KANDUNGAN KIMIA PUPUK ORGANIK CAIR DARI URINE SAPI MENGGUNAKAN BIANG PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria) BATANG PISANG SEBAGAI PENGGANTI EM4
NASKAH PUBLIKASI
Disusun Oleh : ARINI PRAMESTHI DAMAYANTI A 420 090 027
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2013
SURAT PERNYATAAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH
Bismillahirrahmanirrohim Yang bertanda tangan dibawah ini, saya: Nama : ARINI PRAMESTHI DAMAYANTI NIM : A 420 090 027 Fak/ Prodi : FKIP / BIOLOGI Jenis : Skripsi Judul : KANDUNGAN KIMIA PUPUK ORGANIK CAIR DARI URINE SAPI MENGGUNAKAN BIANG PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria) BATANG PISANG SEBAGAI PENGGANTI EM4 Dengan ini menyatakan bahwa saya menyetujui untuk : 1. Memberikan hak bebas royalti kepada perpustakaan UMS atas penulisan karya ilmiah saya, demi pengembangan ilmu pengetahuan. 2. Memberikan hak menyimpan, mengalih mediakan/ mengalih formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), mendistribusikan serta menampilkannya dalam bentuk softcopy untuk kepentingan akademis kepada Perpustakaan UMS, tanpa perlu meminta ijin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis/ pencipta. 3. Bersedia dan menjamin untuk menanggung secara pribadi tanpa melibatkan pihak Perpustakaan UMS, dari semua bentuk tuntutan hukum yang timbul atas pelanggaran hak cipta dalam karya ilmiah ini. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sesungguhnya dan semoga dapat digunakan sebagaimana mestinya.
Surakarta, 3 Juni 2013 Yang Menyatakan
Arini Pramesthi Damayanti A 420 090 027
ABSTRAK KANDUNGAN KIMIA PUPUK ORGANIK CAIR DARI URINE SAPI MENGGUNAKAN BIANG PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria) BATANG PISANG SEBAGAI PENGGANTI EM4 Arini Pramesthi Damayanti, A420090027, Program Studi Pendidikan Biologi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Muhammadiyah Surakarta, 2013, 35 halaman. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui kandungan kimia pupuk organik cair dari urine sapi menggunakan biang PGPR batang pisang sebagai pengganti EM4. Penelitian ini dilaksanakan dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) satu faktor yaitu dengan perlakuan B1: 0,12%; B2:1,23%; B3:5% dan 3 kali ulangan dalam setiap perlakuan. Pembuatan pupuk organik cair dari urin sapi perah dengan menambahkan biang PGPR batang pisang dengan konsentrasi yang berbeda untuk membantu proses fermentasi selama 14 hari. Parameter dalam penelitian ini yaitu uji kandungan kimia N, P dan K pada pupuk organik cair setelah difermentasi selama 14 hari. Teknik pengumpulan data dengan menggunakan metode eksperimen dan dokumentasi. Teknik analisis data menggunakan uji Anova satu jalur, namun dikarenakan data atau sampel uji kandungan kimia tidak berdistribusi nornal maka menggunakan uji Kruskal-Wallis. Berdasarkan analisis kandungan kimia yang diperoleh menghasilkan rata-rata kandungan N pada B1: 0,22%; B2: 0,25% dan B3: 0,30%. Untuk rata-rata kandungan P pada B1: 29,9 ppm; B2: 29,9 ppm dan B3: 25,9 ppm. Sedangkan rata-rata kandungan K pada B1 : 384,5 ppm; B2: 274,1 ppm dan B3 : 347,7 ppm. Hasil perhitungan dengan uji Kruskal-Wallis didapatkan perbedaan bermakna antara B1, B2 dan B3 dengan mean rank B1: 14.50, B2 : 13.72 dan B3 :13.78. Akan tetapi, tidak didapatkan perbedaan bermakna antar masing – masing kelompok eksperimental. Berdasarkan hasil uji Kruskal-Wallis, maka H0 diterima dan Ha ditolak yang berarti tidak ada pengaruh signifikan biang PGPR batang pisang terhadap kandungan kimia (N,P dan K) pupuk organik cair. Hal tersebut dapat diindikasikan dari Asym Sig yang lebih besar dari kriteria α 0,05 (0,973 > 0,05) dan nilai Chi-Square hitung < Chi-Square tabel (0,054 < 5,591). Dari hasil penelitian dapat disimpulkan tidak ada kandungan kimia N, P dan K pada pupuk organik cair dari urin sapi sebagai pengganti EM4 dalam proses fermentasi selama 14 hari.
Kata Kunci : Kandungan Kimia, Pupuk Organik Cair, Urine Sapi, PGPR Batang Pisang.
1
A. PENDAHULUAN Peternakan sapi perah sudah banyak tersebar di seluruh Indonesia, dan di Jawa Tengah, Kabupaten Boyolali merupakan daerah terkenal dengan usaha pengembangan sapi perah. Dari peternakan sapi perah tersebut banyak mendatangkan keuntungan, antara lain susunya sebagai sumber protein dan kalsium yang menyehatkan untuk diminum dan dapat diolah menjadi berbagai macam makanan. Selain susu, peternakan sapi juga menghasilkan limbah yang berupa kotoran sapi (feses) dan air seni sapi (urine) yang mengganggu lingkungan sekitar peternakan. Urin sapi dapat diolah menjadi pupuk organik cair. Sebelum digunakan sebagai pupuk pertanian, urin sapi ini sebaiknya di fermentasi terlebih dahulu. Pada proses fermentasi urin sapi, menggunakan bantuan bakteri dekomposer atau bioaktivator seperti EM4 (Effective Microorganism) yang dapat dibeli di toko pertanian kurang lebih dengan harga Rp 20.000/ liter. Menurut Setiawan (2012),
kandungan EM4
(Effective
Microorganism)
tersebut
adalah
mikroorganisme Lactobacillus sp., bakteri penghasil asam laktat, serta dalam jumlah sedikit bakteri fotosintetik Streptomyces sp. dan ragi. Kultur campuran dari mikroorganisme yang mampu mempercepat proses pengomposan. Jumlah dan jenis mikroorganime
juga mempengaruhi proses pengomposan. Pada
penelitian Kurniadinata (2008), dalam pembuatan pupuk urin sapi (pupuk cair) pada proses fermentasi menggunakan EM4 (Effective Microorganism) 1 liter ke dalam 100 liter urin sapi. Setelah kurang dari 7 hari pupuk urin sapi telah dapat digunakan dengan indikator pupuk urin terlihat kehitaman. Untuk membantu proses fermentasi selain menggunakan EM4 (Effective Microorganism) dapat menggunakan biang PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria) yang merupakan dekomposer fungsinya sebagai starter alami, seperti yang dilakukan kelompok warung tani mandiri (2011), membuat pupuk organik cair berbasis urin. Mereka memanfaatkan urine sapi, kelinci dan kambing yang difermentasikan selama 2 minggu dengan bantuan biang PGPR bonggol pisang dan sabut kelapa. Sabut kelapa berfungsi untuk
2
meningkatkan kandungan Kalium, sedangkan bonggol pisang untuk meningkatkan unsur Phospat, Si dan mikro elemen lainnya. Plant Growth Promoting Rhizobakteri adalah sejenis bakteri yang hidup di sekitar perakaran tanaman. Bakteri ini memberi keuntungan dalam proses fisiologi tanaman dan pertumbuhannya. Fungsi PGPR bagi tanaman yaitu mampu memacu pertumbuhan dan fisiologi akar serta mampu mengurangi penyakit atau kerusakan oleh serangga. PGPR juga dapat memproduksi hormon tanaman, menambah bakteri dan cendawan yang menguntungkan serta mengontrol hama dan penyakit tumbuhan (Wiwana, 2012). Menurut Setiawan (2012), macam-macam bahan yang terdapat mikroorganisme lokal meliputi rebung, nanas, akar bambu, bonggol pisang, sabut kelapa, akar jagung, akar rumput gajah, akar putri malu dan lain sebagainya. Salah satu bahan yang akan digunakan penelitian yaitu batang pisang atau bonggol pisang. Secara global terdapat beberapa golongan mikroorganisme pokok dalam bioaktivator, yaitu bakteri fotosintetik, Lactobacillus sp., Steptomycetes sp., ragi (yeast), dan Actinomycetes (Setiawan, 2012). Dalam bonggol pisang mengandung tujuh mikroorganisme yang sangat berguna bagi tanaman yaitu Azospirillium, Azotobacter, Bacillus, Aeromonas, Aspergillus, mikroba pelarut phospat dan mikroba selulotik. Tidak hanya itu, mikroorganisme bonggol pisang juga tetap bisa digunakan untuk bioaktivator atau mempercepat proses pengomposan (Anonim, 2012). Bedasarkan penelitian Wahyusi (2008), limbah pohon pisang dapat dijadikan bahan baku pembuatan pupuk sintetis TSP dan NPK. Dilihat dari komposisi kimianya, bonggol pisang mengandung phosphor cukup banyak sehingga dapat dimanfaatkan bahan baku pupuk. Pada penelitian ini dapat dilakukan pembuatan pupuk organik cair dari urin sapi menggunakan batang pisang sebagai starter dalam proses fermentasi urin sapi. Kemudian pupuk organik tersebut dilihat kandungan kimianya yaitu meliputi N, P dan K. Karena kandungan kimia N, P dan K tersebut merupakan
3
unsur hara makro penting untuk tanaman. Menurut Hadisuwito (2012), unsur N (nitrogen) merupakan unsur hara di dalam tanah yang sangat berperan bagi pertumbuhan tanaman. Selain unsur N, bahan organik juga membantu menyediakan unsur P (fosfor), unsur P sangat penting sebagai sumber energi. Unsur K (kalium) berperan penting dalam pembentukan antibodi tanaman untuk melawan penyakit. B. METODE PENELITIAN Penelitian pembuatan pupuk organik cair
dari urin sapi
dilaksanakan di Green House FKIP Biologi, Universitas Muhammadiyah Surakarta. Tempat uji kandungan kimia pupuk organik cair dari urin sapi di Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah, Universitas Sebelas Maret. Penelitian ini terdiri dari 2 variabel yaitu variabel bebas: konsentrasi biang PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria) batang pisang.Variabel terikat: kandungan kimia pupuk organik cair dari urin sapi (N,P dan K). Penelitian ini dilaksanakan dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan satu faktor, yaitu konsentrasi PGPR batang pisang dengan 3 taraf perlakuan dan 3x ulangan. B1= 0,12% PGPR batang pisang, B2= 1,23% PGPR batang pisang, B3 = 5% PGPR batang pisang. Dalam penelitian untuk mendapatkan data, peneliti menggunakan teknik pengumpulan data menggunakan metode yaitu : 1. Eksperimen yaitu uji kandungan N menggunakan metode kjeldhal, uji kandungan P dan K menggunakan menggunakan metode spectrofotometri. 2. Metode Dekumentasi, yaitu mendokumentasi ketika penelitian berlangsung menggunakan kamera.
C. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 1. Hasil Hasil penelitian kandungan kimia (N,P dan K) pupuk organik cair dari urin sapi menggunakan biang PGPR batang pisang sebagai pengganti EM 4.
4
Tabel 4.1 Hasil Rata-rata Analisis Pupuk Organik Cair Perlakuan
Rata-rata Kandungan Kimia Pupuk Organik Cair N (%)
P (ppm)
K (ppm)
B1
0,2
29,9
384,5
B2
0,3
29,9
274,1
B3
0,3
25,9
347,7
Keterangan : B1 : 0,12% Biang PGPR batang pisang B2 : 1,23% Biang PGPR batang pisang B3 : 5% Biang PGPR batang pisang
Pupuk organik cair dari urine sapi perah difermentasikan selama 14 hari, hasil rata-ratanya dapat dilihat pada tabel 4.1 dan dari rata-rata data penelitian yang diperoleh, kandungan N paling tinggi rata-ratanya yaitu pada perlakuan B2 dan B3. Pada kandungan P menghasilkan rata-rata paling tinggi yaitu pada perlakuan B1 dan B2, sedangkan kandungan K rata-rata paling tinggi yaitu pada perlakuan B1. Untuk mengetahui lebih jelas hasil rata-rata dari kandungan N, P dan K pupuk organik cair dari urine sapi dapat dilihat pada grafik 4.2 dan hasil pupuk organik cair dari urin sapi menggunakan biang PGPR batang pisang sebagai pengganti EM4 dapat dilihat pada gambar 4.3.
kandungan rata-rata N,P dan K pupuk organik cair
450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 B1
B2 Perlakuan
B3
N (%) P (ppm) K (ppm)
Gambar 4.2 Grafik Kandungan rata-rata N, P dan K pupuk organik cair dari urin sapi menggunakan biang PGPR batang pisang sebagai pengganti EM4.
5
Gambar 4.3 Hasil fermentasi urin sapi menggunakan biang PGPR batang pisang selama 14 hari.
Untuk uji hipotesis menggunakan Anova satu jalur dengan program komputer SPSS 17.0. Hasil uji normalitas dapat dilihat pada tabel 4.4. Tabel 4.4 Hasil uji normalitas Tests of Normality Kolmogorov-Smirnova konsentrasi hasil
Statistic
df
Sig.
Shapiro-Wilk Statistic
df
Sig.
B1
.370
9
.001
.703
9
.002
B2
.333
9
.005
.733
9
.003
B3
.357
9
.002
.708
9
.002
a. Lilliefors Significance Correction
Bedasarkan uji normalitas kolmogorov-smirnov dengan keterangan adalah sama dengan uji lilliefors dilihat tanda ‘a’ di bawah tabel. Didapatkan untuk hasil kandungan N, P dan K dengan konsentrasi biang PGPR batang pisang B1, B2 dan B3 nilai probabilitas di bawah 0.05 (0.001, 0.005 dan 0.002) maka dapat dikatakan data hasil tidak berdistribusi normal pada tingkat kepercayaan 95%. Untuk shapiro-wilk didapatkan hasil kandungan N, P dan K dengan konsentrasi biang PGPR batang pisang B1, B2 dan B3 nilai
6
probabilitas di bawah 0.05 (0.002, 0.003 dan 0.002) maka dapat dikatakan data tidak berdistribusi normal pada tingkat kepercayaan 95%. Untuk uji homogenitas dapat dilihat pada tabel 4.5. Tabel 4.5 Hasil uji homogenitas Test of Homogeneity of Variances hasil Levene Statistic
df1
.684
df2
Sig.
2
24
.514
Untuk uji homogenitas diketahui nilai probabilitas > 0.05 yaitu 0.514, maka dapat disimpulkan bahwa hasil uji homogenitas mempunyai varian yang sama. Menurut Sugiyono (2001), dari data yang dihasilkan pada uji normalitas tidak berdistribusi normal, sehingga analisis data menggunakan statistik non-parametrik yaitu Kruskall-Wallis atau Uji H. Adapun hasil analisis menggunakan Kruskall-Wallis yang dilakukan dengan program komputer SPSS 17.0. Tabel 4.6 Hasil uji Kruskal- Wallis konsentrasi PGPR batang pisang hasil
N
Mean Rank
B1
9
14.50
B2
9
13.72
B3
9
13.78
Total
27
Bedasarkan Tabel 4.6. Menunjukkan bahwa Hasil uji Kruskal-Wallis didapatkan perbedaan bermakna antara B1, B2 dan B3 dengan mean rank B1: 14.50, B2 : 13.72 dan B3 :13.78. Akan tetapi, tidak didapatkan perbedaan bermakna antar masing – masing kelompok eksperimental.
7
Tabel 4.7. Test Statisticsa,b Hasil Chi-Square .054 Df 2 Asymp. Sig. .973 a. Kruskal Wallis Test b. Grouping Variable: konsentrasi PGPR batang pisang
Berdasarkan hasil uji Kruskal Wallis, maka H0 diterima dan Ha ditolak yang berarti tidak ada pengaruh signifikan biang PGPR batang pisang terhadap kandungan kimia (N,P dan K) pupuk organik cair. Hal tersebut dapat diindikasikan dari Asym Sig yang lebih besar dari kriteria α 0,05 (0,973 > 0,05) dan nilai Chi-Square hitung < Chi-Square tabel (0,054 < 5,591). 2. Pembahasan Hasil penelitian menunjukkan bahwa biang PGPR batang pisang dapat membantu proses fermentasi urin sapi sebagai pupuk organik cair, sesuai dengan pendapat Anonim (2012), bonggol pisang mengandung Zat Pengatur Tumbuh Giberellin dan Sitokinin. Selain itu dalam bonggol pisang tersebut juga mengandung 7 mikroorganisme yang berguna bagi tanaman yaitu
: Azospirillium, Azotobacter, Bacillus, Aeromonas, Aspergillus,
mikroba pelarut phospat dan mikroba selulotik. Tidak hanya itu MOL (Mikro Organisme Lokal) bonggol pisang juga tetap bisa digunakan untuk dekomposer atau mempercepat proses pengomposan. Hal tersebut terlihat pada hasil akhir penelitian, pupuk organik cair tidak berbau menyengat urin sapi dan berwarna coklat pekat/ kehitaman seperti dalam penelitian Kuniadinata (2008). Setelah 7 hari pupuk urin sapi telah dapat digunakan dengan indikator pupuk urin terlihat coklat kehitaman. Hasil penelitian kandungan kimia N, P dan K menggunakan biang PGPR batang pisang sebagai pengganti EM4 menunjukkan tidak ada kandungan N, P dan K pada pupuk organik cair dari urin sapi. Pada kandungan P dan K memiliki rata-rata yang tidak koefisien antara ulangan I, II, dan III. Hal yang mempengaruhi tersebut ketika proses pembuatan pupuk 8
cair yaitu inokulan unsur P dan K yang ada kurang mampu melarutkan unsur P dan K, selain itu pengambilan sampel ketika akan diuji di laboratorium juga dapat
mempengaruhi.
Karena
berdasarkan
pada
penelitian
dan
pengembangan pertanian Warta (2008), memasukkan fermenter 0,12% dari urin ternak menghasilkan kandungan N 0,89%, P 89 ppm, K 1.770 ppm. Meningkatnya kandungan N disebabkan mikroba Azotobacter pada batang pisang yang digunakan untuk fermentasi mampu mengikat N dari udara, sedangkan Bacillus yang terdapat pada batang pisang lebih berperan dalam peningkatan kadar K dan C-organik. Kandungan P yang rendah disebabkan inokulan yang ada kurang mampu melarutkan P. Faktor yang menimbulkan tidak adanya pengaruh PGPR batang pisang terhadap kandungan N, P dan K pada pupuk organik cair dari urin sapi yaitu tidak dilakukan segera uji kimia setelah proses 14 hari fermentasi selesai. Seperti pada penelitian Rahayu & Nurhayati (2005) penggunaan dekomposer dapat mempengaruhi pengomposan. Proses pengomposan selama 15 hari dapat menghasilkan kualitas tidak berbeda nyata dengan lama pengomposan selama 20 hari. Namun, dalam penelitian ini setelah 14 hari proses fermentasi, hari ke-28 baru dilakukan uji kimia hal ini dikarenakan faktor pergantian penggunaan laboratorium. D. SIMPULAN Berdasarkan analisis data dan pembahasan di atas, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : Berdasarkan analisis data dan pembahasan di atas, maka dapat diambil kesimpulan bahwa tidak ada kandungan kimia (N, K dan P) pupuk organik cair dari urine sapi menggunakan biang PGPR batang pisang sebagai pengganti EM4 dalam proses fermentasi selama 14 hari. E. DAFTAR PUSTAKA Anonim. 2012. Apa Kehebatan MOL Bonggol Pisang. http://www.apakehebatan-mol-bonggol-pisang.html. Diakses tanggal 30 Nopember 2012.
9
Hadisuwito, Sukamto. 2012. Membuat Pupuk Organik Cair. Jakarta : Agro Media Pustaka. Kurniadinata, Ferry. 2008. Pemanfaatan Feses dan Urin Sapi Sebagai Pupuk Organik Dalam Perkebunan Kelapa Sawit ( Elaeis guineensis Jacg.). Samarinda : Universitas Mulawarman Kalimantan Timur. Rahayu, Murni .S & Nurhayati. 2005. Penggunaan EM4 Dalam Pengomposan Limbah Teh Padat. Medan : Fakultas Pertanian Universitas Islam Sumatra Utara. Setiawan. 2000. Memamfaatkan Kotoran Ternak. Jakarta : Penebar Swadaya. Sugiyono. 2001. Statistik Nonparametris. Bandung : Alfabeta. Wahyusi, Kindriari .N. 2008. Pemanfaatan Bonggol Pisang Untuk Pembuatan Asam Phospat. Surabaya : Fakultas Teknik Kimia FTIUPN Veteran Jawa Timur. Warta Penelitian dan Pengembangan. Vol. 30 No.6. 2008. “Membuat Pupuk Cair Bermutu dari Limbah Ternak”, hal. 5. Warung Tani Mandiri. 2011. Membuat Pupuk Organik Cair Berbasis Urine.http://www.Membuat-Pupuk-Organik-Cair-Berbasis-Urine.html. Diakses tanggal 18 Januari 2013. Wiwana. 2012. PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria). http://www.PGPR (Plant Growt Promoting Rhizobacteria) « keloposongo.html. Diakses tanggal 19 Oktober 2012. Yuliarti, Nurheti. 2009. 1001 Cara Menghasilkan Pupuk Organik. Yogyakarta : Andi Offset.
10
