Upload
dinhlien
View
233
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
1
PENINGKATAN KUALITAS JERAMI PADI MELALUI
PERLAKUAN UREA AMONIASI
Oleh : Marjuki
Fakultas Peternakan Universitas Brawijaya Malang
Telp. : 0341-463508, 08123352241
e-mail : [email protected]
1. Pendahuluan
Indonesia sebagai negara agraris sangat kaya akan bahan pakan sumber serat
yang dapat dimanfaatkan sebagai pakan pokok bagi ternak ruminansia. Bahan pakan
sumber serat tersebut terutama berupa limbah pertanian misalnya jerami padi, jerami
jagung, jerami kedele, pucuk tebu, di samping bahan pakan sumber serat yang berasal
dari rumput lapangan ataupun rumput unggul. Bahan pakan sumber serat yang berupa
limbah pertanian sangat potensi sebagai pakan ternak ruminansia terutama pada
musim kemarau saat rumput sulit didapatkan dan di daerah-daerah lahan kering.
Limbah pertanian juga berpotensi sebagai pakan campuran rumput untuk mengurangi
penggunaan rumput. Hal ini dapat mengurangi waktu dan tenaga untuk mencari
rumput sehingga dapat digunakan untuk memelihara ternak dalam jumlah yang lebih
banyak.
Tetapi walaupun sangat potensi sebagai sumber serat, satu kendala
penggunaan limbah pertanian sebagai pakan ternak ruminansia adalah kandungan
nutrisi dan daya cernanya lebih rendah dibanding rumput atau bahan pakan hijauan
lain. Untuk mengatasi kendala dan meningkatkan potensinya sebagai pakan ternak,
maka limbah pertanian harus diolah atau diberi perlakuan terlebih dahulu sebelum
diberikan pada ternak. Salah satu perlakuan yang mudah diaplikasikan dan
berpengaruh baik terhadap peningkatan kualitas limbah pertanian adalah perlakuan
urea amoniasi. Dalam tulisan ini akan diuraikan beberapa hal yang berkaitan dengan
perlakuan tersebut.
2. Pengertian
Perlakuan urea amoniasi pada jerami padi adalah pemeraman jerami padi
secara padat dalam ruangan tertutup (silo) dengan menggunakan gas atau uap amonia
yang berasal dari urea sebagai bahan aditif.
2
3. Tujuan
Perlakuan urea amoniasi pada jerami padi bertujuan untuk meningkatkan nilai
nutrisi jerami padi sebagai pakan ternak ruminansia yang meliputi peningkatan
kandungan protein, konsumsi dan daya cerna sehingga dapat lebih efisien
dimanfaatkan oleh ternak dan dapat memasok zat makanan khususnya energi lebih
banyak pada ternak.
Di samping itu urea amoniasi juga dapat untuk pengawetan jerami padi agar
tidak rusak (berjamur) selama penyimpanan karena amonia yang terikat oleh jaringan
jerami padi dapat mencegah tumbuhnya jamur.
4. Prosedur
Bahan
- Jerami padi kering
- Urea, sebanyak 4 % sampai 5 % dari berat jerami atau 4-5 kg urea untuk setiap
100 kg jerami padi
- Air, sebanyak 50 sampai 60 % dari berat jerami padi atau 50-60 liter air untuk
setiap 100 kg jerami padi
Alat
- Timbangan gantung untuk menimbang jerami padi dan urea (jika sudah sering
membuat, berat jerami padi dapat diukur berdasarkan volume jerami padi
misalnya satu truk, satu pick up, tumpukan atau jumlah ikata, dan berat urea
dapat diukur berdasarkan takaran).
- Mesin pencacah jerami padi (tidak harus ada).
- Bak air untuk mencampur urea dan air dalam membuat larutam urea.
- Gembor atau pompa air untuk menyiramkan/menyemprotkan larutan urea
pada jerami padi.
- Lantai semen atau terpal sebagai tempat untuk mencampur jerami padi dan
larutan urea sebelum dimasukkan ke dalam silo.
- Tempat pemeraman atau silo (lihat beberapa gambar pilihan bentuk silo).
3
- Plastik atau terpal yang tidak bocor untuk menutup silo agar uap amonia tidak
menguap.
- Beban pemberat untuk menindih penutup silo agar tidak mudah terbuka dan
untuk menekan jerami padi dalam silo agar lebih padat.
Cara
- Timbang semua jerami padi kering yang akan diberi perlakuan urea amoniasi,
dan bagi kira-kira menjadi 3 atau 4 bagian. Jika perlu dan akan lebih baik jika
semua jerami padi dicacah terlebih dulu.
- Timbang urea yang dibutuhkan berdasarkan berat jerami padi (berat urea yang
dibutuhkan = berat total jerami padi dibagi 25 atau 20).
- Ukur air yang dibutuhkan (jumlah air = berat total jerami padi dibagi 2).
- Campurkan air dan urea, dan aduk rata sampai semua urea terlarut dalam air.
- Hamparkan sepertiga atau seperempat bagian jerami padi di atas lantai semen
atau terpal atau di atas lantai silo, tebal hamparan sekitar 30-50 cm.
- Siram/semprotkan sepertiga atau seperempat bagian larutan urea secara merata
pada jerami padi dan injak-injak agar lebih padat.
- Hamparkan lagi sepertiga atau seperempat bagian jerami padi di atas
hamparan jerami padi pertama dan siram/semprot dengan sepertiga atau
seperempat bagian larutan urea secara merata dan injak-injak agar lebih padat.
Ulangi lagi langkah ini sampai semua jerami dan urea tercampur.
- Jika semua jerami padi dan larutan urea sudah tercampur, tutup tumpukan
jerami padi tersebut dengan plastik atau terpal secara rapat.
- Tindihkan beban pemberat di atas terpal atau plastik penutup.
- Usahakan bahwa silo tertutup dengan baik dan tidak bocor.
- Peram jerami padi tersebut dan tunggu sampai proses pemeraman selesai.
Proses pemeraman paling cepat selesai setelah 2 minggu dan akan semakin
baik jika dilakukan lebih lama.
5. Proses kimiawi yang terjadi selama proses pemeraman
Ada dua proses kimiawi penting yang terjadi secara berurutan selama
pemeraman jerami padi dengan larutan urea. Pertama adalah proses ureolisis yaitu
proses penguraian urea menjadi amonia oleh enzim urease yang diproduksi oleh
4
bakteri ureolitik yang terdapat pada jerami padi. Kedua, amonia yang terbentuk
mengubah komposisi dan struktur dinding sel jerami padi yang dapat melonggarkan
atau membebaskan ikatan antara lignin dan selulose atau hemiselulose yaitu dengan
memutus jembatan hidrogen antara lignin dan selulose atau hemiselulose. Kondisi ini
akan mengubah fleksibilitas dinding sel jerami padi sehingga memudahkan penetrasi
enzim yang dihasilkan oleh mikroba rumen dalam proses pencernaan jerami padi
dalam rumen. Secara skematis kedua proses tersebut dapat digambarkan sebagai
berikut :
CO(NH2)2 + H2O 2NH2 + CO2
O O
R-C-O-R* + 2NH3 R-C-NH2 + H-O-R*
Di mana R adalah senyawa karbohidrat, dan R* adalah senyawa karboksilat dalam
bentuk asam karboksilat atau phenyl propane dari lignin.
6. Ciri-ciri keberhasilan perlakuan
Keberhasilan proses urea amoniasi setelah proses tersebut selesai (paling cepat
2 minggu) dapat diamati secara phisik, kimia maupun biologis. Secara phisik
keberhasilan proses urea amoniasi dapat dilihat berdasarkan :
a. Bau
Ciri khas proses urea amoniasi yang baik adalah timbulnya bau amonia yang
kuat pada saat tempat pemeraman (silo) dibuka. Bau amonia yang kuat menunjukkan
bahwa urea telah terhidrolisis secara maksimal menjadi amonia. Amonia hasil
hidrolisis urea terikat/terserap oleh jerami padi dan bertindak sebagai penyebab
meningkatnya kualitas jerami padi.
Bau amonia yang kurang kuat/lemah menunjukkan bahwa proses amoniasi
tidak berlangsung dengan baik, tidak efisien atau bahkan gagal. Penyebab hal tersebut
antara lain : 1) jumlah urea yang digunakan terlalu sedikit, 2) silo tidak tertutup rapat
sehingga sebagian besar amonia yang terbentuk menguap dan tidak terikat oleh jerami
5
padi, 3) urea belum atau tidak terhidrolisis secara sempurna, 4) kurangnya jumlah air
yang digunakan atau kelembaban dalam silo, 5) kurangnya bakteri ureolitik atau
sumber urease dalam jerami padi yang digunakan. Bau amonia yang kurang
kuat/lemah biasanya diikuti dengan bau tidak enak (busuk) dan tumbuhnya jamur.
b. Warna
Warna jerami padi yang diamoniasi dengan baik akan berubah dari coklat
mudah kekuningan (tanpa diamoniasi) menjadi coklat tua dan merata (setelah
diamoniasi) lihat Gambar 1. Warna coklat yang kurang kuat pada jerami padi
amoniasi menunjukkan bahwa proses amoniasi tidak berlangsung dengan baik.
c. Tekstur
Tekstur jerami padi yang tidak diamoniasi keras dan kaku, sedangkan jerami
padi yang telah diamoniasi lebih lembut dan lunak meskipun jerami tersebut sudah
dikeringkan. Semakin lama pemeraman maka tekstur jerami padi amoniasi akan
semakin lembut dan lunak.
Gambar 1. Perbedaan warna jerami padi tanpa diamoniasi (kiri) dan
jerami padi amoniasi (kanan)
d. Tidak berjamur
Amonia dalam proses urea amoniasi dapat mencegah tumbuhnya jamur,
sehingga tidak terdapat jamur pada jerami padi amoniasi walaupun diperam dalam
6
jangka waktu yang lama. Hal ini sangat berbeda jika jerami disimpan tanpa proses
amoniasi yang akan timbul jamur atau bau busuk adanya jamur.
Secara kimia keberhasilan proses urea amoniasi jerami padi dapat dilihat
berdasarkan meningkatnya kandungan nitrogen atau protein pada jerami padi
amoniasi. Hal ini dapat diketahui melalui analisis di laboratorium salah satunya
dengan metode kjeldahl. Secara biologis keberhasilan proses urea amoniasi jerami
padi dapat dilihat berdasarkan meningkatnya daya cerna dan konsumsi oleh ternak
termasuk peningkatan produktifitas ternak.
7. Faktor yang mempengaruhi efektifitas perlakuan dan cara
mengatasinya
Faktor utama yang berpengaruh terhadap keberhasilan proses urea amoniasi
adalah faktor yang berpengaruh pada proses hidrolisis urea menjadi amonia dan
proses reaksi yang terjadi antara amonia dengan dinding sel jerami padi. Beberapa
faktor dapat berpengaruh terhadap proses hidrolisis urea menjadi amonia adalah :
a. Ketersediaan air atau kelembaban
Kelembaban minimal dalam silo untuk terjadinya proses hidrolisis urea adalah 30-
60 %. Jika kelembaban kurang dari 30 % proses hidrolisis urea akan berlangsung
lambat sehingga akan memperlambat proses urea amoniasi, dan jika lebih dari
60% berarti terlalu banyak air yang digunakan, maka amonia yang terbentuk
banyak yang terlarut dalam air dan biasanya mengendap di bagian bawah silo
sehingga proses amoniasi menjadi tidak efektif dan tidak merata. Cara
mengatasinya adalah jumlah air yang digunakan harus cukup. Dengan
pertimbangan efisiensi jumlah penggunaan air, maka jumlah penggunaan air
minimal 50% dan maksimal 100% berat jerami padi (perbandingan antara berat
jerami padi dan air antara 2:1 sampai 1:1).
b. Suhu dan tekanan
Proses hidrolisis urea menjadi amonia berlangsung dengan baik pada kisaran
suhu 30-60oC. Kecepatan hidrolisis tersebut akan berlipat atau turun dua kali lipat
pada setiap peningkatan atau penurunan suhu sebesar 10oC. Hidrolisis urea dapat
berlangsung dalam waktu sehari sampai seminggu pada suhu antara 20-45oC dan
7
proses tersebut berlangsung sangat lambat pada suhu 5-10oC. Pada proses reaksi
antara amonia dengan dinding sel jerami padi secara prinsip semakin tinggi suhu
dan tekanan maka proses amoniasi akan berlangsung semakin cepat dan baik.
Suhu yang paling optimal untuk proses tersebut adalah berkisar antara 20-100oC.
Jadi agar proses amoniasi dapat berlangsung dengan baik harus dilakukan dalam
silo yang rapat dan di ruangan terbuka atau terkena sinar matahari langsung.
c. Ketersediaan enzim urease
Enzim urease pada jerami padi sebenarnya hampir tidak ada, kecuali yang
dihasilkan oleh bakteri ureolitik yang terdapat pada jerami padi. Oleh karena itu
untuk mempercepat proses ureolisis dan meningkatkan efektifitas proses urea
amoniasi perlu ditambahkan bahan sumber enzim urease. Beberapa bahan yang
diketahui dapat digunakan sebagai sumber enzim urease dan aktifitas ureasenya
seperti tercantum pada Tabel 1.
Tabel 1. Aktifitas urease beberapa bahan
Bahan Aktifitas urease
Feses kerbau segar1
28
Dedak1
42
Glirisidia1
80
Lamtoro1
112
Feses sapi segar1
120
Biji semangka2
335
Biji labu2
755
Kacaang kedelai1
790
Biji nangka2
4871
1) mg NH3/g/3 jam (Jayasurya dan Sannasgala, 1984)
2) mg NH3/g/jam (Ibrahim dkk., 1984)
8
8. Cara Pemberian jerami padi amoniasi pada ternak
Jerami padi amoniasi hanya dapat diberikan pada ternak ruminansia. Ternak
non-ruminansia di samping sangat rendah kemampuannya dalam mencerna pakan
berserat kasar tinggi, adanya urea dikawatirkan dapat juga menyebabkan keracunan.
Karena bau amonia yang kuat, maka pemberian jerami padi amoniasi pada
ternak pada saat pertama kali harus diangin-anginkan terlebih dulu dan ternak perlu
diadaptasikan dengan cara memberikannya sedikit demi sedikit, meskipun jika ternak
sudah terbiasa diberi pakan jerami padi amoniasi, hal tersebut tidak perlu dilakukan
lagi.
Perlu dipahami bahwa sebaik-baik kualitas jerami padi amoniasi sebagai
pakan ternak, masih tidak sebaik kualitas hijauan segar, dan jerami padi amoniasi
hanyalah sebagai sumber serat atau energi bagi ternak ruminansia. Jerami padi
sebaiknya diberikan jika memang ketersediaan hijauan segar sangat terbatas atau
digunakan sebagai pengganti sebagian dari hijauan segar yang diberikan pada ternak.
Untuk menunjang produktifitas ternak yang tinggi, pemberian jerami padi amoniasi
pada ternak secara mutlak harus diberi pakan tambahan dengan kualitas yang lebih
baik misalnya konsentrat terutama yang banyak mengandung karbohidrat.
9. Rangkuman hasil penelitian tentang dampak positif pemberian
jerami padi amoniasi pada ternak.
Banyak percobaan telah dilaksanakan untuk menguji pengaruh pemberian
jerami padi amoniasi terhadap penampilan ternak ruminansia. Pada Tabel 2
dirangkum beberapa hasil peneliatian tentang perbedaan pengaruh antara pemberian
jerami padi tanpa amoniasi dan jerami padi amoniasi terhadap pertambahan bobot
badan sapi dan kerbau. Berdasarkan hasil beberapa percobaan tersebut dapat dilihat
bahwa pemberian jerami padi amoniasi memberikan pertambahan bobot badan yang
lebih tinggi (kolom 7) dibanding pemberian jerami padi tanpa amoniasi (kolom 6)
dan rata-rata peningkatan tersebut mencapai dua kali lipat, 203% (kolom 8, baris 21).
Pemberian pakan tambahan terhadap pemberian jerami padi amoniasi juga
menunjukkan pertambahan bobot badan yang lebih tinggi. Hal ini sebagaimana
ditunjukkan oleh data pada Tabel 3, di mana peningkatan jumlah pemberian bungkil
9
biji kapok sebagai pakan tambahan pada jerami padi amoniasi memberikan
pertambahan bobot badan yang semakin tinggi (angka yang tercetak miring).
Tabel 2. Pengaruh penggunaan urea dalam proses urea amoniasi jerami padi
terhadap konsumsi jerami padi dan pertambahan bobot badan sapi dan
kerbau dibandingkan dengan jerami padi tidak di amoniasi dengan
pakan suplemen yang sama.
Ternak dan
bobot
badannya
(kg)
Urea Konsumsi jerami padi
(kg BK/hari)
Pertambahan bobot badan
(kg/hari)
Referensi (kg/100
kg
jerami
padi)
Tanpa
amoniasi
Amoniasi
Peningkat
an
Tanpa
amoniasi
Amoniasi
Peningkat
an
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)
Kerbau(200) 5 4.21 4.75 0.54 -182 79 261 Wanapat et al.,
1984
Kerbau(290) 3 5.87 6.42 0.55 -130 -50 180 Wongsrikeao
&Wanapat, 1985 6 5.87 7.32 1.45 -130 210 340
Sapi(60) 5 1.70 1.90 0.20 35 110 75 Saadullah et al.,
1982
Sapi(130) 5 2.93 3.68 0.75 125 310 185 Khan et al., 1982
Sapi(170) 4 2.09 2.84 0.75 73 346 273 Perdok et al.,
1982
Sapi(120) 3.40 3.30 -0.10 224 306 82 Saadullah et al.,
1982 3.30 3.40 0.10 193 295 102
Sapi(285) 5 4.97 6.82 1.85 -134 430 564 Wanapat et al.,
1982 5 2.69 4.82 2.13 -312 75 387
Sapi(65) 5 2.00 2.20 0.20 107 295 188 Hamid et al.,
1983
Sapi(125) 5 2.40 4.80 2.40 114 227 113 Haque and
Saadullah, 1983 5 2.40 4.60 2.20 132 227 95
Sapi(165) 4 3.39 4.19 0.80 141 308 167 Kumarasuntharam
et al., 1984 4 3.39 4.75 1.36 141 207 66
4 3.39 3.94 0.55 141 336 195
Sapi (-) 4 2.00 3.00 0.90 103 282 179 Perdok et al.,
1984
Rata-rata 3.29 4.28 0.98 38 235 203 11 referensi, 17
percobaan std. dev. 0.76 127
10
Tabel 3. Pengaruh jumlah pemberian pakan tambahan terhadap konsumsi pakan dan
pertambahan bobot badan pada sapi yang diberi jerami padi amoniasi
1. Fan et al., 1993
Pemberian bungkil biji kapok
(kg/hari) 0 0.25 0.5 1.5 2 2.5 3
Konsumsi jerami padi amoniasi
(kg BK/hari) - - - - - - -
Bobot badan awal (kg) 175 170 183 193 175 194 215
Bobot badan akhir (kg) 184 204 231 263 249 269 294
Pertambahan bobot badan
(g/ekor/hari) 99 370 529 781 819 841 880
2. Zhang Wei Xian et al., 1993
Pemberian bungkil biji kapok (kg/hari) 0 1 2 3
Konsumsi jerami padi amoniasi
(kg BK/hari) 5.0 5.1 4.5 4.2
Bobot badan awal (kg) 182 183 183 183
Bobot badan akhir (kg) 205 237 246 258
Pertambahan bobot badan (g/ekor/hari) 250 602 704 836
Demikian uraian tentang peningkatan kualitas jerami padi melalui perlakuan urea
amoniasi. Semoga tulisan ini bisa menjadi bahan informasi bagi pembaca dan dapat
digunakan sebagai panduan dalam penerapannya di lapang. Jika ada hal yang
ditanyakan tentang materi ini pembaca dapat menghubungi penulis pada email dan
nomor telpon di atas.
11
Gambar proses pembuatan jerami padi urea amoniasi
1. Penimbangan jerami padi 2. Pembuatan larutan urea
3. Penyiraman larutan urea pada jerami padi
4. Pemeraman jerami padi dalam silo yang ditutup plastik
Gambar beberapa bentuk silo untuk pembuatan jerami padi urea amoniasi
12
1. Silo ruangan dalam tanah dilapisi kulit
batang pisang
2. Silo ruangan dalam tanah dilapisi kulit
karung bekas
3. Silo berbentuk jedingan terbuat dari
batu bata
4. Silo berbentuk jedingan terbuat dari
keranjang bambu
4. Silo di atas tanah dengan tutup plastik
13