Pengaruh Cairan Rumen Sapi Potong dan Kambing Lokal Terhadap Penguraian Limbah Kubis (Brassica oleracea L.) Sebagai Bahan Ajar Biologi untuk SMA Kelas X
PENGARUH CAIRAN RUMEN SAPI POTONG DAN KAMBING LOKAL
TERHADAP KECEPATAN PENGURAIAN LIMBAH KUBIS
(Brassica oleracea L.) SEBAGAI BAHAN AJAR BIOLOGI
UNTUK SMA KELAS X
SKRIPSI
Diajukan Kepada Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Persyaratan Memperoleh Gelar
Sarjana Pendidikan Biologi
Disusun Oeh :
LYSA ULFA KARINA
201010070311084
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
JURUSAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2014
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan segala
karunia, kenikmatan, kesehatan, hidayah dan taufiq-Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi dengan judul “Pengaruh Cairan Rumen Sapi Potong
dan Kambing Lokal Terhadap Kecepatan Penguraian Limbah Kubis
(Brassica oleracea L.) Sebagai Bahan Ajar Biologi untuk SMA Kelas X”.
Penulisan skripsi ini digunakan untuk syarat mendapatkan gelar Sarjana
Pendidikan Biologi pada Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan di Universitas
Muhammadiyah Malang.
Selama proses penyusunan hingga penyelesaian skripsi ini penulis telah
banyak memperoleh dukungan, bantuan, bimbingan, arahan dan motivasi dari
berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis menyampaikan terimakasih yang sebesarbesarnya kepada:
1.
Dr. Poncojari Wahyono, M.Kes. selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu
Pendidikan Universitas Muhammadiyah Malang.
2.
Ibu Dr. Yuni Pantiwati, MM. M.Pd selaku Ketua Jurusan Pendidikan Biologi.
3.
Ibu Dra. Roimil Latifa, M.Si. MM. selaku Dosen Pembimbing Akademik,
sekaligus selaku Kepala Laboratorium Biologi yang telah memberikan
bimbingan, pengalaman, pengarahan, motivasi dan dukungan.
4.
Bapak Dr. Sukarsono, M.Si. selaku Dosen Pembimbing I dan Drs. Wahyu
Prihanta, M.Kes. selaku Dosen Pembimbing II, yang telah meluangkan waktu
memberikan bimbingan, pengarahan, dan nasihat yang tidak ternilai selama
penyusunan skripsi ini.
5.
Bapak Dr. Ir. Ahmad Wahyudi, M.Kes. selaku kepala Laboratorium
Peternakan beserta semua staf yang telah membantu kelancaran penelitian
saya.
6.
Bapak dan Ibu Dosen Pendidikan Biologi Universitas Muhammadiyah
Malang yang telah memberikan bekal ilmu dan pengetahuan selama kuliah.
7.
Mami Lilik Windaryati, Bapak Sumaryoto, semua Instruktur (Mbak Mega,
Mbak Dina, Mbak Fitroh) dan teman-teman asisten angkatan 2009
(Mas Nanang), angkatan 2010 (Qorry, Candra, Rian) beserta adik-adik
Asisten Laboratorium Biologi yang telah memberikan bantuan, motivasi dan
semangat pada penulis sehingga bisa menyelesaikan skripsi ini.
8.
Segenap keluarga Bapak Imtihadi dan Ibu Sunarti yang telah menjadi
keluarga saya di Malang, terimakasih atas segala dukungan, kasih sayang dan
do’a yang telah diberikan.
9.
Sahabat “Alyan” tercinta, Dian Septi Pujiana, Mr. A., para sahabat Biologi B,
teman-teman Biologi angkatan 2010 dan keluarga kost D.9. Terima kasih atas
do’a, dukungan, semangat, cinta, dan motivasi yang telah diberikan.
Semoga skripsi ini dapat memberi manfaat kepada semua pihak, serta
dapat memotivasi berkembangnya pemanfaatan limbah dan penelitian lebih lanjut.
Akhirnya penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, untuk
itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari berbagai pihak
untuk perbaikan karya ini.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Malang, 17 Juni 2014
Penulis,
Lysa Ulfa Karina
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL LUAR .................................................................
HALAMAN SAMPUL DALAM ...............................................................
HALAMAN PERSETUJUAN ...................................................................
HALAMAN PENGESAHAN .....................................................................
HALAMAN PERNYATAAN ....................................................................
MOTTO DAN PERSEMBAHAN .............................................................
KATA PENGANTAR ................................................................................
ABSTRAK ...................................................................................................
ABSTRACT .................................................................................................
DAFTAR ISI ...............................................................................................
DAFTAR TABEL .......................................................................................
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN ..............................................................................
i
ii
iii
iv
v
vi
vii
ix
x
xi
xiii
xiv
xv
BAB I : PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .........................................................................
1.2 Rumusan masalah ....................................................................
1.3 Tujuan Penelitian .....................................................................
1.4 Manfaat penelitian ...................................................................
1.5 Batasan penelitian ....................................................................
1.6 Definisi Istilah...........................................................................
1
5
6
7
8
9
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Kajian Teoritis Hewan Ruminansia dan Rumen……………
2.1.1 Tinjauan Tentang Hewan Ruminansia ...........................
2.1.2 Kajian Tentang Sapi Potong (Simental) ........................
2.1.3 Kajian Tentang Kambing Lokal (Kambing Kacang) .....
2.2. Rumen pada Hewan Ruminansia ............................................
2.2.1 Mikroorganisme dalam Rumen .....................................
2.3. Kajian Tentang Limbah Organik dan Pupuk Organik ............
2.3.1 Tinjauan Tentang Limbah Organik ................................
2.3.2 Tinjauan Tentang Pupuk Organik (Kompos) .................
2.4. Tinjauan Umum Tentang Tanaman Kubis
(Brassica oleracea L.) .............................................................
2.4.1 Jenis-jenis Tanaman Kubis (Brassica oleracea L.) ........
2.4.2 Kandungan Nutrisi dalam Kubis (Brassica oleracea L.)
2.5. Tinjauan Tentang Sumber Belajar ..........................................
2.5.1 Unsur-unsur LKS sebagai Bahan Ajar............................
2.5.2 Tujuan Penyusunan LKS ................................................
2.6. Kerangka Konseptual ..............................................................
2.7. Hipotesis .................................................................................
11
11
11
13
14
15
16
16
17
23
25
26
27
29
30
31
32
BAB III : METODE PENELITIAN
3.1 Jenis dan Rancangan Penelitian ..........................................
3.1.1 Jenis Penelitian ...........................................................
3.1.2 Rancangan Penelitian .................................................
3.2 Tempat dan Waktu Penelitian .............................................
3.2.1 Tempat Penelitian.......................................................
3.2.2 Waktu Penelitian .......................................................
3.3 Populasi dan Sampel ...........................................................
3.3.1 Populasi .....................................................................
3.3.2 Sampel .......................................................................
3.4 Jenis Variabel Penelitian .....................................................
3.4.1 Variabel Bebas ..........................................................
3.4.2 Variabel Terikat ........................................................
3.4.3 Variabel Kontrol ........................................................
3.5 Pelaksanaan Penelitian ........................................................
3.5.1 Persiapan Penelitian ..................................................
3.5.2 Prosedur Penelitian.....................................................
3.5.3 Tahap Pelaksanaan Penelitian ....................................
3.5.4 Tahap Pengamatan .....................................................
3.5.5 Metode Pengumpulan Data ........................................
3.6 Teknik Analisis Data ...........................................................
3.6.1 Uji Normalitas ...........................................................
3.6.2 Uji Homogenitas .......................................................
3.6.3 Analisis Varian 2 Arah (Two Way Anova) ................
3.6.4 Uji Duncan’s .............................................................
BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Penelitian ...................................................................
4.2 Analisis Data .......................................................................
4.2.1 Hasil Uji Normalitas (Lilifors) ..................................
4.2.2 Hasil Uji Homogenitas ..............................................
4.2.3 Hasil Uji Duncan’s 5% ..............................................
4.3 Pembahasan .........................................................................
4.3.1 Pengaruh Berbagai Jenis Cairan dengan Berbagai
Volume Terhadap Kecepatan Penguraian Limbah
Kubis (Brassica oleracea L.) .....................................
4.3.1.1 Penambahan Cairan Rumen ..........................
4.3.2 Pengaruh Interaksi Masing-masing Jenis Cairan
Rumen dengan berbagai Volume Terhadap
Kecepatan Proses Pengomposan Limbah Kubis
(Brassica oleracea L.) .............................................
BAB V : PENUTUP
5.1 Kesimpulan ...........................................................................
5.2 Saran .................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................
33
33
33
36
36
36
36
36
36
37
37
37
38
38
38
39
41
41
42
43
44
44
45
46
48
50
51
51
53
54
54
55
58
61
62
63
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Karakteristik Morfologi Tubuh Kambing Kacang ........................
Tabel 2.2 Tahapan dalam Proses Pembuatan Pupuk Organik (Kompos) .....
Tabel 2.3 Kandungan Nutrisi dalam Kubis (Brassica oleracea L.) ..............
Tabel 3.1 Tingkat Waktu yang Dibutuhkan Hingga Mencapai
Kompos Matang ...........................................................................
Tabel 3.2 Data Hasil Pengompsan Limbah Kubis (Brassica oleracea L.) ...
Tabel 3.3 Rangkuman Uji Normalitas .........................................................
Tabel 3.4 Hasil Uji Homogenitas .................................................................
Tabel 3.5 Rangkuman Uji Duncan’s 5%.......................................................
Tabel 4.1 Data Keseluruhan Waktu Pengomposan Limbah Kubis
(Brassica oleracea L.) Hingga Mencapai Kompos Matang ........
Tabel 4.2 Hasil Uji Homogenitas Waktu Penguraian Limbah Kubis
(Brassica oleracea L.) .................................................................
Tabel 4.3 Hasil Ringkasan Analisis Varian 2 Faktor terhadap Penguraian
Limbah Kubis (Brassica oleracea L.) ..........................................
Tabel 4.4 Hasil Analisis Uji Duncan’s Kecepatan Penguraian pada Taraf
Signifikansi 5% ...........................................................................
Tabel 4.5 Data Hasil Pengamatan dari Masing-masing Indikator Penelitian
......................................................................................................
14
19
26
43
43
45
45
46
48
49
51
52
53
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Sapi Simental ............................................................................
Gambar 2.2 Kambing Kacang ......................................................................
Gambar 2.3 Rumen kambing dan Rumen Sapi .............................................
Gambar 2.4 Tanaman Kubis (Brassica oleracea L.) ....................................
Gambar 2.5 Limbah Kubis di Kawasan Pertanian Bumiaji ..........................
Gambar 2.6 kerangka Konseptual .................................................................
Gambar 3.1 Skema Rancangan Penelitian ....................................................
Gambar 3.2 Denah Rancangan Acak Lengkap (RAL)..................................
Gambar 3.3 Simple Random Sampling .........................................................
Gambar 4.1 Diagram Batang Hasil Keseluruhan Waktu Penguraian
Limbah Kubis (Brassica oleracea L.) .......................................
Gambar 4.2 Diagram Batang Waktu Penguraian Limbah Kubis (Brassica
oleracea L.) pada Masing-masing Perlakuan ............................
12
13
15
24
27
31
34
35
37
50
59
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Data Hasil Keseluruhan Waktu Pengomposan Limbah Kubis
(Brassica oleracea L.) Hingga Mencapai Kompos Matang ...
Lampiran 2. Data Hasil Uji Normalitas (Lilifors) ........................................
Lampiran 3. Data Hasil Uji Homogenitas .....................................................
Lampiran 4. Data Hasil Uji Anava 2 Faktor ................................................
Lampiran 5. Data Hasil Uji Duncan’s 5% ....................................................
Lampiran 6. Tabel Nilai Normalitas (Negativ Value) .................................
Lampiran 7. Tabel Nilai Normalitas (Positif Value) ....................................
Lampiran 8. Tabel Nilai Normalitas Liliefors ..............................................
Lampiran 9. Tabel Duncan’s ........................................................................
Lampiran 10. Data Hasil Uji Laboratorium .................................................
Lampiran 11. Surat Penelitian ......................................................................
Lampiran 12. Silabus Mata Pelajaran Biologi SMA Kelas X ......................
Lampiran 13. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) ...........................
Lampiran 14. Foto Kegiatan Penelitian .......................................................
66
67
70
70
71
73
74
75
76
78
89
90
108
114
DAFTAR PUSTAKA
Anonymous.
2012.
Ciri-ciri
Sapi
Ongole.
(online)
peternakan.blogspot.com, Diakses 07 Januari 2014)
http://situs-
Anonymous.
2013.
Mengenal
Jenis
Sapi
di
Dunia.
(online)
(http://kelompokternakpucakmanik.blogspot.com, Diakses 07 Januari
2014)
Anonymous.
2014.
Buku
Pupuk.
(online)
(http://balittanah.litbang.deptan.go.id/dokumentasi/buku/pu
puk/pupuk2.pdf, Diakses 11 Januari 2014)
Arora, S.P. 1989. Pencernaan Mikroba pada Ruminansia. Yogyakarta: Gajah
Mada University Press.
Bp3k Malin Deman. 2012. Karakteristik dan jenis Kambing Lokal Indonesia.
(online) http://bp3kkecmalindeman.blogspot.com, Diakses 07 Januari
2014)
Hamid, Syamsudin. Kamus Saku Biologi Edisi Lengkap. 2010. Jakarta: Gama
Press
Hartoyo, Dwi. 2014. Budidaya Kol Atau Kubis (Brassica Oleracea L.).
(online) (http://www.htysite.com, Diakses, 07 April 2014)
Kurniawati, Feby. 2013. Analisis Perbandingan Bentuk Jaringan Pembuluh
Trakeid Pada Preparat Maserasi Berbagai Genus Piper Sebagai
Sumber Belajar Biologi. Malang : Laboratorium Biologi Universitas
Muhammadiyah Malang
Mc Donald and A.C.I Warner. 1975. Digestion and Metabolism in the Ruminant.
Australia: University of New England
Meryandini, Anja, Widosari, Wahyu, Maranatha, Besty, Sunarti, Titi, Candra,
Rachmania, Nisa dan Satria Hasrul. 2009. Isolasi Bakteri Selulolitik
dan Karakterisasi Enzimnya. Makara, Sains IPB Vol. 13, No. 1, April
2009: 33-38
Muktiani, A., B.l.M. Tampoebolon., dan I. Achmadi. 2006. Fermentabilitas
rumen secara in vitro terhadap sampah sayur yang diolah. J.
Pengembangan Peternakan Tropis. 32 (l): 44-50
Mulyasa. 2006. Kurikulum Berbasis Kompetensi. Bandung: Remaja rosdakarya
Pamungkas , Fitra, Aji, Batubara, Aron, Doloksaribu, Meruwald, Sihite, Erwin.
2009. Petunjuk Teknis Potensi Beberapa Plasma Nutfah Kambing
Lokal Indonesia. Bogor: Pusat Penelitian dan Pengembangan
Peternakan
Pangaribuan, Darwin dan Pujisiswanto, Hidayat. 2008. Pemanfaatan Kompos
Jerami untuk Meningkatkan Produksi dan Kualitas Buah Tomat.
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi-II 2008. Universitas
Lampung
Prastowo, Andi, 2011. Panduan Kreatif Membuat Bahan Ajar Inovatif.
Yogyakarta: Diva Press
Rubiyah, Siti. 2012. Pemanfaatan Limbah Pertanian Menjadi Pupuk Organik
Bokashi.
Dinas
Pertanian
Kabupaten
Asahan.
(online)
(http://hasniadiv.blogspot.com, Diakses 05 Januari 2014)
Rukmana, Rahmat. 1994. Kubis. Yogyakarta : Kanisiun
Sekolah Tinggi Teknologi Ronggolawe Cepu. 2014. Panduan P2M Standar
Proses
Pembelajaran.
Ronggolawe
Cepu
(online)
(http://www.sttrcepu.ac.id, Diakses 1 Maret 2014)
Simamora, Suhut, dan Salundik. 2006. Meningkatkan Kualitas Kompos. Jakarta:
PT Agro Media Pustaka
Sugiyono. 2010. Metode Penelitian Pendidikan. Bandung: Alfabeta
Suherman, 2011. Hewan Pemamah Biak. (online) (http://su-hrman.blogspot.com,
Diakses 06 Nopember 2013)
Sulistyaningsih, Minarti, Sri, Sjofjan, Osfar. 2013. Tingkat Residu Pestisida
Dalam Daging Kelinci Peranakan New Zealand White Yang Diberi
Pakan Limbah Pertanian Kubis (Brassica oleracea) (online)
(http://fapet.ub.ac.id, Diakses 07 Januari 2014)
Sutanto, Rachman. 2002. Pertanian Organik. Yogyakarta: Kanisius
Suparyanto. 2010. Design Research atau Rancangan Penelitian Ilmiah. (online)
(http://hasniadiv.blogspot.com, Diakses 09 Nopember 2013)
Suwandi, 1997. Peranan Mikroba Ternak pada Ternak Ruminansia. Bogor : Balai
penelitian Ternak Ciawi
Yulianto, Adi, Budi, Ariesta, Ahmad, Anggoro, Dimas Purwo, Heryadi, Heru,
Bahrudin, Muhammad, Santoso, Giono. 2009. Buku Pedoman
Pengolahan Sampah Terpadu : Konversi Sampah Pasar Menjadi
Kompos Berkualitas Tinggi. Jakarta: Yayasan Danamon Peduli
Yunilas. 2009. Isi Rumen Sapi sebagai Pakan non Konvensional Sumber Energi
pada Unggas. (online) (http://yunilasyarja.blogspot.com, Diakses
05 Januari 2014)
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Peningkatan produk pertanian diikuti pula oleh meningkatnya limbah hasil
pertanian seperti wortel, kentang, dan kubis yang merupakan sayur sisa panen
para petani yang tidak dimanfaatkan. Umumnya limbah hasil pertanian ini masih
mengandung sejumlah nutrien, sehingga dapat dikonversi menjadi produk yang
memiliki nilai ekonomi seperti kompos, pakan ternak atau digunakan sebagai
medium pertumbuhan mikroba. Pemanfaatan limbah hasil pertanian ini akan
menanggulangi masalah pencemaran. Limbah tersebut memiliki komponen utama
lignoselulosa. Lignoselulosa terdiri atas tiga polimer yaitu selulosa, hemiselulosa,
dan lignin. Selulosa adalah polimer glukosa dengan ikatan β-1,4 glikosidik.
Selulase merupakan enzim ekstraseluler yang terdiri atas kompleks endo-β-1,4
glukonase (CMCase, Cx selulase endoselulase, atau carboxymethyl cellulase),
kompleks ekso-β-1,4 glukonase (aviselase, selobiohidrolase, C1 selulase), dan β1,4-glukosidase atau selobiase (Meryandini dkk, 2009).
Usaha penanganan limbah pertanian secara biologi dapat dilakukan dengan
menggunakan aktivator mikroba. Salah satu fungsi aktivator ini adalah
mempercepat proses dekomposisi bahan organik dan meningkatkan kualitas
bahan. Mikroorganisme tersebut dapat diperoleh dari berbagai sumber, misalnya
dari bakteri inokulan (bacterial inoculant) berupa effective microorganism (EM4)
yang merupakan suatu kultur campuran berbagai mikro organisme yang terdiri
2
dari bakteri pengurai bahan organik yang digunakan untuk proses pembuatan
pupuk organik (Rubiyah, 2012). Selain itu mikroba pengurai juga dapat diperoleh
langsung dari limbah rumah potong hewan berupa cairan rumen hewan
ruminansia yang di dalamnya merupakan tempat hidup bagi populasi mikroba
pengurai.
Rumen pada hewan ruminansia merupakan salah satu habitat yang
didominasi oleh mikroorganisme seperti bakteri, fungi, dan protozoa yang mampu
berperan sebagai dekomposer dan mampu menghasilkan selulase. Arora (1989),
menyatakan bahwa rumen merupakan tabung besar dengan berbagai kantong yang
menyimpan dan mencampur ingesta bagi fermentasi mikroba. Isi rumen pada
ternak ruminansia berkisar antara 10-15% dari berat badan ternak tersebut.
Kondisi dalam rumen adalah anaerobik dan mikroorganisme yang paling sesuai
dan dapat hidup serta ditemukan di dalamnya. Tekanan osmosis di dalam rumen
mirip dengan tekanan aliran darah. Temperatur dalam rumen adalah 38-42°C, pH
dalam rumen kurang lebih tetap yaitu sekitar 6,8. Hal ini dikarenakan adanya
proses absorbsi asam lemak dan amonia di dalam rumen sehingga berfungsi untuk
mempertahankan kondisi pH. Proses pencernaan dalam rumen ini sangat
bergantung pada spesies-spesies bakteri dan protozoa yang berbeda dan saling
berinteraksi melalui hubungan simbiosis.
Tanaman kubis merupakan tanaman semusim yang di Indonesia banyak
dibudidayakan di daerah pegunungan, dengan ketinggian ± 800m di atas
permukaan laut (dpl) dan mempunyai penyebaran hujan yang cukup setiap
tahunnya, Sunarjo dan Tuti dalam Sulistyaningsih (2013). Kandungan nutrisi daun
3
kubis yaitu 15, 74 % bahan kering (BK), 12,49 % abu, 23,87 % protein kasar
(PK), 22,62 % serat kasar (SK), 1,75 % lemak kasar (LK) dan 39,27 bahan ekstrak
tanpa nitrogen (BETN) (Muktiani dkk, 2006).
Beberapa kawasan di Indonesia mempunyai prospek yang baik dalam
sektor pertanian, salah satu contohnya yaitu Kecamatan Bumiaji. Kecamatan
Bumiaji merupakan salah satu kecamatan yang ada di Kota Batu, dimana
Kecamatan Bumiaji yang terletak pada ketinggian > 800 mdpl menjadikan
Kecamatan Bumiaji memiliki sumber daya lahan yang subur dengan curah hujan
yang tinggi sebesar 2.471 mm. Menurut Dinas Pertanian Kota Batu (2012),
produksi kubis Kecamatan Bumiaji sebesar 4.815 ton dengan luas lahan 306 ha,
maka produktivitas tanaman kubis Kecamatan Bumiaji sebesar 15,73 ton/ha, dan
5 % dari total produksi merupakan limbahnya.
Cairan rumen merupakan bahan yang mudah dijumpai karena merupakan
limbah rumah potong hewan yang belum banyak dikenal manfaatnya oleh
masyarakat. Cairan rumen merupakan salah satu tempat hidupnya populasi
mikroba yang berperan dalam proses penguraian serat makanan (selulosa) pada
hewan ruminansia. Ada tiga macam mikroba yang terdapat di dalam cairan rumen,
yaitu, bakteri, protozoa dan sejumlah kecil jamur. Volume dari keseluruhan
mikroba diperkirakan meliputi 3,60% dari cairan rumen Bryant dalam Suwandi,
(1997). Bakteri merupakan jumlah organisme yang terbesar sedangkan protozoa
lebih sedikit yaitu sekitar 106/ml cairan rumen. Jamur ditemukan pada ternak yang
digembalakan dan fungsinya dalam rumen sebagai kelompok selulolitik (Mc
Donald et al. 1975).
4
Berdasarkan letaknya dalam rumen, bakteri dapat dikelompokkan menjadi:
a) bakteri yang bebas dalam cairan rumen (30% dari total bakteri), b) bakteri yang
menempel pada partikel makanan (70% dari total bakteri), c) bakteri yang
menempel pada epithel dinding rumen dan bakteri yang menempel pada protozoa
Preston dan Leng dalam Suwandi (1997).
Pemanfaatan bakteri pengurai dalam rumen dapat diaplikasian untuk
menguraian limbah pertanian berupa sisa-sisa sayur hasil panen yang sekarang ini
menjadi salah satu masalah besar terhadap lingkungan. limbah pertanian kubis
yang ada di kawasan Bumiaji Batu Malang sebagai salah satu contohnya. Kubis
(Brassica oleracea L.) merupakan salah satu jenis sayuran yang banyak
dibudidayakan di daerah dataran tinggi. Sayuran ini bersifat mudah layu, rusak
dan busuk, sehingga menghasilkan limbah (bau) yang menjadi suatu
permasalahan lingkungan.
Petani umumnya memanfaatkan limbah kubis sebagai pakan ternak dan
pupuk organik, tetapi pemanfaatannya masih dengan cara yang sederhana, yaitu
hanya dengan ditimbun di dalam tanah setelah pemanenan. Pemanfaatan limbah
kubis dengan cara ini belum maksimal hasilnya, karena unsur hara yang tersedia
lebih rendah dibandingkan dengan ketika limbah tersebut diolah menjadi kompos
(Simamora, 2006).
Kompos merupakan hasil dari proses perombakan (dekomposisi) dan
stabilisasi bahan organik oleh mikroorganisme pengurai dalam keadaan
lingkungan terkontrol dengan bantuan manusia. Limbah atau bahan organik yang
sudah dikomposkan mengandung unsur hara tinggi dan menjadi sumber makanan
5
bagi mikroorganisme tanah yang akan membantu menyuburkan tanah
(Simamora, 2006). Bahan kompos dapat diperoleh dari berbagai macam limbah,
seperti limbah rumah tangga, industri, dan limbah pertanian. Teknik pengolahan
limbah menjadi kompos tidak sulit untuk dilakukan oleh masyarakat khususnya
petani. Pembuatan kompos dapat
dilakukan secara
tradisional
dengan
menggunakana alat-alat yang sederhana, dapat juga dilakukan dengan bantuan
bioaktivator yaitu menambahkan mikroba pengurai dalam proses pengomposan.
Produksi kubis setiap tahunnya terus meningkat dan secara otomatis
limbahnya juga meningkat, sehingga limbah kubis yang tidak dimanfaatkan juga
semakin banyak. Oleh karena itu diperlukan teknik inovatif yang dapat
meningkatkan manfaat limbah sayur kubis agar lebih memiliki daya guna
terutama untuk para petani. Salah satu teknik yang dapat dilakukan untuk
mengoptimalkan pemanfaatan limbah kubis ini yaitu dengan diolah menjadi
kompos. Berdasarkan latar belakang di atas, maka peneliti ingin melakukan
penelitian dengan judul : “Pengaruh Cairan Rumen Sapi Potong dan Kambing
Lokal Terhadap Kecepatan Penguraian Limbah Sayur Kubis (Brassica
oleracea L.)”
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan
permasalahan-permasalahan
di
atas,
maka
peneliti
merumuskan masalah sebagai berikut :
a. Bagaimanakah pengaruh pemberian berbagai jenis cairan rumen terhadap
kecepatan penguraian limbah kubis (Brassica oleracea L.)?
6
b. Bagaimanakah pengaruh pemberian berbagai volume cairan rumen
terhadap kecepatan penguraian limbah kubis (Brassica oleracea L.)?
c. Bagaimanakah interaksi cairan rumen sapi dengan volume terhadap
kecepatan penguraian limbah kubis (Brassica oleracea L.)?
d. Bagaimanakah interaksi cairan rumen kambing dengan volume terhadap
kecepatan penguraian limbah kubis (Brassica oleracea L.)?
e. Bagaimanakah interaksi yang paling efektif mempengaruhi kecepatan
penguraian limbah kubis (Brassica oleracea L.)?
f. Bagaimanakah hasil penelitian ini dijadikan sebagai lembar kerja untuk
siswa SMA dalam bidang pelestarian lingkungan hidup ?
1.3
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini berdasarkan rumusan masalahnya adalah
sebagai berikut :
a. Untuk mempelajari pengaruh pemberian jenis cairan rumen, dan berbagai
volume terhadap kecepatan penguraian limbah kubis
(Brassica oleracea L.).
b. Untuk mengamati interaksi cairan rumen sapi dengan volume terhadap
kecepatan penguraian limbah kubis (Brassica oleracea L.)
c. Untuk mengamati interaksi cairan rumen kambing dengan volume
terhadap kecepatan penguraian limbah kubis (Brassica oleracea L.)
d. Untuk mengetahui interaksi yang paling efektif mempengaruhi kecepatan
penguraian limbah kubis (Brassica oleracea L.)?
7
e. Untuk memberikan pembelajaran bagi siswa dalam teknik pengolahan
limbah agar dapat bermanfaat terhadap lingkungan.
1.4
Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini dijabarkan sebagai berikut :
1.
Secara Teoritis
Menambah khasanah keilmuwan bagi penulis pada pengetahuan
tentang jumlah efektif cairan rumen sapi potong dan kambing lokal untuk
pengomposan limbah sayur kubis dan sekaligus memberikan informasi
mengenai lama waktu yang dibutuhkan dalam proses pengomposan limbah
pertanian seperti limbah sayur kubis.
2.
Secara Praktis
a. Bagi peneliti lain : (1) sebagai dasar bagi peneliti lain untuk melakukan
penelitian lanjutan terkait kualitas pupuk organik yang dihasilkan dari
penggunaan cairan rumen sebagai bioaktivator, (2) sebagai dasar untuk
melakukan penelitian tentang pengaruh cairan rumen hewan ruminansia
lain terhadap penguraian limbah organik.
b. Bagi masyarakat : (1) memberikan informasi kepada masyarakat dalam
meningkatkan manfaat limbah kubis agar dapat digunakan sebagai bahan
yang memiliki daya guna dan dapat dimanfaatkan oleh para petani sebagai
kompos, (2) mendukung pemanfaatan limbah rumah potong hewan berupa
cairan rumen agar dapat digunakan dalam pengolahan limbah organik
8
seperti limbah hasil pertanian secara biologi yang dapat meminimalisir
dampak buruk terhadap lingkungan.
c. Bagi guru dan siswa : hasil penelitian ini secara keseluruhan dapat
dimanfaatkan dalam dunia pendidikan, yaitu dijadikan sebagai sumber
belajar dalam bidang pelestarian lingkungan hidup.
1.5
Batasan Penelitian
Agar tidak terjadi gambaran luas dalam penelitian ini, maka peneliti
memberikan batasan dalam penelitian ini, yaitu:
a. Hewan ruminansia yang digunakan adalah sapi potong tipe Simental dan
kambing lokal tipe kambing kacang.
b. Organ hewan yang digunakan yaitu lambung sapi dan kambing bagian
rumen (cairan rumen).
c. Teknik penguraian limbah yang dilakukan dalam penelitian ini
menggunakan teknik pengomposan secara anaerob.
d. Parameter yang diamati dalam penelitian ini adalah pH, suhu, kandungan
serat kasar dan lama waktu yang dibutuhkan dalam proses pengompsan
limbah kubis.
e. Kawasan yang dijadikan lokasi tempat pengambilan sampel adalah Desa
Tulungrejo Kecamatan Bumiaji Kota Batu.
f. Bahan ajar yang dibuat adalah LKS untuk materi limbah dan daur ulang.
9
1.6
Definisi Istilah
Berikut adalah definisi dari istilah-istilah yang digunakan dalam peneitian
ini, yaitu:
a. Rumen merupakan tabung besar dengan berbagai kantong yang
menyimpan dan mencampur ingesta bagi fermentasi mikroba. Isi rumen
pada ternak ruminansia berkisar antara 10-15% dari berat badan ternak
tersebut. Kondisi dalam rumen adalah anaerobik dan mikroorganisme yang
paling sesuai dan dapat hidup serta ditemukan di dalamnya (Arora, 1989).
b. Cairan rumen adalah salah satu bagian di dalam rumen sapi atau kambing
berupa cairan yang merupakan tempat hidup populasi mikroorganisme
pengurai.
c. Limbah adalah sisa/buangan dari suatu usaha dan/atau kegiatan manusia.
(PP No. 18 Tahun 1999 Jo PP 85/1999).
d. Limbah sayur kubis adalah sayur kubis sisa panen yang sudah tidak
dimanfaatkan lagi oleh petani.
e. Tanaman kubis merupakan tanaman sayur yang termasuk ke dalam famili
Brassicaceae berupa tumbuhan berbatang lunak dan memiliki daun yang
tersusun sangat rapat membentuk bulatan yang disebut krop (Hartoyo,
2014).
f. Sapi potong adalah jenis sapi-sapi yang mempunyai kemampuan untuk
memproduksi daging dengan cepat, pembentukan karkas baik dengan
komposisi perbandingan protein dan lemak seimbang hingga umur
tertentu, (Anonymous, 2012).
10
g. Kambing lokal adalah kambing yang populasi hidupnya dominan terdapat
di Indonesia, yakni kambing kacang dan kambing ettawah (Pamungkas,
2009).
TERHADAP KECEPATAN PENGURAIAN LIMBAH KUBIS
(Brassica oleracea L.) SEBAGAI BAHAN AJAR BIOLOGI
UNTUK SMA KELAS X
SKRIPSI
Diajukan Kepada Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Persyaratan Memperoleh Gelar
Sarjana Pendidikan Biologi
Disusun Oeh :
LYSA ULFA KARINA
201010070311084
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
JURUSAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2014
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan segala
karunia, kenikmatan, kesehatan, hidayah dan taufiq-Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi dengan judul “Pengaruh Cairan Rumen Sapi Potong
dan Kambing Lokal Terhadap Kecepatan Penguraian Limbah Kubis
(Brassica oleracea L.) Sebagai Bahan Ajar Biologi untuk SMA Kelas X”.
Penulisan skripsi ini digunakan untuk syarat mendapatkan gelar Sarjana
Pendidikan Biologi pada Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan di Universitas
Muhammadiyah Malang.
Selama proses penyusunan hingga penyelesaian skripsi ini penulis telah
banyak memperoleh dukungan, bantuan, bimbingan, arahan dan motivasi dari
berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis menyampaikan terimakasih yang sebesarbesarnya kepada:
1.
Dr. Poncojari Wahyono, M.Kes. selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu
Pendidikan Universitas Muhammadiyah Malang.
2.
Ibu Dr. Yuni Pantiwati, MM. M.Pd selaku Ketua Jurusan Pendidikan Biologi.
3.
Ibu Dra. Roimil Latifa, M.Si. MM. selaku Dosen Pembimbing Akademik,
sekaligus selaku Kepala Laboratorium Biologi yang telah memberikan
bimbingan, pengalaman, pengarahan, motivasi dan dukungan.
4.
Bapak Dr. Sukarsono, M.Si. selaku Dosen Pembimbing I dan Drs. Wahyu
Prihanta, M.Kes. selaku Dosen Pembimbing II, yang telah meluangkan waktu
memberikan bimbingan, pengarahan, dan nasihat yang tidak ternilai selama
penyusunan skripsi ini.
5.
Bapak Dr. Ir. Ahmad Wahyudi, M.Kes. selaku kepala Laboratorium
Peternakan beserta semua staf yang telah membantu kelancaran penelitian
saya.
6.
Bapak dan Ibu Dosen Pendidikan Biologi Universitas Muhammadiyah
Malang yang telah memberikan bekal ilmu dan pengetahuan selama kuliah.
7.
Mami Lilik Windaryati, Bapak Sumaryoto, semua Instruktur (Mbak Mega,
Mbak Dina, Mbak Fitroh) dan teman-teman asisten angkatan 2009
(Mas Nanang), angkatan 2010 (Qorry, Candra, Rian) beserta adik-adik
Asisten Laboratorium Biologi yang telah memberikan bantuan, motivasi dan
semangat pada penulis sehingga bisa menyelesaikan skripsi ini.
8.
Segenap keluarga Bapak Imtihadi dan Ibu Sunarti yang telah menjadi
keluarga saya di Malang, terimakasih atas segala dukungan, kasih sayang dan
do’a yang telah diberikan.
9.
Sahabat “Alyan” tercinta, Dian Septi Pujiana, Mr. A., para sahabat Biologi B,
teman-teman Biologi angkatan 2010 dan keluarga kost D.9. Terima kasih atas
do’a, dukungan, semangat, cinta, dan motivasi yang telah diberikan.
Semoga skripsi ini dapat memberi manfaat kepada semua pihak, serta
dapat memotivasi berkembangnya pemanfaatan limbah dan penelitian lebih lanjut.
Akhirnya penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, untuk
itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari berbagai pihak
untuk perbaikan karya ini.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Malang, 17 Juni 2014
Penulis,
Lysa Ulfa Karina
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL LUAR .................................................................
HALAMAN SAMPUL DALAM ...............................................................
HALAMAN PERSETUJUAN ...................................................................
HALAMAN PENGESAHAN .....................................................................
HALAMAN PERNYATAAN ....................................................................
MOTTO DAN PERSEMBAHAN .............................................................
KATA PENGANTAR ................................................................................
ABSTRAK ...................................................................................................
ABSTRACT .................................................................................................
DAFTAR ISI ...............................................................................................
DAFTAR TABEL .......................................................................................
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN ..............................................................................
i
ii
iii
iv
v
vi
vii
ix
x
xi
xiii
xiv
xv
BAB I : PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .........................................................................
1.2 Rumusan masalah ....................................................................
1.3 Tujuan Penelitian .....................................................................
1.4 Manfaat penelitian ...................................................................
1.5 Batasan penelitian ....................................................................
1.6 Definisi Istilah...........................................................................
1
5
6
7
8
9
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Kajian Teoritis Hewan Ruminansia dan Rumen……………
2.1.1 Tinjauan Tentang Hewan Ruminansia ...........................
2.1.2 Kajian Tentang Sapi Potong (Simental) ........................
2.1.3 Kajian Tentang Kambing Lokal (Kambing Kacang) .....
2.2. Rumen pada Hewan Ruminansia ............................................
2.2.1 Mikroorganisme dalam Rumen .....................................
2.3. Kajian Tentang Limbah Organik dan Pupuk Organik ............
2.3.1 Tinjauan Tentang Limbah Organik ................................
2.3.2 Tinjauan Tentang Pupuk Organik (Kompos) .................
2.4. Tinjauan Umum Tentang Tanaman Kubis
(Brassica oleracea L.) .............................................................
2.4.1 Jenis-jenis Tanaman Kubis (Brassica oleracea L.) ........
2.4.2 Kandungan Nutrisi dalam Kubis (Brassica oleracea L.)
2.5. Tinjauan Tentang Sumber Belajar ..........................................
2.5.1 Unsur-unsur LKS sebagai Bahan Ajar............................
2.5.2 Tujuan Penyusunan LKS ................................................
2.6. Kerangka Konseptual ..............................................................
2.7. Hipotesis .................................................................................
11
11
11
13
14
15
16
16
17
23
25
26
27
29
30
31
32
BAB III : METODE PENELITIAN
3.1 Jenis dan Rancangan Penelitian ..........................................
3.1.1 Jenis Penelitian ...........................................................
3.1.2 Rancangan Penelitian .................................................
3.2 Tempat dan Waktu Penelitian .............................................
3.2.1 Tempat Penelitian.......................................................
3.2.2 Waktu Penelitian .......................................................
3.3 Populasi dan Sampel ...........................................................
3.3.1 Populasi .....................................................................
3.3.2 Sampel .......................................................................
3.4 Jenis Variabel Penelitian .....................................................
3.4.1 Variabel Bebas ..........................................................
3.4.2 Variabel Terikat ........................................................
3.4.3 Variabel Kontrol ........................................................
3.5 Pelaksanaan Penelitian ........................................................
3.5.1 Persiapan Penelitian ..................................................
3.5.2 Prosedur Penelitian.....................................................
3.5.3 Tahap Pelaksanaan Penelitian ....................................
3.5.4 Tahap Pengamatan .....................................................
3.5.5 Metode Pengumpulan Data ........................................
3.6 Teknik Analisis Data ...........................................................
3.6.1 Uji Normalitas ...........................................................
3.6.2 Uji Homogenitas .......................................................
3.6.3 Analisis Varian 2 Arah (Two Way Anova) ................
3.6.4 Uji Duncan’s .............................................................
BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Penelitian ...................................................................
4.2 Analisis Data .......................................................................
4.2.1 Hasil Uji Normalitas (Lilifors) ..................................
4.2.2 Hasil Uji Homogenitas ..............................................
4.2.3 Hasil Uji Duncan’s 5% ..............................................
4.3 Pembahasan .........................................................................
4.3.1 Pengaruh Berbagai Jenis Cairan dengan Berbagai
Volume Terhadap Kecepatan Penguraian Limbah
Kubis (Brassica oleracea L.) .....................................
4.3.1.1 Penambahan Cairan Rumen ..........................
4.3.2 Pengaruh Interaksi Masing-masing Jenis Cairan
Rumen dengan berbagai Volume Terhadap
Kecepatan Proses Pengomposan Limbah Kubis
(Brassica oleracea L.) .............................................
BAB V : PENUTUP
5.1 Kesimpulan ...........................................................................
5.2 Saran .................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................
33
33
33
36
36
36
36
36
36
37
37
37
38
38
38
39
41
41
42
43
44
44
45
46
48
50
51
51
53
54
54
55
58
61
62
63
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Karakteristik Morfologi Tubuh Kambing Kacang ........................
Tabel 2.2 Tahapan dalam Proses Pembuatan Pupuk Organik (Kompos) .....
Tabel 2.3 Kandungan Nutrisi dalam Kubis (Brassica oleracea L.) ..............
Tabel 3.1 Tingkat Waktu yang Dibutuhkan Hingga Mencapai
Kompos Matang ...........................................................................
Tabel 3.2 Data Hasil Pengompsan Limbah Kubis (Brassica oleracea L.) ...
Tabel 3.3 Rangkuman Uji Normalitas .........................................................
Tabel 3.4 Hasil Uji Homogenitas .................................................................
Tabel 3.5 Rangkuman Uji Duncan’s 5%.......................................................
Tabel 4.1 Data Keseluruhan Waktu Pengomposan Limbah Kubis
(Brassica oleracea L.) Hingga Mencapai Kompos Matang ........
Tabel 4.2 Hasil Uji Homogenitas Waktu Penguraian Limbah Kubis
(Brassica oleracea L.) .................................................................
Tabel 4.3 Hasil Ringkasan Analisis Varian 2 Faktor terhadap Penguraian
Limbah Kubis (Brassica oleracea L.) ..........................................
Tabel 4.4 Hasil Analisis Uji Duncan’s Kecepatan Penguraian pada Taraf
Signifikansi 5% ...........................................................................
Tabel 4.5 Data Hasil Pengamatan dari Masing-masing Indikator Penelitian
......................................................................................................
14
19
26
43
43
45
45
46
48
49
51
52
53
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Sapi Simental ............................................................................
Gambar 2.2 Kambing Kacang ......................................................................
Gambar 2.3 Rumen kambing dan Rumen Sapi .............................................
Gambar 2.4 Tanaman Kubis (Brassica oleracea L.) ....................................
Gambar 2.5 Limbah Kubis di Kawasan Pertanian Bumiaji ..........................
Gambar 2.6 kerangka Konseptual .................................................................
Gambar 3.1 Skema Rancangan Penelitian ....................................................
Gambar 3.2 Denah Rancangan Acak Lengkap (RAL)..................................
Gambar 3.3 Simple Random Sampling .........................................................
Gambar 4.1 Diagram Batang Hasil Keseluruhan Waktu Penguraian
Limbah Kubis (Brassica oleracea L.) .......................................
Gambar 4.2 Diagram Batang Waktu Penguraian Limbah Kubis (Brassica
oleracea L.) pada Masing-masing Perlakuan ............................
12
13
15
24
27
31
34
35
37
50
59
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Data Hasil Keseluruhan Waktu Pengomposan Limbah Kubis
(Brassica oleracea L.) Hingga Mencapai Kompos Matang ...
Lampiran 2. Data Hasil Uji Normalitas (Lilifors) ........................................
Lampiran 3. Data Hasil Uji Homogenitas .....................................................
Lampiran 4. Data Hasil Uji Anava 2 Faktor ................................................
Lampiran 5. Data Hasil Uji Duncan’s 5% ....................................................
Lampiran 6. Tabel Nilai Normalitas (Negativ Value) .................................
Lampiran 7. Tabel Nilai Normalitas (Positif Value) ....................................
Lampiran 8. Tabel Nilai Normalitas Liliefors ..............................................
Lampiran 9. Tabel Duncan’s ........................................................................
Lampiran 10. Data Hasil Uji Laboratorium .................................................
Lampiran 11. Surat Penelitian ......................................................................
Lampiran 12. Silabus Mata Pelajaran Biologi SMA Kelas X ......................
Lampiran 13. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) ...........................
Lampiran 14. Foto Kegiatan Penelitian .......................................................
66
67
70
70
71
73
74
75
76
78
89
90
108
114
DAFTAR PUSTAKA
Anonymous.
2012.
Ciri-ciri
Sapi
Ongole.
(online)
peternakan.blogspot.com, Diakses 07 Januari 2014)
http://situs-
Anonymous.
2013.
Mengenal
Jenis
Sapi
di
Dunia.
(online)
(http://kelompokternakpucakmanik.blogspot.com, Diakses 07 Januari
2014)
Anonymous.
2014.
Buku
Pupuk.
(online)
(http://balittanah.litbang.deptan.go.id/dokumentasi/buku/pu
puk/pupuk2.pdf, Diakses 11 Januari 2014)
Arora, S.P. 1989. Pencernaan Mikroba pada Ruminansia. Yogyakarta: Gajah
Mada University Press.
Bp3k Malin Deman. 2012. Karakteristik dan jenis Kambing Lokal Indonesia.
(online) http://bp3kkecmalindeman.blogspot.com, Diakses 07 Januari
2014)
Hamid, Syamsudin. Kamus Saku Biologi Edisi Lengkap. 2010. Jakarta: Gama
Press
Hartoyo, Dwi. 2014. Budidaya Kol Atau Kubis (Brassica Oleracea L.).
(online) (http://www.htysite.com, Diakses, 07 April 2014)
Kurniawati, Feby. 2013. Analisis Perbandingan Bentuk Jaringan Pembuluh
Trakeid Pada Preparat Maserasi Berbagai Genus Piper Sebagai
Sumber Belajar Biologi. Malang : Laboratorium Biologi Universitas
Muhammadiyah Malang
Mc Donald and A.C.I Warner. 1975. Digestion and Metabolism in the Ruminant.
Australia: University of New England
Meryandini, Anja, Widosari, Wahyu, Maranatha, Besty, Sunarti, Titi, Candra,
Rachmania, Nisa dan Satria Hasrul. 2009. Isolasi Bakteri Selulolitik
dan Karakterisasi Enzimnya. Makara, Sains IPB Vol. 13, No. 1, April
2009: 33-38
Muktiani, A., B.l.M. Tampoebolon., dan I. Achmadi. 2006. Fermentabilitas
rumen secara in vitro terhadap sampah sayur yang diolah. J.
Pengembangan Peternakan Tropis. 32 (l): 44-50
Mulyasa. 2006. Kurikulum Berbasis Kompetensi. Bandung: Remaja rosdakarya
Pamungkas , Fitra, Aji, Batubara, Aron, Doloksaribu, Meruwald, Sihite, Erwin.
2009. Petunjuk Teknis Potensi Beberapa Plasma Nutfah Kambing
Lokal Indonesia. Bogor: Pusat Penelitian dan Pengembangan
Peternakan
Pangaribuan, Darwin dan Pujisiswanto, Hidayat. 2008. Pemanfaatan Kompos
Jerami untuk Meningkatkan Produksi dan Kualitas Buah Tomat.
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi-II 2008. Universitas
Lampung
Prastowo, Andi, 2011. Panduan Kreatif Membuat Bahan Ajar Inovatif.
Yogyakarta: Diva Press
Rubiyah, Siti. 2012. Pemanfaatan Limbah Pertanian Menjadi Pupuk Organik
Bokashi.
Dinas
Pertanian
Kabupaten
Asahan.
(online)
(http://hasniadiv.blogspot.com, Diakses 05 Januari 2014)
Rukmana, Rahmat. 1994. Kubis. Yogyakarta : Kanisiun
Sekolah Tinggi Teknologi Ronggolawe Cepu. 2014. Panduan P2M Standar
Proses
Pembelajaran.
Ronggolawe
Cepu
(online)
(http://www.sttrcepu.ac.id, Diakses 1 Maret 2014)
Simamora, Suhut, dan Salundik. 2006. Meningkatkan Kualitas Kompos. Jakarta:
PT Agro Media Pustaka
Sugiyono. 2010. Metode Penelitian Pendidikan. Bandung: Alfabeta
Suherman, 2011. Hewan Pemamah Biak. (online) (http://su-hrman.blogspot.com,
Diakses 06 Nopember 2013)
Sulistyaningsih, Minarti, Sri, Sjofjan, Osfar. 2013. Tingkat Residu Pestisida
Dalam Daging Kelinci Peranakan New Zealand White Yang Diberi
Pakan Limbah Pertanian Kubis (Brassica oleracea) (online)
(http://fapet.ub.ac.id, Diakses 07 Januari 2014)
Sutanto, Rachman. 2002. Pertanian Organik. Yogyakarta: Kanisius
Suparyanto. 2010. Design Research atau Rancangan Penelitian Ilmiah. (online)
(http://hasniadiv.blogspot.com, Diakses 09 Nopember 2013)
Suwandi, 1997. Peranan Mikroba Ternak pada Ternak Ruminansia. Bogor : Balai
penelitian Ternak Ciawi
Yulianto, Adi, Budi, Ariesta, Ahmad, Anggoro, Dimas Purwo, Heryadi, Heru,
Bahrudin, Muhammad, Santoso, Giono. 2009. Buku Pedoman
Pengolahan Sampah Terpadu : Konversi Sampah Pasar Menjadi
Kompos Berkualitas Tinggi. Jakarta: Yayasan Danamon Peduli
Yunilas. 2009. Isi Rumen Sapi sebagai Pakan non Konvensional Sumber Energi
pada Unggas. (online) (http://yunilasyarja.blogspot.com, Diakses
05 Januari 2014)
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Peningkatan produk pertanian diikuti pula oleh meningkatnya limbah hasil
pertanian seperti wortel, kentang, dan kubis yang merupakan sayur sisa panen
para petani yang tidak dimanfaatkan. Umumnya limbah hasil pertanian ini masih
mengandung sejumlah nutrien, sehingga dapat dikonversi menjadi produk yang
memiliki nilai ekonomi seperti kompos, pakan ternak atau digunakan sebagai
medium pertumbuhan mikroba. Pemanfaatan limbah hasil pertanian ini akan
menanggulangi masalah pencemaran. Limbah tersebut memiliki komponen utama
lignoselulosa. Lignoselulosa terdiri atas tiga polimer yaitu selulosa, hemiselulosa,
dan lignin. Selulosa adalah polimer glukosa dengan ikatan β-1,4 glikosidik.
Selulase merupakan enzim ekstraseluler yang terdiri atas kompleks endo-β-1,4
glukonase (CMCase, Cx selulase endoselulase, atau carboxymethyl cellulase),
kompleks ekso-β-1,4 glukonase (aviselase, selobiohidrolase, C1 selulase), dan β1,4-glukosidase atau selobiase (Meryandini dkk, 2009).
Usaha penanganan limbah pertanian secara biologi dapat dilakukan dengan
menggunakan aktivator mikroba. Salah satu fungsi aktivator ini adalah
mempercepat proses dekomposisi bahan organik dan meningkatkan kualitas
bahan. Mikroorganisme tersebut dapat diperoleh dari berbagai sumber, misalnya
dari bakteri inokulan (bacterial inoculant) berupa effective microorganism (EM4)
yang merupakan suatu kultur campuran berbagai mikro organisme yang terdiri
2
dari bakteri pengurai bahan organik yang digunakan untuk proses pembuatan
pupuk organik (Rubiyah, 2012). Selain itu mikroba pengurai juga dapat diperoleh
langsung dari limbah rumah potong hewan berupa cairan rumen hewan
ruminansia yang di dalamnya merupakan tempat hidup bagi populasi mikroba
pengurai.
Rumen pada hewan ruminansia merupakan salah satu habitat yang
didominasi oleh mikroorganisme seperti bakteri, fungi, dan protozoa yang mampu
berperan sebagai dekomposer dan mampu menghasilkan selulase. Arora (1989),
menyatakan bahwa rumen merupakan tabung besar dengan berbagai kantong yang
menyimpan dan mencampur ingesta bagi fermentasi mikroba. Isi rumen pada
ternak ruminansia berkisar antara 10-15% dari berat badan ternak tersebut.
Kondisi dalam rumen adalah anaerobik dan mikroorganisme yang paling sesuai
dan dapat hidup serta ditemukan di dalamnya. Tekanan osmosis di dalam rumen
mirip dengan tekanan aliran darah. Temperatur dalam rumen adalah 38-42°C, pH
dalam rumen kurang lebih tetap yaitu sekitar 6,8. Hal ini dikarenakan adanya
proses absorbsi asam lemak dan amonia di dalam rumen sehingga berfungsi untuk
mempertahankan kondisi pH. Proses pencernaan dalam rumen ini sangat
bergantung pada spesies-spesies bakteri dan protozoa yang berbeda dan saling
berinteraksi melalui hubungan simbiosis.
Tanaman kubis merupakan tanaman semusim yang di Indonesia banyak
dibudidayakan di daerah pegunungan, dengan ketinggian ± 800m di atas
permukaan laut (dpl) dan mempunyai penyebaran hujan yang cukup setiap
tahunnya, Sunarjo dan Tuti dalam Sulistyaningsih (2013). Kandungan nutrisi daun
3
kubis yaitu 15, 74 % bahan kering (BK), 12,49 % abu, 23,87 % protein kasar
(PK), 22,62 % serat kasar (SK), 1,75 % lemak kasar (LK) dan 39,27 bahan ekstrak
tanpa nitrogen (BETN) (Muktiani dkk, 2006).
Beberapa kawasan di Indonesia mempunyai prospek yang baik dalam
sektor pertanian, salah satu contohnya yaitu Kecamatan Bumiaji. Kecamatan
Bumiaji merupakan salah satu kecamatan yang ada di Kota Batu, dimana
Kecamatan Bumiaji yang terletak pada ketinggian > 800 mdpl menjadikan
Kecamatan Bumiaji memiliki sumber daya lahan yang subur dengan curah hujan
yang tinggi sebesar 2.471 mm. Menurut Dinas Pertanian Kota Batu (2012),
produksi kubis Kecamatan Bumiaji sebesar 4.815 ton dengan luas lahan 306 ha,
maka produktivitas tanaman kubis Kecamatan Bumiaji sebesar 15,73 ton/ha, dan
5 % dari total produksi merupakan limbahnya.
Cairan rumen merupakan bahan yang mudah dijumpai karena merupakan
limbah rumah potong hewan yang belum banyak dikenal manfaatnya oleh
masyarakat. Cairan rumen merupakan salah satu tempat hidupnya populasi
mikroba yang berperan dalam proses penguraian serat makanan (selulosa) pada
hewan ruminansia. Ada tiga macam mikroba yang terdapat di dalam cairan rumen,
yaitu, bakteri, protozoa dan sejumlah kecil jamur. Volume dari keseluruhan
mikroba diperkirakan meliputi 3,60% dari cairan rumen Bryant dalam Suwandi,
(1997). Bakteri merupakan jumlah organisme yang terbesar sedangkan protozoa
lebih sedikit yaitu sekitar 106/ml cairan rumen. Jamur ditemukan pada ternak yang
digembalakan dan fungsinya dalam rumen sebagai kelompok selulolitik (Mc
Donald et al. 1975).
4
Berdasarkan letaknya dalam rumen, bakteri dapat dikelompokkan menjadi:
a) bakteri yang bebas dalam cairan rumen (30% dari total bakteri), b) bakteri yang
menempel pada partikel makanan (70% dari total bakteri), c) bakteri yang
menempel pada epithel dinding rumen dan bakteri yang menempel pada protozoa
Preston dan Leng dalam Suwandi (1997).
Pemanfaatan bakteri pengurai dalam rumen dapat diaplikasian untuk
menguraian limbah pertanian berupa sisa-sisa sayur hasil panen yang sekarang ini
menjadi salah satu masalah besar terhadap lingkungan. limbah pertanian kubis
yang ada di kawasan Bumiaji Batu Malang sebagai salah satu contohnya. Kubis
(Brassica oleracea L.) merupakan salah satu jenis sayuran yang banyak
dibudidayakan di daerah dataran tinggi. Sayuran ini bersifat mudah layu, rusak
dan busuk, sehingga menghasilkan limbah (bau) yang menjadi suatu
permasalahan lingkungan.
Petani umumnya memanfaatkan limbah kubis sebagai pakan ternak dan
pupuk organik, tetapi pemanfaatannya masih dengan cara yang sederhana, yaitu
hanya dengan ditimbun di dalam tanah setelah pemanenan. Pemanfaatan limbah
kubis dengan cara ini belum maksimal hasilnya, karena unsur hara yang tersedia
lebih rendah dibandingkan dengan ketika limbah tersebut diolah menjadi kompos
(Simamora, 2006).
Kompos merupakan hasil dari proses perombakan (dekomposisi) dan
stabilisasi bahan organik oleh mikroorganisme pengurai dalam keadaan
lingkungan terkontrol dengan bantuan manusia. Limbah atau bahan organik yang
sudah dikomposkan mengandung unsur hara tinggi dan menjadi sumber makanan
5
bagi mikroorganisme tanah yang akan membantu menyuburkan tanah
(Simamora, 2006). Bahan kompos dapat diperoleh dari berbagai macam limbah,
seperti limbah rumah tangga, industri, dan limbah pertanian. Teknik pengolahan
limbah menjadi kompos tidak sulit untuk dilakukan oleh masyarakat khususnya
petani. Pembuatan kompos dapat
dilakukan secara
tradisional
dengan
menggunakana alat-alat yang sederhana, dapat juga dilakukan dengan bantuan
bioaktivator yaitu menambahkan mikroba pengurai dalam proses pengomposan.
Produksi kubis setiap tahunnya terus meningkat dan secara otomatis
limbahnya juga meningkat, sehingga limbah kubis yang tidak dimanfaatkan juga
semakin banyak. Oleh karena itu diperlukan teknik inovatif yang dapat
meningkatkan manfaat limbah sayur kubis agar lebih memiliki daya guna
terutama untuk para petani. Salah satu teknik yang dapat dilakukan untuk
mengoptimalkan pemanfaatan limbah kubis ini yaitu dengan diolah menjadi
kompos. Berdasarkan latar belakang di atas, maka peneliti ingin melakukan
penelitian dengan judul : “Pengaruh Cairan Rumen Sapi Potong dan Kambing
Lokal Terhadap Kecepatan Penguraian Limbah Sayur Kubis (Brassica
oleracea L.)”
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan
permasalahan-permasalahan
di
atas,
maka
peneliti
merumuskan masalah sebagai berikut :
a. Bagaimanakah pengaruh pemberian berbagai jenis cairan rumen terhadap
kecepatan penguraian limbah kubis (Brassica oleracea L.)?
6
b. Bagaimanakah pengaruh pemberian berbagai volume cairan rumen
terhadap kecepatan penguraian limbah kubis (Brassica oleracea L.)?
c. Bagaimanakah interaksi cairan rumen sapi dengan volume terhadap
kecepatan penguraian limbah kubis (Brassica oleracea L.)?
d. Bagaimanakah interaksi cairan rumen kambing dengan volume terhadap
kecepatan penguraian limbah kubis (Brassica oleracea L.)?
e. Bagaimanakah interaksi yang paling efektif mempengaruhi kecepatan
penguraian limbah kubis (Brassica oleracea L.)?
f. Bagaimanakah hasil penelitian ini dijadikan sebagai lembar kerja untuk
siswa SMA dalam bidang pelestarian lingkungan hidup ?
1.3
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini berdasarkan rumusan masalahnya adalah
sebagai berikut :
a. Untuk mempelajari pengaruh pemberian jenis cairan rumen, dan berbagai
volume terhadap kecepatan penguraian limbah kubis
(Brassica oleracea L.).
b. Untuk mengamati interaksi cairan rumen sapi dengan volume terhadap
kecepatan penguraian limbah kubis (Brassica oleracea L.)
c. Untuk mengamati interaksi cairan rumen kambing dengan volume
terhadap kecepatan penguraian limbah kubis (Brassica oleracea L.)
d. Untuk mengetahui interaksi yang paling efektif mempengaruhi kecepatan
penguraian limbah kubis (Brassica oleracea L.)?
7
e. Untuk memberikan pembelajaran bagi siswa dalam teknik pengolahan
limbah agar dapat bermanfaat terhadap lingkungan.
1.4
Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini dijabarkan sebagai berikut :
1.
Secara Teoritis
Menambah khasanah keilmuwan bagi penulis pada pengetahuan
tentang jumlah efektif cairan rumen sapi potong dan kambing lokal untuk
pengomposan limbah sayur kubis dan sekaligus memberikan informasi
mengenai lama waktu yang dibutuhkan dalam proses pengomposan limbah
pertanian seperti limbah sayur kubis.
2.
Secara Praktis
a. Bagi peneliti lain : (1) sebagai dasar bagi peneliti lain untuk melakukan
penelitian lanjutan terkait kualitas pupuk organik yang dihasilkan dari
penggunaan cairan rumen sebagai bioaktivator, (2) sebagai dasar untuk
melakukan penelitian tentang pengaruh cairan rumen hewan ruminansia
lain terhadap penguraian limbah organik.
b. Bagi masyarakat : (1) memberikan informasi kepada masyarakat dalam
meningkatkan manfaat limbah kubis agar dapat digunakan sebagai bahan
yang memiliki daya guna dan dapat dimanfaatkan oleh para petani sebagai
kompos, (2) mendukung pemanfaatan limbah rumah potong hewan berupa
cairan rumen agar dapat digunakan dalam pengolahan limbah organik
8
seperti limbah hasil pertanian secara biologi yang dapat meminimalisir
dampak buruk terhadap lingkungan.
c. Bagi guru dan siswa : hasil penelitian ini secara keseluruhan dapat
dimanfaatkan dalam dunia pendidikan, yaitu dijadikan sebagai sumber
belajar dalam bidang pelestarian lingkungan hidup.
1.5
Batasan Penelitian
Agar tidak terjadi gambaran luas dalam penelitian ini, maka peneliti
memberikan batasan dalam penelitian ini, yaitu:
a. Hewan ruminansia yang digunakan adalah sapi potong tipe Simental dan
kambing lokal tipe kambing kacang.
b. Organ hewan yang digunakan yaitu lambung sapi dan kambing bagian
rumen (cairan rumen).
c. Teknik penguraian limbah yang dilakukan dalam penelitian ini
menggunakan teknik pengomposan secara anaerob.
d. Parameter yang diamati dalam penelitian ini adalah pH, suhu, kandungan
serat kasar dan lama waktu yang dibutuhkan dalam proses pengompsan
limbah kubis.
e. Kawasan yang dijadikan lokasi tempat pengambilan sampel adalah Desa
Tulungrejo Kecamatan Bumiaji Kota Batu.
f. Bahan ajar yang dibuat adalah LKS untuk materi limbah dan daur ulang.
9
1.6
Definisi Istilah
Berikut adalah definisi dari istilah-istilah yang digunakan dalam peneitian
ini, yaitu:
a. Rumen merupakan tabung besar dengan berbagai kantong yang
menyimpan dan mencampur ingesta bagi fermentasi mikroba. Isi rumen
pada ternak ruminansia berkisar antara 10-15% dari berat badan ternak
tersebut. Kondisi dalam rumen adalah anaerobik dan mikroorganisme yang
paling sesuai dan dapat hidup serta ditemukan di dalamnya (Arora, 1989).
b. Cairan rumen adalah salah satu bagian di dalam rumen sapi atau kambing
berupa cairan yang merupakan tempat hidup populasi mikroorganisme
pengurai.
c. Limbah adalah sisa/buangan dari suatu usaha dan/atau kegiatan manusia.
(PP No. 18 Tahun 1999 Jo PP 85/1999).
d. Limbah sayur kubis adalah sayur kubis sisa panen yang sudah tidak
dimanfaatkan lagi oleh petani.
e. Tanaman kubis merupakan tanaman sayur yang termasuk ke dalam famili
Brassicaceae berupa tumbuhan berbatang lunak dan memiliki daun yang
tersusun sangat rapat membentuk bulatan yang disebut krop (Hartoyo,
2014).
f. Sapi potong adalah jenis sapi-sapi yang mempunyai kemampuan untuk
memproduksi daging dengan cepat, pembentukan karkas baik dengan
komposisi perbandingan protein dan lemak seimbang hingga umur
tertentu, (Anonymous, 2012).
10
g. Kambing lokal adalah kambing yang populasi hidupnya dominan terdapat
di Indonesia, yakni kambing kacang dan kambing ettawah (Pamungkas,
2009).