LIMBAH PERTANIAN SEBAGAI PAKAN TERNAK

 Masalah utama petani di pedesaan dalam pengembangan ternak

Ruminansia adalah kekurangan rumput / hijauan pakan ternak.

 Ekstensifikasi pertanian, pembangunan real estate, industri,

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

 Ternak sering menderita kekurangan pakan apalagi di musim

kemarau, sehingga ternak terlihat kurus dan produksinya

POTENSI LIMBAH PERTANIAN (lanjutan)  Di sisi lain, akibat intensifikasi dan ekstensifikasi pertanian,

dan pembukaan areal perkebunan (pada sentra perkebunan) telah menyebabkan melimpahnya produksi limbah

pertanian  Contoh :

Jerami padi, pucuk tebu, daun jagung, daun ubi kayu, daun

ubi jalar, jerami kacang tanah, jerami kacang kedelai, jerami jagung, batang pisang, daun pisang, kulit pisang, limbah nenas, kulit kopi dan sebagainya.

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

jauh lebih tinggi daripada rumput / hijauan segar

 Nilai manfaat untuk ternak relatif rendah dibandingkan hijauan

segar.

Bgm upaya meningkatkan nilai manfaat limbah…?

Alternatif : Perlakuan awal sebelum limbah pertanian diberikan kepada ternak

– Pre treatment

JERAMI ... …?

“ sisa tanaman pertanian yang telah diambil hasil utamanya untuk

kepentingan manusia, biasanya terdiri dari batang, ranting dan daun-daun yang telah tua “

Kondisi saat ini Jerami Padi:

 36 - 62% : untuk kompos / dibakar  31 - 39% : pakan  7 - 16% : keperluan industri DIBAKAR BO hilang (termasuk N)

 ± 24,32 kg N = 54 kg Urea per Ha / musim

Karakteristik jerami padi & limbah pertanian :

 Kadar air tinggi saat panen  Kadar serat kasar tinggi 

Kadar protein atau N relatif rendah

 Kadar mineral juga rendah  Umumnya mengandung zat alkaloid

Potensi, Kendala dan Pemanfaatan Jerami padi

JERAMI PADI Isi Sel (21%) Lignin (7%) Silika (13%)

Pembatas ..? Sumber Energi bagi Rum Hemiselulosa (26%)

Pembatas ..? Sumber Energi bagi Rum Selulosa (33%) Dinding sel (79%)

Hemiselulosa & Selulosa

Sumber Energi bagi Ruminansia

Pembatas ..?

Alternatif pemecahannya ..?

Perlakuan tertentu
Seleksi varietas
Suplementasi<
Lignifikasi Daya cerna rendah,

Konsumsi pakan rendah

Kandungan PK rendah
Mineral essensial terutama sulfur rendah
Kandungan Silika tinggi

Kandungan zat-zat makanan jerami padi

Tabel : Kandungan zat-zat makanan jerami padi No Zat-zat makanan Kadar 1.

Bahan Kering / BK (%) 40,0 – 86,0

2. Protein kasar / PK (%BK) 3,0 – 4,5 Serat kasar / SK (%BK) 33,0 – 35,0

Komponen dinding sel (%BK) 75,0 – 85,0
Komponen Lignin (%BK) 6,0 – 11,0 3.
Serat larut asam (ADF) (%BK) 45,0 – 60,0 4.

Lemak kasar / LK (%BK) 1,7 – 2,5

5. Bahan Ekstrak Tanpa Nitrogen / BETN (%BK) 35,0 – 37,0

 Jerami padi mempunyai nilai kecernaan yang rendah.(

…?)

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

 Lignifikasi : ikatan antara lignin dengan selulosa ataupun hemiselulosa membentuk polimer yang sangat sulit ditembus oleh enzim pencernaan sehingga sangat sulit dicerna oleh ternak.

Ikatan ini bersifat ikatan kovalen (ikatan Hidrogen), low porosity dan tahan (tidak mudah larut) terhadap agen-agen kimia dan biologis.

Peningkatan Kualitas Jerami Padi

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

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

 Cara pemberian, meliputi tingkat pemberian dan

komposisinya, suplementasi atau tidak, dan sebagainya.

 Faktor Ekstrinsik, yaitu adanya perlakuan (treatment)

Karakteristik lignin :



Makromolekul dengan BM s/d 100.000, tersusun atas gugus polimer phenyl propanoid.

 Bukan tergolong zat makanan namun lignin

merupakan komponen penyusun dinding sel dan terikat bersama-sama dengan selulosa dan hemiselulosa.

 Bagi tanaman, lignin merupakan sarana proteksi

sehingga melindungi tanaman dari kemungkinan

Karakteristik lignin :



Lignifikasi, menghalangi pemanfaatan selulosa dan hemiselulosa secara maksimal bagi ternak.

 Ingat...., bahwa selulosa dan hemiselulosa adalah

sumber energi utama Ruminansia

Dinding sel dan komponen penyusunnya : Tabel : Komponen utama penyusun dinding sel dan senyawa pelarutnya No. Komponen penyusun Pelarut / agen degradasi Substansi pektin Air panas a

B. Ammonium oksalat

C. EDTA

b. Hemiselulosa

a. Asam (H

b. Basa

c. Selulosa Asam kuat (H

2 SO 4 72%)

d. Lignin - Triethylene glycol - Acetyl bromide - KMnO 4 . Cutin, pektin e.

- Hexan - Eter

Dengan adanya kandungan serat dan lignin serta silika yang jauh lebih tinggi daripada rumput / hijauan segar, untuk meningkatkan nilai manfaat jerami padi dan limbah pertanian pada umumnya perlu dilakukan berbagai perlakuan awal (PRA PERLAKUAN) sebelum diberikan kepada ternak

Perlakuan Fisik, Kimia, Fisik-kimia, dan Biologi

Limbah pertanian Pra perlakuan Fisika-Kimia Biologi Fisik Kimia

1. Perendama NaOH

1. Ukuran partikel &

1. Penambahan

2. Penggilingan KOH kimia enzim

3. Pellet Ca(OH) ₂

2. NaOH & pelleting

2. Cendawan &

4. Perebusan NH OH ₄

3. Urea & pelleting

kapang

5. Autoklaf NH ₃

4. Kapur & pelleting

6. Radiasi dg NaCl

5. Kimia & steaming

7. sinar Gama NaCO ₃ Cl SO ₂ Ternak

Ruminansia

Gambar 9. Skema Pengolahan Limbah (Ibrahim, 1983)

Perlakuan Fisik ..? Tujuan:

mengurangi ukuran partikel atau mengembangkan sel



Perendaman, perebusan atau pemanasan

(dengan uap bertekanan tinggi / menggunakan

2 o

autoklaf tekanan 8 kg/cm temperatur 170

C) akibatnya: sel jerami akan mengembang, penetrasi

Perlakuan Fisik ..?  Chopping: untuk memperkecil ukuran partikel.

memudahkan konsumsi oleh ternak, meningkatkan konsumsi & palatabilitas, mengurangi penggunaan energi untuk mencerna  meningkatkan kecernaan limbah.

Perlakuan Fisik ..?

 Grinding : mengurangi ukuran partikel laju alir pakan dalam saluran pencernaan (rate of

passage) semakin cepat; nilai kecernaan menjadi turun.

Namun karena jumlah konsumsi meningkat maka jumlah yang tercerna menjadi lebih banyak.

Perlakuan Fisik ..?

Penggilingan pada hijauan kering termasuk jerami dapat menyebabkan : a) Tingkat kepadatan meningkat

b) Luas permukaan pakan bertambah

c) Laju pakan dalam rumen meningkat

d) Mengurangi waktu untuk ruminasi

e) Konsumsi pakan meningkat f) Nilai kecernaan turun.

Perlakuan Kimia ..?

Tujuan :

 Merenggangkan ikatan sellulosa-lignin  pembengkakan sel  kecernaan meningkat,  Meningkatkan nilai gizi melalui peningkatan kandungan protein kasar.

Perlakuan Kimia ..?

Tujuan :  Merenggangkan ikatan sellulosa-lignin  pembengkakan sel  kecernaan meningkat,  Meningkatkan nilai gizi melalui peningkatan kandungan protein kasar.

Bahan-bahan kimia yang biasa digunakan :

 Bahan-bahan yang bersifat Alkali NaOH, KOH, CaOH, NH (OH) , abu sekam, kapur,

2 urea.

HCl, H SO

 Bahan-bahan yang bersifat Asam

4 NaOH : sangat efektif namun tidak populer dan tidak ekonomis.

Perlakuan Kimia ..? Syarat :

 Tidak berbahaya bagi ternak

Mempunyai daya guna tinggi

  Tidak berdampak terhadap pencemaran  Mudah dan murah

PROSES AMONIASI, dianggap Praktis dan Ekonomis ..? perlakuan NH / amonia dengan menambahkan urea dapat

3 meningkatkan nilai kecernaan sekaligus terjadi peningkatan nilai nutrisi dari jerami padi

Perlakuan Kombinasi Fisika - Kimia ..?



Tujuan : untuk meningkatkan efektivitas Contoh :

Chopping dengan NaOH atau urea Grinding dengan NaOH atau urea dilanjutkan

dengan pelleting.

Perlakuan Biologi ..? TUJUAN:

 PENGOMPOSAN : - Menggunakan mikroorganisme dalam feses.

untuk meningkatkan ketersediaan nutrien dari bahan lignosellulosa dengan menggunakan mikroorganisme atau enzim.

Terjadi dekomposisi bahan organik melalui proses biokimia
Bahan organik ( tu. isi sel / Neutral Detergent Soluble) berkurang mengakibatkan naiknya kadar abu dan lignin
- Dapat menambahkan probiotik komersial (spt. Starbio dan Biofat).

Perlakuan Biologi ..?



FERMENTASI (ENSILAGE)

Pembuatan silase dilakukan pada hijauan segar dalam silo pada kondisi an-aerob.
Pembuatan silase pada jerami, misalnya jerami jagung ternyata tidak dapat menghasilkan silase yang baik dan tidak terjadi peningkatan kecernaan.

 PERTUMBUHAN CENDAWAN

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

Perlakuan Biologi ..?

41 Perlakuan jamur Penicillium

36 Perlakuan jamur Volveriella

8.3

23.4

6.6

11.3

27.0

8.4

29.8

31.3

10.8

7.0

19.9

26 Sumber : Ristianto U. (1999)

KBK = kehilangan bahan kering

Cendawan meningkatkan kecernaan lignosellulosa secara in-vitro. Bagus dalam skala laboratorium Aktivitas cendawan mengubah fraksi dari BO, seperti sellulosa dan hemisellulosa menjadi monomer-monomernya dan sebagian diubah menjadi protein cendawan.

Semakin sederhana ikatannya akan semakin meningkatkan

5.8 19.2 - Perlakuan jamur Coprinus selama : - 4 minggu - 2 minggu

Tabel 5. Hasil penelitian berbagai inokulasi cendawan pada jerami padi PK

Sellulosa Hemisellulosa Lignin

Abu KBK Perlakuan ------------------------------ % -------------------------------------- Jerami padi tanpa Perlakuan

4.3

93.8

20.5

14.1

6.6

12.7

28.2

28.5

15.8

16.3

7.2

32.5

Amoniasi dengan Urea

 Urea atau carbamide (CO(NH ) ) : sumber nitrogen yang murah dan

2 mudah diperoleh, berbentuk kristal padat, mudah larut dalam air.

 Urea mengandung 46% nitrogen, sehingga dalam 1 kg urea setara

dengan 2,88 kg protein kasar.

 Urea digunakan sebagai : (a) sumber nitrogen dalam ransum untuk

sintesis protein pada ternak ruminansia, dan (b) sumber amonia untuk proses amoniasi jerami padi. o

60-70 C CO(NH ) + H O

2 NH + CO

2 Urease

Perlakuan Biologi ..?

Amoniasi dengan urea dipengaruhi oleh beberapa faktor :



Kualitas awal dan varietas jerami padi

 Konsentrasi urea  Kadar air bahan 

Temperatur

 Lama peram  Tipe perlakuan

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

Perlakuan yang diberikan Hasil yang diperoleh Peneliti

Penggunaan NaOH 2,4 -6% Kecernaan BK meningkat Pigden dan Bender pada limbah pertanian

(1978) Kombinasi jerami amoniasi dan PBB sapi meningkat sekitar 1,2 Warly (1998)

limbah agroindustri kg/ekor/hari
Pembasahan jerami dengan Pembengkakan ikatan El-shazli dan Naga NaOH lignosellulosa (1981) Melonggarkan ikatan hidrogen
kristal sellulosa
Merenggangkan ikatan
lignosellulosa dan hemisellulosa Meningkatkan konsumsi dan
koefisien cerna bahan Menurunkan kandungan serat - Perendaman serat sawit dalam

Jamarun, Nur dan NaOH 2,5% selama 24 jam kasar dan lignin Rahman (2002) Memecah ikatan lilgnin dengan - sellulosa dan hemisellulosa Mampu merusak penyelimutan

silika dan lignin
Meningkatkan kecernaan BK
dan BO bahan
Perendaman serat sawit dalam Kecernaan BO lebih baik Ginting (1996)
NaOH 5% Perendaman jerami [padi dalam Menurunkan kandungan SK Jamarun dan
NaOH dari 42,15 % menjadi 38,37% Harnentis (1997)

Tabel 7. Hubungan temperatur dengan lama peram pada amoniasi : Temperatur Lama Pemeraman

Di bawah 5 o

C Lebih dari 8 minggu 5 – 15 o

C 4 – 8 minggu 15 – 30 o

C 1 – 4 minggu di atas 30 o

C Kurang dari 1 minggu Lama peram berkorelasi dengan tinggi rendahnya temperatur..

Lama peram berkisar antara 1

– 8 minggu. Pada pemeraman selama 8 minggu dengan temperatur 2-4

C diperoleh hasil yang sama dengan lama peram 4 minggu dengan temperatur 17-25

o C.

Pemeraman yang lama tidak ekonomis karena plastik penutup cepat rusak. Lama peram memegang peranan penting, karena selama pemeraman akan

Pengaruh penambahan urease terhadap laju amoniasi pada berbagai lama peram Laju amoniasi

40 Lama peram (hari) 1 2 6 14 21 Gambar 10. Efek penambahan urease terhadap laju amoniasi

Keterangan : : dengan penambahan urease : tanpa penambahan urease

Renungkan & fikirkan …

 Bagaimana kelayakan dan keberlanjutannya, terutama treatment

yang bersifat kimiawi …?



Bagaimana dampaknya terhadap pencemaran lingkungan …? Silakan Saudara cari solusi, treatment apa yang masih layak



dilakukan dengan tanpa merusak kelestarian lingkungan di masa depan…!

LIMBAH PERTANIAN SEBAGAI PAKAN TERNAK