BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1
Cacing Tanah Disebut
sebagai
cacing tanah
(earthworm)
karena hewan
ini
menghabiskan sebagian besar hidupnya di dalam tanah. Cacing tanah merupakan hewan tingkat rendah yang tidak memiliki tulang belakang (avertebrata) dan bertubuh lunak. Hewan ini digolongkan ke dalam filum Annelida karena seluruh tubuhnya tersusun atas beberapa segmen (ruas) yang berbentuk seperti cincin. Pada setiap segmen tubuhnya terdapat rambut yang keras dan berukuran pendek yang disebut chaeta (seta). Jumlah segmen dan seta ini menjadi penciri masing-masing jenis cacing. Filum Annelida sendiri terbagi ke dalam tiga kelas, yaitu Polychaeta, Hirudinea, dan Oligochaeta.
Gambar 2.1.1 Bagian Tubuh Cacing 1. Kelas Polychaeta, merupakan jenis cacing yang banyak dijumpai di pantai. Cacing ini bernapas menggunakan insang. Jumlah segmennyadi atas 200 segmen dan setiap segmen mempunyai sepasang kaki (parapodia). Contoh cacing kelas ini adalah cacing palalo (Eunice viridis) dan cacing wawo (Lysidice oele). 5
6
2. Kelas Hirudinea, merupakan cacing yang memiliki tubuh pipih dan hidup sebagai predator atau parasit di air laut dan di air tawar. M empunyai dua alat pengisap makanan yang terletak di bagian muka (mulut) dan di bagian belakang (anus). M akanannya adalah darah hewan atau manusia. Contoh cacing yang terkenal dari kelas ini adalah lintah (Hidudo medicinalis). 3. Kelas Oligochaeta, adalah cacing yang tubuhnya tersusun atas 115-200 segmen. Panjang tubuhnya berkisar 0,5 mm sampai 1 mm. Inilah yang disebut cacing tanah. Cacing tanah memiliki banyak famili (suku). Beberapa famili
yang
terkenal
di
antaranya
Lumbricidae,
Megascolecidae,
Acanthrodrilidae, dan Octochaetidae. Terdapat ribuan jenis (spesies) dari cacing kelas Oligochaeta. Saat ini, telah teridentifikasi setidaknya ada 1.800 spesies cacing tanah. Sementara itu, berdasarkan habitat tempat hidup, kotoran, warna dan makanan kesukaannya, cacing tanah terbagi menjadi lima kelompok sebagai berikut. 1. Epigaesis, merupakan cacing yang aktif di permukaan, warnanya gelap, penyamaran efektif, tidak membuat lubang, kotoran tidak nampak jelas, pemakan serasah (sampah organik yang membusuk) di permukaan tanah, dan tidak
mencerna
tanah.
Contohnya,
Lumbricus
rubellus
dan
Lumbricuscastaneus. 2. Anazesis, merupakan cacing yang berukuran besar. Senang membuat lubang terbuka permanenke permukaan tanah. Pemakan serasah di permukaan tanah
7
dan membawanya ke dalam tanah, lalu mencerna sebagiannya. Contoh cacing ini, Eophilatellinii, Lumbricus terrestris, dan Allolobophora longa. 3. Endogaesis, hidup di dalam tanah, tetapi dekat permukaan tanah. Cacing ini termasuk pemakan tanah, bahan organik, dan akar-akar mati. Contohnya Allolobophora chlorotica, Allolobophora caliginosa, dan Allolobophora rosea. 4. Coprophagic, hidup pada pupuk kandang. Contoh cacing ini adalah Eisenia foetida, Dendrobaena veneta, dan Metaphire schmardae. 5. Arboricolous, hidup di dalam suspensi tanah pada hutan tropik basah, seperti Androrrhinus spp. (Edwards, 1998; Paoletti, 1999) Tubuh cacing tanah terbagi menjadi lima bagian, yakni bagian depan (anterior), bagian tengah, bagian belakang (posterior), bagian punggung (dorsal), dan bagian bawah atau perut (vertal). M ulut terdapat didepan segmen pertama, sedangkan anus berada di bagian belakang segmen terakhir. M ulut dan anus ini bukan merupakan segmen, melainkan bagian dari tubuh tersendiri. M ulut cacing juga dilengkapi dengan prostomium (bibir mulut), yakni berupa tonjolan daging yang dapat menutup lubang mulut. Prostomium terdiri atas sel-sel sensor berstruktur seperti lensa yang menggantikan fungsi mata. Selain itu, prostomium juga mampu membedakan material berbahaya selama proses makan. Di bagian bawah setiap segmen, selain memiliki seta, juga terdapat poripori yang berhubungan dengan alat ekskresi (nephredia). Fungsi seta adalah
8
sebagai pencengkeram atau pelekat yang kuat. Gerakan seta ini diatur oleh otot memanjang dan melingkar. Sedangkan pori-pori berfungsi menjaga kelembaban kulit cacing tanah agar selalu basah. Lendir juga berfungsi memudahkan cacing bergerak dan melicinkan tubuh. Lendir ini dihasilkan oleh kelenjar lendir (mukus). Pada cacing tanah dewasa, terdapat alat untuk menyiapkan proses perkembangbiakan yang disebut klitelum. Klitelum merupakan bagian tubuh cacing tanah yang menebal, terletak diantara anterior dan posterior, warnanya lebih terang daripada warna tubuhnya. Cacing tanah bernapas menggunakan kulit. Di atas kulit cacing tanah dilengkapi dengan lapisan tipis yang disebut kutikula. Pembuluh darah yang terdapat di bawah kutikula berfungsi mengambil oksigen langsung dari udara (O2) dan melepaskan CO2. Selanjutnya darah dipompa oleh lima pasang jantung ke saluran darah perut untuk dikirim ke bagian-bagian tubuh. Darah kembali masuk jantung melalui saluran darah punggung. Dalam proses peredaran darah tersebut, terjadi pengangkutan zat makanan dan oksigen ke sel-sel tubuh, serta pelepasan CO2 ke udara. Cacing tanah bersifat “hemaphrodite biparental”. Artinya, cacing tanah memiliki dua jenis alat reproduksi sekaligus, yakni jantan dan betina. Namun, untuk menghasilkan keturunan, mereka harus melakukan perkawinan dengan
9
cacing dewasa lainnya. Jadi, meski alat kelaminnya dua, cacing tanah tidak dapat melakukan perkawinan sendiri. Ciri-ciri cacing tanah dewasa dan siap melakukan perkawinan adalah berumur diatas 2,5 bulan dan sudah terbentuk klitelum.
Gambar 2.1.2 Siklus hidup cacing tanah Proses perkawinan terjadi secara silang (cross fertilization) dengan cara saling bertukar spermatozoid. Caranya, kedua cacing tanah yang berpasangan saling melekatkan bagian depannya (anterior) dengan posisi saling berlawanan yang diperkuat oleh seta. Selanjutnya, klitelum masing-masing cacing tanah tersebut akan mengeluarkan lendir yang berfungsi melindungi sel-sel sperma yang dikeluarkan oleh lubang alat kelamin jantan masing-masing. Setelah beberapa jam berkopulasi (kawin) dan masing-masing kantong ovarium yang berisi sel-sel telur menerima sel-sel sperma, maka masing-masing kantong ovarium saling berpisah.
10
Gambar 2.1.3 Cacing sedang melakukan perkawinan
Tahap selanjutnya akan terjadi pembentukan kokon. Kopulasi dan produksi kokon biasanya dilakukan pada musim kemarau. Anak cacing tanah menetas dari kokon setelah 2-3 minggu inkubasi. Dua hingga tiga bulan kemudian, anak tersebut dewasa. Jenis-jenis cacing tanah lokal atau asli (native) biasanya ditemukan hidup di berbagai jenis tanah, baik tanah bertekstur halus, tanah liat, tanah liat berdebu, maupun lempung berdebu. Namun, jarang ditemukan di tanah berpasir. Pada dasarnya, tempat yang disukai cacing tanah adalah tanah lembab yang tidak terkena sinar matahari langsung. Kelembaban ini penting untuk mempertahankan cadangan air di dalam tubuhnya. Sebanyak 85% dari berat tubuh cacing tanah berupa air. Untuk itu menjaga media pemeliharaan agar tetap lembab menjadi hal yang mutlak. Walaupun
tubuh cacing mempunyai mekanisme otomatis yang dapat
mempertahankan kelembaban di permukaan tubuh dan mencegah kehilangan air yang berlebihan, ternyata cacing juga bisa mengalami kekeringan. Kekeringan
11
yang berkepanjangan memaksa cacing tanah untuk bermigrasi ke media yang lebih cocok. Selain itu, cacing tanah juga tidak menyukai pancaran sinar, apalagi sinar ultraviolet. Satu menit saja terkena sinar ultraviolet dapat langsung mematikan cacing tersebut. Selain tempat yang lembab, beberapa hal yang memengaruhi kehidupan cacing tanah adalah pH tanah, temperatur atau suhu, aerasi, ketersediaan oksigen (O2), bahan organik, jenis tanah, dan suplai makanan. Dari ketujuh parameter tersebut, pH dan ketersediaan bahan organik di dalam tanah merupakan dua faktor yang sangat penting Walaupun jumlah jenis cacing tanah sudah teridentifikasi sebanyak 1.800 spesies, baru sekitar 9 spesies yang dibudidayakan. Di bawah ini merupakan spesies cacing tanah yang sudah dibudidayakan :
Tabel 2.1 Tabel spesies cacing
12
Pembudidaya cacing tanah di Indonesia umumnya membudidayakan jenis Lumbricus, Pheretima, dan Perionyx. Dari jenis lumbricus yang paling popular adalah lumbricus rubellus karena cacing ini introduksi langsung dari Eropa, ada pembudidaya menyebutnya sebagai cacing eropa. Untuk jenis Pheretima biasanya cacing lokal, yaitu cacing merah dan cacing koot. Sementara dari jenis Perionyx adalah cacing kalung dan cacing sondari. Lumbricus rubellus (cacing eropa) adalah cacing yang akan dipakai untuk menggunakan alat yang akan dibuat. Cacing tanah jenis lumbricus mempunyai bentuk tubuh pipih. Jumlah segmen 90–195. Klitelum terletak pada segmen 27-32. Jenis cacing ini kalah bersaing jika pembudidayaannya disatukan dengan jenis cacing tanah lain. Namun, jika diternakkan secara terpisah, besar tubuhnya bias menyamai atau melebihi jenis lain. Berikut ciri detail cacing lumbricus rubellus : 1. Ukuran tubuh relatif kecil dengan dengan panjang 8-14 cm. 2. Warna tubuh, terutama bagian punggung berwarna cokelat cerah sampai ungu kemerahan, perutnya berwarna krem, dan ekornya berwarna kekuningan. 3. Bentuk tubuh dorsal membulat dan vertical pipih. 4. Jumlah segmen pada klitelum 6-7 segmen 5. Lubang kelamin jantan terletak pada segmen ke -14, sedangkan lubang kelamin betina terletak pada segmen ke -13. 6. Gerakannya lamban.
13
7. Kadar air tubuh 70-78%. Habitat alami cacing ialah didalam tanah, tapi jarang ditemukan di tanah berpasir karena pada dasarnya tempat yang disukai cacing adalah tanah lembab yang tidak terkena sinar matahari langsung karena bila cacing terkena sinar ultraviolet dapat mematikan cacing tersebut. Kelembaban penting untuk mempertahankan cadangan air di dalam tubuhnya. Sebanyak 85% dari berat tubuh cacing tanah berupa air. Untuk itu, menjaga media pemeliharaan agar tetap lembab menjadi hal yang mutlak. Beberapa hal yang mempengaruhi kehidupan cacing tanah ialah pH tanah, suhu, aerasi, ketersediaan oksigen, bahan organik, jenis tanah dan suplai makanan. M anfaaat Cacing Tanah untuk M anusia A. Bergizi Tinggi dan Rendah Lemak Sebuah riset baru-baru ini melaporkan, kadar protein yang dimiliki cacing tanah sangatlah tinggi, yakni mencapai 58-78% dari bobot kering, dihitung dari jumlah nitrogen yang terkandung di dalamnya. Persentase ini lebih tinggi daripada protein yang terdapat dalam daging ternak ruminansia (seperti sapi, kerbau, dan kambing) yang hanya sebesar 65%, atau telur, ikan, dan kacang kedelai yang hanya sebesar 45%. Selain mengandung protein tinggi, cacing tanah juga mengandung energi 900-1.400 kal, abu 8-10%, lemak tidak jenuh ganda, kalsium, fosfor, dan serat. Belum selesai disitu, cacing tanah juga diyakini mengandung 13 jenis asam amino esensial yang kualitasnya melebihi ikan dan daging. Kadar
14
lemaknya juga terbilang rendah, yakni hanya 3-10% dari bobot keringnya. Artinya, selain bergizi tinggi, mengonsumsi cacing tanah juga dapat terbebas dari risiko ancaman kolesterol.
No.
Jenis Asam Amino
Konsentrasi (%)
1.
Arginin
4,13
2.
Glisin
2,92
3.
Fenilalanin
2,25
4.
Histidin
1,56
5.
Isoleusin
2,58
6.
Leusin
4,84
7.
Lisin
4,33
8.
M ethionin
2,18
9.
Sistin
2,29
10.
Serin
2,88
11.
Threonin
2,95
12.
Tirosin
1,36
15
13.
3,01
Valin
Tabel 2.2.Kandungan asam amino esensial cacing tanah Sumber : dari berbagai sumber
B. Bahan Obat Tradisional M enurut beberapa literatur, dalam catatan klasik Tiongkok, sudah ratusan tahun yang lalu cacing tanah biasa digunakan untukbahan ramuan penyembuh penyakit kronis. Terbukti, buku kumpulan bahan obat standar (farmakope) berjudul “Ben Cao Gang M u” mencantumkan cacing tanah sebagai bahan resmi pengobatan tradisional Cina. Buktikan saja, jika Anda pergi ke toko obat Cina untuk mencari obat demam atau tifus, pasti si penjual menyarankan untuk menggunakan cacing kering yang direbus dan diminum airnya sebagai obatnya. Beberapa manfaat cacing tanah untuk kesehatan sebagai berikut.
a. Antipiretik (Penghilang Demam) Fakta menurunnya demam atau sembuhnya penyakit tifus dengan mengonsumsi obat tradisional berbahan cacing tanah sebenarnya dapat dijelaskan secara ilmiah. Hasil penelitian di jurusan Kimia FM IPA IPB menyebutkan, cacing tanah bisa dimanfaatkan sebagai antipiretik (penurun demam) dan menggantikan parasetamol yang selama ini banyak digunakan. Pemanfaatan cacing tanah untukantipiretik lebih aman karena komponen kimia cacing tanah tidak menimbulkan efek toksik bagi manusia.
16
Dari serangkaian pengujian kimia diketahui, senyawa aktif sebagai antipiretik dari ekstrak cacing tanah adalah golongan senyawa alkaloid yang mengandung atom nitrogen dan bersifat basa (pH lebih dari 7). Jadi bisa disimpulkan, dalam kasus penyakit tifus, ekstrak cacing tanah bisa bekerja dari dua sisi, yakni membunuh bakteri dan menurunkan demam.
b. Obat Diare Hasil penelitian terhadap cacing tanah menyebutkan bahwa senyawa aktif di dalam cacing tanah mampu melumpuhkan bakteri patogen khususnya Eschericia coli penyebab diare. Diduga, daya antibakteri dari protein hasil ekstrasi cacing tanah dapat menghambat pertumbuhan Eschericia coli (penyebab diare), Shigella diysenterica (penyebab disentri), Staphylococcus aureus dan Salmonella thyp(penyebab tifus dan radang usus). Selain itu, cacing tanah juga mengandung enzim penting seperti peroksidase, katalase, dan selulose yang berguna untuk memperbaiki proses fisiologi tubuh dan melancarkan sirkulasi darah.
c. Obat Stroke dan Hipertensi Kegunaan
cacing
tanah
sebagai
penghancur
gumpalan
darah
(fibrimolysis) telah diuji kebenarannya oleh Fredericq Hisashi, peneliti asal Jepang, berhasil mengisolasi enzim pelarut fibrin dalam cacing yang bekerja sebagai enzim proteolitik.
17
Enzim tersebut kemudian dinamai lumbrokinase karena berasal dari cacing tanah jenis Lumbricus. Selanjutnya, enzim tersebut diproduksi secara komersial di Kanada sebagai obat stroke, mengobati penyumbatan pembuluh darah jantung (ischemic), dan tekanan darah tinggi (hipertensi). Penelitian lain menyebutkan bahwa cacing tanah mengandung pheretima, lumbrofebrin,
lumbritin,
terre strolumbrolysin,
xanthine,
adenine,
dan
hypozabthine. Pheretima di kalangan kedokteran dikenal memiliki khasiat untuksistem saraf, yakni menenangkan, menghilangkan kejang, menurunkan panas, dan menghentikan nyeri, sehingga dapat digunakan sebagai obat penghilang rasa sakit, seperti sakit gigi dan rematik sendi.
d. Bahan Kosmetik M odern Dalam era industri modern saat ini, senyawa aktif cacing tanah juga telah digunakan sebagai bahan kosemtik. Dikabarkan oleh Dr Rochajat Harun M ed (2009), beberapa produk kosmetik memanfaatkan bahan aktif cacing tanah sebagai substrat pelembut kulit, pelembab wajah, dan anti-infeksi.Salah satu bahan yang digunakan adalah minyak hasil ekstraksi cacing tanah. Beberapa enzim yang dimaksud sebagai berikut. 1. Enzim peroksidase katalase, berfungsi untuk memperlambat penuaan. 2. Selulosa lignase, berfungsi mengembalikan dan menstabilkan fungsi pencernaan.
18
3. Asam arakidonat, berfungsi mempercepat pembentukan sel-sel baru. 4. Alfa-tokoferol, berfungsi mempertahankan elastisitas dan keremajaan kulit. 5. Taurine, berfungsi mempercepat metabolisme lemak untuk menambah energi.
M anfaat Cacing Tanah untuk Ternak, Pertanian, dan Lingkungan A. Pakan Ternak Potensial M ungkin belum banyak orang mengetahui jika cacing tanah sebenarnya bisa dijadikan pakan ternak, baik diberikan secara utuh maupun dicampur dengan konsentrat. Bahkan, akhir-akhir ini, beberapa industri pembuat pakan melirik cacing tanah sebagai bahan campuran pakan komersial yang diolah dalam bentuk tepung dan dijadikan pelet atau crumble. Peran tepung cacing tanah pada pakan ternak adalah sebagai pengganti tepung ikan. Hal ini dimungkinkan karena berdasarkan berbagai hasil penelitian ternyata kandungan protein cacing tanah lebih tinggi dibandingkan dengan tepung ikan. Dengan demikian, penggunaan cacing tanah sebagai sumber protein pada pakan ternak secara tidak langsung dapat menekan biaya produksi pakan. Selain itu, penggunaan tepung cacing tanah juga dapat mendorong pertumbuhan usaha budi daya cacing tanah di dalam negeri dan menghemat devisa. Pasalnya, selama ini, stok tepung ikan tanah air kebanyakan didatangkan dari luar negeri, sehingga kondisinya relatif tidak stabil karena tergantung musim.
19
Sayangnya, belum semua industri pakan beralih menggunakan tepung cacing tanah sebagai bahan dasar utamanya. Permasalahannya hanya satu, suplai cacing tanah hingga saat ini masih sulit diperoleh secara rutin dan jumlahnya belum memadai.
M anfaat Lain dari Cacing Tanah 1. Pakan Ayam Ayam yang diberi pakan tepung cacing tanah akan meningkat berat telur dan kadar protein telurnya dibandingkan dengan ayam yang diberi pakan tepung ikan. 2. Pakan Ikan Konsumsi dan Ikan Hias Belut menyukai cacing sebagai pakan alaminya. Hal ini dimungkinkan karena cacing tanah mudah dicerna dan tidak memiliki tulang atau kulit yang keras, sehingga mudah dikonsumsi belut. Karena itu, peternak belut dapat memanfaatkan cacing tanah hasi budi dayanya untuk pakan belut, sehingga biaya produksi bisa lebih dihemat. Selain itu, pelet ikan yang terbuat dari tepung cacing tanah juga dapat digunakan sebagai pakan untuk semua jenis ikan peliharaan lain, baik ikan konsumsi maupun ikan hias.
20
3. Pakan Burung Berkicau Ada kepercayaan yang kuat pada pencinta burung berkicau, bahwa penggunaan pakan cacing tanah akan menambah merdu kicauan burung. Terbukti, burung-burung kicauan yang mengikuti lomba hampir selalu diberi pakan cacing.Selain itu, pemberian pakan cacing tanah juga diyakini memberi dampak positif terhadap penampilan burung, yakni warna bulu menjadi lebih indah, sehat, dan tampil prima. Beberapa jenis burung peliharaan yang menyukai cacing tanah sebagai pakannya antara lain murai batu, anis, dan cucak rawa. Cara pemberian pakan cacing tanah untuk burung cukup mudah, yakni dengan memotong-motong cacing terlebih dahulu, baru memberikannya. Hal tersebut dimaksudkan untuk memudahkan burung menelan cacing. 4. Umpan pancing Bagi Anda yang hobi memancing ikan di kolam pemancingan atau di sungai, pasti mengetahui jika cacing tanah merpakan salah satu umpan terbaik. Bau khas yang dikeluarkan cacing membuatnya digemari banyak ikan. Namun tidak semua ikan mudah dipancing dengan umpan cacing. Berdasarkan pengalaman beberapa pemancing, hanya ikan-ikan tertentu yang menyukai cacing, misalnya ikan mas, lele, patin, atau bawal. Cara memanfaatkan cacing sebagai umpan cukup mudah, yaitu dengan menusukkan badan cacing tanah ke mata pancing.
21
B. Penyubur Lahan Pertanian Hasil penelitian modern terhadap tanah, seperti yang dilaporkan dalam publikasi Dr. Ni Luh Kartini, seorang ahli tanah dan penemu pupuk “kascing” dari Universitas Udayana-Bali, mengungkapkan bahwa lahan pertanian yang mengandung cacing tanah pada umumnya memang lebih subur. Sebab, tanah yang bercampur dengan kotoran cacing memberikan manfaat bagi tanaman. Proses pengubahan kondisi tanah dapat dijelaskan secara ilmiah. Awalnya, cacing tanah membuat lubang dengan cara mendesak massa tanah atau memakan langsung massa tanah (M innich 1977). Setelah dicerna, sisa-sisa bahan tersebut dilepaskan kembali sebagai bahan buangan padat (kotoran). Hal ini diamini oleh Edwards dan Lofty (1977), penulis buku yang mengupas biologi tentang cacing tanah, “Biology of Earthworms” di New York 1977 yang menyatakan, sebagian besar bahan tanah dikembalikan ke dalam tanah dalam bentuk nutrisi yang mudah dimanfaatkan oleh tanaman. Namun, produksi alami kotoran cacing tanah di alam bergantung pada spesies, musim, dan kondisi populasi yang sehat. Selain itu, kotoran cacing tanah juga kaya usur hara. Pasalnya, aktivitas cacing tanah mampu meningkatkan ketersediaan unsur hara N, P, dan K di dalam tanah. Unsur-unsur tersebut merupakan unsur pokok bagi tanaman. Penelitian terhadap tanah-tanah gundul di bekas tambang di Ohio, Amerika Serikat, menunjukkan, cacing tanah dapat meningkatkan kadar K tersedia 19% dan P tersedia 165%. C. M eperbaiki Drainease dan Aerasi Tanah
22
Selain menyuburkan tanah, lubang bekas jalan cacing tanah berada juga berfungsi memperbaiki aerasi dan drainase di dalam tanah, sehingga tanah menjadi gembur.Di samping itu, cacing tanah juga membantu pengangkutan sejumlah lapisan tanah dari bahan organik dan memperbaiki struktur tanah. Richard
(1978),
seorang
ahli tanah
yang pernah
merangkum
penelitiannya dalam buku berjudul “Introduction to the Soil Ecosystem” menyatakan, cacing tanah mampu melakukan penggalian lubang hingga kedalaman satu meter, sehingga dapat meresapkan air dalam volume yang lebih besar, serta mengurangi aliran permukaan dan erosi tanah. Dengan begitu, selain mencegah erosi, cacing tanah juga mampu meningkatkan keersediaan air tanah.
D. Pengolah Sampah dan Penghasil Kascing Banyak negara mengakui kegunaan cacing tanah sebagai hewan yang mampu mengolah sampah. Contohnya, wilayah Qingpu, Provinsi Shanghai, Cina, merupakan salah satu wilayah yang berupaya menanggulangi sampah rumah tangga dengan bantuan cacing tanah. Namun perlu ditegaskan, limbah yang dapat diurai oleh cacing tanah hanya limbah oragnik yang tidak mengandung garam dapur, deterjen, atau insektisida. Bukan juga limbah plastik,karet, kaca, logam, dan besi. Berdasarkan pengalaman penulis, 1 kg cacing tanah mampu mengolah 1 kg sampah dapur setiap hari, serta menghasilkan 0,5 kg limbah cacing tanah. Hal ini dimungkinkan karena sistem pencernaan cacing tanah berisi berbagai macam jenis enzim yang mampu mengurai sampah, bahkan menghilangkan zat beracun.
23
Selain itu, berdasarkan hasil uji laboratorium oleh pembudidaya cacing tanah di Bandung diketahui, kandungan mikro organik pada kascing lebih baik 3-4 kali lipat dibandingkan dengan pupuk kandang biasa. Pada kenyataanya, proses pengomposan menjadi kascing merupakan kerjasama antara cacing tanah dengan mikroorganisme lain. Walaupun sebagian besar proses penguraian dilakukan mikroorganisme, kehadiran cacing tanah dapat membantu proses tersebut, karena bahan-bahan yang akan diurai oleh mikroorganisme telah diurai terlebih dahulu oleh cacing. Dengan demikian, kerja mikroorganisme menjadi lebih efektif dan lebih cepat.
No.
Parameter
Kascing
Kompos
1.
C-organik
20,69%
25,04%
2.
pH (H2O)
6,8
6
3.
N total
1,90%
1,19%
4.
P tersedia
33,54 ppm
-
5.
P total
61,42 ppm
-
6.
Ca
30,00 (me/100g)
10,75 (me/100g)
7.
Mg
15,23 (me/100g)
3,13 (me/100g)
8.
K
10,31 (me/100g)
7,26 (me/100g)
24
9.
Na
2,42 (me/100g)
5,30 (me/100g)
68,95 (me/100g)
35,50 (me/100g)
84,00 %
74,48%
Kapasitas Tukar 10. Kation 11.
Kejenuhan basa
Tabel 2.3 Perbandingan unsur hara dalam kascing dan kompos Faktor yang perlu diperhatikan : A. Tempat pemeliharaan Wadah pemeliharaan merupakan tempat untuk menampung media, bahan pakan cacing tanah, dan cacing itu sendiri. Wadah pemeliharaan bisa berupa bak tembok, bak kayu, kotak plastik, ember, kaleng, atau drum.
Gambar 2.1.4 Tempat pemeliharaan cacing berbentuk kotak kayu Sifatcacing yang nocturnal, yakni tidak menyukai cahaya matahari dan lebih aktif di tempat gelap, menyebabkan tidak menyukai pancaran sinar matahari
langsung.
Karena itu,
tata letak
bangunan
pun
sebaiknya
25
memperhatikan arah datangnya matahari agar tidak langsung masuk ke dalam bangunan. Selain menyebabkan media cepat mengering, sinar matahari yang langsung menembus ke dalam bangunan juga menyebabkan cacing tanah tidak berkembang sempurna, bahkan mengalami kematian. Cacing tanah juga peka dengan air yang berlebihan. Karena itu, tempat pemeliharaan haruslah tidak mudah bocor dan terkena curahan air hujan secara langsung. B. Kelembaban Kelembaban yang terlalu basah atau terlalu tinggi dapat menyebabkan cacing berwarna pucat, bahkan mati. Sebaliknya, jika tanah terlalu kering, cacing akan masuk ke dalam tanah yang lebih dalam. Berdasarkan hasil penelitian, kelembaban ideal bagi kehidupan cacing tanah adalah 15-50% dengan kelembaban optimum 42-60%. C. Suhu Idealnya, suhu untuk kehidupan cacing tanah 15-50°C. M elebihi angka tersebut bisa dipastikan pertumbuhan dan kenyamanan hidup cacing tanah bakal terganggu. D. Tingkat keasaman (pH) Untuk mengetahui tingkat keasaman tanah perlu digunakan alat ukur khusus pengukur pH, seperti pH meter, dengan pedoman sebagai berikut :
26
pH= 7 ÆNetral pH> 7ÆBasa pH< 6ÆAsam idealnya, pH tanah yang dibutuhkan cacing untuk kelangsungan hidupnya 6 - 7,2 . E. Ketersediaan bahan organik Pakan utama dari cacing tanah adalah bahan organik berupa kotoran ternak, daun-daunan yang gugur dan lapuk, atau tanaman dan hewan-hewan yang mati. Umumnya, bahan organik mengandung protein, karbohidrat, mineral, dan vitamin yang sangat dibutuhkan oleh cacing tanah.
2.2
Analog to digital converter Analog to digital converter atau ADC adalah pengubah informasi yang berupa analog menjadi digital. Diperlukan agar signal analog dapat dibaca sebagai data dan diolah dengan mudah pada perangkat digital.
27
Gambar 2.2.1 Konversi sinyal analog menjadi sinyal digital 2.3
Mikrokontroler Pada sistem pengontrol ini digunakan mikrokontroller dari keluarga A VR ( Advanced Versatile Reduce Instruction Set Computer ) dengan jenis ATM ega8535 yang mempunyai beberapa fitur khusus. ATM ega8535
adalah
mikrokontroler
keluaran
dari Atmel yang
mempunyai arsitektur RISC (Reduce Instruction Set Computer ) yang dimana setiap instruksi akan dieksekusi hanya dengan menggunakan satu clock cycle sehingga proses eksekusi data lebih cepat daripada arsitektur CISC ( Complex Instruction Set Computer ). M ikrokontroler ini mempunyai beberapa fitur antara lain yaitu 130 instruksi, 32 register umum, Nonvolatile Program dan Data memories yang dimana data dan program akan tersimpan walaupun tidak ada tegangan yang dialirkan ke mikrokontroler tersebut, 8-Kbyte Flash Memory yang dapat dihapus
28
dan diprogram kembali sampai 10.000 kali, 512-Byte EEPROM ( Electronic Erasable Programable Read Only Memory ) yang dapat ditulis dan dihapus sebanyak 100.000 kali, 512-Byte internal SRAM ( Static Random Access Memory ), RTC ( Real Time Clock ) dengan osilator terpisah, 4 jalur PWM ( Pulse Width Modulation ), 10 bit ADC ( Analog to Digital Converter ), 32 jalur input / output yang dapat diprogram yang dibagi menjadi 4 buah port yaitu port A, port B, port C dan port D.
Gambar 2.2.1 Konfigurasi Pin AVR ATM ega8535
29
Port A ( PA7..PA0 ) mempunyai fungsi sebagai 8-bit port I/O bidirectional yang jika digunakan sebagai input perlu diberi eksternal pull-down dan dapat juga digunakan sebagai Analog to Digital Converter ( ADC ). Port B ( PB7..PB0 ) berfungsi sebagai 8-bit port I/O bi-directional dangan internal pull-up. Port C ( PC7..PC0 ) berfungsi sebagai 8-bit port I/O bi-directional dengan internal pull-up dan jika digunakan sebagai input perlu diberi eksternal pull-down. Port D ( PD7..PC0 ) berfungsi sebagai 8-bit port I/O bi-directinal dengan internal pull-up.
Gambar 2.2.2 Bentuk fisik AVR ATM ega8535 Pin Reset berfungsi me-reset fungsi dari input dan mikrokontroler. Pin ini akan aktif bila diberi ground lebih dari panjang pulsa minimum ( aktifLOW ).
30
2.4
Sensor Sensor adalah alat yang digunakan untuk mengukur besaran fisik dan mengkonversinya menjadi sinyal berupa arus listrik yang dapat dibaca oleh pengontrol atau instrumen lainnya. Terdapat banyak jenis sensor, namun yang terkait dengan penelitian ini antara lain adalah sensor kelembaban dan sensor suhu.
2.4.1
Sensor kelembaban Kelembaban adalah salah satu faktor yang menentukan banyaknya uap air yang terdapat pada suatu media. Satuan dari kelembaban adalah RH (Relatif Humidity). Kelembaban relatif adalah persentasi dari kadar uap air yang terkandung di dalam suatu media.
100% Sensor kelembaban adalah sensor yang dapat mengukur banyaknya uap air yang terkandung pada suatu daerah agar dapat dibaca oleh suatu kontroler atau instrumen. Sensor kelembaban banyak digunakan di tempat-tempat industri, contohnya seperti industri rokok dan industri lainnya yang memiliki bahanbahan mudah terbakar, maka kelembaban tempat industri tersebut menjadi sangatlah penting karena bila tempat terlalu kering, bahan-bahan industri tersebut akan terbakar dengan mudahnya dan menyebabkan kebakaran.
31
Contoh-contoh sensor kelembaban : 1.
RHK1AN Sensor kelembaban ini memiliki akurasi ± 3% RH dan resistansi untuk
kelembaban dari 20% RH sampai dengan 90% RH. Sensor ini memiliki akurasi yang bagus
dan
cukup
murah
harganya,
tetapi cukup
sulit
untuk
mendapatkannya di pasaran indonesia.
Gambar 2.3.1 Sensor Kelembaban RHK1AN 2.
SHT75 Sensor kelembaban ini memiliki akurasi ± 1,8% RH dan keluarannya
berupa signal digital. Sensor ini memiliki akurasi yang sangat bagus, tatapi harganya relatif mahal walaupun mudah didapat dipasaran.
Gambar 2.3.2 Sensor Kelembaban SHT75
32
3.
HS-15P Sensor kelembaban ini memiliki resistansi untuk kelembaban dari 20%
RH sampai dengan 100% RH.
Gambar 2.3.3 Sensor Kelembaban HS-15P 4.
808H5V5
Gambar 2.3.4 Sensor Kelembaban 808H5V5 Sensor ini memiliki jarak ukur dari 0~100%RH. Signal output 0~3Volt dalam suhu 25oC yang menggunakan input 5Volt. Akurasinya ≤ ± 4%RH. Sensor ini tersedia dipasaran dan harganya sekitar Rp. 200.000, lebih murah dibandingkan dengan sensor kelembaban yang lainnya.
5.
808H5V6 Sensor ini adalah sensor generasi berikutnya dari sensor 808H5V5.
Sensor ini memiliki perbedaan dengan sensor 808H5V5 pada tegangan inputnya
33
yang menggunakan 3,3 Volt. Harga sensor 808H5V6 ini sedikit lebih mahal daripada 808H5V5.
2.4.2
Sensor temperatur Suhu adalah ukuran derajat panas atau dingin suatu benda. Alat pengukur suhu adalah termometer. Satuan suhu ada beberapa macam, yaitu kelvin, farenheit, celcius dan lainnya. Tetapi satuan yang dipakai pada penelitian ini adalah celcius. Termometer sudah umum dipakai dan diaplikasikan dimanamana, contohnya untuk mengukur panas badan seseorang yang sedang sakit, untuk mengetahui suhu ruangan, diaplikasikan pada AC (Air Conditioner) juga, dan masih banyak aplikasi dan penggunaanya yang lain di kehidupan sehari-hari. Sensor Temperatur adalah sensor yang digunakan untuk melakukan pengukuran suhu dimana pada prinsipnya sensor ini merubah energi panas menjadi energi listrik. Contoh-contoh Sensor Suhu: 1.
LM 35
Gambar 2.3.5 Sensor Suhu LM 35
34
LM 35 adalah sensor suhu seperti transistor. Komponen yang sangat mudah digunakan ini mampu mengukur suhu hingga 100oC. Dengan tegangan keluaran yang terskala linear dengan suhu terukur, yakni 10 milivolt per 1 oC, sensor ini sangat banyak terdapat dipasaran dan murah harganya. Tetapi akurasi dari sensor ini kurang terlalu bagus.
2.
SHT75
Gambar 2.3.6 Sensor Suhu SHT75 Sensor kelembaban yang juga sensor suhu ini juga memiliki akurasi yang sangat bagus dan keluarannya berupa signal digital yang diakses dengan 2 wire interface. Sensor ini memiliki akurasi yang cukup bagus, tatapi harganya relatif mahal walaupun mudah didapat dipasaran.
35
3.
PT100
Gambar 2.3.7 Sensor Suhu PT100 Sensor suhu ini adalah sensor bertipe RTD (Resistance Temperature Detectors), yaitu sensor yang mengukur perubahan suhu karena terjadi perubahan resistansi pada sensor. Sensor ini memiliki akurasi yang bagus, 10oC per 3Ohm dan banyak digunakan di industri-industri. Harganya cukup murah dan mudah didapat dipasaran. 4.
PTC (Positive Temperature Coeficient) PTC adalah sensor suhu bertipe resistansi, yang bila terjadi perubahan
suhu dikarenakan resistansi dari sensor tersebut.Bila semakin besar resistansinya, maka temperaturnya juga semakin besar.
Gambar 2.3.8 Sensor Suhu PTC
36
2.5
Aktuator Aktuator adalah sebuah alat mekanik untuk memindahkan atau mengontrol sebuah mekanisme sistem yang biasanya dioperasikan oleh energi berupa arus listrik atau energi lainnya dan mengkonversinya ke dalam beberapa jenis gerakan. Ada 3 jenis aktuator, pertama, aktuator hidrolik yang digerakan oleh air, ada juga aktuator yang digerakan oleh angin, serta aktuator elektrik yang digerakan oleh listrik. Dalam penelitian ini, aktuator yang akan dipakai adalah beberapa aktuator elektrik.
Gambar 2.4.1 Aktuator hidrolik
Gambar 2.4.2 Kipas DC.
37
2.5.1
Pompa air Pompa adalah mesin atau peralatan mekanis yang digunakan untuk menaikkan cairan dari dataran rendah ke dataran tinggi atau untuk mengalirkan cairan dari daerah bertekanan rendah ke daerah yang bertekanan tinggi.
Gambar 2.4.3 Pompa air Pada prinsipnya, pompa mengubah energi mekanik motor menjadi energi aliran fluida. Energi yang diterima oleh fluida akan digunakan untuk menaikkan tekanan dan mengatasi tahanan-tahanan yang terdapat pada saluran yang dilalui.
Gambar 2.4.4 Pompa air aquarium
38
2.6
Pendingin
Gambar 2.6.1 Lemari es Pendingin adalah alat untuk mendinginkan daerah sekitarnya dan biasanya digunakan untuk mendinginkan tempat seperti AC (Air Conditioner) atau mendinginkan bahan makanan seperti lemari es.
39
6
5
4
3
2
1
Gambar 2.6.2 Sistem pendinginan Urutan cara kerja pendingin adalah sebagai berikut : 1.
Kompresor berfungsi untuk mengisap dari evaporator dan menekan bahan pendingin (gas freon) ke kondensor. Kompresor terdapat pada semua lemari es/freezer. Kompresor difungsikan dengan listrik voltage 110 / 220 Volt AC.
2.
Kondensor (pengembun) berfungsi sebagai pendingin. Pendinginan didapat melalui suhu udara ruangan. Gas freon dikondensasikan sehingga terjadi perubahan wujud dari gas menjadi cairan.
40 3.
Filter drier (pengering) berisi silica gell yang berfungsi untuk menyerap lembab air, asam dan menyaring kotoran.
4.
Pipa Kapiler mempunyai lubang yang sangat kecil, berfungsi untuk mengalirkan cairan freon ke evaporator dengan tekanan yang rendah.
5.
Evaporator (penguap) terdiri dari pipa-pipa yang besar, berfungsi untuk menguapkan freon dari wujud cairan menjadi gas. Pada saat penguapkan freon maka terjadi pengambilan panas di sekitarnya sehingga di sekitarnya menjadi dingin.
6.
Akumulator berfungsi untuk menampung bahan cairan freon yang telah menguap dan cairan freon yang belum menguap. Selanjutnya melalui saluran pipa hisap, gas freon dan sisa cairan freon dari akumulator dihisap
kembali oleh kompresor kemudian ditekan kembali ke
kondensor.
2.7
LCD (Liquid Crystal Display) Liquid Crystal Display (LCD) adalah suatu perangkat elektronika yang dirancang sedemikian rupa, sehingga dapat menampilkan tulisan maupun gambar yang telah diprogram terlebih dahulu ke layar LCD. Perangkat LCD ini banyak digunakan sebagai layar tampilan pada berbagai jenis aplikasi elektronika, seperti monitor computer, televisi, telepon seluler, dan lain-lain sebagainya. Perangkat LCD dibuat dalam berbagai bentuk kemasan dan ukuran. Salah satu perangkat LCD yang banyak digunakan untuk interfacing dengan
41
perangkat elektronika lainnya adalah LCD 16x2.M asing-masing modul LCD mamiliki suatu controller yang berfungsi untuk mengontrol tampilan layar LCD secara keseluruhan. Controller pada modul LCD menerima instruksi dan data dari suatu prosesor atau mikrokontroler untuk menentukan karakter apa yang akan ditampilkan pada layar LCD tersebut.
Gambar 2.7.1 LCD (Liquid Crystal Display) 2.8
Relay Relay merupakan salah satu komponen yang dapat digunakan dalam pensaklaran (switching). Switching dapat dilakukan terhadap suatu beban dengan tegangan dan daya tinggi berdasarkan input sinyal yang lebih rendah. Pensaklaran dengan menggunakan relay dilakukan secara mekanik dengan memanfaatkan medan magnet yang dibangkitkan oleh solenoid berdaya rendah. Relay ini menghubungkan rangkaian beban ON atau OFF dengan pemberian energi elektromagnetis.
42
Gambar 2.8.1 Relay
Gambar 2.8.2 Rangkaian Relay
