laporan praktikum

ACARA III
PERAN BIOTA DALAM PEROMBAKAN BAHAN ORGANIK
Pendahuluan
Latar Belakang
Tanah sebagai tubuh alam memiliki fungsi sebagai tempat hidupnya suatu kehidupan. Banyak dijumpai kehidupan di atas maupun di bawah tanah. Keberadaannya tersebut menunjukkan suatu komponen dari alam yang memiliki peranan yang berbeda, serta dapat menunjang antara satu dengan yang lainnya. Di dalam tanah dihuni oleh beragam biota tanah seperti makrofauna, mesofauna, mikrofauna, dan mikrobia dengan komposisi, distribusi dan aktivitas yang sangat beragam yang tergantung pada kondisi iklim, sifat fisik dan kimia tanah serta jenis vegetasi penutup tanahnya. Cacing tanah merupakan salah satu contoh biota yang ikut berperan dalam daur hidrokarbon.
Peran cacing tanah salah satunya yaitu ikut membantu mendekomposisikan bahan organik yang akan dijadikan kompos yang disebut dengan vermikompos. Dalam proses vermikompos ini, cacing tanah akan menghasilkan kascing (kotoran cacing) yang dapat membantu memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah. Karena kascing ini mengandung unsur hara yang tinggi dan mengandung C. Kascing yang masih segar apabila terdekomposisi maka akan menghasilkan C yang dapat mereduksi gas rumah kaca, maka kascing bisa berperan sebagai suquestration. Jika kascing yang sudah mengering, maka akan menjadi keras dan akan membentuk agregrat yang stabil.
Kompos merupakan pupuk organik, hasil dekomposisi berbagai sisa organik oleh konsorsium mikro dan makrobiota. Bahan baku kompos dapat berupa seresah atau pangkasan tanaman, jerami, limbah rumah tangga, potongan rumput, kotoran ternak, serbuk gergaji, sisa onggok, dll. Kesukaan (preferensi) biota terhadap sisa organik adalah berbeda-beda tergantung pada jenis biotanya dan tergantung pada jenis sisa organiknya. Kesukaan terhadap sumber makanan ini akan mempengaruhi kecepatan proses pengomposan, maupun kualitas kompos yang dihasilkan. Kompos yang matang dicirikan oleh nisbah C/N ratio sekitar 10. Kompos mengandung berbagai unsur hara yang diperlukan oleh tanaman. Pemberian kompos ke dalam tanah dapat memperbaiki sifat fisik, kimia, dan biologi tanah.
Vermikompos adalah kompos yang dihasilkan dari bahan organic dengan bantuan cacing (vermis). Keuntungan vermikompos adalah prosesnya cepat dan kompos yang dihasilkan (kascing = bekas cacing) mengandung unsur hara tinggi. Sementara komposisasi dengan cara konvensional membutuhkan waktu yang relatif lama dengan kandungan unsur hara yang lebih rendah.
Tujuan Praktikum
Praktikum Biologi dan Kesehatan Tanah acara Peran Biota dalam Perombakan Bahan Organik yaitu :
Mahasiswa mampu membuat kompos secara konvensional dan kompos melalui proses vermi komposting
Mampu membandingkan kualitas produk hasil vermikompos dan pengomposan konvensional
Menentukan tingkat aktivitas mikrobiota dalam proses vermi komposting
Mengetahui populasi bakteri yang berperan dalam penambatan N (pengoksidasi Amonium dan Nitrat dalam tanah)
Waktu dan Tempat Praktikum
Praktikum Biologi dan Kesehatan Tanah Acara Peran Biota dalam Perombakan Bahan Organik dilaksanakan pada hari Kamis, ______ pukul 10.00-12.00 di Rumah kompos dan Laboratorium Biologi Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Tinjauan Pustaka
Secara alami bahan-bahan organik akan mengalami penguraian di alam dengan bantuan mikroba maupun biota tanah lainnya. Namun proses pengomposan yang terjadi secara alami berlangsung lama dan lambat. Untuk mempercepat proses pengomposan ini telah banyak dikembangkan teknologi-teknologi pengomposan. Baik pengomposan dengan teknologi sederhana, sedang, maupun teknologi tinggi. Pada prinsipnya pengembangan teknologi pengomposan didasarkan pada proses penguraian bahan organik yang terjadi secara alami. Proses penguraian dioptimalkan sedemikian rupa sehingga pengomposan dapat berjalan dengan lebih cepat dan efisien. Teknologi pengomposan saat ini menjadi sangat penting artinya terutama untuk mengatasi permasalahan limbah organic, seperti untuk mengatasi masalah sampah di kota-kota besar, limbah organik industry, serta limbah pertanian dan perkebunan (Lal 2006).
Cacing tanah merubah bahan organik secara alami menjadi bentuk halus, mengandung humus dan vermikompos, yang merupakan nutrisi penting bagi tumbuhan. Mikroorganisme menyebabkan degradasi secara biokimia bahan organik dan cacing tanah memiliki peran mengubah substrat melalui aktivitas secara biologi. Mikroorganisme yang berperan dalam vermikomposting terutama bakteri, fungi dan actinomycetes (Dominguez et al. 2005).
Vermikompos merupakan produk kompos yang dihasilkan dari perombakan (dekomposisi) bahan organik yang dilakukan oleh cacing tanah. Strukturnya remah sangat bermanfaat dalam menjaga aerasi tanah. Vermikompos dapat mencegah kehilangan tanah akibat aliran permukaan. Pada saat tanah masuk ke dalam saluran pencernaan cacing. Cacing akan mensekresikan suatu senyawa yaitu Ca-humat. Dengan adanya senyawa tersebut partikel-partikel tanah diikat menjadi suatu kesatuan (agregat). Agregat-agregat itulah yang mempunyai kemampuan untuk mengikat air dan unsur hara tanah (Ganesha 2009).
Keunggulan vermikompos yang dihasilkan dari proses vermikomposting mengandung banyak aktivitas, populasi dan keanekaragaman mikroorganisme. Vermikompos juga mengandung beberapa enzim seperti protease, amilase, lipase, selulase dan kitinase. Kebanyakan makrofauna permukaaan tanah aktif di malam hari. Selain terkait dengan penyesuaian proses metabolismenya, respon makrofauna tanah terhadap intensitas cahaya matahari lebih disebabkan oleh akitivitas menghindari pemangsaan dari predator (Sugiyarto 2009).
Selama masa fermentasi pada proses pengomposan, akan terjadi proses pelapukan dan penguraian jerami menjadi kompos. Selama waktu fermentasi ini akan terjadi perubahan fisik dan kimiawi jerami. Proses pelapukan ini dapat diamati secara visual antara lain dengan peningkatan suhu, penurunan volume tumpukan jerami, dan perubahan warna. Suhu tumpukan jerami akan meningkat dengan cepat sehari/dua hari setelah inkubasi. Suhu akan terus meningkat selama beberapa minggu dan suhunya dapat mencapai 65-70oC. Saat suhu meningkat, mikroba akan dengan giat melakukan penguraian atau dekomposisi jerami. Akibat penguraian jerami, volume tumpukan jerami akan menyusut. Penyusutan ini dapat mencapai 50% dari volume semula. Sejalan dengan itu wana jerami juga akan berubah menjadi coklat kehitam-hitaman (Isroi 2008).
Mikroorganisme tanah sangat berperan terhadap dekomposisi bahan organik tanah dan sebagai produk akhir dari proses ini adalah pelepasan CO2 ke udara. Ada dua proses dekomposisi yang terjadi pada bahan organik tanah yaitu dekomposisi bahan organik tanah dari humus, dan dekomposisi dari sisa tanaman yang ditambahkan (Greenland 2005).
Alat, Bahan, dan Cara Kerja
Alat
Vermikomposting
Cetok
Ember
Saringan
Karung goni
Bak semen atau terpal
Selang air
Termometer
Pengkomposan oleh Mikobiota
Karung goni
Ember
Termometer
Kantong plastic kemasan 50 gram
Evolusi CO2
Alat penginkubasi (sungkup)
Flakon
Karet
Plastik transparan
Pipet
Alat penyuntik
Amnifikasi
Pipet volume dan pipet drop
Bunsen
Tabung reaksi
Autoklaf
Bahan
Vermikomposting
Cacing tanah (Pontoscolex corethurus).
Jerami
Kotoran sapi
Pengomposan oleh Mikoriza
jerami cacah setengah matang
air
Evolusi CO2
Areal lahan
KOH
HCl
BaCl2
Aquadest
Indicator PP
Indicator MO
Amonifikasi
Sampel kompos untuk analisis mikrobia penambat N
Media pengoksidasi Amonium
10 ml larutan induk hara makro
1 ml larutan induk Fe-khelat
1 ml larutan induk hara mikro dalam aquadest 800 ml
10 ml (NH4) SO4
0,02 gram bromotymol blue
Aquadest sampai 1 liter
Media Pengoksidasi Nitrat
10 ml larutan induk hara makro
1 ml larutan induk Fe-khelat
1 ml larutan induk hara mikro dalam aquadest 800 ml
10 ml KNO2
Cara Kerja
Vermikomposting
Menyiapkan media tumbuh cacing tanah berupa kotoran ternak dan jerami setengah matang (telah di rendam selama 1 bulan).
Mencampurkan bahan-bahan diatas hingga bahan tercampur rata dan memasukkan campuran tersebut ke dalam wadah, lalu membiarkan hingga suhunya mulai turun atau hingga 14 hari.
Setelah dingin, memasukkan cacing tanah sebanyak 100 gram.
Memelihara cacing tanah dengan memberi makan. Cacing tanah diberi pakan sehari semalam sebanyak berat cacaing tanah yang ditanam yaitu berupa semua kotoran hewan, kecuali kotoran yang hanya dipakai sebagai media. Hal yang harus diperhatikan dalam pemberian pakan pada cacing tanah antara lain:
Pakan yang diberikan harus dijadikan bubuk atau bubur dengan cara diblender.
Bubur pakan ditaburkan rata di atas media, tetapi tidak menutupi seluruh permukaan media, sekitar 2-3 dari peti wadah tidak ditaburi pakan.
Menutup Pakan dengan plastik, karung, atau bahan lain yang tidak tembus cahaya.
Pemberian pakan berikutnya, apabila masih tersisa pakan terdahulu, harus diaduk dan jumlah pakan yang diberikan dikurangi.
Bubur pakan yang akan diberikan pada cacing tanah mempunyai perbandingan air 1:1.
Jika media terlalu kering, melakukan penyiraman hingga media lembab kembali.
Melakukan pemanenan jika dalam media sudah nampak butiran kotoran cacing atau medianya sudah lebih halus dan warnanya lebih gelap. Panen dilakukan dengan cara memisahkan cacing tanah dengan media. Kascing yang dihasilkan siap digunakan sebagai pupuk organik.
Membandingkan kualitas (proporsi halus dan kasar, bau, warna, penyusutan berat) produk dengan pengomposan secara konvesional).
Pengomposan secara konvensional
Mengambil jerami setengah matang (telah di rendam selama 2 minggu) dan dicacah menjadi ukuran yang lebih kecil (2-3cm).
Membasahi jerami tadi dengan air kemudian ditumpuk dengan ketinggian + 0.5 m.
Menutup tumpukan jerami tadi dengan mulsa plastik dan membiarkan selam 1 minggu.
Membandingkan kualitas (prporsi halus dan kasar, bau, warna, penyusutan berat) produk dengan pengomposan dengan vermikompos).
Evolusi CO2
Memasang alat semacam kurungan dari besi (sungkup) yang sudah ditutup plastik transparan dan di dalamnya dipasang flakon berisi KOH atau NaOH di areal lahan dan biarkan alat tersebut selama semalam.
Menyuntikkan BaCl2 ke dalam flakon berisi KOH atau NaOH kemudian menutupnya rapat-rapat.
Menetesi larutan KOH dengan indikator PP sehingga warnanya berubah menjadi merah muda.
Menetesi larutan KOH + indikator PP dengan HCl sampai warnanya berubah menjadi putih keruh.
Menetesi larutan KOH dengan MO sehingga warnanya menjadi orange.
Menetesi larutan KOH + indikator PP dengan HCl sampai warnanya berubah menjadi putih keruh.
Mencatat volume HCl yang diperlukan untuk titrasi dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

Keterangan:
r : diameter tabung jebakan
a : ml HCl baku
b : ml HCl blanko
n HCl : Normalitas HCl : 0,1N
V : volume KOH
Amonifikasi dan Nitrifikasi
1) Menginokulasikan 0,5 g kompos ke dalam medium amonifikasi dan nitrifikasi. Siapkan juga tabung yang tidak diinokulasi.
2) Menginkubasikan pada suhu kamar.
3) Mengamati setiap minggunya dengan cara :
Amonifikasi :
Ambil beberapa tetes medium, letakkan di tabung reaksi, kemudian tambahkan reagen Nessler. Bila terbentuk warna kuning kecoklatan, menunjukkan adanya amonia.
Nitrifikasi :
Ambil beberapa tetes medium, letakkan di tabung reaksi, kemudian tambahkan reagen Griess Ilosvay (larutan A dan B dengan perbandingan 1:1). Bila terbentuk warna merah, menunjukkan adanya nitrit. Apabila tidak berubah menjadi warna merah, dilakukan uji nitrat, yaitu dengan menambahkan reagen diphenilamin (homogenkan), kemudian teteskan asam sulfat pekat. Terbentuknya warna biru menunjukkan adanya nitrat.
















DAFTAR PUSTAKA
Dominguez J, Edwards C A, Subler S 2005. A Comparation of Vermicomposting and Composting. Bio Cycle. Vol.38 (1): 57-59.
Ganesha 2009. Vermikompos. http://organikganesha.wordpress.com. Diakses pada tanggal 31 Maret 2014.
Greenland 2005. Changes in The Soil After Clearing A Tropical Forest. Plant and Soil. Vol.21(1): 101-112.
Isroi 2008. Kompos. Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia, Bogor.
Lal R 2006. Encyclopedia of Soil Science 2nd edition. Taylor and Franchis Group. New York.
Sugiyarto 2009. Keanekaragaman Makrofauna Tanah Pada Berbagai Umur Tegakan Sengon di RPH Jatirejo Kediri. J. Biodiversitas. Vol.1 (2): 11-15.