Efektifitas Penambahan Zeolit dalam Ransum dan Litter untuk Menurunkan Kadar Amonia dan Hidrogen Sulfida Ekskreta dan Meningkatkan Kualitas Manur Ayam Broiler
EFEKTIFITAS PENAMBAHAN ZEOLIT DALAM RANSUM
DAN LITTER UNTUK MENURUNKAN KADAR AMONIA
DAN HIDROGEN SULFIDA EKSKRETA
DAN MENINGKATKAN KUALITAS
MANUR AYAM BROILER
SKRIPSI
EDYS KAMALUDIN
DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2011
RINGKASAN
Edys Kamaludin. D14070036. 2011. Efektifitas penambahan zeolit dalam ransum
dan litter untuk menurunkan kadar amonia dan hidrogen sulfida ekskreta dan
meningkatkan kualitas manur ayam broiler. Skripsi. Departemen Ilmu Produksi
dan Teknologi Peternakan, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor.
Pembimbing Utama : Maria Ulfah, S.Pt., M.Sc.Agr.
Pembimbing Anggota : Prof. Dr. Ir. Pollung H. Siagian, MS
Meningkatnya populasi ayam broiler setiap tahunnya juga akan meningkatkan
dampak negatif bagi ayam, manusia dan lingkungan akibat peningkatan emisi gasgas beracun dan partikel-partikel lain yang dihasilkan dari limbah peternakan ayam
broiler jika tidak ditangani dengan baik. Limbah peternakan ayam broiler memiliki
kandungan mineral yang tinggi sehingga dapat dimanfaatkan untuk pembuatan
pupuk yang digunakan untuk kesuburan tanah dan tanaman. Penambahan zeolit
(Aclinop) dalam ransum dan zeolit pada litter ayam broiler merupakan usaha untuk
mengurangi kadar NH3 dan H2S ekskreta disamping dapat meningkatkan kualitas
manur ayam broiler. Zeolit memiliki kemampuan menukar ion yang dapat membantu
dalam menurunkan kadar amonia, hidrogen sulfida, kadar air dan gas-gas beracun
yang dihasilkan dari ekskreta ayam broiler.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kombinasi taraf penggunaan zeolit
pada ransum dan litter ayam broiler dalam menurunkan emisi NH3 dan H2S ekskreta
serta meningkatkan komposisi mineral manur ayam broiler. Penelitian dilakukan
pada bulan Februari sampai dengan April 2011. Tiga ratus enam puluh ekor DOC
strain CP 707 digunakan dalam penelitian ini yang dibagi ke dalam 12 perlakuan
dengan masing-masing tiga ulangan dan sepuluh ekor ayam broiler per kandang
sebagai satu satuan unit percobaan. Ransum yang digunakan adalah CP 511 produksi
PT Charoen Pokphand. Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan
Acak Lengkap pola faktorial 4 x 3 (4 taraf pemberian Aclinop dalam ransum, yaitu 0;
1; 2; dan 3 kg/100 kg dan 3 taraf penaburan zeolit dalam litter yaitu 0; 2,5; dan 5 kg
zeolit per m2 litter). Peubah yang diamati adalah kadar air, amonia, protein, hidrogen
sulfida ekskreta dan komposisi mineral manur ayam broiler. Kadar amonia, hidrogen
sulfida ekskreta dan komposisi mineral ayam broiler disajikan secara deskriptif.
Perlakuan tanpa penambahan Aclinop 0 kg/100 kg ransum dan penaburan
zeolit 2,5 kg/m2 litter (R0L1) memiliki tingkat penurunan produksi gas amonia dan
hidrogen sulfida yang baik sehingga secara tidak langsung mempengaruhi
pertambahan bobot badan harian dan konversi ransum yang paling baik sampai
minggu kelima. Perlakuan penambahan Aclinop 2 kg/100 kg ransum dan penaburan
zeolit 2,5 kg/m2 litter (R2L1) memiliki kadar air manur (15,70%) terendah dan rasio
C/N (14) tertinggi dibandingkan dengan perlakuan lainnya. Namun demikian, perlu
dilakukan penelitian lebih lanjut tentang uji tanam terhadap manur pada perlakuan
R2L1.
Kata-kata kunci: Zeolit, ransum, litter, amonia, hidrogen sulfida, kualitas manur.
vii
ABSTRACT
Effectiveness of Zeolite Supplemented on Feed and Litter to Reduce the
Ammonia and Hidrogen Sulphide Concentration of Excreta and
to Increase the Quality of Broiler Manure
Kamaludin, E., M. Ulfah and P. H. Siagian
Manure and excreta production will increase by the extensive of poultry farming,
which if it is not well processed, enviromental problem will occur, such as air, water
and soil pollution. Air pollution usually linked to dangerous ammonia and hydrogen
sulphide gas forming process to the environment, so that attention and action are
needed to minimize the effects. One of the processes to decrease the effects is by
using zeolite as an adsorbent because it has ionic exchange and other molecule
adsorption potential. Manure contain of mineral which can be used to produce the
fertilizers. The objective of this study was to determine the best combination of
zeolite supplemented on feed and litter to reduce the ammonia and hydrogen
sulphide concentration of excreta and to increase the quality of broiler manure. This
research used 360 broilers which were kept for five weeks. There were two factors
treated to the chickens, Aclinop on the feed 0,0 (R0); 1,0 (R1); 2,0 (R2) and 3,0 (R3)
kg/100kg) and zeolites on the litter (0,0 (L0); 2,5 (L1); dan 5,0 (L2) kg/m2). There
were 12 treatments which were repeated three times each. The level of 0,0 kg
Aclinop/100 kg feed and zeolites at level 2,5 kg/m2 (R0L1) was not only increase the
daily body weight gain and decrease feed convertion rate on five week, but also
reduce the concentration of ammonia and hydrogen sulphide. The level of 2,0 kg
Aclinop/100 kg feed and zeolites at level 2,5 kg/m2 (R2L1) resulted the best
combination to reduce the moisture of manure (15,70%) and increase C/N of manure
(14).
Keywords : Zeolite, feed, litter, ammonia, hydrogen sulphide, manure quality
vii
EFEKTIFITAS PENAMBAHAN ZEOLIT DALAM RANSUM
DAN LITTER UNTUK MENURUNKAN KADAR AMONIA
DAN HIDROGEN SULFIDA EKSKRETA
DAN MENINGKATKAN KUALITAS
MANUR AYAM BROILER
EDYS KAMALUDIN
D14070036
Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Peternakan pada
Fakultas Peternakan
Institut Pertanian Bogor
DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2011
vii
Judul
: Efektifitas Penambahan Zeolit dalam Ransum dan Litter untuk
Menurunkan Kadar Amonia dan Hidrogen Sulfida Ekskreta dan
Meningkatkan Kualitas Manur Ayam Broiler
Nama
: Edys Kamaludin
NIM
: D14070036
Menyetujui,
Pembimbing Utama,
Pembimbing Anggota,
(Maria Ulfah, S.Pt., M.Sc.Agr.)
NIP: 19761101 199903 2 001
(Prof. Dr. Ir. Pollung H. Siagian, MS)
NIP: 19460825 197711 1 001
Mengetahui,
Ketua Departemen
Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan
(Prof. Dr. Ir. Cece Sumantri, M.Agr.Sc.)
NIP. 19591212 198603 1 004
Tanggal Ujian: 22 Agustus 2011
Tanggal Lulus:
vii
RIWAYAT HIDUP
Penulis bernama Edys Kamaludin, dilahirkan di Kuningan pada tanggal 19
Agustus 1988. Penulis merupakan anak kedua dari tiga bersaudara pasangan H. Enco
Samsuri dan (Alm) Hj. Hamidah.
Tahun 1994 Penulis lulus dari TK AL-Hidayah kemudian melanjutkan ke
SDN 06 Pagi Jakarta Timur dan lulus pada tahun 2001. Tahun 2004 Penulis lulus
dari SMPN 252 Jakarta dan 2007 Penulis lulus dari SMAN 91 Jakarta. Penulis
diterima sebagai mahasiswa jurusan Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan,
Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor pada tahun 2007 melalui jalur
Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI).
Penulis aktif dalam mengikuti organisasi dan kepanitiaan. Penulis menjabat
sebagai Bendara Umum Osis periode 2005/2006. Penulis menjabat sebagai
Bendahara Umum dan Koordinator Logistik acara Pentas Seni SMAN 91 tahun
2006. Penulis menjabat sebagai staf PSDM BEM Fakultas Peternakan IPB periode
2008/2009. Penulis menjabat sebagai Staf Logistik dan Transportasi acara D’ Farm
Festival 2008 dan menjadi Koordinator Logistik dan Transportasi D’Farm Festival
2009 dan Dekan Cup 2009 Fakultas Peternakan IPB. Penulis menjabat sebagai Ketua
Divisi RPM Eksternal BEM Fakultas Peternakan IPB periode 2009/2010 dan sebagai
Steering Comitte acara Fapet Show Time 2010. Penulis menjabat sebagai Wakil
Komti Tingkat Persiapan Bersama tahun 2007/2008 dan menjadi Komti IPTP 44
tahun 2008-2011.
Penulis berkesempatan mendapatkan bantuan dana dari CDA-DPKHA IPB
dalam Program Wirausaha Mandiri 2010 bersama Istiqamah Farm dibidang budidaya
kelinci hias. Penulis pernah mengikuti kegiatan magang di Peternakan Sapi Perah
Guranteng Tasikmalaya. Penulis berkesempatan dalam mengikuti rangkaian acara
ulang tahun B’n R 2011.
Bogor,
Agustus 2011
Penulis
vii
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT, Tuhan Semesta Alam yang telah memberikan
Rahmat dan Hidayahnya dalam menyelesaikan skripsi dengan judul “Efektifitas
penambahan zeolit dalam ransum dan litter untuk menurunkan kadar amonia dan
hidrogen sulfida ekskreta dan meningkatkan kualitas manur ayam broiler”. Skripsi
ini merupakan tugas akhir pada program Sarjana di Fakultas Peternakan, Institut
Pertanian Bogor.
Topik yang diangkat Penulis adalah upaya mitigasi amonia (NH3) dan
hidrogen sulfida (H2S) yang dihasilkan dari limbah ayam broiler berupa ekskreta
melalui penambahan Aclinop dalam ransum dan zeolit pada litternya. Penulis juga
menganalisa kualitas hara makro dan mikro manur ayam broiler yang dihasilkan
untuk dijadikan pupuk bagi tanaman.
Kritik dan saran yang membangun sangat Penulis harapkan demi perbaikan
diri Penulis pada waktu yang akan datang. Skripsi ini bukan hanya menjadi salah
satu syarat kelulusan dari Fakultas Peternakan IPB namun diharapkan juga dapat
bermanfaat bagi masyarakat yang bergerak dibidang perunggasan Indonesia.
Bogor,
Agustus 2011
Penulis
vii
DAFTAR ISI
Halaman
RINGKASAN ..............................................................................................
i
ABSTRACT ..............................................................................................
ii
LEMBAR PERNYATAAN .........................................................................
iii
LEMBAR PENGESAHAN .........................................................................
iv
RIWAYAT HIDUP .....................................................................................
v
KATA PENGANTAR .................................................................................
vi
DAFTAR ISI ..............................................................................................
vii
DAFTAR TABEL........................................................................................
ix
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................
xi
DAFTAR LAMPIRAN................................................................................
xii
PENDAHULUAN .......................................................................................
1
Latar Belakang .................................................................................
Tujuan ..............................................................................................
1
2
TINJAUAN PUSTAKA ..............................................................................
3
Ekskreta Ayam .................................................................................
Pencemaran Udara ...........................................................................
Amonia dan Dampaknya .................................................................
Hidrogen Sulfida (H2S) ....................................................................
Tinjauan Umum Zeolit.....................................................................
Zeolit Alam ......................................................................................
Penggunaan Zeolit dibidang Pertanian ............................................
Penggunaan Zeolit dibidang Peternakan ..........................................
Litter ..............................................................................................
Manur Ayam ....................................................................................
Peran Nitrogen, Fosfor, dan Seng ....................................................
Peran Kalium, Besi, Mangan, Magnesium, dan Cuprum ................
3
4
4
6
7
8
8
9
9
10
11
11
MATERI DAN METODE ...........................................................................
13
Lokasi dan Waktu ............................................................................
Materi ..............................................................................................
Ternak ..................................................................................
Kandang ...............................................................................
Peralatan ...............................................................................
Ransum .................................................................................
Litter .....................................................................................
Manur ...................................................................................
Prosedur ...........................................................................................
Persiapan Kandang ...............................................................
13
13
13
14
14
14
16
16
16
16
vii
Pemeliharaan ........................................................................
Pengambilan Sampel ............................................................
Analisis Produksi NH3 dan H2S ...........................................
Penampungan dan Pengikatan Gas NH3 dan H2S Ekskreta
Ayam Broiler ........................................................................
Pengukuran Produksi NH3 Ekskreta Ayam Broiler .............
Pengukuran Produksi H2S Ekskreta Ayam Broiler ..............
Analisis Kadar Air Ekskreta Ayam Broiler .........................
Analisis Kadar Protein Ekskreta Ayam Broiler ...................
Analisis Komposisi Mineral Manur .....................................
Analisis Kadar Air Manur Ayam Broiler .............................
Analisis pH Manur Ayam Broiler ........................................
Rancangan Percobaan ......................................................................
Peubah yang Diamati .......................................................................
Analisis Data ....................................................................................
17
17
18
18
19
20
20
20
21
21
21
22
23
23
HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................................
24
Suhu dan Kelembaban .....................................................................
Kadar Air Ekskreta Ayam Broiler ...................................................
Kadar Amonia (NH3) Ekskreta Ayam Broiler .................................
Kadar Protein Ekskreta Ayam Broiler .............................................
Kadar Hidrogen Sulfida (H2S) Ekskreta Ayam Broiler ...................
Pertambahan Bobot Badan Ayam Broiler .......................................
Konversi Ransum Ayam Broiler......................................................
Komposisi Mineral Manur Ayam Broiler ........................................
Kadar Air Manur Ayam Broiler ...........................................
pH Manur Ayam Broiler ......................................................
Karbon Organik (C-Organik) ...............................................
Nitrogen (N) .........................................................................
Rasio C/N .............................................................................
Fosfor (P) .............................................................................
Kalium (K) ...........................................................................
Kalsium (Ca) ........................................................................
Magnesium (Mg) ..................................................................
Besi (Fe) ...............................................................................
Mangan (Mn) .......................................................................
Cuprum (Cu) ........................................................................
Seng (Zn) ..............................................................................
KTK (Kapasitas Tukar Kation) ............................................
24
25
26
29
31
33
35
36
38
39
40
42
43
44
45
47
48
49
50
51
53
54
KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................................
55
UCAPAN TERIMAKASIH ........................................................................
56
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................
57
LAMPIRAN ..............................................................................................
62
vii
viii
DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
1. Jumlah Ekskreta Murni pada Beberapa Jenis Unggas........................
3
2. Batas Aman dan Kematian Akibat Gas yang Merugikan di Kandang
Ayam ..................................................................................................
4
3. Efek Paparan Amonia terhadap Manusia ...........................................
5
4. Ambang Batas Kadar NH3 pada Ayam Broiler ..................................
5
5. Efek Paparan Hidrogen Sulfida terhadap Manusia ............................
7
6. Standar Performa CP 707 ...................................................................
13
7. Komposisi Nutrien Ransum Komersial CP 511 .................................
14
8. Kandungan Nutrien Ransum yang Diberikan pada Ayam Broiler .....
15
9. Hasil Analisa Proksimat Aclinop .......................................................
15
10. Komposisi Bahan Penyusun Aclinop (Na4K4Al8Si40O9624.H2O) ......
16
11. Perlakuan Penambahan Aclinop dalam Ransum dan Zeolit pada
Litter Ayam Broiler ...........................................................................
22
12. Penyajian Data Deskriptif ..................................................................
23
13. Rataan Suhu dan Kelembaban di Kandang Ayam Broiler .................
24
14. Rataan Kadar Air Ekskreta Ayam Broiler yang Dihasilkan dari
Penambahan Aclinop dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada
Litter ...................................................................................................
25
15. Rataan Kadar Amonia (NH3) Ekskreta Ayam Broiler Selama Tiga
Hari Inkubasi ......................................................................................
26
16. Rataan Kadar Protein Ekskreta Ayam Broiler yang Dihasilkan
dari Penambahan Aclinop dalam Ransum dan Penaburan Zeolit
pada Litter...........................................................................................
29
17. Rataan Kadar Hidrogen Sulfida (H2S) Ekskreta Ayam Broiler
Selama Tiga Hari Inkubasi .................................................................
31
18. Pertambahan Bobot Badan Harian Ayam Broiler Selama Lima
Minggu Pemeliharaan.........................................................................
33
19. Konversi Ransum Ayam Broiler Selama Lima Minggu
Pemeliharaan ......................................................................................
35
20. Komposisi Mineral Manur Ayam Broiler dari Penambahan
Aclinop dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada Litter.................
37
21. Kadar Air (%) Manur yang Dihasilkan dari Penambahan Aclinop
dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada Litter ..............................
38
22. Rataan pH Manur yang Dihasilkan dari Penambahan Aclinop
dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada Litter ..............................
39
vii
23. Rataan Kadar C-Organik (%) Manur yang Dihasilkan dari
Penambahan Aclinop dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada
Litter ...................................................................................................
41
24. Rataan Kadar N (%) Manur yang Dihasilkan dari Penambahan
Aclinop dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada Litter.................
42
25. Rataan Rasio C/N Manur yang Dihasilkan dari Penambahan
Aclinop dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada Litter.................
43
26. Rataan Kadar P (%) Manur yang Dihasilkan dari Penambahan
Aclinop dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada Litter.................
44
27. Rataan Kadar K (%) Manur yang Dihasilkan dari Penambahan
Aclinop dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada Litter.................
46
28. Rataan Kadar Ca (%) Manur yang Dihasilkan dari Penambahan
Aclinop dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada Litter.................
47
29. Rataan Kadar Mg (%) Manur yang Dihasilkan dari Penambahan
Aclinop dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada Litter.................
48
30. Rataan Kadar Fe (ppm) Manur yang Dihasilkan dari Penambahan
Aclinop dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada Litter.................
49
31. Rataan Kadar Mn (ppm) Manur yang Dihasilkan dari
Penambahan Aclinop dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada
Litter ...................................................................................................
50
32. Rataan Kadar Cu (ppm) Manur yang Dihasilkan dari Penambahan
Aclinop dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada Litter.................
52
33. Rataan Kadar Zn (ppm) Manur yang Dihasilkan dari Penambahan
Aclinop dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada Litter.................
53
34. Rataan Nilai KTK (cmol(+)/kg) Manur yang Dihasilkan dari
Penambahan Aclinop dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada
Litter ...................................................................................................
54
vii
x
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
1. Klinoptilolit (a) dan Rumus Kimia Klinoptilolit (b) ..........................
7
2. Aclinop yang Digunakan dalam Ransum (a) dan Ransum yang
Telah Ditambah Aclinop dengan Berbagai Perlakuan (b) .................
15
3. Aclinop (a) dan Zeolit (b) ...................................................................
16
4. Penampungan dan Pengikatan NH3 dan H2S .....................................
19
5. Produksi Gas NH3 Ekskreta Ayam Broiler ........................................
28
6. Produksi Gas H2S Ekskreta Ayam Broiler .........................................
32
7. Laju PBBH Ayam Broiler Selama Lima Minggu Pemeliharaan
(Sutamba, 2011) .................................................................................
35
8. Konversi Ransum Ayam Broiler Selama Lima Minggu
Pemeliharaan (Sutamba, 2011)...........................................................
36
vii
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Halaman
1. Analisis Ragam Kadar Air Ekskreta Ayam Broiler ...........................
63
2. Analisis Ragam Kadar Protein Ekskreta Ayam Broiler .....................
64
3. Suhu dan Kelembaban Kandang C Selama 35 Hari Penelitian ..........
65
vii
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Budidaya ayam broiler merupakan suatu bidang usaha yang memiliki prospek
yang sangat menjanjikan di Indonesia mengingat permintaan masyarakat terhadap
ayam broiler dari tahun ke tahun mengalami peningkatan seiring dengan
meningkatnya jumlah penduduk, pendapatan masyarakat, pendidikan, dan kesadaran
masyarakat akan gizi. Berdasarkan data Statistik Peternakan (Ditjen Peternakan
2008), ayam broiler menyumbang 45,75% (992.700 ton) kebutuhan daging nasional.
Diperkirakan konsumsi ayam pada tahun 2013 akan mencapai 2.064.000 ekor atau
meningkat 31% dari total konsumsi pada tahun 2009 (1.575.000 ekor).
Meningkatnya populasi ayam broiler juga akan meningkatkan dampak negatif
bagi ayam, manusia dan lingkungan akibat peningkatan emisi gas-gas beracun dan
partikel-partikel lain yang dihasilkan dari manur ayam broiler. Disamping sebagai
sumber gas-gas beracun, ekskreta ayam broiler yang menumpuk bersama-sama
dengan bahan litter dan pakan yang tercecer juga dapat menjadi media yang baik
bagi pertumbuhan mikroorganisme dan parasit. Salah satu emisi gas beracun yang
menimbulkan kerugian besar bagi peternakan ayam broiler adalah amonia (NH3).
Amonia merupakan gas alkali, tidak berwarna, mempunyai daya iritasi tinggi,
bersifat toksik dan dihasilkan selama proses dekomposisi bahan organik atau reduksi
substansi nitrogen oleh bakteri. Bersama-sama dengan emisi gas yang lain seperti
hidrogen sulfida (H2S) dan gas-gas yang mudah menguap lainnya (Volatile of
Components/VOCs), amonia menimbulkan bau tidak sedap yang dapat menyebabkan
permasalahan sosial bagi masyarakat di sekitar lokasi peternakan ayam broiler.
Amonia bersifat toksik bagi ayam dan manusia jika melewati ambang batas kadar
yang dapat ditoleransi oleh ayam dan manusia.
Berdasarkan hal tersebut, maka diperlukan teknologi yang mudah dan
sederhana sehingga bisa diaplikasikan secara optimal oleh peternak ayam broiler.
Teknologi yang dapat digunakan untuk menanggulangi masalah emisi peternakan
tersebut adalah dengan menggunakan zeolit pada manajemen pemeliharaan ayam
broiler. Penambahan zeolit dalam ransum dan litter ayam broiler merupakan usaha
untuk mengurangi kadar NH3 dan H2S ekskreta disamping dapat meningkatkan
kualitas manur ayam broiler. Zeolit adalah mineral yang memiliki struktur berongga
1
sehingga dapat menyerap molekul lainnya. Sifat kimia zeolit antara lain adalah dapat
terhidrasi pada temperatur tinggi, sebagai penukar ion, pengadsorpsi gas dan uap,
penyerap molekul serta mempunyai kapasitas tukar kation (KTK) 200-300 me/100g
(Winarna dan Sutarta, 2005).
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kombinasi taraf penggunaan zeolit
pada ransum dan litter ayam broiler dalam menurunkan emisi NH3 dan H2S ekskreta
serta meningkatkan komposisi mineral manur ayam broiler.
2
TINJAUAN PUSTAKA
Ekskreta Ayam
Ekskreta merupakan bahan campuran hasil ekskresi tubuh yang berasal dari
pakan yang tidak tercerna dalam saluran pencernaan ditambah sisa hasil metabolisme
(Ensminger, 1992). Jumlah dan komposisi ekskreta yang diproduksi berbeda-beda
tergantung jenis unggas, bobot badan, waktu pengambilan ekskreta, jenis dan jumlah
pakan, dan cuaca (Muller, 1980; Ensminger, 1992). Jumlah ekskreta murni tanpa
adanya litter dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Jumlah Ekskreta Murni pada Beberapa Jenis Unggas
Jenis
Unggas
Jumlah
Ternak
(ekor)
Rataan
Bobot
Badan (BB)
(kg/ekor)
Waktu
Periode
(hari)
Jumlah
Ekskreta
(kg)
Jumlah Ekskreta
(g/ekor/hari/BB)
Ayam
Petelur
1000
2,0
365
1.091
15
Ayam
Broiler
1000
1,8
63
1.227
11
Kalkun
1000
3,6
112
1.964
4,9
Sumber : Ensminger (1992)
Sumber pencemaran dari ekskreta ayam broiler berkaitan dengan unsur
nitrogen dan sulfida yang terkandung didalamnya. Selama penumpukan ekskreta
terjadi proses dekomposisi oleh mikroorganisme membentuk gas amonia, nitrat,
nitrit, dan gas sulfida. Gas-gas tersebut menyebabkan bau. Kandungan gas amonia
yang tinggi dalam ekskreta menunjukkan kurang sempurnanya proses pencernaan
atau protein yang berlebihan dalam pakan ternak, sehingga tidak semua dapat
terabsorbsi tetapi dikeluarkan sebagai amonia dalam ekskreta (Rohaeni, 2005).
Muller (1980) menyatakan bahwa rataan kandungan protein kasar ekskreta
ayam adalah 30% dalam kisaran 18-40%. Jumlah tersebut terdiri dari 37-45% protein
murni, 28-50% asam urat, 8-15% amonia, 3-10% urea dan komponen nitrogen
lainnya. Kandungan protein kasar ekskreta ayam broiler yang dipelihara dengan
sistem kandang litter berkisar antara 18-30% (Ensminger, 1992). Kadar air yang
3
diproduksi pada ekskreta ayam broiler berkisar antara 60-80% (Leeson dan
Summers, 2000).
Manur ayam mengandung N total sebanyak 13-17 g/kg bahan kering, yang
terdiri atas 60-75% berupa asam urat, 0-3% berupa N, 0-3% berupa amonia, dan 2534% berupa protein tidak tercerna (Patterson dan Adrizal, 2005). Manur ayam
menjadi produk yang bernilai karena mengandung unsur N, P, dan K sehingga dapat
menjadi pupuk kandang yang berperan sebagai sumber nutrisi bagi tanaman
(Bowman, 2009).
Pencemaran Udara
Pencemaran udara adalah masuknya atau dimasukkannya zat, energi, dan atau
komponen lain ke dalam lingkungan dan atau berubahnya tatanan lingkungan oleh
kegiatan manusia atau proses alam, sehingga kualitas lingkungan turun sampai
tingkat tertentu yang menyebabkan lingkungan kurang atau tidak dapat berfungsi
sesuai peruntukkannya (KLH, 2007). Gas berbahaya yang sering ditemukan dalam
kandang antara lain NH3, H2S, CO2, dan metana. Pada konsentrasi tertentu, gas-gas
tersebut dapat menyebabkan kematian (North dan Bell, 1990). Batas konsentrasi
beberapa jenis gas disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2. Batas Aman dan Kematian Akibat Gas yang Merugikan di Kandang Ayam
Jenis Gas
Batas Kematian (%)
Batas Aman
(%)
(ppm)
Amonia
Diatas 0,05
Di bawah 0,0025
Di bawah 25
Hidrogen Sulfida
Diatas 0,05
Di bawah 0,004
Di bawah 40
Karbon Dioksida
Diatas 30,00
Di bawah 1
Di bawah 10.000
Metana
Diatas 5
Di bawah 5
Di bawah 50.000
Sumber : North dan Bell (1990)
Amonia dan Dampaknya
Nitrogen adalah salah satu gas yang terdapat di atmosfir dan merupakan unsur
penting pembentuk NH3. Nitrogen yang sudah berikatan dengan hidrogen dapat
terbawa jauh di atmosfir dalam bentuk partikel amonium sehingga berperan sebagai
penyebab timbulnya polusi di dunia (Gillespie, 1966).
4
Rachmawati (2000) menyebutkan bahwa NH3, H2S dan gas CO2 seringkali
menyebabkan masalah bagi kesehatan ternak, peternak, dan lingkungan sekitar.
Beberapa penelitian tentang pengaruh NH3 terhadap ternak unggas telah dilaporkan,
diantaranya dapat menurunkan rataan pertumbuhan dan mengurangi efisiensi pakan,
merusak saluran pernafasan (Chronic Respiratory Disease) dan meningkatkan virus
ND (New Castle Disease).
Moore et al. (1995), menyatakan bahwa secara umum NH3 memiliki efek
terhadap tampilan ternak, meningkatkan kerentanan terhadap penyakit dan
mengganggu efisiensi kerja dari pekerja kandang. Ambang batas kadar NH3 pada
manusia dan ayam broiler masing-masing ditunjukkan pada Tabel 3 dan 4.
Tabel 3. Efek Paparan Amonia terhadap Manusia
Konsentrasi
Gejala yang Diperlihatkan
5 ppm
Mulai terdeteksi
6 – 20 ppm
Iritasi mata, gangguan respirasi
40 ppm
Sakit kepala, mual, nafsu makan menurun
100 ppm/jam
Iritasi pada permukaan mukosa
400 ppm/jam
Iritasi pada hidung dan tenggorokan
Sumber : Pauzenga (1991)
Tabel 4. Ambang Batas Kadar NH3 pada Ayam Broiler
Kadar NH3
(ppm)
Pengaruh pada Ayam Broiler
20
Mengganggu kesehatan dan performa ayam broiler, meningkatkan
kejadian penyakit tetelo (New Castle Diseases/ND) dan kerusakan
sistem pernafasan (dalam waktu lama)
25
Menurunkan bobot badan, efisiensi pakan (selama 42 hari),
meningkatkan kejadian airsaccultis yang mengikuti kejadian
penyakit Gumboro (Infectious Bursa Disease (setelah 56 hari))
25-125
Menurunkan konsumsi dan efisiensi pakan, menimbulkan gejala
keracunan dengan segala iritasi pada trachea, radang kantong
udara, conjunctivity, dan dyspnea
75-100
Menyebabkan perubahan epithelium pernafasan, termasuk
hilangnya silia dan meningkatkan jumlah sel pengeluaran lender
46-100
Menyebabkan kerusakan pada mata dalam bentuk
keratokonjunctivitis
Sumber: Ritz et al. (2004)
5
Amonia dihasilkan dari proses pemecahan asam urat oleh mikroorganisme
yang akan dipercepat karena adanya air dan pH yang kondusif (Wihandoyo et al.,
2001). Bakteri eurolitik yaitu bakteri penghasil enzim urease yang dapat memecah
asam urat menjadi amonia (Blake dan Hess, 2001) dan melepaskannya ke atmosfer
jika suhu lingkungan sudah mencapai 25oC dan kelembaban kandang mencapai 4060% (Iwańczuk-Czernik et al., 2007). Bakteri eurolitik tidak dapat tumbuh pada
kondisi pH litter netral, tetapi dapat tumbuh pada pH > 8,5 (Blake dan Hess, 2001).
Hidrogen Sulfida (H2S)
Bau yang keluar bersama ekskreta ayam sulit diukur karena terdiri dari
beberapa senyawa. Hidrogen sulfida, dan disulfida disebut sebagai salah satu
senyawa penyebab bau busuk, demikian juga indol, skatol, dan senyawa lainnya juga
berperan secara bersamaan (Overcash et al., 1983). Gas hidrogen sulfida (H2S)
dihasilkan dari proses penguraian zat makanan sisa pencernaan dilakukan oleh
mikroba perombak protein (Usri, 1988). Gas tersebut toksik bagi manusia dan hewan
serta dapat meningkatkan kerentanan penyakit dan mengganggu efisiensi aktivitas
para pekerja yang berada di sekitar peternakan karena bau yang ditimbulkan (Martin
et al. 2004). Hal tersebut merupakan suatu permasalahan yang cukup nyata pada
industri peternakan ayam broiler. Gas ini tidak berwarna dan dapat dideteksi pada
konsentrasi yang sangat rendah yaitu 0,002 ppm (Soemirat, 2002). Batas rataan
konsentrasi gas H2S yang diperbolehkan pada peternakan tempat bekerja selama
paparan 8 jam adalah 10 ppm (Ariens et al. 1986)
Menurut Pelczar dan Chan (1996) gas hidrogen sulfida merupakan gas toksik
yang berbau busuk. Protein yang terkandung dalam ekskreta ayam akan terurai
menjadi asam-asam amino. Asam amino yang memiliki sulfur akan dipecah menjadi
komponen yang lebih sederhana oleh mikroba sehingga sulfur terlepas sebagai gas
hidrogen sulfida. Sistin dan metionin adalah dua asam amino yang mengandung
sulfur dalam protein. Gas hidrogen sulfida akan dioksidasi oleh bakteri sulfur seperti
Thiobacillus ke bentuk sulfat dan dalam keadaan O2 tinggal sedikit maka bakteri
pereduksi sulfat seperti Spirillum mereduksi senyawa sulfat menjadi hidrogen sulfida
kembali. Ambang batas kadar gas hidrogen sulfida diperlihatkan pada Tabel 5.
Reaksinya adalah sebagai berikut:
H2SO4 + 4 H2 H2S + 4 H2O
6
Tabel 5. Efek Paparan Gas Hidrogen Sulfida Terhadap Manusia
Konsentrasi H2S
Gejala yang tampak
10 ppm
Iritasi mata
20 ppm
Iritasi mata, hidung, dan tenggorokan
50-100 ppm
Mual, muntah, dan diare
200 ppm/jam
Pusing, depresi, dan rentan pneumonia
500 ppm/330 menit
Mual, muntah, dan pingsan
600 ppm
Dapat menimbulkan kematian
Sumber : Pauzenga (1991)
Tinjauan Umum Zeolit
Mineral zeolit merupakan mineral yang istimewa karena struktur kristalnya
sangat unik sehingga mempunyai sifat sebagai penyerap, penukar kation dan
katalisator. Zeolit adalah mineral kristal aluminosilikat terhidrasi dari kation alkali
dan alkali tanah, memiliki struktur tiga dimensi yang tidak terbatas. Didalam proses
pertukaran diperlukan adanya interaksi adsorpsi antara molekul sorbat dengan
permukaan yang aktif penukar ion. Didalam rongga zeolit, kecenderungan menyerap
molekul sorbat adalah tinggi, hal ini disebabkan adanya sistem pori antara kristal
yang mengakibatkan molekul mendapat gaya interaksi yang kuat dengan permukaan
rongga. Interaksi adsorpsi ini dapat ditingkatkan dengan adanya muatan kerangka
dan adanya kation-kation, sehingga dihasilkan suatu medan elektrostatik (Muchtar,
2005).
(a)
(b)
Gambar 1. Klinoptilolit (a) dan Rumus Kimia Klinoptilolit (b)
7
Zeolit Alam
Zeolit alam memiliki struktur yang berbeda-beda tergantung dari lokasi
ditemukannya. Pada umumnya jenis zeolit yang ditemukan di Indonesia adalah
modernit dan klinoptilolit dengan kandungan yang sangat bervariasi. Modernit
umumnya banyak mengandung aluminium sehingga kemampuan menyerap airnya
lebih tinggi dibandingkan menyerap hidrokarbon (gas). Sebaliknya klinoptilolit
umumnya banyak mengandung silikat sehingga kemampuan menyerap hidrokarbon
(gas) lebih tinggi dibandingkan menyerap air (Muchtar, 2005).
Zeolit alam dapat menyerap CO, CO2, SO2, H2S, NH3, HCHO, Ar, O2, N2,
H2O, He, H2, Kr, Xe, CH3OH dan gas lainnya. Zeolit dapat digunakan untuk
mengumpulkan gas-gas tersebut dan berfungsi sebagai pengontrol bau. Zeolit dapat
digunakan dalam kandang pada peternakan intensif karena secara signifikan dapat
menurunkan kandungan amonia dan H2S yang menyebabkan bau yang tidak
diinginkan (Polat et al., 2004). Sifat zeolit lainnya yang menyebabkan zeolit cocok
ditambahkan dalam litter adalah daya serapnya yang tinggi.
Zeolit yang telah diaktifkan melalui proses fisik dan kimiawi akan menyerap
gas-gas beracun seperti NO, CO, SO2, H2S, dan lain-lain, melalui pori-pori dan
terowongan pori-porinya (sebagai absorbent) dan mengikat logam-logam berat
berkat sifat pertukaran kationnya (Muin, 2005). Zeolit menyebabkan percepatan pada
penguraian NH3. Gas amonia (NH3) tersebut ditangkap oleh zeolit namun tidak
ditahannya melainkan dilepaskan terhadap sistem yang miskin NH3 (udara),
kemudian mengambil lagi NH3 dari sistem yang kaya akan NH3 dan melepaskannya
lagi sampai keseimbangan tercapai. Hal ini menyebabkan kadar NH3 dalam pupuk
berkurang. Ini dilakukan karena zeolit mempunyai sifat reversible setelah diaktivasi
(Estiaty et al., 2005).
Penggunaan Zeolit di Bidang Pertanian
Yuliana (2005) menyatakan bahwa pemberian zeolit bersama dengan pupuk
kandang ayam memberikan pertumbuhan dan produksi tanaman yang lebih baik
dibanding pemberian zeolit bersama pupuk kandang lainnya. Zumar (1998)
menyatakan bahwa penambahan zeolit pada kotoran ayam dapat meningkatkan N
total kompos sebesar 62% dan K total 128% serta menekan gas amonia yang
menguap sebesar 80%.
8
Kisi mineral zeolit merupakan struktur terbuka dengan ruang berhubungan
satu sama lain yang dipenuhi air dan kation yang mudah dipertukarkan sehingga
zeolit mempunyai kapasitas tukar kation (KTK) yang tinggi. Kemampuan menahan
air dan KTK yang tinggi sekitar 200-300 me/100g menyebabkan zeolit sering
digunakan sebagai media tanam yang baik untuk pertumbuhan tanaman (Winarna &
Sutarta, 2005).
Penggunaan Zeolit di Bidang Peternakan
Zeolit dapat memperlambat laju pakan dalam saluran pencernaan sehingga
penyerapan zat-zat makanan lebih besar dalam proses pencernaan pakan pada ternak
non ruminansia. Pertukaran kation Na+ dengan NH4+ di duodenum yang
menyebabkan proses deaminasi protein meningkat sehingga protein tidak tercerna
yang dikeluarkan bersama feses pun akan berkurang (Cool dan Willard, 1982).
Nakaue et al. (1981) menyatakan bahwa penaburan zeolit dalam litter ayam broiler
dapat menurunkan kadar amonia kandang, kadar air litter dan kejadian Foot Pad
Burn (luka hangus pada alas kaki).
Susilawati (2002) melaporkan bahwa penambahan zeolit dalam ransum
memberikan pengaruh yang berbeda nyata (P
DAN LITTER UNTUK MENURUNKAN KADAR AMONIA
DAN HIDROGEN SULFIDA EKSKRETA
DAN MENINGKATKAN KUALITAS
MANUR AYAM BROILER
SKRIPSI
EDYS KAMALUDIN
DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2011
RINGKASAN
Edys Kamaludin. D14070036. 2011. Efektifitas penambahan zeolit dalam ransum
dan litter untuk menurunkan kadar amonia dan hidrogen sulfida ekskreta dan
meningkatkan kualitas manur ayam broiler. Skripsi. Departemen Ilmu Produksi
dan Teknologi Peternakan, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor.
Pembimbing Utama : Maria Ulfah, S.Pt., M.Sc.Agr.
Pembimbing Anggota : Prof. Dr. Ir. Pollung H. Siagian, MS
Meningkatnya populasi ayam broiler setiap tahunnya juga akan meningkatkan
dampak negatif bagi ayam, manusia dan lingkungan akibat peningkatan emisi gasgas beracun dan partikel-partikel lain yang dihasilkan dari limbah peternakan ayam
broiler jika tidak ditangani dengan baik. Limbah peternakan ayam broiler memiliki
kandungan mineral yang tinggi sehingga dapat dimanfaatkan untuk pembuatan
pupuk yang digunakan untuk kesuburan tanah dan tanaman. Penambahan zeolit
(Aclinop) dalam ransum dan zeolit pada litter ayam broiler merupakan usaha untuk
mengurangi kadar NH3 dan H2S ekskreta disamping dapat meningkatkan kualitas
manur ayam broiler. Zeolit memiliki kemampuan menukar ion yang dapat membantu
dalam menurunkan kadar amonia, hidrogen sulfida, kadar air dan gas-gas beracun
yang dihasilkan dari ekskreta ayam broiler.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kombinasi taraf penggunaan zeolit
pada ransum dan litter ayam broiler dalam menurunkan emisi NH3 dan H2S ekskreta
serta meningkatkan komposisi mineral manur ayam broiler. Penelitian dilakukan
pada bulan Februari sampai dengan April 2011. Tiga ratus enam puluh ekor DOC
strain CP 707 digunakan dalam penelitian ini yang dibagi ke dalam 12 perlakuan
dengan masing-masing tiga ulangan dan sepuluh ekor ayam broiler per kandang
sebagai satu satuan unit percobaan. Ransum yang digunakan adalah CP 511 produksi
PT Charoen Pokphand. Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan
Acak Lengkap pola faktorial 4 x 3 (4 taraf pemberian Aclinop dalam ransum, yaitu 0;
1; 2; dan 3 kg/100 kg dan 3 taraf penaburan zeolit dalam litter yaitu 0; 2,5; dan 5 kg
zeolit per m2 litter). Peubah yang diamati adalah kadar air, amonia, protein, hidrogen
sulfida ekskreta dan komposisi mineral manur ayam broiler. Kadar amonia, hidrogen
sulfida ekskreta dan komposisi mineral ayam broiler disajikan secara deskriptif.
Perlakuan tanpa penambahan Aclinop 0 kg/100 kg ransum dan penaburan
zeolit 2,5 kg/m2 litter (R0L1) memiliki tingkat penurunan produksi gas amonia dan
hidrogen sulfida yang baik sehingga secara tidak langsung mempengaruhi
pertambahan bobot badan harian dan konversi ransum yang paling baik sampai
minggu kelima. Perlakuan penambahan Aclinop 2 kg/100 kg ransum dan penaburan
zeolit 2,5 kg/m2 litter (R2L1) memiliki kadar air manur (15,70%) terendah dan rasio
C/N (14) tertinggi dibandingkan dengan perlakuan lainnya. Namun demikian, perlu
dilakukan penelitian lebih lanjut tentang uji tanam terhadap manur pada perlakuan
R2L1.
Kata-kata kunci: Zeolit, ransum, litter, amonia, hidrogen sulfida, kualitas manur.
vii
ABSTRACT
Effectiveness of Zeolite Supplemented on Feed and Litter to Reduce the
Ammonia and Hidrogen Sulphide Concentration of Excreta and
to Increase the Quality of Broiler Manure
Kamaludin, E., M. Ulfah and P. H. Siagian
Manure and excreta production will increase by the extensive of poultry farming,
which if it is not well processed, enviromental problem will occur, such as air, water
and soil pollution. Air pollution usually linked to dangerous ammonia and hydrogen
sulphide gas forming process to the environment, so that attention and action are
needed to minimize the effects. One of the processes to decrease the effects is by
using zeolite as an adsorbent because it has ionic exchange and other molecule
adsorption potential. Manure contain of mineral which can be used to produce the
fertilizers. The objective of this study was to determine the best combination of
zeolite supplemented on feed and litter to reduce the ammonia and hydrogen
sulphide concentration of excreta and to increase the quality of broiler manure. This
research used 360 broilers which were kept for five weeks. There were two factors
treated to the chickens, Aclinop on the feed 0,0 (R0); 1,0 (R1); 2,0 (R2) and 3,0 (R3)
kg/100kg) and zeolites on the litter (0,0 (L0); 2,5 (L1); dan 5,0 (L2) kg/m2). There
were 12 treatments which were repeated three times each. The level of 0,0 kg
Aclinop/100 kg feed and zeolites at level 2,5 kg/m2 (R0L1) was not only increase the
daily body weight gain and decrease feed convertion rate on five week, but also
reduce the concentration of ammonia and hydrogen sulphide. The level of 2,0 kg
Aclinop/100 kg feed and zeolites at level 2,5 kg/m2 (R2L1) resulted the best
combination to reduce the moisture of manure (15,70%) and increase C/N of manure
(14).
Keywords : Zeolite, feed, litter, ammonia, hydrogen sulphide, manure quality
vii
EFEKTIFITAS PENAMBAHAN ZEOLIT DALAM RANSUM
DAN LITTER UNTUK MENURUNKAN KADAR AMONIA
DAN HIDROGEN SULFIDA EKSKRETA
DAN MENINGKATKAN KUALITAS
MANUR AYAM BROILER
EDYS KAMALUDIN
D14070036
Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Peternakan pada
Fakultas Peternakan
Institut Pertanian Bogor
DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2011
vii
Judul
: Efektifitas Penambahan Zeolit dalam Ransum dan Litter untuk
Menurunkan Kadar Amonia dan Hidrogen Sulfida Ekskreta dan
Meningkatkan Kualitas Manur Ayam Broiler
Nama
: Edys Kamaludin
NIM
: D14070036
Menyetujui,
Pembimbing Utama,
Pembimbing Anggota,
(Maria Ulfah, S.Pt., M.Sc.Agr.)
NIP: 19761101 199903 2 001
(Prof. Dr. Ir. Pollung H. Siagian, MS)
NIP: 19460825 197711 1 001
Mengetahui,
Ketua Departemen
Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan
(Prof. Dr. Ir. Cece Sumantri, M.Agr.Sc.)
NIP. 19591212 198603 1 004
Tanggal Ujian: 22 Agustus 2011
Tanggal Lulus:
vii
RIWAYAT HIDUP
Penulis bernama Edys Kamaludin, dilahirkan di Kuningan pada tanggal 19
Agustus 1988. Penulis merupakan anak kedua dari tiga bersaudara pasangan H. Enco
Samsuri dan (Alm) Hj. Hamidah.
Tahun 1994 Penulis lulus dari TK AL-Hidayah kemudian melanjutkan ke
SDN 06 Pagi Jakarta Timur dan lulus pada tahun 2001. Tahun 2004 Penulis lulus
dari SMPN 252 Jakarta dan 2007 Penulis lulus dari SMAN 91 Jakarta. Penulis
diterima sebagai mahasiswa jurusan Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan,
Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor pada tahun 2007 melalui jalur
Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI).
Penulis aktif dalam mengikuti organisasi dan kepanitiaan. Penulis menjabat
sebagai Bendara Umum Osis periode 2005/2006. Penulis menjabat sebagai
Bendahara Umum dan Koordinator Logistik acara Pentas Seni SMAN 91 tahun
2006. Penulis menjabat sebagai staf PSDM BEM Fakultas Peternakan IPB periode
2008/2009. Penulis menjabat sebagai Staf Logistik dan Transportasi acara D’ Farm
Festival 2008 dan menjadi Koordinator Logistik dan Transportasi D’Farm Festival
2009 dan Dekan Cup 2009 Fakultas Peternakan IPB. Penulis menjabat sebagai Ketua
Divisi RPM Eksternal BEM Fakultas Peternakan IPB periode 2009/2010 dan sebagai
Steering Comitte acara Fapet Show Time 2010. Penulis menjabat sebagai Wakil
Komti Tingkat Persiapan Bersama tahun 2007/2008 dan menjadi Komti IPTP 44
tahun 2008-2011.
Penulis berkesempatan mendapatkan bantuan dana dari CDA-DPKHA IPB
dalam Program Wirausaha Mandiri 2010 bersama Istiqamah Farm dibidang budidaya
kelinci hias. Penulis pernah mengikuti kegiatan magang di Peternakan Sapi Perah
Guranteng Tasikmalaya. Penulis berkesempatan dalam mengikuti rangkaian acara
ulang tahun B’n R 2011.
Bogor,
Agustus 2011
Penulis
vii
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT, Tuhan Semesta Alam yang telah memberikan
Rahmat dan Hidayahnya dalam menyelesaikan skripsi dengan judul “Efektifitas
penambahan zeolit dalam ransum dan litter untuk menurunkan kadar amonia dan
hidrogen sulfida ekskreta dan meningkatkan kualitas manur ayam broiler”. Skripsi
ini merupakan tugas akhir pada program Sarjana di Fakultas Peternakan, Institut
Pertanian Bogor.
Topik yang diangkat Penulis adalah upaya mitigasi amonia (NH3) dan
hidrogen sulfida (H2S) yang dihasilkan dari limbah ayam broiler berupa ekskreta
melalui penambahan Aclinop dalam ransum dan zeolit pada litternya. Penulis juga
menganalisa kualitas hara makro dan mikro manur ayam broiler yang dihasilkan
untuk dijadikan pupuk bagi tanaman.
Kritik dan saran yang membangun sangat Penulis harapkan demi perbaikan
diri Penulis pada waktu yang akan datang. Skripsi ini bukan hanya menjadi salah
satu syarat kelulusan dari Fakultas Peternakan IPB namun diharapkan juga dapat
bermanfaat bagi masyarakat yang bergerak dibidang perunggasan Indonesia.
Bogor,
Agustus 2011
Penulis
vii
DAFTAR ISI
Halaman
RINGKASAN ..............................................................................................
i
ABSTRACT ..............................................................................................
ii
LEMBAR PERNYATAAN .........................................................................
iii
LEMBAR PENGESAHAN .........................................................................
iv
RIWAYAT HIDUP .....................................................................................
v
KATA PENGANTAR .................................................................................
vi
DAFTAR ISI ..............................................................................................
vii
DAFTAR TABEL........................................................................................
ix
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................
xi
DAFTAR LAMPIRAN................................................................................
xii
PENDAHULUAN .......................................................................................
1
Latar Belakang .................................................................................
Tujuan ..............................................................................................
1
2
TINJAUAN PUSTAKA ..............................................................................
3
Ekskreta Ayam .................................................................................
Pencemaran Udara ...........................................................................
Amonia dan Dampaknya .................................................................
Hidrogen Sulfida (H2S) ....................................................................
Tinjauan Umum Zeolit.....................................................................
Zeolit Alam ......................................................................................
Penggunaan Zeolit dibidang Pertanian ............................................
Penggunaan Zeolit dibidang Peternakan ..........................................
Litter ..............................................................................................
Manur Ayam ....................................................................................
Peran Nitrogen, Fosfor, dan Seng ....................................................
Peran Kalium, Besi, Mangan, Magnesium, dan Cuprum ................
3
4
4
6
7
8
8
9
9
10
11
11
MATERI DAN METODE ...........................................................................
13
Lokasi dan Waktu ............................................................................
Materi ..............................................................................................
Ternak ..................................................................................
Kandang ...............................................................................
Peralatan ...............................................................................
Ransum .................................................................................
Litter .....................................................................................
Manur ...................................................................................
Prosedur ...........................................................................................
Persiapan Kandang ...............................................................
13
13
13
14
14
14
16
16
16
16
vii
Pemeliharaan ........................................................................
Pengambilan Sampel ............................................................
Analisis Produksi NH3 dan H2S ...........................................
Penampungan dan Pengikatan Gas NH3 dan H2S Ekskreta
Ayam Broiler ........................................................................
Pengukuran Produksi NH3 Ekskreta Ayam Broiler .............
Pengukuran Produksi H2S Ekskreta Ayam Broiler ..............
Analisis Kadar Air Ekskreta Ayam Broiler .........................
Analisis Kadar Protein Ekskreta Ayam Broiler ...................
Analisis Komposisi Mineral Manur .....................................
Analisis Kadar Air Manur Ayam Broiler .............................
Analisis pH Manur Ayam Broiler ........................................
Rancangan Percobaan ......................................................................
Peubah yang Diamati .......................................................................
Analisis Data ....................................................................................
17
17
18
18
19
20
20
20
21
21
21
22
23
23
HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................................
24
Suhu dan Kelembaban .....................................................................
Kadar Air Ekskreta Ayam Broiler ...................................................
Kadar Amonia (NH3) Ekskreta Ayam Broiler .................................
Kadar Protein Ekskreta Ayam Broiler .............................................
Kadar Hidrogen Sulfida (H2S) Ekskreta Ayam Broiler ...................
Pertambahan Bobot Badan Ayam Broiler .......................................
Konversi Ransum Ayam Broiler......................................................
Komposisi Mineral Manur Ayam Broiler ........................................
Kadar Air Manur Ayam Broiler ...........................................
pH Manur Ayam Broiler ......................................................
Karbon Organik (C-Organik) ...............................................
Nitrogen (N) .........................................................................
Rasio C/N .............................................................................
Fosfor (P) .............................................................................
Kalium (K) ...........................................................................
Kalsium (Ca) ........................................................................
Magnesium (Mg) ..................................................................
Besi (Fe) ...............................................................................
Mangan (Mn) .......................................................................
Cuprum (Cu) ........................................................................
Seng (Zn) ..............................................................................
KTK (Kapasitas Tukar Kation) ............................................
24
25
26
29
31
33
35
36
38
39
40
42
43
44
45
47
48
49
50
51
53
54
KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................................
55
UCAPAN TERIMAKASIH ........................................................................
56
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................
57
LAMPIRAN ..............................................................................................
62
vii
viii
DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
1. Jumlah Ekskreta Murni pada Beberapa Jenis Unggas........................
3
2. Batas Aman dan Kematian Akibat Gas yang Merugikan di Kandang
Ayam ..................................................................................................
4
3. Efek Paparan Amonia terhadap Manusia ...........................................
5
4. Ambang Batas Kadar NH3 pada Ayam Broiler ..................................
5
5. Efek Paparan Hidrogen Sulfida terhadap Manusia ............................
7
6. Standar Performa CP 707 ...................................................................
13
7. Komposisi Nutrien Ransum Komersial CP 511 .................................
14
8. Kandungan Nutrien Ransum yang Diberikan pada Ayam Broiler .....
15
9. Hasil Analisa Proksimat Aclinop .......................................................
15
10. Komposisi Bahan Penyusun Aclinop (Na4K4Al8Si40O9624.H2O) ......
16
11. Perlakuan Penambahan Aclinop dalam Ransum dan Zeolit pada
Litter Ayam Broiler ...........................................................................
22
12. Penyajian Data Deskriptif ..................................................................
23
13. Rataan Suhu dan Kelembaban di Kandang Ayam Broiler .................
24
14. Rataan Kadar Air Ekskreta Ayam Broiler yang Dihasilkan dari
Penambahan Aclinop dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada
Litter ...................................................................................................
25
15. Rataan Kadar Amonia (NH3) Ekskreta Ayam Broiler Selama Tiga
Hari Inkubasi ......................................................................................
26
16. Rataan Kadar Protein Ekskreta Ayam Broiler yang Dihasilkan
dari Penambahan Aclinop dalam Ransum dan Penaburan Zeolit
pada Litter...........................................................................................
29
17. Rataan Kadar Hidrogen Sulfida (H2S) Ekskreta Ayam Broiler
Selama Tiga Hari Inkubasi .................................................................
31
18. Pertambahan Bobot Badan Harian Ayam Broiler Selama Lima
Minggu Pemeliharaan.........................................................................
33
19. Konversi Ransum Ayam Broiler Selama Lima Minggu
Pemeliharaan ......................................................................................
35
20. Komposisi Mineral Manur Ayam Broiler dari Penambahan
Aclinop dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada Litter.................
37
21. Kadar Air (%) Manur yang Dihasilkan dari Penambahan Aclinop
dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada Litter ..............................
38
22. Rataan pH Manur yang Dihasilkan dari Penambahan Aclinop
dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada Litter ..............................
39
vii
23. Rataan Kadar C-Organik (%) Manur yang Dihasilkan dari
Penambahan Aclinop dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada
Litter ...................................................................................................
41
24. Rataan Kadar N (%) Manur yang Dihasilkan dari Penambahan
Aclinop dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada Litter.................
42
25. Rataan Rasio C/N Manur yang Dihasilkan dari Penambahan
Aclinop dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada Litter.................
43
26. Rataan Kadar P (%) Manur yang Dihasilkan dari Penambahan
Aclinop dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada Litter.................
44
27. Rataan Kadar K (%) Manur yang Dihasilkan dari Penambahan
Aclinop dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada Litter.................
46
28. Rataan Kadar Ca (%) Manur yang Dihasilkan dari Penambahan
Aclinop dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada Litter.................
47
29. Rataan Kadar Mg (%) Manur yang Dihasilkan dari Penambahan
Aclinop dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada Litter.................
48
30. Rataan Kadar Fe (ppm) Manur yang Dihasilkan dari Penambahan
Aclinop dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada Litter.................
49
31. Rataan Kadar Mn (ppm) Manur yang Dihasilkan dari
Penambahan Aclinop dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada
Litter ...................................................................................................
50
32. Rataan Kadar Cu (ppm) Manur yang Dihasilkan dari Penambahan
Aclinop dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada Litter.................
52
33. Rataan Kadar Zn (ppm) Manur yang Dihasilkan dari Penambahan
Aclinop dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada Litter.................
53
34. Rataan Nilai KTK (cmol(+)/kg) Manur yang Dihasilkan dari
Penambahan Aclinop dalam Ransum dan Penaburan Zeolit pada
Litter ...................................................................................................
54
vii
x
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
1. Klinoptilolit (a) dan Rumus Kimia Klinoptilolit (b) ..........................
7
2. Aclinop yang Digunakan dalam Ransum (a) dan Ransum yang
Telah Ditambah Aclinop dengan Berbagai Perlakuan (b) .................
15
3. Aclinop (a) dan Zeolit (b) ...................................................................
16
4. Penampungan dan Pengikatan NH3 dan H2S .....................................
19
5. Produksi Gas NH3 Ekskreta Ayam Broiler ........................................
28
6. Produksi Gas H2S Ekskreta Ayam Broiler .........................................
32
7. Laju PBBH Ayam Broiler Selama Lima Minggu Pemeliharaan
(Sutamba, 2011) .................................................................................
35
8. Konversi Ransum Ayam Broiler Selama Lima Minggu
Pemeliharaan (Sutamba, 2011)...........................................................
36
vii
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Halaman
1. Analisis Ragam Kadar Air Ekskreta Ayam Broiler ...........................
63
2. Analisis Ragam Kadar Protein Ekskreta Ayam Broiler .....................
64
3. Suhu dan Kelembaban Kandang C Selama 35 Hari Penelitian ..........
65
vii
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Budidaya ayam broiler merupakan suatu bidang usaha yang memiliki prospek
yang sangat menjanjikan di Indonesia mengingat permintaan masyarakat terhadap
ayam broiler dari tahun ke tahun mengalami peningkatan seiring dengan
meningkatnya jumlah penduduk, pendapatan masyarakat, pendidikan, dan kesadaran
masyarakat akan gizi. Berdasarkan data Statistik Peternakan (Ditjen Peternakan
2008), ayam broiler menyumbang 45,75% (992.700 ton) kebutuhan daging nasional.
Diperkirakan konsumsi ayam pada tahun 2013 akan mencapai 2.064.000 ekor atau
meningkat 31% dari total konsumsi pada tahun 2009 (1.575.000 ekor).
Meningkatnya populasi ayam broiler juga akan meningkatkan dampak negatif
bagi ayam, manusia dan lingkungan akibat peningkatan emisi gas-gas beracun dan
partikel-partikel lain yang dihasilkan dari manur ayam broiler. Disamping sebagai
sumber gas-gas beracun, ekskreta ayam broiler yang menumpuk bersama-sama
dengan bahan litter dan pakan yang tercecer juga dapat menjadi media yang baik
bagi pertumbuhan mikroorganisme dan parasit. Salah satu emisi gas beracun yang
menimbulkan kerugian besar bagi peternakan ayam broiler adalah amonia (NH3).
Amonia merupakan gas alkali, tidak berwarna, mempunyai daya iritasi tinggi,
bersifat toksik dan dihasilkan selama proses dekomposisi bahan organik atau reduksi
substansi nitrogen oleh bakteri. Bersama-sama dengan emisi gas yang lain seperti
hidrogen sulfida (H2S) dan gas-gas yang mudah menguap lainnya (Volatile of
Components/VOCs), amonia menimbulkan bau tidak sedap yang dapat menyebabkan
permasalahan sosial bagi masyarakat di sekitar lokasi peternakan ayam broiler.
Amonia bersifat toksik bagi ayam dan manusia jika melewati ambang batas kadar
yang dapat ditoleransi oleh ayam dan manusia.
Berdasarkan hal tersebut, maka diperlukan teknologi yang mudah dan
sederhana sehingga bisa diaplikasikan secara optimal oleh peternak ayam broiler.
Teknologi yang dapat digunakan untuk menanggulangi masalah emisi peternakan
tersebut adalah dengan menggunakan zeolit pada manajemen pemeliharaan ayam
broiler. Penambahan zeolit dalam ransum dan litter ayam broiler merupakan usaha
untuk mengurangi kadar NH3 dan H2S ekskreta disamping dapat meningkatkan
kualitas manur ayam broiler. Zeolit adalah mineral yang memiliki struktur berongga
1
sehingga dapat menyerap molekul lainnya. Sifat kimia zeolit antara lain adalah dapat
terhidrasi pada temperatur tinggi, sebagai penukar ion, pengadsorpsi gas dan uap,
penyerap molekul serta mempunyai kapasitas tukar kation (KTK) 200-300 me/100g
(Winarna dan Sutarta, 2005).
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kombinasi taraf penggunaan zeolit
pada ransum dan litter ayam broiler dalam menurunkan emisi NH3 dan H2S ekskreta
serta meningkatkan komposisi mineral manur ayam broiler.
2
TINJAUAN PUSTAKA
Ekskreta Ayam
Ekskreta merupakan bahan campuran hasil ekskresi tubuh yang berasal dari
pakan yang tidak tercerna dalam saluran pencernaan ditambah sisa hasil metabolisme
(Ensminger, 1992). Jumlah dan komposisi ekskreta yang diproduksi berbeda-beda
tergantung jenis unggas, bobot badan, waktu pengambilan ekskreta, jenis dan jumlah
pakan, dan cuaca (Muller, 1980; Ensminger, 1992). Jumlah ekskreta murni tanpa
adanya litter dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Jumlah Ekskreta Murni pada Beberapa Jenis Unggas
Jenis
Unggas
Jumlah
Ternak
(ekor)
Rataan
Bobot
Badan (BB)
(kg/ekor)
Waktu
Periode
(hari)
Jumlah
Ekskreta
(kg)
Jumlah Ekskreta
(g/ekor/hari/BB)
Ayam
Petelur
1000
2,0
365
1.091
15
Ayam
Broiler
1000
1,8
63
1.227
11
Kalkun
1000
3,6
112
1.964
4,9
Sumber : Ensminger (1992)
Sumber pencemaran dari ekskreta ayam broiler berkaitan dengan unsur
nitrogen dan sulfida yang terkandung didalamnya. Selama penumpukan ekskreta
terjadi proses dekomposisi oleh mikroorganisme membentuk gas amonia, nitrat,
nitrit, dan gas sulfida. Gas-gas tersebut menyebabkan bau. Kandungan gas amonia
yang tinggi dalam ekskreta menunjukkan kurang sempurnanya proses pencernaan
atau protein yang berlebihan dalam pakan ternak, sehingga tidak semua dapat
terabsorbsi tetapi dikeluarkan sebagai amonia dalam ekskreta (Rohaeni, 2005).
Muller (1980) menyatakan bahwa rataan kandungan protein kasar ekskreta
ayam adalah 30% dalam kisaran 18-40%. Jumlah tersebut terdiri dari 37-45% protein
murni, 28-50% asam urat, 8-15% amonia, 3-10% urea dan komponen nitrogen
lainnya. Kandungan protein kasar ekskreta ayam broiler yang dipelihara dengan
sistem kandang litter berkisar antara 18-30% (Ensminger, 1992). Kadar air yang
3
diproduksi pada ekskreta ayam broiler berkisar antara 60-80% (Leeson dan
Summers, 2000).
Manur ayam mengandung N total sebanyak 13-17 g/kg bahan kering, yang
terdiri atas 60-75% berupa asam urat, 0-3% berupa N, 0-3% berupa amonia, dan 2534% berupa protein tidak tercerna (Patterson dan Adrizal, 2005). Manur ayam
menjadi produk yang bernilai karena mengandung unsur N, P, dan K sehingga dapat
menjadi pupuk kandang yang berperan sebagai sumber nutrisi bagi tanaman
(Bowman, 2009).
Pencemaran Udara
Pencemaran udara adalah masuknya atau dimasukkannya zat, energi, dan atau
komponen lain ke dalam lingkungan dan atau berubahnya tatanan lingkungan oleh
kegiatan manusia atau proses alam, sehingga kualitas lingkungan turun sampai
tingkat tertentu yang menyebabkan lingkungan kurang atau tidak dapat berfungsi
sesuai peruntukkannya (KLH, 2007). Gas berbahaya yang sering ditemukan dalam
kandang antara lain NH3, H2S, CO2, dan metana. Pada konsentrasi tertentu, gas-gas
tersebut dapat menyebabkan kematian (North dan Bell, 1990). Batas konsentrasi
beberapa jenis gas disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2. Batas Aman dan Kematian Akibat Gas yang Merugikan di Kandang Ayam
Jenis Gas
Batas Kematian (%)
Batas Aman
(%)
(ppm)
Amonia
Diatas 0,05
Di bawah 0,0025
Di bawah 25
Hidrogen Sulfida
Diatas 0,05
Di bawah 0,004
Di bawah 40
Karbon Dioksida
Diatas 30,00
Di bawah 1
Di bawah 10.000
Metana
Diatas 5
Di bawah 5
Di bawah 50.000
Sumber : North dan Bell (1990)
Amonia dan Dampaknya
Nitrogen adalah salah satu gas yang terdapat di atmosfir dan merupakan unsur
penting pembentuk NH3. Nitrogen yang sudah berikatan dengan hidrogen dapat
terbawa jauh di atmosfir dalam bentuk partikel amonium sehingga berperan sebagai
penyebab timbulnya polusi di dunia (Gillespie, 1966).
4
Rachmawati (2000) menyebutkan bahwa NH3, H2S dan gas CO2 seringkali
menyebabkan masalah bagi kesehatan ternak, peternak, dan lingkungan sekitar.
Beberapa penelitian tentang pengaruh NH3 terhadap ternak unggas telah dilaporkan,
diantaranya dapat menurunkan rataan pertumbuhan dan mengurangi efisiensi pakan,
merusak saluran pernafasan (Chronic Respiratory Disease) dan meningkatkan virus
ND (New Castle Disease).
Moore et al. (1995), menyatakan bahwa secara umum NH3 memiliki efek
terhadap tampilan ternak, meningkatkan kerentanan terhadap penyakit dan
mengganggu efisiensi kerja dari pekerja kandang. Ambang batas kadar NH3 pada
manusia dan ayam broiler masing-masing ditunjukkan pada Tabel 3 dan 4.
Tabel 3. Efek Paparan Amonia terhadap Manusia
Konsentrasi
Gejala yang Diperlihatkan
5 ppm
Mulai terdeteksi
6 – 20 ppm
Iritasi mata, gangguan respirasi
40 ppm
Sakit kepala, mual, nafsu makan menurun
100 ppm/jam
Iritasi pada permukaan mukosa
400 ppm/jam
Iritasi pada hidung dan tenggorokan
Sumber : Pauzenga (1991)
Tabel 4. Ambang Batas Kadar NH3 pada Ayam Broiler
Kadar NH3
(ppm)
Pengaruh pada Ayam Broiler
20
Mengganggu kesehatan dan performa ayam broiler, meningkatkan
kejadian penyakit tetelo (New Castle Diseases/ND) dan kerusakan
sistem pernafasan (dalam waktu lama)
25
Menurunkan bobot badan, efisiensi pakan (selama 42 hari),
meningkatkan kejadian airsaccultis yang mengikuti kejadian
penyakit Gumboro (Infectious Bursa Disease (setelah 56 hari))
25-125
Menurunkan konsumsi dan efisiensi pakan, menimbulkan gejala
keracunan dengan segala iritasi pada trachea, radang kantong
udara, conjunctivity, dan dyspnea
75-100
Menyebabkan perubahan epithelium pernafasan, termasuk
hilangnya silia dan meningkatkan jumlah sel pengeluaran lender
46-100
Menyebabkan kerusakan pada mata dalam bentuk
keratokonjunctivitis
Sumber: Ritz et al. (2004)
5
Amonia dihasilkan dari proses pemecahan asam urat oleh mikroorganisme
yang akan dipercepat karena adanya air dan pH yang kondusif (Wihandoyo et al.,
2001). Bakteri eurolitik yaitu bakteri penghasil enzim urease yang dapat memecah
asam urat menjadi amonia (Blake dan Hess, 2001) dan melepaskannya ke atmosfer
jika suhu lingkungan sudah mencapai 25oC dan kelembaban kandang mencapai 4060% (Iwańczuk-Czernik et al., 2007). Bakteri eurolitik tidak dapat tumbuh pada
kondisi pH litter netral, tetapi dapat tumbuh pada pH > 8,5 (Blake dan Hess, 2001).
Hidrogen Sulfida (H2S)
Bau yang keluar bersama ekskreta ayam sulit diukur karena terdiri dari
beberapa senyawa. Hidrogen sulfida, dan disulfida disebut sebagai salah satu
senyawa penyebab bau busuk, demikian juga indol, skatol, dan senyawa lainnya juga
berperan secara bersamaan (Overcash et al., 1983). Gas hidrogen sulfida (H2S)
dihasilkan dari proses penguraian zat makanan sisa pencernaan dilakukan oleh
mikroba perombak protein (Usri, 1988). Gas tersebut toksik bagi manusia dan hewan
serta dapat meningkatkan kerentanan penyakit dan mengganggu efisiensi aktivitas
para pekerja yang berada di sekitar peternakan karena bau yang ditimbulkan (Martin
et al. 2004). Hal tersebut merupakan suatu permasalahan yang cukup nyata pada
industri peternakan ayam broiler. Gas ini tidak berwarna dan dapat dideteksi pada
konsentrasi yang sangat rendah yaitu 0,002 ppm (Soemirat, 2002). Batas rataan
konsentrasi gas H2S yang diperbolehkan pada peternakan tempat bekerja selama
paparan 8 jam adalah 10 ppm (Ariens et al. 1986)
Menurut Pelczar dan Chan (1996) gas hidrogen sulfida merupakan gas toksik
yang berbau busuk. Protein yang terkandung dalam ekskreta ayam akan terurai
menjadi asam-asam amino. Asam amino yang memiliki sulfur akan dipecah menjadi
komponen yang lebih sederhana oleh mikroba sehingga sulfur terlepas sebagai gas
hidrogen sulfida. Sistin dan metionin adalah dua asam amino yang mengandung
sulfur dalam protein. Gas hidrogen sulfida akan dioksidasi oleh bakteri sulfur seperti
Thiobacillus ke bentuk sulfat dan dalam keadaan O2 tinggal sedikit maka bakteri
pereduksi sulfat seperti Spirillum mereduksi senyawa sulfat menjadi hidrogen sulfida
kembali. Ambang batas kadar gas hidrogen sulfida diperlihatkan pada Tabel 5.
Reaksinya adalah sebagai berikut:
H2SO4 + 4 H2 H2S + 4 H2O
6
Tabel 5. Efek Paparan Gas Hidrogen Sulfida Terhadap Manusia
Konsentrasi H2S
Gejala yang tampak
10 ppm
Iritasi mata
20 ppm
Iritasi mata, hidung, dan tenggorokan
50-100 ppm
Mual, muntah, dan diare
200 ppm/jam
Pusing, depresi, dan rentan pneumonia
500 ppm/330 menit
Mual, muntah, dan pingsan
600 ppm
Dapat menimbulkan kematian
Sumber : Pauzenga (1991)
Tinjauan Umum Zeolit
Mineral zeolit merupakan mineral yang istimewa karena struktur kristalnya
sangat unik sehingga mempunyai sifat sebagai penyerap, penukar kation dan
katalisator. Zeolit adalah mineral kristal aluminosilikat terhidrasi dari kation alkali
dan alkali tanah, memiliki struktur tiga dimensi yang tidak terbatas. Didalam proses
pertukaran diperlukan adanya interaksi adsorpsi antara molekul sorbat dengan
permukaan yang aktif penukar ion. Didalam rongga zeolit, kecenderungan menyerap
molekul sorbat adalah tinggi, hal ini disebabkan adanya sistem pori antara kristal
yang mengakibatkan molekul mendapat gaya interaksi yang kuat dengan permukaan
rongga. Interaksi adsorpsi ini dapat ditingkatkan dengan adanya muatan kerangka
dan adanya kation-kation, sehingga dihasilkan suatu medan elektrostatik (Muchtar,
2005).
(a)
(b)
Gambar 1. Klinoptilolit (a) dan Rumus Kimia Klinoptilolit (b)
7
Zeolit Alam
Zeolit alam memiliki struktur yang berbeda-beda tergantung dari lokasi
ditemukannya. Pada umumnya jenis zeolit yang ditemukan di Indonesia adalah
modernit dan klinoptilolit dengan kandungan yang sangat bervariasi. Modernit
umumnya banyak mengandung aluminium sehingga kemampuan menyerap airnya
lebih tinggi dibandingkan menyerap hidrokarbon (gas). Sebaliknya klinoptilolit
umumnya banyak mengandung silikat sehingga kemampuan menyerap hidrokarbon
(gas) lebih tinggi dibandingkan menyerap air (Muchtar, 2005).
Zeolit alam dapat menyerap CO, CO2, SO2, H2S, NH3, HCHO, Ar, O2, N2,
H2O, He, H2, Kr, Xe, CH3OH dan gas lainnya. Zeolit dapat digunakan untuk
mengumpulkan gas-gas tersebut dan berfungsi sebagai pengontrol bau. Zeolit dapat
digunakan dalam kandang pada peternakan intensif karena secara signifikan dapat
menurunkan kandungan amonia dan H2S yang menyebabkan bau yang tidak
diinginkan (Polat et al., 2004). Sifat zeolit lainnya yang menyebabkan zeolit cocok
ditambahkan dalam litter adalah daya serapnya yang tinggi.
Zeolit yang telah diaktifkan melalui proses fisik dan kimiawi akan menyerap
gas-gas beracun seperti NO, CO, SO2, H2S, dan lain-lain, melalui pori-pori dan
terowongan pori-porinya (sebagai absorbent) dan mengikat logam-logam berat
berkat sifat pertukaran kationnya (Muin, 2005). Zeolit menyebabkan percepatan pada
penguraian NH3. Gas amonia (NH3) tersebut ditangkap oleh zeolit namun tidak
ditahannya melainkan dilepaskan terhadap sistem yang miskin NH3 (udara),
kemudian mengambil lagi NH3 dari sistem yang kaya akan NH3 dan melepaskannya
lagi sampai keseimbangan tercapai. Hal ini menyebabkan kadar NH3 dalam pupuk
berkurang. Ini dilakukan karena zeolit mempunyai sifat reversible setelah diaktivasi
(Estiaty et al., 2005).
Penggunaan Zeolit di Bidang Pertanian
Yuliana (2005) menyatakan bahwa pemberian zeolit bersama dengan pupuk
kandang ayam memberikan pertumbuhan dan produksi tanaman yang lebih baik
dibanding pemberian zeolit bersama pupuk kandang lainnya. Zumar (1998)
menyatakan bahwa penambahan zeolit pada kotoran ayam dapat meningkatkan N
total kompos sebesar 62% dan K total 128% serta menekan gas amonia yang
menguap sebesar 80%.
8
Kisi mineral zeolit merupakan struktur terbuka dengan ruang berhubungan
satu sama lain yang dipenuhi air dan kation yang mudah dipertukarkan sehingga
zeolit mempunyai kapasitas tukar kation (KTK) yang tinggi. Kemampuan menahan
air dan KTK yang tinggi sekitar 200-300 me/100g menyebabkan zeolit sering
digunakan sebagai media tanam yang baik untuk pertumbuhan tanaman (Winarna &
Sutarta, 2005).
Penggunaan Zeolit di Bidang Peternakan
Zeolit dapat memperlambat laju pakan dalam saluran pencernaan sehingga
penyerapan zat-zat makanan lebih besar dalam proses pencernaan pakan pada ternak
non ruminansia. Pertukaran kation Na+ dengan NH4+ di duodenum yang
menyebabkan proses deaminasi protein meningkat sehingga protein tidak tercerna
yang dikeluarkan bersama feses pun akan berkurang (Cool dan Willard, 1982).
Nakaue et al. (1981) menyatakan bahwa penaburan zeolit dalam litter ayam broiler
dapat menurunkan kadar amonia kandang, kadar air litter dan kejadian Foot Pad
Burn (luka hangus pada alas kaki).
Susilawati (2002) melaporkan bahwa penambahan zeolit dalam ransum
memberikan pengaruh yang berbeda nyata (P