb, RBC, PCV, Leukosit dan pH darah kerbau yang
telah terlatih.
pH
(%)
Leu kosit
(PI-1)
6.7 x 106
42
11.3 x 1 W
7,41
14,7
5,5 x 106
47
8,5 x103
7,43
3
13,4
6,2 x 106
34
8,6 x 103
7,42
4
15,l
5,7 x 106
35
12,2 x 103
736
Hb
(g/dl)
RBC
(PI-')
PCV
I
18,8
2
No
Melihat data tersebut diatas nampak bahwa kondisi kerbau yang
dipakai penelitian adalah sudah siap untuk keja.
Pakan dan Air Minum.
Makanan yang diberikan selama penelitian adalah rumput raja (King
g m s / Penisetiitrr prtrpureliirr x Petiisetuitr h'poides) umur 45
-
55 hari dalam
bentuk segar yang ditanam pada lokasi yang sama sehingga komposisi zat
makanan rumput konstan. Semua kerbau mendapatkan makanan yang sama
yang diberikan secara d-libitrrirr. Air minum diambil dari air sumur yang
diberikan 2 kali sehari secara d-libititnr .
Kandang
Jenis kandang yang digunakan adalah kandang individu yang rnasingmasing dilengkapi dengan tempat makanan dan air minum. Kandang juga
dilengkapi dengan tempat penampungan kotoran d an urin (Gambar 3).
Alat-alat
Peralatan yang digunakan untuk menunjang penelitian ini adalah
sledge (gerobak tanpa roda) yaitu sebagai alat beban tarik yang dilengkapi
dengan timbangan (merk shelter) untuk mengukur besarnya beban (Gambar
4), alat mengukur jarak, "Polar Sport Tester" buatan Finlandia yaitu alat
untuk mengukur denyut jantung secara kontinyu. Alat ini telah dilengkapi
dengan sabuk elektrode yang sesuai untuk kerbau yang dibuat sendiri serta
amplifier operasional, kolam (bak) untuk mengukur volume tubuh hewan,
stop watch serta personal computer.
Keterangan:
a. Tempat pakan
b. Tempat a i r minum
c. Lantai kandang
d . F l a s t i k penarnpung u r i n
e . Penampungan u r i n
Gambar 3. Konstruksi kandang penelitian
Tempat penelitian
Penelitian lapangan dilaksana