Pembuatan Pupuk Organik Cair Menggunakan

PROSIDING SNTK TOPI 2012

ISSN. 1907 - 0500

Pekanbaru, 11 Juli 2012

Pembuatan Pupuk Organik Cair Menggunakan Bioaktivator Biosca dan EM4 Elmi Sundari, Ellyta Sari, Riko Rinaldo Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri Universitas Bung Hatta Jl. Gajah Mada 19 Gunung Pangilun Padang - 25143 Telp. (0751) 7054257 , fax. (0751) 7051341, [email protected]

Abstrak Sampah organik selain dapat dijadikan pupuk padat juga dapat dijadikan sebagai pupuk cair. Pembuatan pupuk cair dapat dipercepat dengan menggunakan bioaktivator. Penelitian ini bertujuan mempelajari jenis aktivator dan konsentrasi larutan gula dalam percepatan pembuatan pupuk cair. Tujuan ini akan ditelusuri dengan menvariasikan 2 jenis bioaktivator (EM4 dan Biosca) dan konsentrasi larutan gula (40 %, 60 % dan 80 %). Sampah organik yang digunakan berasal dari sisa sayuran dari pasar dan rumah tangga. Pembuatan pupuk cair ini menggunakan teknologi fermentasi dengan proses aerob pada tekanan atmosfir dan waktu tinggal 21 hari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa bioaktivator Biosca dan larutan gula dengan konsentrasi 80 % menghasilkan pupuk cair yang sesuai dengan SNI. Kata kunci: Bioaktivator, Fermentasi, Pupuk Organik Cair, Sampah Organik.

1

Pendahuluan

Dibandingkan pupuk organik padat, pupuk organik cair masih sedikit terdapat dipasaran. Menurut Simamora,dkk(2005). Pupuk organik cair adalah pupuk yang berasal dari hewan atau tumbuhan sudah mengalami fermentasi. kandungan bahan kimia di dalamnya maksimum 5%. Peneliti lainnya, Hadisuwitu (2007) mengatakan bahwa pupuk organik cair adalah larutan dari pembusukan bahan-bahan organik yang beasal dari sisa tanaman, kotoran hewan,dan manusia yang kandungan unsur haranya lebih dari satu unsur. Jenis sampah organik yang bisa diolah menjadi pupuk organik cair adalah: a. Sampah sayur baru b. Sisa sayuran basi, tetapi harus di cuci dulu, peras lalu buang airnya c. Sisa nasi d. Sisa ikan, ayam, kulit telur e. Sampah buah (anggur, kulit jeruk, apel dan dan lainlain), tidak termaksud kulit buah yang keras seperti kulit buah salak Proses pembuatan pupuk cair alami memakan waktu enam bulan hingga setahun (tergantung bahan yang digunakan). Oleh karena itulah saat ini telah banyak dikembangkan produk bioaktifator/agen decomposer yang diproduksi secara komersial untuk meningkatkan kecepatan dekomposisi, meningkatkan penguraian materi organik,dan dapat meningkatkan kualitas produk akhir ( Nuryani et. al, 2002).

Produk tersebut antara lain beberapa spesies mikroorganisme pengurai materi organik yang telah diisolasi dan dioptimasi, dikemas dalam berbagai bentuk dan terdapat pada keadaan inaktif, seperti Effective Microorganism (EM4), Larutan effective mikroorganisme 4 (EM4) ditemukan pertama kali oleh prof. DR.Teruo Higa dari universitas Ryukyus Jepang. Adapun penerapanya di Indonesia banyak dibantu oleh Ir.Gede Ngurah Wididana,M.Sc. Larutan EM4 ini berisi mikroorganisme fermentasi. Jumlah mikroorganisme fermentasi didalam EM4 sangat banyak, sekitar 80 genus. Dari sekian banyak mikroorganisme ada lima golongan pokok yang menjadi komponen utama, yaitu bakteri fotosintetik, laktobassilus sp,streptomyces sp,ragi Agen decomposer komersial lainya adalah Biosca yang berisi mikroba yang berperan dalam penguraian atau dekomposisi limbah organik hingga dapat menjadi pupuk. Mikroba tersebut yaitu mikroba lignolitik, mikroba selulolitik, mikroba pretiolitik, mikroba lipolitik, mikroba aminolitik, dan mikroba fiksasi nitrogen non-simboitik. Mikroba di dalam Biosca diperoleh dari isolasi tanah lembab di hutan, akar rumput-rumputan,dan kolon sapi (indriani, 2005). Pupuk yang diproses dengan penambahan Biosca mempunyai beberapa keunggulan,antara lain:  Bebas dari biji-biji tanaman liar (gulma)  Bebas dari baktei patogenik,  Mudah digunakan, dan  Dapat menyediakan unsur hara yang dibutuhkan tanaman (indriani, 2005)

PROSIDING SNTK TOPI 2012

ISSN. 1907 - 0500

Pekanbaru, 11 Juli 2012 Penambahan bioaktivator dalam pembuatan pupuk cair diharapkan dapat mempercepat pembentukan pupuk cair 2-3 minggu atau 1-1,5 bulan. Umumnya bahan organik yang segar mempunyai rasio C/N tinggi, sepeti jerami padi 50-70. Prinsip pembuatan pupuk adalah menurunkan rasio C/N bahan organik sehingga sama dengan rasio C/N tanah (< 20). Dengan semakin tingginya rasio C/N bahan maka proses pembuatan pupuk akan semakin lama karena rasio C/N harus diturunkan. Pembuatan pupuk dapat berlangsung dalam kondisi aerob maupun anaerob. Reaksi yang terjadi pada perombakan sistem aerobic adalah Gula (CH2O)x + O2 (Selulosa, Hemisolulosa) N-Organik fosfor (Fitin, Lesitin)

+

Temperatur

3

warna

*

4

Bau Bahan organik Nitrogen

*

bau

%

27

58

%

0.4

*

%

9.8

32

%

0.1

*

10

20

0.2

*

6.8

7.49

mm

0.55

25

%

*

1.5

1

5 6 7 8

X CO2 + H2O + Energi

9 -

NH4

2

maksimu m 50 suhu air tanah kecoklatan

No

-

NO2

NO3

H3PO3

Energi

10 11

Ca(PHO4)

12 13

Reaksi Utuh: Aktivitas mikroorganisme Bahan organik CO 2 + H2O + hara+ humus + Energi (484 – 674 Kcal/mol glukosa) Kondisi anaerob diartikan sebagai proses dekomposisi bahan organik tanpa menggunakan O2 Reaksi yang terjadi pada perombakan sistem anaerob:

2

Kadar air

Karbon fospor(P2O5 ) C/N rasio Kalium (K2O) PH Ukuran partikel Bahan asing

satua n % 0

C

%

minimun * *

Metodologi

Bahan Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah Sampah organik (sisa sayuran), Bioaktifator EM4 dan Biosca, Air bersih 7 liter, Gula 400, 600, 800 gr sebagai sumber nutrisi mikroorganisme. Peralatan Peralatan yang digunakan adalah ember sebagai komposter, pisau, termometer, neraca analitik, neraca digital, gelas piala, erlenmeyer dan batang pengaduk.

Bakteri penghasil asam methanomonas (CH2O)x XCH3COOH CH4 + CO2 N-Organik

parameter

NH3

2H2S + CO2 E (26 Kcal/mol glulosa)

Rancangan Penelitian Rancangan penelitian meliputi variasi jenis Bioaktivator EM4 dan Biosca dan larutan gula 40%, 60%, 80%.

(CH2O)x + S + H2O +

Bakteri penghasi asam methanomonas (CH2O)x

XCH3COOH

N-Organik 2H2S + CO2 E (26 Kcal/mol glulosa)

Pelaksanaan Penelitian. Penelitian ini dilaksanakan dalam dua tahap yaitu pembuatan larutan media dan pembuatan pupuk

CH4 + O2

NH 3 Pembuatan larutan media pupuk Cairan gula dimasukkan ke dalam komposter Kemudian ditambahkan air bersih (air sumur) sebanayak 7 liter. Kemudian aduk bahan tersebut hingga rata Setelah itu masukan bioaktivator.

(CH2O)x + S + H2O +

Ciri fisik pupuk cair yang baik adalah berwarna kuning kecokelat dan berbau bahan pembentuknya sudah membusuk. Penggunaan dosis tertentu pada pupuk kompos lebih berorientasi untuk memperbaiki sifat fisik serta kimia dan menyediakan unsur hara Indonesia telah memiliki standar kualitas kompos,yaitu SNI 19-7030-2004 seperti terlihat pada Tabel 3. Tabel 3. Standar Kualitas Kompos SNI 19-7030 2004

Pembuatan pupuk cair dengan variasi aktivator EM4 dan Biosca.  Sampah organik dicacah sebanyak 5 kg lalu dimasukkan ke dalam komposter dan ditambahkan cairan larutan media yang telah disediakan.  Setelah itu komposter ditutup rapat, dan disimpan ditempat yang teduh agar terhindar dari sinar

─94─

PROSIDING SNTK TOPI 2012

ISSN. 1907 - 0500

Pekanbaru, 11 Juli 2012 matahari langsung. Biarkan campuran ini selama 21 hari  Selanjutnya dilakukan pengamatan terhadap kandungan dan kualitas pupuk cair organik tersebut di laboratorium Proses pembuatan pupuk organik cair dapat dilihat pada Gambar 1. Gambar 3. Proses pembuatan pupuk organik cair dengan bioaktivator EM4 dan larutan gula 80%

Gambar 1. Proses pembuatan pupuk organik cair 3

Gambar 4. Proses pembuatan pupuk organik cair dengan bioaktivator biosca dan larutan gula 80%

Hasil dan Pembahasan

Proses fermentasi dapat dipercepat dengan penambahan bioaktivator yang merupakan sumber mikroorganisme. Aktivitas mikroorganisme dipengaruhi oleh Konsentrasi gula, karena sukrosa yang terkandung dalam larutan gula merupakan substrat yang mudah dicerna dan dimanfaatkan untuk pertumbuhan mikroorganisme. Pembuatan pupuk organik cair dengan proses fermentasi keberhasilannya ditandai dengan adanya lapisan putih pada permukaan, bau yang khas, dan warna berubah dari hijau menjadi coklat dan pupuk yang dihasilkan berwarna kuning kecoklatan. Lapisan putih pada permukaan pupuk merupakan actinomycetes, yaitu jenis jamur tumbuh setelah terbentukya pupuk. Proses pembentukan pupuk cair dengan dua jenis bioaktivator dan variasi larutan gula dapat dilihat pada gambar 1-4.

Gambar 5. Hubungan pembentukan pupuk dengan larutan gula

Gambar 1. Proses pembuatan pupuk organik cair dengan bioaktivator EM4 dan larutan gula 40%

Dari Gambar 5, terlihat bahwa semakin banyak larutan gula yang digunakan pada pembuatan pupuk, maka akan semakin cepat pembentukan pupuk. Hal ini menunjukkan larutan gula merupakan sumber nutrisi sehingga pertumbuhan mikroorganisme selama proses fermentasi semakin tinggi. Dengan demikian mikroorganisme yang akan memecah substrat semakin banyak sehingga pupuk akan lebih cepat terbentuk.

Waktu Pembentukan

10 8

6 4 2

0 400gr gula

600gr gula Larutan Gula

800gr gula

Analisa hasil pengomposan Rasio C/N. Rasio C/N merupakan perbandingan dari pasokan energi mikroba yang digunakan terhadap nitrogen untuk sintesis protein. Rsio C/N bahan baku yang digunakan pada penelitian ini 68.14. Rasio ini terlalu tinggi tidak sehingga tidaak dapat langsung digunakan sebagai pupuk pada tanaman. Syarat dari pupuk Rasio C/N berkisar 10-20. Setelah dilakukan proses fermentasi dengan bantuan bioaktivator seperti terlihat pada Gambar 6,

Gambar 2. Proses pembuatan pupuk organik cair dengan bioaktivator EM4 dan larutan 60%

─95─

PROSIDING SNTK TOPI 2012

ISSN. 1907 - 0500

Pekanbaru, 11 Juli 2012 diperoleh rasio C/N dengan menggunakan bioaktivator biosca dengan variasi larutan gula 40% adalah 19,9. Larutan gula 60% adalah 19,5 dan larutan gula 80% adalah 19. Penggunaan bioaktivator EM4 dengan larutan gula 40% menghasilkan rasio C/N 19,8, larutan gula 60% C/N 19,45 dan larutan 80% C/N 19,15. Dari kedua jenis bioaktivator didapat nilai C/N pupuk yang dihasilkan memenuhi standar untuk digunakan sebagai pupuk.

0,521

0,525 0,52

0,515 0,514

0,515

%N

0,51 0,505

0,515

0,505 0,5

biosca

Rasio C/N

0,5

20 19,8 19,6 19,4 19,2 19 18,8 18,6 18,4

19,9

0,49 19,5 19,45

0,485 19,15 19

400gr gula 600gr gula 800gr gula

BIOSCA EM4 Gambar 8. Pembentukan nitrogen terhadap proses pengomposan

400gr gula 600gr gula 800gr gula

Kadar Nitrogen. Nitrogen merupakan salah satu unsur yang diperlukan tanaman untuk pertumbuhan vegetatif dan pembentukan protein, jika tanaman kekurangan nitrogen akan menyebabkan tanaman menjadi kerdil, pertumbuhan akar terbatas, serta daun menjadi kuning dan gugur. Kadar nitrogen bahan baku sebesar 0,3 %. Nilai ini masih rendah dan tidak bisa digunakan langsung pada tanaman, sementara syarat kadar nitrogen dalam pupuk minimum 0,40 %. Hasil penelitian seperti terlihat pada Gambar 8 menunjukkan nilai N dengan menggunakan bioaktivator Biosca dengan larutan gula 40%, dan 60% adalah 0,514 % dan larutan gula 80% adalah 0,515 % sedangkan menggunakan bioaktivator EM4 dengan larutan gula 40% adalah 0,505 % larutan 60% adalah 0,515 % sedangkan larutan gula 80% adalah 0,521 %. Dari kedua jenis bioaktivator yang digunakan pupuk yang dihasilkan pupuk dengan menggunakan bioaktivator EM4 dan larutan gula 40% tidak memenuhi syarat.

Gambar 6. Penurunan rasio C/N terhadap variasi larutan gula Kadar Karbon Karbon merupakan suatu kandungan pada tanaman yang berfungsi sebagai sumber energ. Kandungan C dari bahan baku adalah 45,66%. Syarat kandungan C yang bisa digunakan pada tanaman adalah 9,8-32%. Setelah dilakukan proses fermentasi dengan menggunakan bioaktivator seperti terlihat pada gambar 7 terlihat perbedaan kandungan C. Kandungan C dalam pupuk cair dengan menggunakan bioaktivator Biosca dengan larutan gula 40%, 60%, dan 80% adalah 10% sedangkan menggunakan bioaktivator EM4 dengan variasi larutan gula 40%, 60%, dan 80% menghasilkan kandungan C sebesar 9,87 %. Dari kedua jenis bioaktivator, kandungan C yang dihasilkan memenuhi syarat untuk digunakan sebagai pupuk tanaman. Hasil penelitian ini juga menunjukkan kabon yang digunakan mikroorganisme sebagai energi tidak dipengaruhi oleh variasi larutan gula.

0,48

10

9,87

9,87

9,87

9,85

0,45

0,43

10

10

%C

0,45

0,44

10

9,95 9,9

0,47

0,46

%P

10,05

EM4

0,495

19,8

0,42

BIOSCA

0,4 0,4

EM4

0,4

BIOSCA EM4

0,38

9,8 400gr gula 600gr gula 800gr gula

0,36 400gr gula

Gambar 7. Penurunan kadar karbon terhadap proses pengomposan

600gr gula

800gr gula

Gambar 9. Pembentukan Posfor terhadap variasi larutan gula

─96─

PROSIDING SNTK TOPI 2012

ISSN. 1907 - 0500

Pekanbaru, 11 Juli 2012 Syarat kandungan % K pada pupuk organik cair minimum 0,20 %. Kandungan K pada bahan baku 0,1 %. Setelah dilakukan fermentasi dengan menggunakan bantuan bioaktivator diproleh hasil seperti terlihat pada Gambar 10. Bioaktivator biosca dan larutan gula 40% mempunyai kandungan Kalium 0,25 %, larutan gula 60% kandungana Kalium 0,28 % dan larutan gula 80% kandungan kalium 0,3 %. Kandungan Kalium yang terkandung dalam pupuk cair yang menggunakan bioaktivator EM4 dan larutan gula 40% adalah 0,22 % larutan gula 60% adalah 0,245 % dan larutan gula 80% adalah 0,27 %. Dari kedua jenis bioaktivator yang digunakan didapatkan pupuk yang memenuhi syarat untuk digunakan pada tanaman.

Kadar Posfor Dalam tanaman Posfor (P) digunakan untuk pertumbuhan bagi tanaman serta diubah menjadi humus oleh tanaman dan membuat tanah menjadi subur. Kadar posfor bahan baku adalah 0,26 % sedangkan syarat kandungan P pada pupuk minimum 0,4 %. Perubahan nilai P hasil penelitian terlihat pada Gambar 9. Kandungan P pada pupuk yang dihasilkan menggunakan bioaktivtor Biosca dan larutan gula 40% adalah 0,4 % larutan gula 60% adalah 0,45 %, dan larutan gula 80% menghasilkan P 0,47 %. Penggunaan bioaktivator EM4 dan larutan gula 40% adalah 0,4 %, larutan gula 60% adalah 0,43 % dan larutan gula 80% adalah 0,45 %. Dari kedua bioaktivator yang digunakan pupuk yang dihasilkan memenuhi standar untuk digunakan pada tanaman.

0,35 0,3

%K

0,25

0,25 0,22

0,28 0,245

4

Jenis bioaktivator terbaik dalam penelitian ini adalah biosca karena menghasilkan waktu pembentukan pupuk 6 hari pada konsentrasi larutan gula 80%.

0,3 0,27

Daftar Pustaka

0,2

Herviyanti, Yulnafatmawita, dan Gusnidar, Pengomposan Sampah Kota Dengan Menggunakan Beberapa Aktivator Untuk Menghasilkan Pupuk Organik Di Tpa Kuranji Kota Padang.pdf Indriani, Y.H., 2005. Membuat Kompos Secara Kilat. Penebar Swadaya. Jakarta. Isroi. 2008. Pengomposan Limbah Kakao. http://www.Isroi.org. Pdf . Mochamad Arief Budihardjo, Studi Potensi Pengomposan Sampah Kota Sebagai Salah Satu Alternatif Pengelolaan Sampah Di Tpa Dengan Mengunakan Aktivator Em4 (Effective Microorganism).pdf Simamora , Hadisuwito, 2005, Perbedaan pupuk organik dan an organik .pdf SNI 19-7030-2004.pdf Saraswati et al, Pupuk Organik dan Pupuk hayati.pdf

BIOSCA

0,15

EM4

0,1 0,05 0 400gr gula

600gr gula

Kesimpulan

800gr gula

Gambar 10. Hubungan kalium dengan larutan gula Kadar Kalium. Kalium bagi tanaman berfungsi pengatur mekanisme fotosintesis translokasi, sintesa protein dan lain lain. Gejala kekurangna kalium pada pada tanaman akan menyebabkan pingggiran daun berwarna coklat, ruasnya memendek serta tanaman tidak bisa tinggi.

─97─