Peningkatan Unsur Hara Makro Pada Manur Sapi Dengan Penambahan Cacing Tanah Lumbricus Rubellus dan Effective Microorganism-4
PENINGKATAN UNSUR HARA MAKRO PADA MANUR SAPI
DENGAN PENAMBAHAN CACING TANAH Lumbricus
rubellus DAN EFFECTIVE MICROORGANISM-4
ARDYANSYAH
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
ABSTRAK
ARDYANSYAH, Peningkatan Unsur Hara Makro pada Manur Sapi dengan Penambahan
Cacing Tanah Lumbricus rubellus dan Effective Microorganism-4. Dibimbing oleh
DONDIN SAJUTHI dan HENDRA ADIJUWANA.
Manur sapi adalah kotoran sapi yang nilai ekonominya dapat ditingkatkan menjadi
produk yang bermanfaat, misalnya pupuk organik. Unsur hara makro dan mikro manur
sapi dapat ditingkatkan melalui pengomposan dengan aktivator komersial effective
microorganism-4 (EM4) dan dengan pertumbuhan media cacing tanah (L. rubellus) yang
disebut vermicompost. Penelitian ini membandingkan unsur hara makro manur sapi dari
dua lokasi peternakan di Bogor dengan perlakuan EM4 dan cacing tanah. Unsur-unsur
hara makro yang dianalisis pada penelitian ini adalah nitrogen, karbon organik, kalium,
kalsium, fosforus, sulfur, dan magnesium. Unsur-unsur hara tersebut dianalisis dengan
metode spektroskopi serapan atom, gravimetrik, dan Kjeldahl. Perlakuan manur sapi
dengan EM4 dan cacing tanah L. rubellus dari kedua lokasi peternakan berhasil
meningkatkan unsur hara makro N, C/N, P, K, Ca dan Mg, kecuali C-organik. Unsur hara
S meningkat pada perlakuan EM4, tetapi tidak pada perlakuan dengan cacing tanah.
ABSTRACT
ARDYANSYAH. Enhancement of Macro Nutrient in Cow’s manure with An Addition of
Earthworm Lumbricus rubellus and Effective Microorganism-4. Under the direction of
DONDIN SAJUTHI and HENDRA ADIJUWANA.
Cow’s manure is cow feces which economic value can be increased to be a
functional product, e.g. organic fertilizer. Macro and micro nutrient of cow’s manure can
be increased through composting with commercial activator of effective microorganism-4
(EM4) and with media growth of earthworm (L. rubellus) called vermicompost. This
research’s objective was to compare macro nutrient of cow’s manure from two farms in
Bogor with treatment of EM4 and earthworm. Macro nutrients which were analyzed in
this study were nitrogen, organic carbon, potassium, calcium, phosphorus, sulfur, and
magnesium. Those nutrients were analyzed with atomic absorption spectroscopy,
gravimetric, and Kjeldahl method. The treatment of cow’s manure with EM4 and
earthworm L. rubellus from two farms successfully enhanced macro nutrient N, C/N, P,
K, Ca and Mg, except C-organic. Macro nutrient S enhanced with treatment of EM4, but
did not enhance with treatment of earthworm.
PENINGKATAN UNSUR HARA MAKRO PADA MANUR SAPI
DENGAN PENAMBAHAN CACING TANAH Lumbricus
rubellus DAN EFFECTIVE MICROORGANISM-4
ARDYANSYAH
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Kimia
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
Judul
: Peningkatan Unsur Hara Makro Pada Manur Sapi Dengan Penambahan
Cacing Tanah Lumbricus rubellus dan Effective Microorganism-4
Nama
: Ardyansyah
NIM
: G44201045
Menyetujui:
Pembimbing I,
Pembimbing II,
Prof. drh. Dondin Sajuthi, MST, Ph.D
NIP 130 536 684
Ir. Hendra Adijuwana, MST
NIP 130 321 037
Mengetahui:
Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Pertanian Bogor
Prof. Dr. Ir. Yonny Koesmaryono, MS
NIP 131 473 999
Tanggal lulus :
PRAKATA
Alhamdulillah, puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala
karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul penelitian ini adalah
Peningkatan Unsur Hara Makro pada Manur Sapi dengan Penambahan Cacing Tanah L
rubellus dan Effective Microorganism-4.
Dalam penyusunan karya ilmiah ini penulis banyak mendapatkan bantuan,
bimbingan, dan arahan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima
kasih kepada Prof. drh. Dondin Sajuthi, MST, Ph.D dan Ir. Hendra Adijuwana, MST
yang telah memberikan bimbingan dan arahan dalam penyusunan karya ilmiah ini.
Penulis juga banyak mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada dr. Irma
H. Suparto, M.S. yang telah memberikan bimbingan, saran, nasehat kepada penulis.
Ungkapan terima kasih juga kepada keluarga terdekat, Ayah, Ibu, Opung, Om dan tante,
serta adikku Arny atas segala dukungan. Penghargaan penulis sampaikan kepada staf
Pusat Studi Satwa Primata, mbak Ayu, mbak Rini, dan teman- teman di Pusat Peternakan
Cacing Cibinong, Mas Henry, Mas Pri, Budi. Selain itu, ucapan terima kasih kepada
Reza, Ifyal, Steven, Kadut, Novi, Farid, dan Jayus atas bantuannya selama ini.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Januari 2007
Ardyansyah
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandar Pasir Mandoge, Sumatera Utara pada tanggal 16
Februari 1983 sebagai anak pertama dari tiga bersaudara, putra dari pasangan Sujarno A
dan Rosminah.
Pada tahun 2001 penulis lulus dari SMU Negeri 7 Bogor dan memperoleh
kesempatan melanjutkan studi di Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk
IPB. Pada tahun 2005 penulis melaksanakan praktik lapangan di Balai Penelitian
Teknologi Karet, Bogor.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ......................................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................................... vii
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................................. viii
PENDAHULUAN .........................................................................................................
1
TINJAUAN PUSTAKA
Cacing Tanah Lumbricus rubellus ......................................................................
Pupuk Kandang ....................................................................................................
Manur Sapi ..........................................................................................................
Nitrogen ................................................................................................................
Fosforus ................................................................................................................
Kalium...................................................................................................................
Kalsium, Sulfur dan Magnesium ..........................................................................
Effective Microorganism-4 ..................................................................................
Spektroskopi Serapan Atom ................................................................................
1
2
2
2
2
3
3
3
4
BAHAN DAN METODE
Alat dan Bahan ....................................................................................................
Metode Penelitian ................................................................................................
4
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Derajat keasaman (pH) .........................................................................................
Kadar Air .............................................................................................................
Kadar Nitrogen ....................................................................................................
Kadar C-organik ...................................................................................................
Nisbah C/N ..........................................................................................................
Kadar Fosforus dan Kalium .................................................................................
Kadar Kalsium, Magnesium, dan Sulfur ..............................................................
6
6
7
7
7
8
9
SIMPULAN DAN SARAN ........................................................................................... 10
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................... 10
LAMPIRAN .................................................................................................................. 12
DAFTAR TABEL
Halaman
1 Nilai rerata untuk penetapan pH ...............................................................................
6
2 Nilai rerata untuk penetapan kadar air ......................................................................
6
3 Nilai rerata untuk penetapan kadar nitrogen .............................................................
7
4 Nilai rerata untuk penetapan kadar C-organik .........................................................
8
5 Nilai rerata untuk penetapan nisbah C/N ..................................................................
8
6 Nilai rerata untuk penetapan kadar fosforus ............................................................
8
7 Nilai rerata untuk penetapan kadar kalium ..............................................................
9
8 Nilai rerata untuk penetapan kadar kalsium .............................................................
9
9 Nilai rerata untuk penetapan kadar magnesium .......................................................
9
10 Nilai rerata untuk penetapan kadar sulfur ................................................................. 10
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Hubungan antara konsentrasi dan serapan pada penetapan kalium ......................... 23
2 Hubungan antara konsentrasi dan serapan pada penetapan sulfur ............................ 24
3 Hubungan antara konsentrasi dan serapan pada penetapan fosforus ....................... 25
4 Hubungan antara konsentrasi dan serapan pada penetapan magnesium .................. 26
5 Hubungan antara konsentrasi dan serapan pada penetapan kalsium ........................ 27
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1 Diagram alir metode penelitian ................................................................................ 13
2 Diagram alir penetapan C-organik .......................................................................... 14
3 Diagram alir penetapan nitrogen .............................................................................. 15
4 Diagram alir destruksi basah .................................................................................... 16
5 Diagram alir penetapan kalsium .............................................................................. 16
6 Diagram alir penetapan fosforus ............................................................................... 17
7 Diagram alir penetapan kalsium dan magnesium .................................................... 17
8 Diagram alir penetapan sulfur .................................................................................. 18
9 Pereaksi kimia .......................................................................................................... 18
10 Standar kualitas kompos assosiasi bark kompos Jepang ......................................... 19
11 Standar nilai hasil analisis tanah (Puslit tanah) ........................................................ 19
12 Data penetapan pH ................................................................................................... 19
13 Data penetapan kadar air .......................................................................................... 20
14 Data penetapan C-Organik ....................................................................................... 21
15 Data penetapan kadar nitrogen ................................................................................. 22
16 Data penetapan nisbah C/N ...................................................................................... 22
17 Data konsentrasi larutan standar pada penentuan kalium dengan AAS ................... 23
18 Data konsentrasi larutan standar pada penentuan sulfur dengan AAS .................... 24
19 Data konsentrasi larutan standar pada penentuan fosforus dengan AAS ................. 25
20 Data konsentrasi larutan standar pada penentuan magnesium dengan AAS ........... 26
21 Data konsentrasi larutan standar pada penentuan kalsium dengan AAS ................. 27
PENDAHULUAN
Kebutuhan
pupuk
organik
mulai
meningkat karena tanah pertanian banyak
tercemar bahan kimia. Penggunaan pupuk
organik yang bebas dari bahan kimia sangat
diperlukan mengingat tuntutan yang tinggi
dari masyarakat akan produksi pertanian yang
bebas residu bahan-bahan yang berbahaya.
Pupuk organik juga berperan dalam
meningkatkan mutu tanah pertanian melalui
perbaikan struktur tanah dan kapasitas
penahanan air dalam daerah perakaran dan
mengikat nutrien utama lainnya, yaitu
nitrogen dan fosforus sehingga mutu produksi
pertanian akan meningkat pula.
Salah satu cara menghasilkan pupuk
organik ini dengan pengolahan oleh cacing
tanah. Cacing tanah yang paling sering
digunakan adalah Lumbricus rubellus karena
reproduksinya yang tinggi dan ketahanannya
terhadap lingkungan baru. Kandungan hara
serta komponen kimiawi hasil metabolisme
cacing tanah dapat menjadi pemasok unsur
hara tanaman. Cacing tanah dapat hidup
dalam media pertumbuhan dari kotoran sapi
dalam jangka waktu tertentu dengan keadaan
terlindung dari matahari dan hujan.
Selanjutnya, media cacing tersebut akan
berubah bentuk dan dapat digunakan sebagai
pupuk organik. Produk ini dikenal sebagai
vermicompost (kascing). Oleh karena itu,
kasting banyak mengandung unsur-unsur hara
baik makro maupun mikro serta hormon
pertumbuhan, seperti auksin, sitokinin, dan
giberelin (Lavelle et al. 1999). Penelitian
mengenai kandungan unsur hara makro dan
mikro kasting telah dilakukan oleh Morarka
(2006); hasilnya lebih tinggi rata-rata 2%
dibandingkan dengan pupuk kandang manur
sapi biasa.
Cara lain untuk pembuatan pupuk organik
dari kotoran sapi (manur) dilakukan dengan
pengomposan atau perombakan bahan organik
pada kondisi lingkungan yang lembab oleh
sejumlah mikroba atau organisme pengurai.
Mikroorganisme yang banyak digunakan
dalam pembuatan pupuk organik adalah
mikroba yang mampu menguraikan limbah
organik hingga menjadi kompos. Penambahan
aktivator seperti produk komersial effective
microorganism-4 (EM4) merupakan terobosan
dalam pembuatan pupuk. Aktivator ini diduga
dapat mengaktifkan pengomposan, menekan
patogen tanah, menyerap logam berat, dan
menambah ketersediaan unsur hara.
Penelitian ini bertujuan membandingkan
unsur hara pada manur sapi tanpa perlakukan
dengan manur sapi yang diperlakukan dengan
EM4 dan cacing tanah. Manur sapi yang
digunakan berasal dari dua lokasi peternakan
di Bogor. Unsur hara yang dianalisis antara
lain: karbon organik (C), nitrogen (N),
fosforus (P) kalium (K), kalsium (Ca),
magnesium (Mg), sulfur (S), dan nisbah C/N.
Selain itu, kadar air dan pH juga dianalisis
pada penelitian ini.
TINJAUAN PUSTAKA
Cacing Tanah (Lumbricus rubellus)
Dua spesies yang terkenal dari cacing
tanah di daerah bagian Virginia adalah
Nightcrawler (L. terristis) dan cacing tanah
merah (L. rubellus). Cacing-cacing tanah ini
untuk pertama kali dikenalkan beberapa tahun
yang lalu yang berasal dari Eropa. Di
Indonesia, cacing L. rubellus sering disebut
juga dengan nama cacing Jayagiri (Rukmana
1999). Cacing ini mampu menghasilkan
kompos, berkembang biak pada media yang
rendah nutrisi, dan daya reproduksinya tinggi
(106 kokon/tahun).
Cacing tanah hidup di tanah yang lembab
dan kaya zat organik seperti di bawah pohon
atau tumpukan bahan organik. Pada musim
hujan, cacing tanah hidup di dekat permukaan
tanah. Pada kondisi sangat kering, cacing
tanah hidup dalam tanah, menyelubungi diri
dengan bahan berlendir, dan mengalami
dorman. Habitat alami cacing tanah adalah
tanah dengan suhu 15 ºC hingga 25 ºC,
kelembaban 15% hingga 50%, dan pH netral
(7.2) (Rukmana 1999).
Cacing tanah L. rubellus mempunyai peran
yang penting bagi umat manusia. Selain
digunakan sebagai obat-obatan, cacing ini
juga berperan dekomposer dan dapat
membantu pengolahan tanah dan taman.
Sebagai dekomposer, cacing tanah dapat
menguraikan dan merombak benda-benda
yang sudah lapuk menjadi tanah. Sementara
itu, di dalam pertamanan, cacing tanah dapat
membantu membawa udara ke dalam tanah,
mencampur mineral-mineral tanah, dan dapat
membantu air hujan masuk ke dalam tanah.
Cacing tanah memiliki kandungan kimia
yang baik untuk dimanfaatkan manusia. Kadar
protein cacing tanah sangat tinggi, yaitu 58%
sampai 78% dari bobot keringnya. Selain itu,
cacing tanah rendah lemak, yaitu hanya 3%
hingga 10% dari bobot keringnya. Protein
yang terkandung dalam cacing tanah
mengandung asam amino esensial.
PENINGKATAN UNSUR HARA MAKRO PADA MANUR SAPI
DENGAN PENAMBAHAN CACING TANAH Lumbricus
rubellus DAN EFFECTIVE MICROORGANISM-4
ARDYANSYAH
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
ABSTRAK
ARDYANSYAH, Peningkatan Unsur Hara Makro pada Manur Sapi dengan Penambahan
Cacing Tanah Lumbricus rubellus dan Effective Microorganism-4. Dibimbing oleh
DONDIN SAJUTHI dan HENDRA ADIJUWANA.
Manur sapi adalah kotoran sapi yang nilai ekonominya dapat ditingkatkan menjadi
produk yang bermanfaat, misalnya pupuk organik. Unsur hara makro dan mikro manur
sapi dapat ditingkatkan melalui pengomposan dengan aktivator komersial effective
microorganism-4 (EM4) dan dengan pertumbuhan media cacing tanah (L. rubellus) yang
disebut vermicompost. Penelitian ini membandingkan unsur hara makro manur sapi dari
dua lokasi peternakan di Bogor dengan perlakuan EM4 dan cacing tanah. Unsur-unsur
hara makro yang dianalisis pada penelitian ini adalah nitrogen, karbon organik, kalium,
kalsium, fosforus, sulfur, dan magnesium. Unsur-unsur hara tersebut dianalisis dengan
metode spektroskopi serapan atom, gravimetrik, dan Kjeldahl. Perlakuan manur sapi
dengan EM4 dan cacing tanah L. rubellus dari kedua lokasi peternakan berhasil
meningkatkan unsur hara makro N, C/N, P, K, Ca dan Mg, kecuali C-organik. Unsur hara
S meningkat pada perlakuan EM4, tetapi tidak pada perlakuan dengan cacing tanah.
ABSTRACT
ARDYANSYAH. Enhancement of Macro Nutrient in Cow’s manure with An Addition of
Earthworm Lumbricus rubellus and Effective Microorganism-4. Under the direction of
DONDIN SAJUTHI and HENDRA ADIJUWANA.
Cow’s manure is cow feces which economic value can be increased to be a
functional product, e.g. organic fertilizer. Macro and micro nutrient of cow’s manure can
be increased through composting with commercial activator of effective microorganism-4
(EM4) and with media growth of earthworm (L. rubellus) called vermicompost. This
research’s objective was to compare macro nutrient of cow’s manure from two farms in
Bogor with treatment of EM4 and earthworm. Macro nutrients which were analyzed in
this study were nitrogen, organic carbon, potassium, calcium, phosphorus, sulfur, and
magnesium. Those nutrients were analyzed with atomic absorption spectroscopy,
gravimetric, and Kjeldahl method. The treatment of cow’s manure with EM4 and
earthworm L. rubellus from two farms successfully enhanced macro nutrient N, C/N, P,
K, Ca and Mg, except C-organic. Macro nutrient S enhanced with treatment of EM4, but
did not enhance with treatment of earthworm.
PENINGKATAN UNSUR HARA MAKRO PADA MANUR SAPI
DENGAN PENAMBAHAN CACING TANAH Lumbricus
rubellus DAN EFFECTIVE MICROORGANISM-4
ARDYANSYAH
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Kimia
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
Judul
: Peningkatan Unsur Hara Makro Pada Manur Sapi Dengan Penambahan
Cacing Tanah Lumbricus rubellus dan Effective Microorganism-4
Nama
: Ardyansyah
NIM
: G44201045
Menyetujui:
Pembimbing I,
Pembimbing II,
Prof. drh. Dondin Sajuthi, MST, Ph.D
NIP 130 536 684
Ir. Hendra Adijuwana, MST
NIP 130 321 037
Mengetahui:
Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Pertanian Bogor
Prof. Dr. Ir. Yonny Koesmaryono, MS
NIP 131 473 999
Tanggal lulus :
PRAKATA
Alhamdulillah, puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala
karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul penelitian ini adalah
Peningkatan Unsur Hara Makro pada Manur Sapi dengan Penambahan Cacing Tanah L
rubellus dan Effective Microorganism-4.
Dalam penyusunan karya ilmiah ini penulis banyak mendapatkan bantuan,
bimbingan, dan arahan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima
kasih kepada Prof. drh. Dondin Sajuthi, MST, Ph.D dan Ir. Hendra Adijuwana, MST
yang telah memberikan bimbingan dan arahan dalam penyusunan karya ilmiah ini.
Penulis juga banyak mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada dr. Irma
H. Suparto, M.S. yang telah memberikan bimbingan, saran, nasehat kepada penulis.
Ungkapan terima kasih juga kepada keluarga terdekat, Ayah, Ibu, Opung, Om dan tante,
serta adikku Arny atas segala dukungan. Penghargaan penulis sampaikan kepada staf
Pusat Studi Satwa Primata, mbak Ayu, mbak Rini, dan teman- teman di Pusat Peternakan
Cacing Cibinong, Mas Henry, Mas Pri, Budi. Selain itu, ucapan terima kasih kepada
Reza, Ifyal, Steven, Kadut, Novi, Farid, dan Jayus atas bantuannya selama ini.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Januari 2007
Ardyansyah
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandar Pasir Mandoge, Sumatera Utara pada tanggal 16
Februari 1983 sebagai anak pertama dari tiga bersaudara, putra dari pasangan Sujarno A
dan Rosminah.
Pada tahun 2001 penulis lulus dari SMU Negeri 7 Bogor dan memperoleh
kesempatan melanjutkan studi di Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk
IPB. Pada tahun 2005 penulis melaksanakan praktik lapangan di Balai Penelitian
Teknologi Karet, Bogor.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ......................................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................................... vii
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................................. viii
PENDAHULUAN .........................................................................................................
1
TINJAUAN PUSTAKA
Cacing Tanah Lumbricus rubellus ......................................................................
Pupuk Kandang ....................................................................................................
Manur Sapi ..........................................................................................................
Nitrogen ................................................................................................................
Fosforus ................................................................................................................
Kalium...................................................................................................................
Kalsium, Sulfur dan Magnesium ..........................................................................
Effective Microorganism-4 ..................................................................................
Spektroskopi Serapan Atom ................................................................................
1
2
2
2
2
3
3
3
4
BAHAN DAN METODE
Alat dan Bahan ....................................................................................................
Metode Penelitian ................................................................................................
4
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Derajat keasaman (pH) .........................................................................................
Kadar Air .............................................................................................................
Kadar Nitrogen ....................................................................................................
Kadar C-organik ...................................................................................................
Nisbah C/N ..........................................................................................................
Kadar Fosforus dan Kalium .................................................................................
Kadar Kalsium, Magnesium, dan Sulfur ..............................................................
6
6
7
7
7
8
9
SIMPULAN DAN SARAN ........................................................................................... 10
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................... 10
LAMPIRAN .................................................................................................................. 12
DAFTAR TABEL
Halaman
1 Nilai rerata untuk penetapan pH ...............................................................................
6
2 Nilai rerata untuk penetapan kadar air ......................................................................
6
3 Nilai rerata untuk penetapan kadar nitrogen .............................................................
7
4 Nilai rerata untuk penetapan kadar C-organik .........................................................
8
5 Nilai rerata untuk penetapan nisbah C/N ..................................................................
8
6 Nilai rerata untuk penetapan kadar fosforus ............................................................
8
7 Nilai rerata untuk penetapan kadar kalium ..............................................................
9
8 Nilai rerata untuk penetapan kadar kalsium .............................................................
9
9 Nilai rerata untuk penetapan kadar magnesium .......................................................
9
10 Nilai rerata untuk penetapan kadar sulfur ................................................................. 10
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Hubungan antara konsentrasi dan serapan pada penetapan kalium ......................... 23
2 Hubungan antara konsentrasi dan serapan pada penetapan sulfur ............................ 24
3 Hubungan antara konsentrasi dan serapan pada penetapan fosforus ....................... 25
4 Hubungan antara konsentrasi dan serapan pada penetapan magnesium .................. 26
5 Hubungan antara konsentrasi dan serapan pada penetapan kalsium ........................ 27
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1 Diagram alir metode penelitian ................................................................................ 13
2 Diagram alir penetapan C-organik .......................................................................... 14
3 Diagram alir penetapan nitrogen .............................................................................. 15
4 Diagram alir destruksi basah .................................................................................... 16
5 Diagram alir penetapan kalsium .............................................................................. 16
6 Diagram alir penetapan fosforus ............................................................................... 17
7 Diagram alir penetapan kalsium dan magnesium .................................................... 17
8 Diagram alir penetapan sulfur .................................................................................. 18
9 Pereaksi kimia .......................................................................................................... 18
10 Standar kualitas kompos assosiasi bark kompos Jepang ......................................... 19
11 Standar nilai hasil analisis tanah (Puslit tanah) ........................................................ 19
12 Data penetapan pH ................................................................................................... 19
13 Data penetapan kadar air .......................................................................................... 20
14 Data penetapan C-Organik ....................................................................................... 21
15 Data penetapan kadar nitrogen ................................................................................. 22
16 Data penetapan nisbah C/N ...................................................................................... 22
17 Data konsentrasi larutan standar pada penentuan kalium dengan AAS ................... 23
18 Data konsentrasi larutan standar pada penentuan sulfur dengan AAS .................... 24
19 Data konsentrasi larutan standar pada penentuan fosforus dengan AAS ................. 25
20 Data konsentrasi larutan standar pada penentuan magnesium dengan AAS ........... 26
21 Data konsentrasi larutan standar pada penentuan kalsium dengan AAS ................. 27
PENDAHULUAN
Kebutuhan
pupuk
organik
mulai
meningkat karena tanah pertanian banyak
tercemar bahan kimia. Penggunaan pupuk
organik yang bebas dari bahan kimia sangat
diperlukan mengingat tuntutan yang tinggi
dari masyarakat akan produksi pertanian yang
bebas residu bahan-bahan yang berbahaya.
Pupuk organik juga berperan dalam
meningkatkan mutu tanah pertanian melalui
perbaikan struktur tanah dan kapasitas
penahanan air dalam daerah perakaran dan
mengikat nutrien utama lainnya, yaitu
nitrogen dan fosforus sehingga mutu produksi
pertanian akan meningkat pula.
Salah satu cara menghasilkan pupuk
organik ini dengan pengolahan oleh cacing
tanah. Cacing tanah yang paling sering
digunakan adalah Lumbricus rubellus karena
reproduksinya yang tinggi dan ketahanannya
terhadap lingkungan baru. Kandungan hara
serta komponen kimiawi hasil metabolisme
cacing tanah dapat menjadi pemasok unsur
hara tanaman. Cacing tanah dapat hidup
dalam media pertumbuhan dari kotoran sapi
dalam jangka waktu tertentu dengan keadaan
terlindung dari matahari dan hujan.
Selanjutnya, media cacing tersebut akan
berubah bentuk dan dapat digunakan sebagai
pupuk organik. Produk ini dikenal sebagai
vermicompost (kascing). Oleh karena itu,
kasting banyak mengandung unsur-unsur hara
baik makro maupun mikro serta hormon
pertumbuhan, seperti auksin, sitokinin, dan
giberelin (Lavelle et al. 1999). Penelitian
mengenai kandungan unsur hara makro dan
mikro kasting telah dilakukan oleh Morarka
(2006); hasilnya lebih tinggi rata-rata 2%
dibandingkan dengan pupuk kandang manur
sapi biasa.
Cara lain untuk pembuatan pupuk organik
dari kotoran sapi (manur) dilakukan dengan
pengomposan atau perombakan bahan organik
pada kondisi lingkungan yang lembab oleh
sejumlah mikroba atau organisme pengurai.
Mikroorganisme yang banyak digunakan
dalam pembuatan pupuk organik adalah
mikroba yang mampu menguraikan limbah
organik hingga menjadi kompos. Penambahan
aktivator seperti produk komersial effective
microorganism-4 (EM4) merupakan terobosan
dalam pembuatan pupuk. Aktivator ini diduga
dapat mengaktifkan pengomposan, menekan
patogen tanah, menyerap logam berat, dan
menambah ketersediaan unsur hara.
Penelitian ini bertujuan membandingkan
unsur hara pada manur sapi tanpa perlakukan
dengan manur sapi yang diperlakukan dengan
EM4 dan cacing tanah. Manur sapi yang
digunakan berasal dari dua lokasi peternakan
di Bogor. Unsur hara yang dianalisis antara
lain: karbon organik (C), nitrogen (N),
fosforus (P) kalium (K), kalsium (Ca),
magnesium (Mg), sulfur (S), dan nisbah C/N.
Selain itu, kadar air dan pH juga dianalisis
pada penelitian ini.
TINJAUAN PUSTAKA
Cacing Tanah (Lumbricus rubellus)
Dua spesies yang terkenal dari cacing
tanah di daerah bagian Virginia adalah
Nightcrawler (L. terristis) dan cacing tanah
merah (L. rubellus). Cacing-cacing tanah ini
untuk pertama kali dikenalkan beberapa tahun
yang lalu yang berasal dari Eropa. Di
Indonesia, cacing L. rubellus sering disebut
juga dengan nama cacing Jayagiri (Rukmana
1999). Cacing ini mampu menghasilkan
kompos, berkembang biak pada media yang
rendah nutrisi, dan daya reproduksinya tinggi
(106 kokon/tahun).
Cacing tanah hidup di tanah yang lembab
dan kaya zat organik seperti di bawah pohon
atau tumpukan bahan organik. Pada musim
hujan, cacing tanah hidup di dekat permukaan
tanah. Pada kondisi sangat kering, cacing
tanah hidup dalam tanah, menyelubungi diri
dengan bahan berlendir, dan mengalami
dorman. Habitat alami cacing tanah adalah
tanah dengan suhu 15 ºC hingga 25 ºC,
kelembaban 15% hingga 50%, dan pH netral
(7.2) (Rukmana 1999).
Cacing tanah L. rubellus mempunyai peran
yang penting bagi umat manusia. Selain
digunakan sebagai obat-obatan, cacing ini
juga berperan dekomposer dan dapat
membantu pengolahan tanah dan taman.
Sebagai dekomposer, cacing tanah dapat
menguraikan dan merombak benda-benda
yang sudah lapuk menjadi tanah. Sementara
itu, di dalam pertamanan, cacing tanah dapat
membantu membawa udara ke dalam tanah,
mencampur mineral-mineral tanah, dan dapat
membantu air hujan masuk ke dalam tanah.
Cacing tanah memiliki kandungan kimia
yang baik untuk dimanfaatkan manusia. Kadar
protein cacing tanah sangat tinggi, yaitu 58%
sampai 78% dari bobot keringnya. Selain itu,
cacing tanah rendah lemak, yaitu hanya 3%
hingga 10% dari bobot keringnya. Protein
yang terkandung dalam cacing tanah
mengandung asam amino esensial.
Sejak dahulu, cacing tanah L. rubellus
memiliki manfaat yang beraneka ragam,
khususnya di daerah Asia timur mulai dari
obat-obatan
tradisional
sampai
untuk
keperluan kecantikan bahkan sekarang sudah
tidak jarang ditemui bahwa cacing tanah
digunakan untuk menu makanan oleh
masyarakat Asia dan Eropa.
Pupuk Kandang
Pupuk kandang merupakan pupuk yang
sudah lama sekali dikenal dan digunakan
dalam bidang pertanian. Pupuk kandang
termasuk dalam golongan pupuk alam
(organik). Pupuk kandang merupakan istilah
yang digunakan untuk semua kotoran hewan
(padat dan cair) yang digunakan dalam lahan
pertanian yang tercampur dengan sisa
makanan maupun alas kandang (Foth 1988).
Pupuk kandang, berdasarkan bentuknya,
dibagi menjadi dua kelompok, yaitu pupuk
kandang padat dan pupuk kandang cair. Pupuk
kandang telah diketahui dapat mempertahankan dan meningkatkan kesuburan tanah
melalui perbaikan sifat kimia, fisika, dan
biologi tanah, melestarikan sumber daya tanah
melalui pemeliharaan kelembaban tanah,
pengurangan
erosi
dan
pengurangan
penyerapan pupuk oleh logam-logam tertentu
oleh tanah. Pemberian pupuk dapat
meningkatkan pH tanah dan meningkatkan
ketersediaan unsur fosforus dan kalium
Manur Sapi
Sapi merupakan ternak jenis ruminansia
yang mudah menyederhanakan serat kasar
melalui aktivitas bakteri pengurai selulosa
yang ada pada sistem pencernaannya. Faktor
utama yang mempengaruhi komposisi manur
hewan adalah jenis hewan, jenis kelamin,
umur, makanan, dan lokasi secara geografi
(Misra & Hesse 1983). Pendapat yang sama
mengemukakan
bahwa
manur
sapi
mengandung rata-rata N = 1,9%, P = 0,56%,
dan K = 1,4%. Pupuk kotoran sapi yang busuk
mengandung tiga kelompok mikroba utama
yaitu bakteri, fungi, dan aktinomisetes
(Patricio et al. 1982).
Pemanfaatan manur sapi dalam proses
pengomposan berhubungan erat dengan
penambahan jumlah mikroba perombak dan
penambahan kandungan hara bahan kompos.
Kotoran ternak merupakan media yang paling
cocok untuk pertumbuhan dan perkembangan
mikroba (Lodha 1974). Kotoran adalah
limbah utama atau paling banyak dihasilkan
dari usaha peternakan sapi perah (Siagian &
Simamora 1994). Manur sapi perah rata-rata
mengandung 30% bahan organik yang dapat
didekomposisi
dengan
mudah
oleh
mikroorganisme seperti bakteri, fungi, dan
aktinomisetes yang terdapat pada kotoran
ternak tersebut. Bahan organik adalah bahanbahan yang berasal dari organisme hidup
(tumbuhan dan hewan) yang mengandung
senyawa karbon (Gaddie dan Douglas 1975).
Manur sapi perah selain mengandung
dominan bahan organik juga mengandung
unsur hara. Dengan demikian, manur sapi
perah yang telah diolah (bukan kotoran ternak
mentah)
dapat
dimanfaatkan
untuk
menyediakan unsur hara bagi tanaman.
Manur sapi dapat dimanfaatkan sebagai
aktivator, yaitu bahan yang dapat merangsang
pertumbuhan mikroorganisme dekomposer
dalam pengomposan (Gaur 1981). Hal ini
disebabkan manur sapi merupakan media
hidup yang baik untuk perkembangbiakan
mikroorganisme karena masih mengandung
karbohidrat, protein, mineral, dan vitamin
(yang larut dalam air) yang dibutuhkan
mikroorganisme untuk hidup (Lodha 1974).
Masalah bau busuk, mikroorganisme patogen,
parasit, dan biji rumput liar dapat diatasi
dengan pengomposan
Nitrogen
Nitrogen merupakan unsur hara utama
bagi pertumbuhan tanaman sebab nitrogen
adalah salah satu unsur penyusun protein,
asam nukleat, dan berbagai senyawa nitrogen
nonprotein. Berbagai peranan nitrogen dalam
pertumbuhan
tanaman
antara
lain:
merangsang pertumbuhan vegetatif pada daun,
batang, dan akar, merangsang pertumbuhan
daun karena nitrogen merupakan penyusun
protein dan lemak, serta mempercepat
pengubahan karbohidrat menjadi protein dan
protoplasma.
Kelebihan nitrogen pada tanaman akan
menyebabkan menipisnya bahan dinding sel
sehingga tanaman akan mudah diserang hama
tanaman dan penyakit. Sebaliknya kekurangan
nitrogen ditandai dengan warna daun yang
hijau kekuningan dan akhirnya akan
mengering (Setyamidjaja 1986).
Fosforus
Fosforus merupakan unsur hara makro
bagi setiap tanaman sehingga ketersediaannya
sangat menentukan pertumbuhan tanaman dan
hasil tanaman (Tisdale et al. 1965). Peranan
terpenting fosforus adalah dalam proses
fotosintesis,
perubahan-perubahan
karbohidrat, dan senyawa-senyawa yang
berhubungan dengan glikolisis, metabolisme
lemak, oksidasi biologis, dan proses transfer
energi. Pemberian fosforus penting untuk
perkembangan akar yang masih muda,
menguatkan batang, dan mempercepat
pematangan biji. Fosforus banyak dijumpai
dalam bagian biji pada tumbuhan, tetapi
secara keseluruhan didapat pada bagian tubuh
tanaman yang masih muda.
Kekurangan fosforus dapat menghambat
serapan
unsur
lain,
menghambat
pertumbuhan, dan perkembangan tanaman
serta memperlambat kematangan buah dan
menghambat perkembangan daun serta
perakaran sehingga sintesis protein tidak
berlangsung dengan baik. Apabila tidak
terjadi sintesis protein maka akumulasi gula
pada daun akan terjadi dan akan merangsang
pembentukan
antosianin
sehingga
menyebabkan daun berwarna keungu-unguan.
Kalium
Kandungan kalium yang relatif tinggi
diperlukan untuk pertumbuhan tanaman.
Kalium mengaktifkan beberapa enzim dan
memegang
peranan
penting
pada
kesetimbangan air di dalam tanah. Hal ini
penting untuk membantu pembentukkan
karbohidrat dan protein, mengeraskan bagian
kayu dari tanaman, meningkatkan kekebalan
terhadap penyakit, dan meningkatkan kualitas
buah yang dihasilkan tanaman. Hasil-hasil
pertanian biasanya akan berkurang sangat
drastis pada tanah yang mengalami defisiensi
kalium. Makin besar produktivitas tanaman,
pelepasan kalium dalam tanah akan semakin
besar (Soepardi 1983).
Kalsium, Sulfur dan Magnesium
Secara umum, kalsium merupakan bahan
utama pembentukan kapur. Biasanya untuk
tanah normal kekurangan Ca jarang terdengar.
Kapur yang dihasilkan dari proses kalsinasi
dari batuan kapur memiliki bentuk senyawa
kalsium, yaitu CaO dan Ca(OH)2. Di dalam
kapur, komposisi dari kedua bentuk senyawa
ini bervariasi. CaO mudah larut dalam air dan
asam. CaO yang bereaksi dengan air akan
menghasilkan panas yang tinggi dan juga
menghasilkan gugus hidroksil yang bersifat
basa (Kusnoputro & Made 1984).
Belerang atau sulfur bersama-sama
nitrogen merupakan bagian dari berbagai
asam amino termasuk metionin, sistina, dan
sisteina yang merupakan komponen utama
dari protein tumbuhan dan hewan. Sulfur juga
sangat penting dalam sintesis minyak pada
tumbuhan.
Perbandingan
N:S
dalam
tumbuhan dan hewan yang normal berkisar
sekitar 15:1. Oleh karena sifatnya yang
takmobil maka pada stadium dini gejalanya
terlihat pada daun-daun muda, berbeda
dengan nitrogen. Ion sulfat mudah tercuci dari
lapisan tanah yang bermuatan positif.
Kebutuhan S pada tanah-tanah pertanian
makin
meningkat
terutama
karena
berkurangnya penggunaan pupuk yang
mengandung sulfur.
Magnesium penting bagi tumbuhan.
Peranannya dalam tumbuhan mencakup
sebagai bagian dari klorofil yang berfungsi
dalam fotosintesis, pembentukan gula,
mengatur serapan unsur hara lain, sebagai
pembawa fosfat dalam tanaman, tranlokasi
karbohidrat, dan aktivator dari beberapa
enzim. Unsur ini mobil dalam tanaman
sehingga kekurangan unsur ini pertama-tama
muncul pada daun yang tua di bagian bawah.
Pada tingkat awal terjadi klorosis di antara
tulang daun (tulang daun tetap hijau) dan pada
tingkat lanjut seluruh daun menjadi kering,
kemudian coklat dan mati. Pada spesies lain,
terutama kapas, daun bawah berubah warna
menjadi ungu kemerahan lalu menjadi coklat
dan mati.
Effective Microorganism-4 (EM4)
Konsep EM4 dikembangkan oleh Prof.
Teruo Higa dari University of The Ryukyus,
Okinawa, Jepang (Higa 1991). EM4 terdiri
atas kultur campuran mikroorganisme
bermanfaat dan hidup secara alami serta dapat
diterapkan
sebagai
inokulan
untuk
meningkatkan keragaman mikro-organisme
tanah dan tanaman. Penelitian telah
menunjukkan bahwa inokulasi kultur EM4 ke
dalam sistem tanah dan tanaman dapat
meningkatkan kualitas tanah, kesehatan tanah,
pertumbuhan, produksi, serta kualitas
tanaman.
EM4 mengandung spesies mikroorganisme
terpilih yang meliputi populasi dominan dari
bakteri asam laktat dan ragi, serta jumlah
populasi yang lebih sedikit dari bakteri
fotosintetik, aktinomisetes, dan jenis-jenis
mikroorganisme lainnya. Semua organisme ini
hidup bersama dalam kultur cair
EM4 bekerja aktif menambah ketersediaan
unsur hara apabila bahan organik dalam tanah
dalam keadaan cukup. Bahan organik tersebut
merupakan sumber bahan makanan dan
energinya. Penambahan bahan organik pada
penggunaan EM4 akan lebih efisien. EM4
sangat berguna untuk menekan patogen tanah,
mempercepat dekomposisi limbah, menghilangkan bau busuk pada limbah, dan
mempercepat proses pengolahan limbah
(Sumarni 1996).
Spektroskopi Serapan Atom (AAS)
AAS pertama kali ditemukan oleh Alan
Walsh pada tahun 1955. AAS merupakan
metode analisis untuk logam yang didasarkan
pada pengukuran penyerapan sinar resonansi
pada panjang gelombang tertentu oleh uap
atom netral dari cuplikan. Penyerapan tersebut
menyebabkan tereksitasinya elektron ke
tingkat energi yang lebih tinggi. Konsentrasi
unsur dalam larutan contoh ditentukan dengan
mengukur serapan larutan. Cara ini sangat
efektif karena frekuensi radiasi yang diserap
adalah spesifik untuk setiap unsur.
Bila larutan diaspirasikan ke dalam nyala
api maka dalam nyala api terbentuk suatu
larutan berbentuk gas yang disebut plasma
yang berisi partikel-partikel atom. Jadi, dalam
nyala api terdapat contoh yang telah
teratomisasi atau tereduksi menjadi atomatomnya. Atom dari suatu unsur pada keadaan
dasar bila diberi radiasi akan menyerap energi
dan mengakibatkan elektron pada kulit terluar
tereksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi
Pada AAS, radiasi dari unsur sumber radiasi
yang sesuai (lampu katoda cekung)
dilewatkan dalam nyala api yang telah
terionisasi,
kemudian
radiasi
tersebut
diteruskan ke detektor melalui monokromator.
Konsentrasi unsur diukur berdasarkan
perbedaan intensitas sebelum (Io) dan sesudah
(I) diserap oleh atom. Sesuai dengan hukum
Lambert Beer, hubungan antara absorban
dengan konsentrasi berbanding lurus atau
linear yaitu :
A = log Io/I
Komponen utama AAS secara garis besar
terdiri atas lampu katoda cekung sebagai
sumber radiasi, sistem pembakaran untuk
atomisasi
nyala
monokromator
untuk
mengatur panjang gelombang, detektor untuk
mendeteksi sinyal dan rekorder (pembacaan)
untuk pencetak data.
BAHAN DAN METODE
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan adalah pH meter,
neraca analitik, oven, labu Kjeldahl,
instrumen spektroskopi serapan atom, buret,
pipet volumetrik, erlenmeyer, tabung reaksi,
labu ukur, bak plastik 2 liter, pengaduk,
corong, bejana gelas, cawan porselin, gelas
ukur, vortex, pipet 10 ml, pipet 1 ml, dan
spektrofotometer ultraviolet-sinar tampak.
Bahan-bahan yang digunakan adalah air
destilata, H2O2 30%, akuades, selenium
miktur, HCl pekat, asam sulfat 98%, asam
salisilat, larutan NaOH 50%, indikator conway
(campuran indikator brom cresol green dan
indikator merah metil), HNO3 pa 65%, HClO4
pa 70%, larutan LaCl3 25000 ppm, EM4 yang
diinkubasi, cacing L. rubellus dewasa, manur
sapi berasal dari Rumah Sakit Hewan Kampus
Darmaga IPB, dan Kawasan Usaha Peternak
Sapi Perah (KUNAK), Cibungbulang, Bogor
Metode Penelitian
Perlakuan manur sapi
Manur
sapi
sebanyak
enam
kg
dikumpulkan dalam bak plastik dan diaduk
sampai homogen, kemudian manur dibagi
dalam tiga bagian, masing-masing bak berisi
dua kg manur sapi. Bagian pertama tidak
diberi perlakuan sebagai kontrol, bagian
kedua diberi perlakuan dengan EM4 dan
bagian ketiga diberi perlakuan dengan satu kg
cacing tanah sebagai media pertumbuhannya.
Manur kemudian dibiarkan sampai menjadi
kompos (lampiran 1).
Penetapan pH
Pengukuran pH contoh dilakukan dengan
menggunakan pH meter. Sebanyak 5 gram
contoh dilarutkan dalam 10 ml air destilata
dan diukur pH-nya
Penetapan Kadar Air
Cawan kosong dipanaskan dalam oven
dengan suhu 105 0C selama 1 jam. Setelah itu,
cawan dimasukkan ke dalam eksikator selama
30 menit lalu ditimbang sebagai bobot cawan
kosong. Contoh dimasukkan ke dalam cawan
sebanyak 5 gram lalu dipanaskan kedalam
oven selama 3 jam. Setelah itu, cawan
dimasukkan ke dalam eksikator dan bobotnya
ditimbang.
Penetapan Kadar C-organik dengan
metode Gravimetrik
Sebanyak 5 g contoh kering udara
ditimbang dan dimasukkan dalam cawan
porselin yang telah diketahui bobotnya dan
dimasukkan dalam oven suhu 105 °C selama
24 jam, diangkat, dan dimasukkan dalam
eksikator, biarkan hingga dingin, ditimbang
bobotnya. Setelah diketahui bobotnya
dimasukkan dalam tanur suhu 700 0C selama
2 jam, dibiarkan tanur dingin, diangkat dan
dimasukkan dalam eksikator sampai dingin
dan ditimbang bobotnya (lampiran 2).
Penetapan Kadar Nitrogen
Contoh yang telah dihaluskan, ditimbang
sebanyak 0.5 gram, lalu dimasukkan ke dalam
labu Kjeldahl, kemudian dimasukkan 25 ml
larutan
pereaksi
asam
sulfat-salisilat.
Campuran didiamkan selama 1 jam agar
larutan menjadi jernih. Setelah itu, larutan
ditambah 4 gram Na2S2O3.5H2O, lalu
dipanaskan secara perlahan-lahan hingga
gelembung gas habis. Suhu dinaikkan secara
bertahap, sehingga suhu maksimum 300 0C
(sekitar 2 jam). Bila telah 2 jam larutan
diangkat dan didinginkan. Larutan hasil
destruksi kemudian diencerkan dengan air
suling. Larutan dipindahkan ke dalam labu
takar 500 ml, isi labu ditepatkan hingga tanda
tera dan homogenkan. Larutan contoh dipipet
sebanyak 25 ml dan di masukkan ke dalam
labu suling. Pada labu erlenmeyer diisi dengan
20 ml asam borat 1% sebagai tempat
penampungan hasil penyulingan. Sebelum
proses penyulingan, larutan ditambah tiga
tetes indikator conway. Labu suling dan labu
erlenmeyer dipasang ke alat destilator. Proses
destilasi dilakukan selama 8 menit. Larutan
hasil penyulingan dititrasi dengan larutan HCl
0.02 N hingga titik akhir titrasi tercapai
(warna hijau berubah menjadi merah muda).
Pengerjaan dilakukan pula pada larutan
kontrol (lampiran 3).
Destruksi Basah
Sebanyak 0.1 g contoh yang telah
dihaluskan ditimbang lalu dimasukkan ke
dalam labu digestion. Ditambahkan 5 ml
HNO3 dan 0.5 ml HClO4 dikocok dan
dibiarkan semalam. Dipanaskan pada block
digestor mulai dengan suhu 100 0C, setelah
uap kuning habis suhu dinaikkan hingga 200
0
C. Destruksi diakhiri bila sudah keluar uap
putih dan cairan dalam labu tersisa sekitar 0.5
ml. Didinginkan dan encerkan dengan H2O,
kemudian volume ditepatkan menjadi 50 ml,
kocok hingga homogen, biarkan semalam atau
disaring dengan kertas saring W-41 agar
didapat ekstrak A (lampiran 4).
Penetapan Kalium
Ekstrak A dipipet 1 ml lalu dimasukkan ke
dalam tabung reaksi, ditambahkan 9 ml air
bebas ion, dikocok dengan vortex mixer
sampai homogen. Larutan ini adalah hasil
pengenceran 10 × (Ekstrak B), diukur kadar K
dalam larutan B menggunakan spektrofotometer dengan deret standar campuran I
(lampiran 9) sebagai pembanding, dicatat
serapan baik standar maupun contoh
(lampiran 5).
Penetapan Fosforus
Ekstrak B dipipet 1 ml lalu dimasukkan ke
dalam tabung reaksi (dipipet sebelum
pengukuran kadar K) begitu juga dengan deret
standar P (standar campuran III) (lampiran 9).
Ditambahkan masing–masing 9 ml pereaksi
pembangkit warna ke dalam setiap contoh dan
deret standar, dikocok dengan vortex mixer
sampai homogen. Contoh dibiarkan 15–25
menit, lalu serapannya diukur dengan
spektrofotometer pada panjang gelombang
693 nm (lampiran 6).
Penetapan Ca dan Mg
Ekstrak A dipipet 1 ml lalu di masukkan
ke dalam tabung reaksi, ditambahkan 9 ml air
bebas ion dan 1 ml larutan LaCl3 25000 ppm
(lampiran 9). Kemudian 10 ml deret standar
Ca dan Mg (standar campuran I) dipipet ke
dalam tabung reaksi, ditambahkan masingmasing 1 ml larutan LaCl3 25000 ppm.
Contoh dikocok dengan vortex mixer sampai
homogen. Contoh diukur dengan AAS dan
dicatat nilai serapannya (lampiran 7).
Penetapan Sulfur
Ekstrak A dan deret standar S (standar
campuran III) dipipet masing-masing 1 ml
lalu di masukkan ke dalam tabung reaksi.
Ditambahkan 7 ml asam campur dan 1 ml
larutan BaCl2 tween (lampiran 9), dikocok
sampai homogen. Contoh diukur dengan
spektrofoto-meter pada panjang gelombang
432 nm, dicatat nilai serapannya (lampiran 8).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kemampuan tanah untuk menjamin
tersedianya hara bagi kebutuhan tanaman
berbeda-beda bergantung pada kemampuan
suplai hara. Kemampuan ini sifatnya tidak
lama. Dari semua unsur hara makro, unsur
hara N, P, K merupakan hara yang paling
umum ditambahkan sebagai pupuk sejak awal
sejarah pemupukan, walaupun sekarang
disadari bahwa ketiga unsur ini tidak selalu
dapat menjamin produksi tanaman yang baik,
karena unsur-unsur lainnya juga turut
berperan. Penggunaan tanah-tanah marginal
untuk pertanian menyebabkan makin banyak
jenis dan jumlah unsur hara yang harus
ditambahkan sebagai pupuk (Setyamidjaja
1986).
Terjadinya kekurangan suatu unsur hara
dalam tanah tidak dapat direka begitu saja,
kemudian ditentukan pupuk apa yang harus
diberikan, tetapi perlu melalui beberapa
pengujian. Biasanya gejala kekurangan hara
dapat berup
DENGAN PENAMBAHAN CACING TANAH Lumbricus
rubellus DAN EFFECTIVE MICROORGANISM-4
ARDYANSYAH
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
ABSTRAK
ARDYANSYAH, Peningkatan Unsur Hara Makro pada Manur Sapi dengan Penambahan
Cacing Tanah Lumbricus rubellus dan Effective Microorganism-4. Dibimbing oleh
DONDIN SAJUTHI dan HENDRA ADIJUWANA.
Manur sapi adalah kotoran sapi yang nilai ekonominya dapat ditingkatkan menjadi
produk yang bermanfaat, misalnya pupuk organik. Unsur hara makro dan mikro manur
sapi dapat ditingkatkan melalui pengomposan dengan aktivator komersial effective
microorganism-4 (EM4) dan dengan pertumbuhan media cacing tanah (L. rubellus) yang
disebut vermicompost. Penelitian ini membandingkan unsur hara makro manur sapi dari
dua lokasi peternakan di Bogor dengan perlakuan EM4 dan cacing tanah. Unsur-unsur
hara makro yang dianalisis pada penelitian ini adalah nitrogen, karbon organik, kalium,
kalsium, fosforus, sulfur, dan magnesium. Unsur-unsur hara tersebut dianalisis dengan
metode spektroskopi serapan atom, gravimetrik, dan Kjeldahl. Perlakuan manur sapi
dengan EM4 dan cacing tanah L. rubellus dari kedua lokasi peternakan berhasil
meningkatkan unsur hara makro N, C/N, P, K, Ca dan Mg, kecuali C-organik. Unsur hara
S meningkat pada perlakuan EM4, tetapi tidak pada perlakuan dengan cacing tanah.
ABSTRACT
ARDYANSYAH. Enhancement of Macro Nutrient in Cow’s manure with An Addition of
Earthworm Lumbricus rubellus and Effective Microorganism-4. Under the direction of
DONDIN SAJUTHI and HENDRA ADIJUWANA.
Cow’s manure is cow feces which economic value can be increased to be a
functional product, e.g. organic fertilizer. Macro and micro nutrient of cow’s manure can
be increased through composting with commercial activator of effective microorganism-4
(EM4) and with media growth of earthworm (L. rubellus) called vermicompost. This
research’s objective was to compare macro nutrient of cow’s manure from two farms in
Bogor with treatment of EM4 and earthworm. Macro nutrients which were analyzed in
this study were nitrogen, organic carbon, potassium, calcium, phosphorus, sulfur, and
magnesium. Those nutrients were analyzed with atomic absorption spectroscopy,
gravimetric, and Kjeldahl method. The treatment of cow’s manure with EM4 and
earthworm L. rubellus from two farms successfully enhanced macro nutrient N, C/N, P,
K, Ca and Mg, except C-organic. Macro nutrient S enhanced with treatment of EM4, but
did not enhance with treatment of earthworm.
PENINGKATAN UNSUR HARA MAKRO PADA MANUR SAPI
DENGAN PENAMBAHAN CACING TANAH Lumbricus
rubellus DAN EFFECTIVE MICROORGANISM-4
ARDYANSYAH
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Kimia
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
Judul
: Peningkatan Unsur Hara Makro Pada Manur Sapi Dengan Penambahan
Cacing Tanah Lumbricus rubellus dan Effective Microorganism-4
Nama
: Ardyansyah
NIM
: G44201045
Menyetujui:
Pembimbing I,
Pembimbing II,
Prof. drh. Dondin Sajuthi, MST, Ph.D
NIP 130 536 684
Ir. Hendra Adijuwana, MST
NIP 130 321 037
Mengetahui:
Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Pertanian Bogor
Prof. Dr. Ir. Yonny Koesmaryono, MS
NIP 131 473 999
Tanggal lulus :
PRAKATA
Alhamdulillah, puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala
karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul penelitian ini adalah
Peningkatan Unsur Hara Makro pada Manur Sapi dengan Penambahan Cacing Tanah L
rubellus dan Effective Microorganism-4.
Dalam penyusunan karya ilmiah ini penulis banyak mendapatkan bantuan,
bimbingan, dan arahan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima
kasih kepada Prof. drh. Dondin Sajuthi, MST, Ph.D dan Ir. Hendra Adijuwana, MST
yang telah memberikan bimbingan dan arahan dalam penyusunan karya ilmiah ini.
Penulis juga banyak mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada dr. Irma
H. Suparto, M.S. yang telah memberikan bimbingan, saran, nasehat kepada penulis.
Ungkapan terima kasih juga kepada keluarga terdekat, Ayah, Ibu, Opung, Om dan tante,
serta adikku Arny atas segala dukungan. Penghargaan penulis sampaikan kepada staf
Pusat Studi Satwa Primata, mbak Ayu, mbak Rini, dan teman- teman di Pusat Peternakan
Cacing Cibinong, Mas Henry, Mas Pri, Budi. Selain itu, ucapan terima kasih kepada
Reza, Ifyal, Steven, Kadut, Novi, Farid, dan Jayus atas bantuannya selama ini.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Januari 2007
Ardyansyah
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandar Pasir Mandoge, Sumatera Utara pada tanggal 16
Februari 1983 sebagai anak pertama dari tiga bersaudara, putra dari pasangan Sujarno A
dan Rosminah.
Pada tahun 2001 penulis lulus dari SMU Negeri 7 Bogor dan memperoleh
kesempatan melanjutkan studi di Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk
IPB. Pada tahun 2005 penulis melaksanakan praktik lapangan di Balai Penelitian
Teknologi Karet, Bogor.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ......................................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................................... vii
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................................. viii
PENDAHULUAN .........................................................................................................
1
TINJAUAN PUSTAKA
Cacing Tanah Lumbricus rubellus ......................................................................
Pupuk Kandang ....................................................................................................
Manur Sapi ..........................................................................................................
Nitrogen ................................................................................................................
Fosforus ................................................................................................................
Kalium...................................................................................................................
Kalsium, Sulfur dan Magnesium ..........................................................................
Effective Microorganism-4 ..................................................................................
Spektroskopi Serapan Atom ................................................................................
1
2
2
2
2
3
3
3
4
BAHAN DAN METODE
Alat dan Bahan ....................................................................................................
Metode Penelitian ................................................................................................
4
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Derajat keasaman (pH) .........................................................................................
Kadar Air .............................................................................................................
Kadar Nitrogen ....................................................................................................
Kadar C-organik ...................................................................................................
Nisbah C/N ..........................................................................................................
Kadar Fosforus dan Kalium .................................................................................
Kadar Kalsium, Magnesium, dan Sulfur ..............................................................
6
6
7
7
7
8
9
SIMPULAN DAN SARAN ........................................................................................... 10
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................... 10
LAMPIRAN .................................................................................................................. 12
DAFTAR TABEL
Halaman
1 Nilai rerata untuk penetapan pH ...............................................................................
6
2 Nilai rerata untuk penetapan kadar air ......................................................................
6
3 Nilai rerata untuk penetapan kadar nitrogen .............................................................
7
4 Nilai rerata untuk penetapan kadar C-organik .........................................................
8
5 Nilai rerata untuk penetapan nisbah C/N ..................................................................
8
6 Nilai rerata untuk penetapan kadar fosforus ............................................................
8
7 Nilai rerata untuk penetapan kadar kalium ..............................................................
9
8 Nilai rerata untuk penetapan kadar kalsium .............................................................
9
9 Nilai rerata untuk penetapan kadar magnesium .......................................................
9
10 Nilai rerata untuk penetapan kadar sulfur ................................................................. 10
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Hubungan antara konsentrasi dan serapan pada penetapan kalium ......................... 23
2 Hubungan antara konsentrasi dan serapan pada penetapan sulfur ............................ 24
3 Hubungan antara konsentrasi dan serapan pada penetapan fosforus ....................... 25
4 Hubungan antara konsentrasi dan serapan pada penetapan magnesium .................. 26
5 Hubungan antara konsentrasi dan serapan pada penetapan kalsium ........................ 27
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1 Diagram alir metode penelitian ................................................................................ 13
2 Diagram alir penetapan C-organik .......................................................................... 14
3 Diagram alir penetapan nitrogen .............................................................................. 15
4 Diagram alir destruksi basah .................................................................................... 16
5 Diagram alir penetapan kalsium .............................................................................. 16
6 Diagram alir penetapan fosforus ............................................................................... 17
7 Diagram alir penetapan kalsium dan magnesium .................................................... 17
8 Diagram alir penetapan sulfur .................................................................................. 18
9 Pereaksi kimia .......................................................................................................... 18
10 Standar kualitas kompos assosiasi bark kompos Jepang ......................................... 19
11 Standar nilai hasil analisis tanah (Puslit tanah) ........................................................ 19
12 Data penetapan pH ................................................................................................... 19
13 Data penetapan kadar air .......................................................................................... 20
14 Data penetapan C-Organik ....................................................................................... 21
15 Data penetapan kadar nitrogen ................................................................................. 22
16 Data penetapan nisbah C/N ...................................................................................... 22
17 Data konsentrasi larutan standar pada penentuan kalium dengan AAS ................... 23
18 Data konsentrasi larutan standar pada penentuan sulfur dengan AAS .................... 24
19 Data konsentrasi larutan standar pada penentuan fosforus dengan AAS ................. 25
20 Data konsentrasi larutan standar pada penentuan magnesium dengan AAS ........... 26
21 Data konsentrasi larutan standar pada penentuan kalsium dengan AAS ................. 27
PENDAHULUAN
Kebutuhan
pupuk
organik
mulai
meningkat karena tanah pertanian banyak
tercemar bahan kimia. Penggunaan pupuk
organik yang bebas dari bahan kimia sangat
diperlukan mengingat tuntutan yang tinggi
dari masyarakat akan produksi pertanian yang
bebas residu bahan-bahan yang berbahaya.
Pupuk organik juga berperan dalam
meningkatkan mutu tanah pertanian melalui
perbaikan struktur tanah dan kapasitas
penahanan air dalam daerah perakaran dan
mengikat nutrien utama lainnya, yaitu
nitrogen dan fosforus sehingga mutu produksi
pertanian akan meningkat pula.
Salah satu cara menghasilkan pupuk
organik ini dengan pengolahan oleh cacing
tanah. Cacing tanah yang paling sering
digunakan adalah Lumbricus rubellus karena
reproduksinya yang tinggi dan ketahanannya
terhadap lingkungan baru. Kandungan hara
serta komponen kimiawi hasil metabolisme
cacing tanah dapat menjadi pemasok unsur
hara tanaman. Cacing tanah dapat hidup
dalam media pertumbuhan dari kotoran sapi
dalam jangka waktu tertentu dengan keadaan
terlindung dari matahari dan hujan.
Selanjutnya, media cacing tersebut akan
berubah bentuk dan dapat digunakan sebagai
pupuk organik. Produk ini dikenal sebagai
vermicompost (kascing). Oleh karena itu,
kasting banyak mengandung unsur-unsur hara
baik makro maupun mikro serta hormon
pertumbuhan, seperti auksin, sitokinin, dan
giberelin (Lavelle et al. 1999). Penelitian
mengenai kandungan unsur hara makro dan
mikro kasting telah dilakukan oleh Morarka
(2006); hasilnya lebih tinggi rata-rata 2%
dibandingkan dengan pupuk kandang manur
sapi biasa.
Cara lain untuk pembuatan pupuk organik
dari kotoran sapi (manur) dilakukan dengan
pengomposan atau perombakan bahan organik
pada kondisi lingkungan yang lembab oleh
sejumlah mikroba atau organisme pengurai.
Mikroorganisme yang banyak digunakan
dalam pembuatan pupuk organik adalah
mikroba yang mampu menguraikan limbah
organik hingga menjadi kompos. Penambahan
aktivator seperti produk komersial effective
microorganism-4 (EM4) merupakan terobosan
dalam pembuatan pupuk. Aktivator ini diduga
dapat mengaktifkan pengomposan, menekan
patogen tanah, menyerap logam berat, dan
menambah ketersediaan unsur hara.
Penelitian ini bertujuan membandingkan
unsur hara pada manur sapi tanpa perlakukan
dengan manur sapi yang diperlakukan dengan
EM4 dan cacing tanah. Manur sapi yang
digunakan berasal dari dua lokasi peternakan
di Bogor. Unsur hara yang dianalisis antara
lain: karbon organik (C), nitrogen (N),
fosforus (P) kalium (K), kalsium (Ca),
magnesium (Mg), sulfur (S), dan nisbah C/N.
Selain itu, kadar air dan pH juga dianalisis
pada penelitian ini.
TINJAUAN PUSTAKA
Cacing Tanah (Lumbricus rubellus)
Dua spesies yang terkenal dari cacing
tanah di daerah bagian Virginia adalah
Nightcrawler (L. terristis) dan cacing tanah
merah (L. rubellus). Cacing-cacing tanah ini
untuk pertama kali dikenalkan beberapa tahun
yang lalu yang berasal dari Eropa. Di
Indonesia, cacing L. rubellus sering disebut
juga dengan nama cacing Jayagiri (Rukmana
1999). Cacing ini mampu menghasilkan
kompos, berkembang biak pada media yang
rendah nutrisi, dan daya reproduksinya tinggi
(106 kokon/tahun).
Cacing tanah hidup di tanah yang lembab
dan kaya zat organik seperti di bawah pohon
atau tumpukan bahan organik. Pada musim
hujan, cacing tanah hidup di dekat permukaan
tanah. Pada kondisi sangat kering, cacing
tanah hidup dalam tanah, menyelubungi diri
dengan bahan berlendir, dan mengalami
dorman. Habitat alami cacing tanah adalah
tanah dengan suhu 15 ºC hingga 25 ºC,
kelembaban 15% hingga 50%, dan pH netral
(7.2) (Rukmana 1999).
Cacing tanah L. rubellus mempunyai peran
yang penting bagi umat manusia. Selain
digunakan sebagai obat-obatan, cacing ini
juga berperan dekomposer dan dapat
membantu pengolahan tanah dan taman.
Sebagai dekomposer, cacing tanah dapat
menguraikan dan merombak benda-benda
yang sudah lapuk menjadi tanah. Sementara
itu, di dalam pertamanan, cacing tanah dapat
membantu membawa udara ke dalam tanah,
mencampur mineral-mineral tanah, dan dapat
membantu air hujan masuk ke dalam tanah.
Cacing tanah memiliki kandungan kimia
yang baik untuk dimanfaatkan manusia. Kadar
protein cacing tanah sangat tinggi, yaitu 58%
sampai 78% dari bobot keringnya. Selain itu,
cacing tanah rendah lemak, yaitu hanya 3%
hingga 10% dari bobot keringnya. Protein
yang terkandung dalam cacing tanah
mengandung asam amino esensial.
PENINGKATAN UNSUR HARA MAKRO PADA MANUR SAPI
DENGAN PENAMBAHAN CACING TANAH Lumbricus
rubellus DAN EFFECTIVE MICROORGANISM-4
ARDYANSYAH
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
ABSTRAK
ARDYANSYAH, Peningkatan Unsur Hara Makro pada Manur Sapi dengan Penambahan
Cacing Tanah Lumbricus rubellus dan Effective Microorganism-4. Dibimbing oleh
DONDIN SAJUTHI dan HENDRA ADIJUWANA.
Manur sapi adalah kotoran sapi yang nilai ekonominya dapat ditingkatkan menjadi
produk yang bermanfaat, misalnya pupuk organik. Unsur hara makro dan mikro manur
sapi dapat ditingkatkan melalui pengomposan dengan aktivator komersial effective
microorganism-4 (EM4) dan dengan pertumbuhan media cacing tanah (L. rubellus) yang
disebut vermicompost. Penelitian ini membandingkan unsur hara makro manur sapi dari
dua lokasi peternakan di Bogor dengan perlakuan EM4 dan cacing tanah. Unsur-unsur
hara makro yang dianalisis pada penelitian ini adalah nitrogen, karbon organik, kalium,
kalsium, fosforus, sulfur, dan magnesium. Unsur-unsur hara tersebut dianalisis dengan
metode spektroskopi serapan atom, gravimetrik, dan Kjeldahl. Perlakuan manur sapi
dengan EM4 dan cacing tanah L. rubellus dari kedua lokasi peternakan berhasil
meningkatkan unsur hara makro N, C/N, P, K, Ca dan Mg, kecuali C-organik. Unsur hara
S meningkat pada perlakuan EM4, tetapi tidak pada perlakuan dengan cacing tanah.
ABSTRACT
ARDYANSYAH. Enhancement of Macro Nutrient in Cow’s manure with An Addition of
Earthworm Lumbricus rubellus and Effective Microorganism-4. Under the direction of
DONDIN SAJUTHI and HENDRA ADIJUWANA.
Cow’s manure is cow feces which economic value can be increased to be a
functional product, e.g. organic fertilizer. Macro and micro nutrient of cow’s manure can
be increased through composting with commercial activator of effective microorganism-4
(EM4) and with media growth of earthworm (L. rubellus) called vermicompost. This
research’s objective was to compare macro nutrient of cow’s manure from two farms in
Bogor with treatment of EM4 and earthworm. Macro nutrients which were analyzed in
this study were nitrogen, organic carbon, potassium, calcium, phosphorus, sulfur, and
magnesium. Those nutrients were analyzed with atomic absorption spectroscopy,
gravimetric, and Kjeldahl method. The treatment of cow’s manure with EM4 and
earthworm L. rubellus from two farms successfully enhanced macro nutrient N, C/N, P,
K, Ca and Mg, except C-organic. Macro nutrient S enhanced with treatment of EM4, but
did not enhance with treatment of earthworm.
PENINGKATAN UNSUR HARA MAKRO PADA MANUR SAPI
DENGAN PENAMBAHAN CACING TANAH Lumbricus
rubellus DAN EFFECTIVE MICROORGANISM-4
ARDYANSYAH
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Kimia
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
Judul
: Peningkatan Unsur Hara Makro Pada Manur Sapi Dengan Penambahan
Cacing Tanah Lumbricus rubellus dan Effective Microorganism-4
Nama
: Ardyansyah
NIM
: G44201045
Menyetujui:
Pembimbing I,
Pembimbing II,
Prof. drh. Dondin Sajuthi, MST, Ph.D
NIP 130 536 684
Ir. Hendra Adijuwana, MST
NIP 130 321 037
Mengetahui:
Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Pertanian Bogor
Prof. Dr. Ir. Yonny Koesmaryono, MS
NIP 131 473 999
Tanggal lulus :
PRAKATA
Alhamdulillah, puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala
karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul penelitian ini adalah
Peningkatan Unsur Hara Makro pada Manur Sapi dengan Penambahan Cacing Tanah L
rubellus dan Effective Microorganism-4.
Dalam penyusunan karya ilmiah ini penulis banyak mendapatkan bantuan,
bimbingan, dan arahan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima
kasih kepada Prof. drh. Dondin Sajuthi, MST, Ph.D dan Ir. Hendra Adijuwana, MST
yang telah memberikan bimbingan dan arahan dalam penyusunan karya ilmiah ini.
Penulis juga banyak mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada dr. Irma
H. Suparto, M.S. yang telah memberikan bimbingan, saran, nasehat kepada penulis.
Ungkapan terima kasih juga kepada keluarga terdekat, Ayah, Ibu, Opung, Om dan tante,
serta adikku Arny atas segala dukungan. Penghargaan penulis sampaikan kepada staf
Pusat Studi Satwa Primata, mbak Ayu, mbak Rini, dan teman- teman di Pusat Peternakan
Cacing Cibinong, Mas Henry, Mas Pri, Budi. Selain itu, ucapan terima kasih kepada
Reza, Ifyal, Steven, Kadut, Novi, Farid, dan Jayus atas bantuannya selama ini.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Januari 2007
Ardyansyah
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandar Pasir Mandoge, Sumatera Utara pada tanggal 16
Februari 1983 sebagai anak pertama dari tiga bersaudara, putra dari pasangan Sujarno A
dan Rosminah.
Pada tahun 2001 penulis lulus dari SMU Negeri 7 Bogor dan memperoleh
kesempatan melanjutkan studi di Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk
IPB. Pada tahun 2005 penulis melaksanakan praktik lapangan di Balai Penelitian
Teknologi Karet, Bogor.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ......................................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................................... vii
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................................. viii
PENDAHULUAN .........................................................................................................
1
TINJAUAN PUSTAKA
Cacing Tanah Lumbricus rubellus ......................................................................
Pupuk Kandang ....................................................................................................
Manur Sapi ..........................................................................................................
Nitrogen ................................................................................................................
Fosforus ................................................................................................................
Kalium...................................................................................................................
Kalsium, Sulfur dan Magnesium ..........................................................................
Effective Microorganism-4 ..................................................................................
Spektroskopi Serapan Atom ................................................................................
1
2
2
2
2
3
3
3
4
BAHAN DAN METODE
Alat dan Bahan ....................................................................................................
Metode Penelitian ................................................................................................
4
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Derajat keasaman (pH) .........................................................................................
Kadar Air .............................................................................................................
Kadar Nitrogen ....................................................................................................
Kadar C-organik ...................................................................................................
Nisbah C/N ..........................................................................................................
Kadar Fosforus dan Kalium .................................................................................
Kadar Kalsium, Magnesium, dan Sulfur ..............................................................
6
6
7
7
7
8
9
SIMPULAN DAN SARAN ........................................................................................... 10
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................... 10
LAMPIRAN .................................................................................................................. 12
DAFTAR TABEL
Halaman
1 Nilai rerata untuk penetapan pH ...............................................................................
6
2 Nilai rerata untuk penetapan kadar air ......................................................................
6
3 Nilai rerata untuk penetapan kadar nitrogen .............................................................
7
4 Nilai rerata untuk penetapan kadar C-organik .........................................................
8
5 Nilai rerata untuk penetapan nisbah C/N ..................................................................
8
6 Nilai rerata untuk penetapan kadar fosforus ............................................................
8
7 Nilai rerata untuk penetapan kadar kalium ..............................................................
9
8 Nilai rerata untuk penetapan kadar kalsium .............................................................
9
9 Nilai rerata untuk penetapan kadar magnesium .......................................................
9
10 Nilai rerata untuk penetapan kadar sulfur ................................................................. 10
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Hubungan antara konsentrasi dan serapan pada penetapan kalium ......................... 23
2 Hubungan antara konsentrasi dan serapan pada penetapan sulfur ............................ 24
3 Hubungan antara konsentrasi dan serapan pada penetapan fosforus ....................... 25
4 Hubungan antara konsentrasi dan serapan pada penetapan magnesium .................. 26
5 Hubungan antara konsentrasi dan serapan pada penetapan kalsium ........................ 27
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1 Diagram alir metode penelitian ................................................................................ 13
2 Diagram alir penetapan C-organik .......................................................................... 14
3 Diagram alir penetapan nitrogen .............................................................................. 15
4 Diagram alir destruksi basah .................................................................................... 16
5 Diagram alir penetapan kalsium .............................................................................. 16
6 Diagram alir penetapan fosforus ............................................................................... 17
7 Diagram alir penetapan kalsium dan magnesium .................................................... 17
8 Diagram alir penetapan sulfur .................................................................................. 18
9 Pereaksi kimia .......................................................................................................... 18
10 Standar kualitas kompos assosiasi bark kompos Jepang ......................................... 19
11 Standar nilai hasil analisis tanah (Puslit tanah) ........................................................ 19
12 Data penetapan pH ................................................................................................... 19
13 Data penetapan kadar air .......................................................................................... 20
14 Data penetapan C-Organik ....................................................................................... 21
15 Data penetapan kadar nitrogen ................................................................................. 22
16 Data penetapan nisbah C/N ...................................................................................... 22
17 Data konsentrasi larutan standar pada penentuan kalium dengan AAS ................... 23
18 Data konsentrasi larutan standar pada penentuan sulfur dengan AAS .................... 24
19 Data konsentrasi larutan standar pada penentuan fosforus dengan AAS ................. 25
20 Data konsentrasi larutan standar pada penentuan magnesium dengan AAS ........... 26
21 Data konsentrasi larutan standar pada penentuan kalsium dengan AAS ................. 27
PENDAHULUAN
Kebutuhan
pupuk
organik
mulai
meningkat karena tanah pertanian banyak
tercemar bahan kimia. Penggunaan pupuk
organik yang bebas dari bahan kimia sangat
diperlukan mengingat tuntutan yang tinggi
dari masyarakat akan produksi pertanian yang
bebas residu bahan-bahan yang berbahaya.
Pupuk organik juga berperan dalam
meningkatkan mutu tanah pertanian melalui
perbaikan struktur tanah dan kapasitas
penahanan air dalam daerah perakaran dan
mengikat nutrien utama lainnya, yaitu
nitrogen dan fosforus sehingga mutu produksi
pertanian akan meningkat pula.
Salah satu cara menghasilkan pupuk
organik ini dengan pengolahan oleh cacing
tanah. Cacing tanah yang paling sering
digunakan adalah Lumbricus rubellus karena
reproduksinya yang tinggi dan ketahanannya
terhadap lingkungan baru. Kandungan hara
serta komponen kimiawi hasil metabolisme
cacing tanah dapat menjadi pemasok unsur
hara tanaman. Cacing tanah dapat hidup
dalam media pertumbuhan dari kotoran sapi
dalam jangka waktu tertentu dengan keadaan
terlindung dari matahari dan hujan.
Selanjutnya, media cacing tersebut akan
berubah bentuk dan dapat digunakan sebagai
pupuk organik. Produk ini dikenal sebagai
vermicompost (kascing). Oleh karena itu,
kasting banyak mengandung unsur-unsur hara
baik makro maupun mikro serta hormon
pertumbuhan, seperti auksin, sitokinin, dan
giberelin (Lavelle et al. 1999). Penelitian
mengenai kandungan unsur hara makro dan
mikro kasting telah dilakukan oleh Morarka
(2006); hasilnya lebih tinggi rata-rata 2%
dibandingkan dengan pupuk kandang manur
sapi biasa.
Cara lain untuk pembuatan pupuk organik
dari kotoran sapi (manur) dilakukan dengan
pengomposan atau perombakan bahan organik
pada kondisi lingkungan yang lembab oleh
sejumlah mikroba atau organisme pengurai.
Mikroorganisme yang banyak digunakan
dalam pembuatan pupuk organik adalah
mikroba yang mampu menguraikan limbah
organik hingga menjadi kompos. Penambahan
aktivator seperti produk komersial effective
microorganism-4 (EM4) merupakan terobosan
dalam pembuatan pupuk. Aktivator ini diduga
dapat mengaktifkan pengomposan, menekan
patogen tanah, menyerap logam berat, dan
menambah ketersediaan unsur hara.
Penelitian ini bertujuan membandingkan
unsur hara pada manur sapi tanpa perlakukan
dengan manur sapi yang diperlakukan dengan
EM4 dan cacing tanah. Manur sapi yang
digunakan berasal dari dua lokasi peternakan
di Bogor. Unsur hara yang dianalisis antara
lain: karbon organik (C), nitrogen (N),
fosforus (P) kalium (K), kalsium (Ca),
magnesium (Mg), sulfur (S), dan nisbah C/N.
Selain itu, kadar air dan pH juga dianalisis
pada penelitian ini.
TINJAUAN PUSTAKA
Cacing Tanah (Lumbricus rubellus)
Dua spesies yang terkenal dari cacing
tanah di daerah bagian Virginia adalah
Nightcrawler (L. terristis) dan cacing tanah
merah (L. rubellus). Cacing-cacing tanah ini
untuk pertama kali dikenalkan beberapa tahun
yang lalu yang berasal dari Eropa. Di
Indonesia, cacing L. rubellus sering disebut
juga dengan nama cacing Jayagiri (Rukmana
1999). Cacing ini mampu menghasilkan
kompos, berkembang biak pada media yang
rendah nutrisi, dan daya reproduksinya tinggi
(106 kokon/tahun).
Cacing tanah hidup di tanah yang lembab
dan kaya zat organik seperti di bawah pohon
atau tumpukan bahan organik. Pada musim
hujan, cacing tanah hidup di dekat permukaan
tanah. Pada kondisi sangat kering, cacing
tanah hidup dalam tanah, menyelubungi diri
dengan bahan berlendir, dan mengalami
dorman. Habitat alami cacing tanah adalah
tanah dengan suhu 15 ºC hingga 25 ºC,
kelembaban 15% hingga 50%, dan pH netral
(7.2) (Rukmana 1999).
Cacing tanah L. rubellus mempunyai peran
yang penting bagi umat manusia. Selain
digunakan sebagai obat-obatan, cacing ini
juga berperan dekomposer dan dapat
membantu pengolahan tanah dan taman.
Sebagai dekomposer, cacing tanah dapat
menguraikan dan merombak benda-benda
yang sudah lapuk menjadi tanah. Sementara
itu, di dalam pertamanan, cacing tanah dapat
membantu membawa udara ke dalam tanah,
mencampur mineral-mineral tanah, dan dapat
membantu air hujan masuk ke dalam tanah.
Cacing tanah memiliki kandungan kimia
yang baik untuk dimanfaatkan manusia. Kadar
protein cacing tanah sangat tinggi, yaitu 58%
sampai 78% dari bobot keringnya. Selain itu,
cacing tanah rendah lemak, yaitu hanya 3%
hingga 10% dari bobot keringnya. Protein
yang terkandung dalam cacing tanah
mengandung asam amino esensial.
Sejak dahulu, cacing tanah L. rubellus
memiliki manfaat yang beraneka ragam,
khususnya di daerah Asia timur mulai dari
obat-obatan
tradisional
sampai
untuk
keperluan kecantikan bahkan sekarang sudah
tidak jarang ditemui bahwa cacing tanah
digunakan untuk menu makanan oleh
masyarakat Asia dan Eropa.
Pupuk Kandang
Pupuk kandang merupakan pupuk yang
sudah lama sekali dikenal dan digunakan
dalam bidang pertanian. Pupuk kandang
termasuk dalam golongan pupuk alam
(organik). Pupuk kandang merupakan istilah
yang digunakan untuk semua kotoran hewan
(padat dan cair) yang digunakan dalam lahan
pertanian yang tercampur dengan sisa
makanan maupun alas kandang (Foth 1988).
Pupuk kandang, berdasarkan bentuknya,
dibagi menjadi dua kelompok, yaitu pupuk
kandang padat dan pupuk kandang cair. Pupuk
kandang telah diketahui dapat mempertahankan dan meningkatkan kesuburan tanah
melalui perbaikan sifat kimia, fisika, dan
biologi tanah, melestarikan sumber daya tanah
melalui pemeliharaan kelembaban tanah,
pengurangan
erosi
dan
pengurangan
penyerapan pupuk oleh logam-logam tertentu
oleh tanah. Pemberian pupuk dapat
meningkatkan pH tanah dan meningkatkan
ketersediaan unsur fosforus dan kalium
Manur Sapi
Sapi merupakan ternak jenis ruminansia
yang mudah menyederhanakan serat kasar
melalui aktivitas bakteri pengurai selulosa
yang ada pada sistem pencernaannya. Faktor
utama yang mempengaruhi komposisi manur
hewan adalah jenis hewan, jenis kelamin,
umur, makanan, dan lokasi secara geografi
(Misra & Hesse 1983). Pendapat yang sama
mengemukakan
bahwa
manur
sapi
mengandung rata-rata N = 1,9%, P = 0,56%,
dan K = 1,4%. Pupuk kotoran sapi yang busuk
mengandung tiga kelompok mikroba utama
yaitu bakteri, fungi, dan aktinomisetes
(Patricio et al. 1982).
Pemanfaatan manur sapi dalam proses
pengomposan berhubungan erat dengan
penambahan jumlah mikroba perombak dan
penambahan kandungan hara bahan kompos.
Kotoran ternak merupakan media yang paling
cocok untuk pertumbuhan dan perkembangan
mikroba (Lodha 1974). Kotoran adalah
limbah utama atau paling banyak dihasilkan
dari usaha peternakan sapi perah (Siagian &
Simamora 1994). Manur sapi perah rata-rata
mengandung 30% bahan organik yang dapat
didekomposisi
dengan
mudah
oleh
mikroorganisme seperti bakteri, fungi, dan
aktinomisetes yang terdapat pada kotoran
ternak tersebut. Bahan organik adalah bahanbahan yang berasal dari organisme hidup
(tumbuhan dan hewan) yang mengandung
senyawa karbon (Gaddie dan Douglas 1975).
Manur sapi perah selain mengandung
dominan bahan organik juga mengandung
unsur hara. Dengan demikian, manur sapi
perah yang telah diolah (bukan kotoran ternak
mentah)
dapat
dimanfaatkan
untuk
menyediakan unsur hara bagi tanaman.
Manur sapi dapat dimanfaatkan sebagai
aktivator, yaitu bahan yang dapat merangsang
pertumbuhan mikroorganisme dekomposer
dalam pengomposan (Gaur 1981). Hal ini
disebabkan manur sapi merupakan media
hidup yang baik untuk perkembangbiakan
mikroorganisme karena masih mengandung
karbohidrat, protein, mineral, dan vitamin
(yang larut dalam air) yang dibutuhkan
mikroorganisme untuk hidup (Lodha 1974).
Masalah bau busuk, mikroorganisme patogen,
parasit, dan biji rumput liar dapat diatasi
dengan pengomposan
Nitrogen
Nitrogen merupakan unsur hara utama
bagi pertumbuhan tanaman sebab nitrogen
adalah salah satu unsur penyusun protein,
asam nukleat, dan berbagai senyawa nitrogen
nonprotein. Berbagai peranan nitrogen dalam
pertumbuhan
tanaman
antara
lain:
merangsang pertumbuhan vegetatif pada daun,
batang, dan akar, merangsang pertumbuhan
daun karena nitrogen merupakan penyusun
protein dan lemak, serta mempercepat
pengubahan karbohidrat menjadi protein dan
protoplasma.
Kelebihan nitrogen pada tanaman akan
menyebabkan menipisnya bahan dinding sel
sehingga tanaman akan mudah diserang hama
tanaman dan penyakit. Sebaliknya kekurangan
nitrogen ditandai dengan warna daun yang
hijau kekuningan dan akhirnya akan
mengering (Setyamidjaja 1986).
Fosforus
Fosforus merupakan unsur hara makro
bagi setiap tanaman sehingga ketersediaannya
sangat menentukan pertumbuhan tanaman dan
hasil tanaman (Tisdale et al. 1965). Peranan
terpenting fosforus adalah dalam proses
fotosintesis,
perubahan-perubahan
karbohidrat, dan senyawa-senyawa yang
berhubungan dengan glikolisis, metabolisme
lemak, oksidasi biologis, dan proses transfer
energi. Pemberian fosforus penting untuk
perkembangan akar yang masih muda,
menguatkan batang, dan mempercepat
pematangan biji. Fosforus banyak dijumpai
dalam bagian biji pada tumbuhan, tetapi
secara keseluruhan didapat pada bagian tubuh
tanaman yang masih muda.
Kekurangan fosforus dapat menghambat
serapan
unsur
lain,
menghambat
pertumbuhan, dan perkembangan tanaman
serta memperlambat kematangan buah dan
menghambat perkembangan daun serta
perakaran sehingga sintesis protein tidak
berlangsung dengan baik. Apabila tidak
terjadi sintesis protein maka akumulasi gula
pada daun akan terjadi dan akan merangsang
pembentukan
antosianin
sehingga
menyebabkan daun berwarna keungu-unguan.
Kalium
Kandungan kalium yang relatif tinggi
diperlukan untuk pertumbuhan tanaman.
Kalium mengaktifkan beberapa enzim dan
memegang
peranan
penting
pada
kesetimbangan air di dalam tanah. Hal ini
penting untuk membantu pembentukkan
karbohidrat dan protein, mengeraskan bagian
kayu dari tanaman, meningkatkan kekebalan
terhadap penyakit, dan meningkatkan kualitas
buah yang dihasilkan tanaman. Hasil-hasil
pertanian biasanya akan berkurang sangat
drastis pada tanah yang mengalami defisiensi
kalium. Makin besar produktivitas tanaman,
pelepasan kalium dalam tanah akan semakin
besar (Soepardi 1983).
Kalsium, Sulfur dan Magnesium
Secara umum, kalsium merupakan bahan
utama pembentukan kapur. Biasanya untuk
tanah normal kekurangan Ca jarang terdengar.
Kapur yang dihasilkan dari proses kalsinasi
dari batuan kapur memiliki bentuk senyawa
kalsium, yaitu CaO dan Ca(OH)2. Di dalam
kapur, komposisi dari kedua bentuk senyawa
ini bervariasi. CaO mudah larut dalam air dan
asam. CaO yang bereaksi dengan air akan
menghasilkan panas yang tinggi dan juga
menghasilkan gugus hidroksil yang bersifat
basa (Kusnoputro & Made 1984).
Belerang atau sulfur bersama-sama
nitrogen merupakan bagian dari berbagai
asam amino termasuk metionin, sistina, dan
sisteina yang merupakan komponen utama
dari protein tumbuhan dan hewan. Sulfur juga
sangat penting dalam sintesis minyak pada
tumbuhan.
Perbandingan
N:S
dalam
tumbuhan dan hewan yang normal berkisar
sekitar 15:1. Oleh karena sifatnya yang
takmobil maka pada stadium dini gejalanya
terlihat pada daun-daun muda, berbeda
dengan nitrogen. Ion sulfat mudah tercuci dari
lapisan tanah yang bermuatan positif.
Kebutuhan S pada tanah-tanah pertanian
makin
meningkat
terutama
karena
berkurangnya penggunaan pupuk yang
mengandung sulfur.
Magnesium penting bagi tumbuhan.
Peranannya dalam tumbuhan mencakup
sebagai bagian dari klorofil yang berfungsi
dalam fotosintesis, pembentukan gula,
mengatur serapan unsur hara lain, sebagai
pembawa fosfat dalam tanaman, tranlokasi
karbohidrat, dan aktivator dari beberapa
enzim. Unsur ini mobil dalam tanaman
sehingga kekurangan unsur ini pertama-tama
muncul pada daun yang tua di bagian bawah.
Pada tingkat awal terjadi klorosis di antara
tulang daun (tulang daun tetap hijau) dan pada
tingkat lanjut seluruh daun menjadi kering,
kemudian coklat dan mati. Pada spesies lain,
terutama kapas, daun bawah berubah warna
menjadi ungu kemerahan lalu menjadi coklat
dan mati.
Effective Microorganism-4 (EM4)
Konsep EM4 dikembangkan oleh Prof.
Teruo Higa dari University of The Ryukyus,
Okinawa, Jepang (Higa 1991). EM4 terdiri
atas kultur campuran mikroorganisme
bermanfaat dan hidup secara alami serta dapat
diterapkan
sebagai
inokulan
untuk
meningkatkan keragaman mikro-organisme
tanah dan tanaman. Penelitian telah
menunjukkan bahwa inokulasi kultur EM4 ke
dalam sistem tanah dan tanaman dapat
meningkatkan kualitas tanah, kesehatan tanah,
pertumbuhan, produksi, serta kualitas
tanaman.
EM4 mengandung spesies mikroorganisme
terpilih yang meliputi populasi dominan dari
bakteri asam laktat dan ragi, serta jumlah
populasi yang lebih sedikit dari bakteri
fotosintetik, aktinomisetes, dan jenis-jenis
mikroorganisme lainnya. Semua organisme ini
hidup bersama dalam kultur cair
EM4 bekerja aktif menambah ketersediaan
unsur hara apabila bahan organik dalam tanah
dalam keadaan cukup. Bahan organik tersebut
merupakan sumber bahan makanan dan
energinya. Penambahan bahan organik pada
penggunaan EM4 akan lebih efisien. EM4
sangat berguna untuk menekan patogen tanah,
mempercepat dekomposisi limbah, menghilangkan bau busuk pada limbah, dan
mempercepat proses pengolahan limbah
(Sumarni 1996).
Spektroskopi Serapan Atom (AAS)
AAS pertama kali ditemukan oleh Alan
Walsh pada tahun 1955. AAS merupakan
metode analisis untuk logam yang didasarkan
pada pengukuran penyerapan sinar resonansi
pada panjang gelombang tertentu oleh uap
atom netral dari cuplikan. Penyerapan tersebut
menyebabkan tereksitasinya elektron ke
tingkat energi yang lebih tinggi. Konsentrasi
unsur dalam larutan contoh ditentukan dengan
mengukur serapan larutan. Cara ini sangat
efektif karena frekuensi radiasi yang diserap
adalah spesifik untuk setiap unsur.
Bila larutan diaspirasikan ke dalam nyala
api maka dalam nyala api terbentuk suatu
larutan berbentuk gas yang disebut plasma
yang berisi partikel-partikel atom. Jadi, dalam
nyala api terdapat contoh yang telah
teratomisasi atau tereduksi menjadi atomatomnya. Atom dari suatu unsur pada keadaan
dasar bila diberi radiasi akan menyerap energi
dan mengakibatkan elektron pada kulit terluar
tereksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi
Pada AAS, radiasi dari unsur sumber radiasi
yang sesuai (lampu katoda cekung)
dilewatkan dalam nyala api yang telah
terionisasi,
kemudian
radiasi
tersebut
diteruskan ke detektor melalui monokromator.
Konsentrasi unsur diukur berdasarkan
perbedaan intensitas sebelum (Io) dan sesudah
(I) diserap oleh atom. Sesuai dengan hukum
Lambert Beer, hubungan antara absorban
dengan konsentrasi berbanding lurus atau
linear yaitu :
A = log Io/I
Komponen utama AAS secara garis besar
terdiri atas lampu katoda cekung sebagai
sumber radiasi, sistem pembakaran untuk
atomisasi
nyala
monokromator
untuk
mengatur panjang gelombang, detektor untuk
mendeteksi sinyal dan rekorder (pembacaan)
untuk pencetak data.
BAHAN DAN METODE
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan adalah pH meter,
neraca analitik, oven, labu Kjeldahl,
instrumen spektroskopi serapan atom, buret,
pipet volumetrik, erlenmeyer, tabung reaksi,
labu ukur, bak plastik 2 liter, pengaduk,
corong, bejana gelas, cawan porselin, gelas
ukur, vortex, pipet 10 ml, pipet 1 ml, dan
spektrofotometer ultraviolet-sinar tampak.
Bahan-bahan yang digunakan adalah air
destilata, H2O2 30%, akuades, selenium
miktur, HCl pekat, asam sulfat 98%, asam
salisilat, larutan NaOH 50%, indikator conway
(campuran indikator brom cresol green dan
indikator merah metil), HNO3 pa 65%, HClO4
pa 70%, larutan LaCl3 25000 ppm, EM4 yang
diinkubasi, cacing L. rubellus dewasa, manur
sapi berasal dari Rumah Sakit Hewan Kampus
Darmaga IPB, dan Kawasan Usaha Peternak
Sapi Perah (KUNAK), Cibungbulang, Bogor
Metode Penelitian
Perlakuan manur sapi
Manur
sapi
sebanyak
enam
kg
dikumpulkan dalam bak plastik dan diaduk
sampai homogen, kemudian manur dibagi
dalam tiga bagian, masing-masing bak berisi
dua kg manur sapi. Bagian pertama tidak
diberi perlakuan sebagai kontrol, bagian
kedua diberi perlakuan dengan EM4 dan
bagian ketiga diberi perlakuan dengan satu kg
cacing tanah sebagai media pertumbuhannya.
Manur kemudian dibiarkan sampai menjadi
kompos (lampiran 1).
Penetapan pH
Pengukuran pH contoh dilakukan dengan
menggunakan pH meter. Sebanyak 5 gram
contoh dilarutkan dalam 10 ml air destilata
dan diukur pH-nya
Penetapan Kadar Air
Cawan kosong dipanaskan dalam oven
dengan suhu 105 0C selama 1 jam. Setelah itu,
cawan dimasukkan ke dalam eksikator selama
30 menit lalu ditimbang sebagai bobot cawan
kosong. Contoh dimasukkan ke dalam cawan
sebanyak 5 gram lalu dipanaskan kedalam
oven selama 3 jam. Setelah itu, cawan
dimasukkan ke dalam eksikator dan bobotnya
ditimbang.
Penetapan Kadar C-organik dengan
metode Gravimetrik
Sebanyak 5 g contoh kering udara
ditimbang dan dimasukkan dalam cawan
porselin yang telah diketahui bobotnya dan
dimasukkan dalam oven suhu 105 °C selama
24 jam, diangkat, dan dimasukkan dalam
eksikator, biarkan hingga dingin, ditimbang
bobotnya. Setelah diketahui bobotnya
dimasukkan dalam tanur suhu 700 0C selama
2 jam, dibiarkan tanur dingin, diangkat dan
dimasukkan dalam eksikator sampai dingin
dan ditimbang bobotnya (lampiran 2).
Penetapan Kadar Nitrogen
Contoh yang telah dihaluskan, ditimbang
sebanyak 0.5 gram, lalu dimasukkan ke dalam
labu Kjeldahl, kemudian dimasukkan 25 ml
larutan
pereaksi
asam
sulfat-salisilat.
Campuran didiamkan selama 1 jam agar
larutan menjadi jernih. Setelah itu, larutan
ditambah 4 gram Na2S2O3.5H2O, lalu
dipanaskan secara perlahan-lahan hingga
gelembung gas habis. Suhu dinaikkan secara
bertahap, sehingga suhu maksimum 300 0C
(sekitar 2 jam). Bila telah 2 jam larutan
diangkat dan didinginkan. Larutan hasil
destruksi kemudian diencerkan dengan air
suling. Larutan dipindahkan ke dalam labu
takar 500 ml, isi labu ditepatkan hingga tanda
tera dan homogenkan. Larutan contoh dipipet
sebanyak 25 ml dan di masukkan ke dalam
labu suling. Pada labu erlenmeyer diisi dengan
20 ml asam borat 1% sebagai tempat
penampungan hasil penyulingan. Sebelum
proses penyulingan, larutan ditambah tiga
tetes indikator conway. Labu suling dan labu
erlenmeyer dipasang ke alat destilator. Proses
destilasi dilakukan selama 8 menit. Larutan
hasil penyulingan dititrasi dengan larutan HCl
0.02 N hingga titik akhir titrasi tercapai
(warna hijau berubah menjadi merah muda).
Pengerjaan dilakukan pula pada larutan
kontrol (lampiran 3).
Destruksi Basah
Sebanyak 0.1 g contoh yang telah
dihaluskan ditimbang lalu dimasukkan ke
dalam labu digestion. Ditambahkan 5 ml
HNO3 dan 0.5 ml HClO4 dikocok dan
dibiarkan semalam. Dipanaskan pada block
digestor mulai dengan suhu 100 0C, setelah
uap kuning habis suhu dinaikkan hingga 200
0
C. Destruksi diakhiri bila sudah keluar uap
putih dan cairan dalam labu tersisa sekitar 0.5
ml. Didinginkan dan encerkan dengan H2O,
kemudian volume ditepatkan menjadi 50 ml,
kocok hingga homogen, biarkan semalam atau
disaring dengan kertas saring W-41 agar
didapat ekstrak A (lampiran 4).
Penetapan Kalium
Ekstrak A dipipet 1 ml lalu dimasukkan ke
dalam tabung reaksi, ditambahkan 9 ml air
bebas ion, dikocok dengan vortex mixer
sampai homogen. Larutan ini adalah hasil
pengenceran 10 × (Ekstrak B), diukur kadar K
dalam larutan B menggunakan spektrofotometer dengan deret standar campuran I
(lampiran 9) sebagai pembanding, dicatat
serapan baik standar maupun contoh
(lampiran 5).
Penetapan Fosforus
Ekstrak B dipipet 1 ml lalu dimasukkan ke
dalam tabung reaksi (dipipet sebelum
pengukuran kadar K) begitu juga dengan deret
standar P (standar campuran III) (lampiran 9).
Ditambahkan masing–masing 9 ml pereaksi
pembangkit warna ke dalam setiap contoh dan
deret standar, dikocok dengan vortex mixer
sampai homogen. Contoh dibiarkan 15–25
menit, lalu serapannya diukur dengan
spektrofotometer pada panjang gelombang
693 nm (lampiran 6).
Penetapan Ca dan Mg
Ekstrak A dipipet 1 ml lalu di masukkan
ke dalam tabung reaksi, ditambahkan 9 ml air
bebas ion dan 1 ml larutan LaCl3 25000 ppm
(lampiran 9). Kemudian 10 ml deret standar
Ca dan Mg (standar campuran I) dipipet ke
dalam tabung reaksi, ditambahkan masingmasing 1 ml larutan LaCl3 25000 ppm.
Contoh dikocok dengan vortex mixer sampai
homogen. Contoh diukur dengan AAS dan
dicatat nilai serapannya (lampiran 7).
Penetapan Sulfur
Ekstrak A dan deret standar S (standar
campuran III) dipipet masing-masing 1 ml
lalu di masukkan ke dalam tabung reaksi.
Ditambahkan 7 ml asam campur dan 1 ml
larutan BaCl2 tween (lampiran 9), dikocok
sampai homogen. Contoh diukur dengan
spektrofoto-meter pada panjang gelombang
432 nm, dicatat nilai serapannya (lampiran 8).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kemampuan tanah untuk menjamin
tersedianya hara bagi kebutuhan tanaman
berbeda-beda bergantung pada kemampuan
suplai hara. Kemampuan ini sifatnya tidak
lama. Dari semua unsur hara makro, unsur
hara N, P, K merupakan hara yang paling
umum ditambahkan sebagai pupuk sejak awal
sejarah pemupukan, walaupun sekarang
disadari bahwa ketiga unsur ini tidak selalu
dapat menjamin produksi tanaman yang baik,
karena unsur-unsur lainnya juga turut
berperan. Penggunaan tanah-tanah marginal
untuk pertanian menyebabkan makin banyak
jenis dan jumlah unsur hara yang harus
ditambahkan sebagai pupuk (Setyamidjaja
1986).
Terjadinya kekurangan suatu unsur hara
dalam tanah tidak dapat direka begitu saja,
kemudian ditentukan pupuk apa yang harus
diberikan, tetapi perlu melalui beberapa
pengujian. Biasanya gejala kekurangan hara
dapat berup