24July2014

You are here: Home All Category Kajiwidya Teknologi Pengelolaan Limbah Pertanian Menjadi Kompos

Teknologi Pengelolaan Limbah Pertanian Menjadi Kompos

Limbah pertanian berupa serasah tanaman merupakan hasil sampingan dari tanaman yang dibudidayakan dan kaya bahan organik yang dapat dimanfaatkan kembali sebagai  pupuk

tanaman. Hasil sampingan tersebut antara lain daun, ranting dan batang yang telah mengering. Untuk mengelola limbah tersebut menjadi kompos diperlukan beberapa tahap kegiatan dan peralatan mekanis yang dapat memudahkan proses tersebut. Tahapan kegitan tersebut meliputi pengumpulan serasah dengan menggunakan peralatan trash rake, pengangkutan serasah dari kebun ke rumah kompos menggunakan trailer yang digandengkan pada traktor sebagai tenaga penarik atau menggunakan mobil bak (pick up), pencacahan serasah menggunakan chopper, proses fermentasi atau pengomposan, penggilingan kompos dengan alat penggiling, dan penyeragaman ukuran kompos menggunakan pengayak  kompos. Selanjutnya utuk aplikasi di lahan digunakan aplikator kompos. Berdasarkan hasil pengukuran dan perhitungan yang dilakukan diperoleh rata-rata kapasitas kerja untuk alat pencacah serasah tebu adalah 125.9 kg/jam,  kapasitas kerja untuk alat penggiling kompos adalah 429.4 kg/jam dan kapasitas kerja untuk alat pengayak kompos adalah 138.5 kg/jam.
1.    Pendahuluan
Limbah pertanian berupa serasah tanaman merupakan hasil sampingan dari tanaman yang dibudidayakan dan kaya bahan organik yang dapat dimanfaatkan kembali sebagai  pupuk tanaman. Serasah tanaman merupakan limbah yang kaya bahan organik yang bisa diolah menjadi pupuk organik berupa kompos yang akan sangat berperan dalam siklus produksi tanaman karena bermanfaat bagi tanah dan tanaman dalam hal  memperbaiki struktur dan pH tanah, serta meningkatkan kehidupan mikroba dan unsur mikro tanah.
Untuk mengelola serasah tanaman menjadi kompos diperlukan beberapa tahap kegiatan dan peralatan mekanis yang dapat memudahkan proses tersebut. Tahapan kegitan tersebut meliputi pengumpulan serasah dengan menggunakan peralatan trash rake, pengangkutan serasah tanaman dari lahan ke rumah kompos menggunakan trailer yang digandengkan pada traktor sebagai tenaga penarik atau menggunakan truk, pencacahan serasah menggunakan chopper, proses fermentasi atau pengomposan, penggilingan kompos dengan alat penggiling, dan penyeragaman ukuran kompos menggunakan pengayak  kompos. Selanjutnya utuk aplikasi di lahan digunakan aplikator kompos
Kompos adalah jenis pupuk yang terjadi karena proses penghancuran oleh alam atas bahan-bahan organis, terutama daun tumbuh-tumbuhan seperti jerami, kacang-¬kacangan, sampah dan lain-lain. Cara memperoleh kompos yang baik adalah dengan mengaktifkan perkembangan bakteri yang melakukan penghancuran terhadap bahan-bahan organik dalam waktu yang singkat, dan menghindarkan faktor-faktor yang dapat mengurangi kualitas kompos (Sarief 1986).
Satu faktor yang harus diketahui di dalam proses pengomposan menurut Suriawiria (2002) adalah bentuk bahan; semakin kecil dan homogen bentuk bahan, semakin cepat dan baik pula proses pengomposan. Karena dengan bentuk bahan yang lebih kecil dan homogen, lebih luas permukaan bahan yang dapat dijadikan substrat bagi aktivitas mikroba. Selain itu, bentuk bahan berpengaruh pula terhadap kelancaran difusi oksigen yang diperlukan serta pengeluaran CO2 yang dihasilkan. Cara pembuatan kompos bermacam-macam, tergantung pada keadaan tempat pembuatan, budaya orang, mutu yang diinginkan, jumlah kompos yang dibutuhkan, macam bahan yang tersedia, dan selera si pembuat.
Dibandingkan dengan pupuk anorganik, pemberian kompos (juga pupuk kandang) jauh lebih boros. Walaupun harganya lebih murah dari pupuk anorganik, namun karena pemakaiannya banyak, total biaya pupuknya tetap jauh lebih mahal. Apalagi, pengadaanya masih dibebani lagi dengan biaya angkut (Lingga, 2000).
Kompos sebagai salah satu pupuk organik, sangat baik dan bermanfaat untuk segala jenis tanaman, mulai dari tanaman hias, tanaman sayuran, tanaman buah-¬buahan sampai pada tanaman pangan dan perkebunan (Suriawiria 2002). Akan tetapi, menurut Syekhfani (2002) kompos mengandung lebih banyak humus dibandingkan kotoran hewan. Jadi, penggunaan kompos lebih ditujukan pada perbaikan sifat fisik tanah, sedang pupuk kandang (terutama ternak unggas) pada sifat kimia tanah. Pengomposan mengurangi volume materi bahan organik mentah, khususnya kotoran ternak yang kandungan airnya cukup tinggi. Pengomposan di lahan jauh lebih murah dari pada membeli kompos jadi.
2.    Metode Penelitian
Waktu dan Tempat
    Penelitian ini dilakukan pada bulan Juni-September 2011 yang berlangsung di rumah kompos Balai Besar Pelatihan Pertanian (BBPP) Batangkaluku Kabupaten Gowa Sulawesi Selatan.
Bahan dan Alat
Bahan-bahan yang diperlukan pada proses pembuatan kompos antara lain : serasah tanaman jagung, kotoran sapi, serbuk gergaji, arang sekam, molases dan EM-4. Adapun alat dan mesin yang digunakan dalam penelitian ini antara lain : pencacah serasah, penggiling kompos, pengayak kompos, sekop, bak pengomposan dan terpal penutup.
Prosedur Penelitian
     Berikut adalah prosedur penelitian yang dilakukan :
1.    Mencacah serasah tanaman jagung menggunakan chopper, sehingga serasah menjadi potongan-potongan kecil dengan ukuran 3-10 cm.
2.    Mencampur bahan baku serasah tanaman jagung dengan bahan lain seperti kotoran sapi, serbuk gergaji, arang sekam dan bioaktivator. Komposisi bahan serasah tanaman jagung    1 ton, 500 kg kotoran sapi, 200 kg serbuk gergaji, 300 kg arang sekam dan 2000 ml bioaktivator.
3.    Selanjutnya melakukan fermentasi selama 1-2 bulan dan melakukan pembalikan 1-2 kali/minggu.
4.    Kompos matang digiling untuk memperkecil ukuran partikelnya.
5.    Melakukan pengayakan untuk menyeragamkan ukuran partikel.
6.    Kompos siap untuk digunakan atau dikepak untuk disimpan.












Gambar 1. Proses Pengelolaan Limbah pertanian
3.    Hasil dan Pembahasan
Teknologi Pembuatan Kompos
    Proses pembuatan kompos secara mekanik memerlukan beberapa alat dan mesin guna mendukung
1.    Pencacah Serasah
Alat pencacah kompos merupakan salah satu alat yang dapat membantu dalam proses pembuatan kompos secara anaerob yang berasal dari sampah khususnya sampah organik. Alat pencacah kompos biasanya dipakai untuk memperkecil ukuran sehingga proses pengomposan dapat dilakukan dengan baik. Pencacah serasah ini terdiri atas beberapa bagian dengan fungsi sebagai berikut :
-    Pengumpan berfungsi sebagai tempat memasukkan serasah
-    Penjepit serasah berfungsi menjepit serasah pada saat dicacah/dipotong
-    Pisau pencacah berfungsi untuk mencacah atau memotong serasah menjadi potongan-potongan kecil
-    Unit penghembus berfungsi untuk mengeluarkan serasah yang telah dipotong
Berdasarkan hasil pengukuran dan perhitungan yang dilakukan diperoleh rata-rata kapasitas kerja untuk alat pencacah serasah tebu adalah 125.9 kg/jam dengan kadar air serasah tebu sekitar dari 12 %.
2.    Rumah Kompos
Rumah kompos merupakan sesuatu yang penting dalam proses pengomposan atau masa fermentasi kompos. Rumah kompos ini berfungsi sebagai tempat untuk melakukan proses pengomposan. Di tempat in terdapat beberapa alat yang digunakan dalam proses pengomposn seperti pengaduk yang berfungsi untuk mengaduk atau membolak-balikkan kompos yang sedang difermentasi, karung fermentasi, bak fermentasi, pengayak kompos dan lain-lain.
3.    Penggiling Kompos
Penggiling kompos berfungsi untuk memperkecil ukuran partikel kompos setelah difermentasi. Penggiling ini kompos terdiri dari beberapa bagian yaitu : rangka, poros, pisau pencacah yang berfungsi menggiling atau menghancurkan kompos, kap penutup (cover) dan pengumpan bahan/kompos.
Berdasarkan hasil pengukuran dan perhitungan yang dilakukan diperoleh rata-rata kapasitas kerja untuk alat penggiling kompos adalah 429.4 kg/jam.
4.    Pengayak Kompos
Pengayak kompos ini berfungsi untuk menyeragamkan ukuran partikel kompos matang yang telah digiling agar mudah dalam pengaplikasiannya di lahan pertanian atau perkebunan.
Berdasarkan hasil pengukuran dan perhitungan yang dilakukan diperoleh rata-rata kapasitas kerja untuk alat pengayak kompos adalah 138.5 kg/jam.
5.    Pengepak Kompos
Pengepak kompos terbuat dari karung plastic yang berguna sebagai wadah atau tempat kompos sebelum diaplikasikan pada tanaman. Selain karung plastic juga diperlukan alat penjahit karung, sehingga kompos tidak tertumpah dan dapat tersimpan dengan baik.









Gambar 2. (a) Alat pencacah serasah tanaman, (b) Mesin penggiling kompos, (c) Rumah kompos, dan (d)  Pengayak kompos,
Proses Pengomposan
Proses pengomposan adalah suatu proses mikrobilogi. Bahan organik dirombak oleh aktivitas mikroorganisme sehingga dihasilkan energi dan unsur karbon sebagai pembangun sel-sel tumbuh. Sumber energi diperoleh dari unsur N pada bahan organik mentah. Pengomposan dapat didefinisikan sebagai dekomposisi biologi dari bahan organik sampah di bawah kondisi-kondisi terkontrol. Pada proses pengomposan akan terjadi perubahan yang dilakukan oleh mikroorganisme berupa : 1) penguraian selulosa, hemiselulosa, lemak, lilin serta lainnya menjadi karbondioksida (CO2) dan air, 2) pengikatan unsur hara oleh mikroorganisme  akan dilepas kembali setelah mekroorgaisme mati, 3) pembebasan unsur hara senyawa organik menjadi senyawa anorganik yang akan tersedia bagi tanaman. Faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi pengomposan adalah kadar air, suplai oksigen, suhu dan pH (Musnamar 2003).
Proses pengomposan dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu: 1) tahap dalam pengomposan, 2) suhu, 3) tahap dekomposisi bahan, 4) komposisi bahan yang dikomposkan,  5) ukuran partikel, dan 6) kandungan air. Konsumsi oksigen nampak bervariasi (meningkat dan menurun) secara logaritmik dengan perubahan suhu.
Kematangan kompos yang digunakan juga menjadi faktor yang mempengaruhi cepat aplikasinya ke tanaman. Kriteria kematangan kompos bervariasi tergantung bahan asal kompos, kondisi dan proses dekomposisi selama pengomposan. Badan Standarisasi Nasional (2004) menyatakan bahwa ada beberapa parameter untuk menentukan kematangan kompos, yaitu: 1) karakteristik fisik, seperti suhu, warna, tekstur dan besarnya kelarutan dalam larutan natrium hidroksida atau natrium fosfat; 2) nisbah C/N, status dari kandungan hara tanaman, dan nilai kompos yang ditunjukkan oleh uji tanaman, 3) tidak berbau dan bebas dari patogen parasit dan biji rumput-rumputan. Kematangan kompos sangat berpengaruh terhadap mutu kompos. Kompos yang sudah matang akan memiliki kandungan bahan organik yang dapat didekomposisi dengan mudah, nisbah C/N yang rendah, tidak menyebarkan bau yang ofensif, kandungan kadar airnya memadai dan tidak mengandung unsur-unsur yang merugikan tanaman. Oleh sebab itu, kematangan kompos merupakan faktor utama dalam menentukan kelayakan mutu kompos.
Pengaruh Kompos Terhadap Tanah dan Tanaman
Pemberian bahan organik ke dalam tanah memberikan dampak yang baik terhadap tanah, tempat tumbuh tanaman. Tanaman akan memberikan respon yang positif apabila tempat tanaman tersebut tumbuh memberikan kondisi yang baik bagi pertumbuhan dan perkembangannya.
Bahan organik yang ditambahkan ke dalam tanah menyediakan zat pengatur tumbuh tanaman yang memberikan keuntungan bagi pertumbuhan tanaman seperti vitamin, asam amino, auksin dan giberelin yang terbentuk melalui dekomposisi bahan organik (Brady, 1990).
Bahan organik yang ditambahkan ke dalam tanah mengandung karbon yang tinggi. Pengaturan jumlah karbon di dalam tanah meningkatkan produktivitas tanaman dan keberlanjutan umur tanaman karena dapat meningkatkan kesuburan tanah dan penggunaan hara secara efisien. Selain itu juga perlu diperhatikan bahwa ketersediaan hara bagi tanaman tergantung pada tipe bahan yang termineralisasi dan hubungan antara karbon dan nutrisi lain (misalnya rasio antara C/N, C/P, dan C/S) (Delgado dan Follet, 2002).
Penggunaan bahan organik telah terbukti banyak meningkatkan pertumbuhan tanaman. Hasil penelitian Duong et al. (2006) yang memberikan kompos berupa jerami pada tanaman padi sudah memberikan pengaruh setelah 30 hari diaplikasikan. Selain itu, juga ditemukan dampak positif lain seperti meningkatkan ketersediaan makro dan mikronutrien bagi tanaman (Aguilar et al., 1997)
Bahan organik yang berasal dari sisa tanaman mengandung bermacam-¬macam unsur hara yang dapat dimanfaatkan kembali oleh tanaman jika telah mengalami dekomposisi dan mineralisasi. Sisa tanaman ini memiliki kandungan unsur hara yang berbeda kualitasnya tergantung pada tingkat kemudahan dekomposisi serta mineralisasinya. Unsur hara yang terkandung dalam sisa bahan tanaman baru bisa dimanfaatkan kembali oleh tanaman apabila telah mengalami dekomposisi dan mineralisasi. Menurut Brady (1990), gula, protein sederhana adalah bahan yang mudah terdekomposisi, sedangkan lignin yang akan lambat terdekomposisi.
Kemudahan dekomposisi bahan organik berkaitan erat dengan nisbah kadar hara. Secara umum, makin rendah nisbah antara kadar C dan N di dalam bahan organik, akan semakin mudah dan cepat mengalami dekomposisi. Oleh karena itu, untuk mempercepat dekomposisi bahan organik yang memiliki nisbah C dan N tinggi sering ditambahkan pupuk nitrogen dan kapur untuk memperbaiki perbandingan kedua hara tersebut serta menciptakan kondisi lingkungan yang lebih baik bagi dekomposer. Selain itu, kandungan bahan juga mempengaruhi proses pengomposan.
Kesimpulan
1.    Teknologi pendukung pengomposan terdiri dari mesin pencacah, rumah kompos, mesin penggiling, pengayak dan pengepak kompos.
2.    Berdasarkan hasil pengukuran dan perhitungan yang dilakukan diperoleh rata-rata kapasitas kerja untuk alat pencacah serasah tebu adalah 125.9 kg/jam,  kapasitas kerja untuk alat penggiling kompos adalah 429.4 kg/jam dan kapasitas kerja untuk alat pengayak kompos adalah 138.5 kg/jam.
Daftar Pustaka
Herman, D.H. Goenadi.    1999. Manfaat dan Prospek Pengembangan    Industri Pupuk Hayati di Indonesia. J. Litbang Pertanian. 18(3): 91-97.
Hoitink, H.A., H.M. Keener. 1993. Science and Engineering of Composting: Design, Environmental, Microbiological, and Utilization Aspect. Ohio Agric. Res.Dev.Or., The Ohio State Univ. Wooster. OH. 728 pp.
Hutasoit, G.F., A. Toharisman. 1993. Pengomposan limbah pagrik gula di PG. Jatitujuh, Cirebon. Pros. Seminar Pertemuan Teknis Tengah Tahun I/1991. P3GI, Pasuruan.
Qureshi, M.E., M.K. Wegener, F.M. Mason. 2000. Mill Mud Case Study in Mackay: An Economic Study on Recycling Sugar By-Products for the Mackay Region. CRC Sugar Occasional Publication Townsville. pp.17.
Khaerudin, Hadi. 2008. Aspek Keteknikan Dalam Budidaya Tebu Dan Proses Produksi Gula di PT. Rajawali II Unit PG Subang Jawa Barat. IPB
Notojoewono W. 1970. Tebu. PT. Soeroengan. Djakarta
Oezer Y. 1993. Agroteknologi Tebu Lahan Kering. Jakarta : Arikha Media Cipta.
P3GI. 1989. Pendayagunaan Lahan Kering untuk Tebu dan Upaya Peningkatan Produktivitasnya. Makalah disampaikan pada Sidang DGI di Jakarta.
Rosmarkam, Afandie & Nasih Widya Yuwono. 2002. Ilmu Kesuburan Tanah. Kanisius, Yogyakarta.
Stevenson FJ, 1994. Humus Chemistry, Genesis, Composition, Reaction. Second Ed, John Wiley & Son. Inc, USA
Sudiatso S. 1982. Bertanam Tebu. Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Toharisman, A., 1991.  Pengelolaan Tebu Berkelanjutan.  Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia (P3GI).
Hermawan W dan Setiawan RPA. 2010. Rekayasa Mesin Pencacah Dan Pembenam Serasah Untuk Budidaya Tanaman Tebu. LPPM IPB, Bogor
Widodo. 1991. Pengusahaan TRI di Wilayah Kerja PG. Tasik Madu PTP XV-XVI. Laporan Keterampilan Profesi Jurusan Budidaya Pertanian. Institut Pertanian Bogor.
Goenadi , DH dan Santi LP. 2006. Aplikasi Bioaktivator SuperDec dalam Pengomposan Limbah Padat Organik Tebu. Buletin Agron. (34) (3) pp 173 – 180 (2006).
Suriawiria U. 2002. Pupuk Organik Kompos Dari Sampah. Bandung: Humaniora