SeminarNasional Peternakan dan Veteriner 1999
KOMPOSISI KIMIA DAN DEGRADASI IN SACCO JERAMI PADI SEGAR FERMENTASI ALI AGUS, MUHSON JAUHARi, dan SUMITRO PADmowiioNO
Fakultas Petentakan, Universitas Gadjalt Mada Jalan Agro Karangnialang, Yogyakarta 55281
ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk mengukur komposisi kimia clan degradasi in sacco bahan, kering, bahan organik, dan serat kasar jerami padi segar (1,35 ton) fermentasi . Jerami padi segar difermentasikan menggunakan 0,04% probiotik ditambah 0,04% urea (K2) atau 0,04% urea ditambah 0,04% NaCl (KI) clan sebagai kontrol jerami padi segar tanpa perlakuan apapun (KO) masing-masing 150 kg/ulangan. Jerami padi segar ditumpuk setebal t 30 cm dan lebar f 150 cm . Sedikit demi sedikit ditaburkan urea dengan probiotik (K2) dan urea dengan NaCI (K1), kemudian diatasnya ditumpuki kembali jerami padi segar dengan ketebalan relatif sama hingga habis . Pemeraman dilakukan selama 3 minggu . Inkubasi dalam rumen selama 4, 8, 16, 24, 48, dan 72 jam, dilakukan enam kali ulangan, dan residu dianalisis kandungan Bahan Kering, Bahan Organik, dan Serat Kasar . Hasil penelitian menunjukkan bahwa komposisi kimia tidak berbeda (P>0,05) antar perlakuan kecuali kasar protein kasar lebih tinggi (P<0,01) (K1 7,09% dan K2 7,79% dibanding kontrol 4,74%) . Nilai kecernaan in sacco bahan kering perlakuan K1 (71,70%) tertinggi (P<0,05) dibanding K2 (66,67%), dan KO (64,17%), sedangkan kecernaan bahan organik pada K2 lebih tinggi (P<0,05 .,71,7 I%) daripada K1 (66,86%) clan KO (64,21%). Kata kunci : In sacco, jerami, fermentasi, probiotik PENDAHULUAN Kuantitas, kualitas dan kontinuitas ketersediaan bahan pakan sangat dibutuhkan untuk menunjang keberhasilan usaha peteruakan clan pada ternak ruminansia masalah palcan yang sering dihadapi adalah kurangnya ketersediaan hijauan pada musim kemarau. Salah satu cara untuk mengatasi kekurangan bahan pakan adalah menggunakan bahan pakan serat hasil samping pertanian, seperti jerami padi. Perkiraan producsi jerami padi mencapai 41 juta ton bahan kering per tahun, dan sebagian besar dihasilkan di pulau Jawa dan Bali (21 ton) (BPs, 1991) . Menurut KoMAR (1984) hanya 31% dipergun
Seminar NasionalPeternakan dan Veteriner 1999
REININGER, 1988) . MARTIN dan NISBET (1990) menyatakan bahwa probiotik adalah natural additive berupa mikroba hidup yang marnpu menaikkan kecernaan dinding sel tanaman dan protein kasar. Mikroba selulolitik (thermofilik) yang terdapat dalam probiotik akan menghasilkan enzim selulase yang akan mentbantu pemecahan ikatan lignoselulosa, sehingga akan meningkatkan kecernaan . Probiotik yang digunakan bervariasi dari mikroorganisme sel tunggal sampai campuran berbagai mikroorganisme, bajk dalam kondisi hidup maupun rnati (BALITNAK, 1996). Penelitian ini bertujuan mengukur komposisi kimia dan degradasi in sacco bahan kering, bahan organik, dan serat kasar jerami padi segar yang difermentasi dengan ntenggunakan probiotik . Dengan fermentasi diharapkan pula kualitas nutrisi dan kecernaan yang lebih baik untuk memenuhi kebutuhan pakan ternak ruminansia di musim kemarau secara kuantitatif maupun kualitatif. MATERI DAN METODE Jerami (batang dan daun) segar dari padi varietas IR 64 dengan kadar air rata-rata 60% BK sebanyak 1,35 ton digunakan dalant penelitian ini . Dua perlakuan yaitu jerarni padi segar ditambah urea 4 kg dengan NaCl (K 1), dan jerami padi segar ditarnbah urea 4 kg dengan probiotik 1 kg per ton (K 2), dibandingkan dengan perlakuan jerami padi segar tanpa perlakuan (K 0). Masing-masing perlakuan dibuat 3 kali ulangan dengan 150 kg. Fermentasi jerami padi dilakukan dengan cara jerami padi segar (tanpa di potong-potong) ditumpuk selapis demi selapis setebal t 30 cnt dan lebar f 150 cm untuk tiap lapisnya. Kemudian ditaburkan sedikit urea dengan garam dapur untuk perlakuan K1 dan urea dengan probiotik untuk perlakuan K2. Setelah itu diatasnya ditumpuki kembali jerami padi segar selebihnya dengan ketebalan yang kira-kira harnpir sarna, kemudian di atasnya ditaburkan kembali urea dengan garam untuk perlakuan K1 dan urea dengan probiotik untuk periaktian K2 dan seterusnya . Pengtrkuran sisa sampel dilakukan setelah 21 hari perneraman dengan cara mengarnbil sampel dari setiap sisi tumptikan jerami padi segar yang difermentasi . Sampel yang telah digiling siap untuk dianalisis, dan kecernaan in sacco dengan metode AOAC (1975) . Komposisi kimia yang meliputi bahan kering (BK), bahan organik (BO), protein kasar (PK), serat kasar (SK), lentak kasar (LK), abu, dan bahan ekstrak tanpa nitrogen (BETN). Data kehilangan BK, BO dan SK yang diperoleh digunakan unttrk menghitung Degradasi Teorismenurut persamaan eksponensial ORSKov dan MCDONALD (1979) Td(%) = a+b (1-e(-t)) di mana :
Td(%) : bahan yang hilang pada waktti t (waktu inkubasi) a : fraksi yang ntudah lanit b : fraksi potensial untuk terdegradasi c : laju degradasi fraksi b
Nilai a, b, c yang diperoleh digunakan untuk menghitung Degradasi Teori (DT), berdasarkan asumsi bahwa gerak laju partikel pakan keluar nimen (Kp) adalah konstan sebesar 0,06 (VERITE dan PEYRAUD, 1988). DT = a + ((b.c)1(c+0,06)) 354
Seminar Nasional Peternakan don Veteriner 1999
Nilai DT dianggap sebagai nilai kecernaan jerami padi setara in sacco. Data yang diperoleh dianalisis dengan CRD (Completely Randomized Design) Pola Searah dan bila berbeda nyata dilanjutkan dengan uji DMRT (Duncan New Multiple Range Test) untuk mengetahui perbedaan antar perlakuan . HASIL DAN PEMBAHASAN Komposisi kimia Bahan kering (BK), lemak kasar, mineral (abu), serat kasar, dan Ekstrak Tanpa Nitrogen (ETN) tidak berbeda (P>0,05) antar perlakiian, tetapi didapatkan beda (P<0,01) pada kandungan protein kasar perlakuan K1 (7,09%) mauptin pada perlakuan K 2 (7,72%) dibandingkan dengan kontrol (K 0 ; 4,74%) (Tabel 1). Tabel 1 .
Komposisi kimia jerami padi segar fennentasi dan non-fennentasi
Bahan keying(% BK) Protein kasar (% BK) Lemak kasar(% BK) Mineral (%BK) Serat kasar(%BK) ETN (%BK) Keterangan :
KO
K 1
K2
92,81 4,748 0,88 33,50 29,53 30,50
93,70 7,096 1,17 33,72 25,15 33,87
92,46 7,72° 1,23 31,02 26,18 34,70
ETN : Ekstrak Tanpa Nitrogen '' Superskrip yang berbeda pada baris yang svna menunjukkan beda sangat nyata (P<0,01)
Fermentasi dengan urea dan NaCl (K1) dan probiotik (K2) menghasilkan protein kasar yang lebih tinggi dibandingkan dengan jerami padi segar. Sebelumnya Acus et al. (1998) mendapatkan hasil yang sama menggunakan jerami padi kering Tingginya kadar protein kasar menunjukkan pengaruh urea dan penambahan probiotik, namun dalam penelitian ini tidak dilakukan pengukuran kadar protein murni . Penamballan urea merupakan sumber nitrogen (N) dengan kandungan nitrogen sebesar 46% (satu kg urea setara dengan 2,8 kg protein kasar) dan. IBRAHIM et al. (1984) dan SOEJONO et al. (1988) juga mendapatkan perlakuan urea, meningkatkan kandungan nitrogen. Laju degradasi Laju degradasi bahan kering (Ganlbar 1) pada inkubasi 4 sampai 16 jam untuk KO sebesar 0,56%/jam, sedangkan pada perlakuan K1 dan K2 berturut-tunit sebesar 0,89%/jam dan 1,21%/jam . Untuk waktu inkubasi 24 sampai 48 jam laju degradasi KO, K1, K2 sebesar 0,28%/jam, 0,36%/jam, 0,26%/jam, sedangkan pada waktu inkubasi 48 sampai 72 jam sebesar 0,25%/jam, 0,19%/jam, dan 0,20%/jam . Jerami padi segar pada senuta perlakuan tidak mengalami perbedaan yang nyata pada fraksi a (mudah lanit), fraksi potensial terdegradasi (b) maupun fraksi c (laju fraksi b) . Perlakuan K1 ternyata nilai fraksi a tinggi bila dibandingkan dengan perlakuan K2. Fenomena ini menunjukkan bahwa penambahan urea dan NaCl pada jerami padi segar meningkatkan fraksi yang nuidah larut . 355
Seminar Nasional Peternakan dan Peteriner 1999
Peningkatan fraksi potensial terdegradasi (b) pada perlakuan K2 didapatkan sebesar 5,39 unit dibanding kontrol (KO), sedangkan perlakuan K1 mengalami kenaikan sebesar 2,34 unit.
20 1 0
20
40
60
80
Waktu Inkubasi Qam) ~ KO oKI AKII Gambar 1. Kehilangan (%) bahan kering jerami padi segar fennentasi dan non fennentasi Peningkatan fraksi potensial terdegradasi (b) dapat terjadi karena penambahan urea yang akan menghidrolisis ikatan antara hgnin dengan selulosa dan hemiselulosa, dan mudah mengalami fermentasi sebagai sumber energi untuk ternak maupun mikrobia . REKSOHADIPRODJO (1984) menyatakan bahwa hilangnya bahan kering benipa gas yang bervariasi antara 2 sampai 30%, tergantung aktivitas enzim atau bakteri (mikrobia) karena hilangnya bahan kering disebabkan pemecahan zat-zat makanan yang terlarut. Degradasi balian kering menunjukan ketersediaan energi di dalam rumen untuk aktivitas mikrobia, dengan diikuti peningkatan laju fraksi potensial terdegradasi (c) pada K1 dan K2 dibandingkan dengan kontrol . Perlakuan K1 dan K2 meningktkan ketersediaan bahan kering tercerna dalam rumen . Berati unsur-unsur tersebut lebih banyak dicerna atau didegradasi oleh mikrobia rumen (MCDONALD et al ., 1995). Degradasi teoris dengan perlakuan K1 berbeda (P<0,05) terhadap kontrol (KO) dan perlakuan K2 dengan nilai berturut - tunit sebesar 71,70%, 64,93%, dan 68,50%. Besarnya nilai DTBK menunjukkan tingginya fraksi yang mudah lanit (fraksi a). 356
Seminar NasionalPeternakan dan Peteriner 1999
Tabel 2 .
Nilai a,b,c dan DT bahar kering jeraini padi segar fermentasi dan non fennentasi a
b
c
DT
KO
36,61
28,92
3,32
64,93
K1
43,06
31,26
3,78
71,70
K2
34,64
34,30
4,92
68,50
Kelompok
Keterangan :
'°` Superskrip yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan berbeda sangat nyata (P<0,01)
Jerami padi segar dengan semua perlakuan mempunyai nilai DT yang besar (Tabel 2) (64,93 - 71,70%), dapat disej ijarkan dengan nilai DT pada rumput Raja 66,13% (ISNAINIYATI, 1998) maupun leguminosa (60 - 75%) (WIDYOBROTO et al., 1995) . Hal ini dapat menjelaskan jerami padi segar selama 21 hari penleraman mengalami proses dekomposisi . Laju degradasi BO (Gambar 2) pada inkubasi 4 sampai 16 jam dicapai untuk KO, K1, dan K2 masing-masing berturut-turut sebesar 1,13a/o/jain, 1,04%/jam, 1,30%/jam . Pada waktu inkubasi selanjutnya kecepatan degradasi semakin menurun yaitu pada waktu inkubasi 24 sampai 48 jam sebesar 0,42%/jam, 0,44°/o/jam, 0,54%/jam untuk KO, K1, K2, sedangkan pada waktu inkubasi 72 jam laju degradasi sebesar 0,44%/jam, 0,43%/jam, 0,24%/jam. Laju kehilangan BO (dengan inkubasi 24 sampai 48 jam) dengan perlakuan K2 lebih besar dibandingkan dengan KO mauptin K1, terkait dengan fraksi yang potensial terdegradasi . Besarnya fraksi yang potensial terdegradasi dengan perlakuan K2. MEHREZ dan ORSKOV (1977) menyatakan bahwa nilai degradasi teoris bahwn organik ditentukan berdasarkan nilai fraksi a (mudah lanit), fraksi b (potensial degradasi), nilai c (laju degradasi fraksi b) dar laju aliran pakan keluar dari rumen . Nilai fraksi a,b dar nilai c serta DT (degradasi teoris) bahan organik jerami padi segar fermentasi dan non fermentasi (Tabel 3) tidak berbeda antar perlakuan KO, K1, maupun K2. Walaupun tidak berbeda tetapi pada dasarnya terjadi peningkatan persentasenya. Peningkatan fraksi b pada perlakuan K2 dan K1 berturut-turut sebesar 6,77 unit clan 4,64 unit dibanding kontrol (KO). Tabel 3.
Nilai a,b,c dan DT baltan organikjeratni padi segar fermentasi dan non-fermentasi
Kelompok
a
b
c
DT
KO
26,62'
38,33'
3,05'
64,17-
K1
24,68'
42,97'
3,22'
66,67-
K2
28,23'
44,10'
4,22'
71,71 bd
Keterangan :
r Supemkrip yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan beda sangat nyata (P<0,01) `° Superskrip yang berbeda pads kolom yang sama menunjukkan beda nyata (P<0,05)
Nilai DT lebih tinggi (P<0,01) antar perlakuan K2 dibandingkan dengan kontrol (KO) dan lebih tinggi (P<0,05) dibandingkan perlakuan K1 . Hal ini sesuai dengan pendapat WIDYOBROTO et al., (1995) yang menyatakan bahwa fraksi b yang tinggi akan didukung oleh fraksi yang lain sehingga memberikan nilai DT yang tinggi. Selanjutnya dikatakan bahwa fraksi BO yang potensial terdegradasi (b) akar cepat mengalami fermentasi sebagai sumber energi untuk mikrobia rumen .
357
Seminar NasionalPeternakan dan Veteriner 1999
Waktu Inkubasi (jam) .KO .K1 A K2 Gambar 2.
Kehilangan (%) bahan organik jerami padi segar fennentasi dan non fennentasi
Nilai DT dengan perlakuan K0, Kl, dan K2 berturut-turut sebesar 64,21%, 66,86%, clan 71,71% . Peningkatan nilai degradasi teoris dipengaruhi oleh jenis perlakuan yang diberikan (SOEJONO et al., 1988) dan perlakuan jerami padi fermentasi dengan probiotik memberikan nilai yang terbaik dibandingkan dengan perlakuan K1. Peningkatan fraksi a (mmdah larut) mungkin karena penambahan urea yang melanitkan struktur dinding sel, sehingga dinding sel menjadi lebih fleksibel untuk kerja enzim mikrobia dalam mendegradasinya (SOEJONO et al., 1988). Kenaikan degradasi teoris (DT) bahan organik dengan proses amoniasi (penambahan urea) karena amonia yang dihasilkan akan mampu merenggangkan ikatan selulosa clan herniselulosa yang terdapat pada dinding sel jerami padi sehingga mempennudah penetrasi enzim. Kemudian enzim selulase bekerja pada ikatan diantara jaringan yang terpecah, menyebabkan fraksi bahan organik mudah mengalami fermentasi sebagai sumber nutrien untuk mikrobia rumen . Selain itu diduga adanya aktivitas enzim selulase yang dihasilkan oleh mikrobia dalam probiotik yang mendegradasi jaringan sebelum pakan memasuki ninten . Hal ini dapat dibuktikan dengan adanya peningkatan nilai degradasi teoris bahan organik jerami padi segar fermentasi dengan penambahan probiotik dibandingkan dengan jerami padi segar tanpa penambahan probiotik. Peningkatan nilai degradasi bahan organik juga dipengaruhi oleh komposisi kirnia pakan (protein) . Pada perlakuan 358
SeminarNasional Peternakan dan Vetenner 1999
K2 kandungan nitrogen yang lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan lain sehingga degradasinyajuga lebih tinggi . Degradasi serat kasar Persentase kehilangan serat kasar seperti pada komponen lainnya, akan mengalami peningkatan sejalan dengan lama waktu inkubasi . Persen kehilangan serat kasar untuk perlakuan KO, K1, clan K2 pada inkubasi 24 jam sebesar 36,16%, 39,95%, dan 42,46% clan pada inkubasi 72 jam meningkat menjadi 60,83%, 61,46%, 64,81% (Gambar 3) . 70 60
Y tl)
C
c
R
rd
Y 0
50 40 30 20 10
Waktu Inkubasi Qam) *K0 mK1 AK2 Gambar 3. Kinetika degradasi serat kasarjerami padi segar fennentasi dan non fennentasi
Nilai fraksi a (mudah larut), b (potensial terdegradasi), c (Nju fraksi b), clan DT SK jerami padi segar fermentasi clan non fennentasi (Tabel 4) merupakan rata-rata dari enam pengamatan. Hasil analisis variansi fraksi SK jerami padi segar (Tabel 4) diantara perlakuan pakan menunjukkan adanya beda sangat nyata (P<0,01) pada fraksi a (mudah lanit) dengan perlakuan dengan nilai berturut tunit untuk perlakuan K1, K2, clan KO sebesar 11,60%, 14,70%, dan 6,23%, tetapi tidlk terjadi perbedaan yang nyata pada fraksi b, c, dan DT. Degradasi teoris serat kasar (DT SK) didapatkan sebesar 59,62%, 61,54%, dan 63,99 berturut-turut untuk perlakuan KO, K1, clan K2. DT SK pada perlakuan K2 paling tinggi berarti tingkat kelarutan serat kasar jerami padi yang difermentasi dengan probiotik (K2) paling cepat dibandingkan dengan perlakuan yang lain. Hal ini disebabkan karena mikrobia yang berasal dari 359
SeminarNasional Peternakan dan Veteriner 1999
probiotik akan mensekresikan enzim yang dapat membantu memecali ikatan lignoselulosa sebelum pakan tersebut didegradasi oleh mikrobia runien . Mikrobia lignolitik yang terdapat dalam probiotik (SUHARTO, 1995) membantu memecah ikatan lignoselulosa sehingga lignin dan selulosa akan terlepas dari ikatan tersebut . Mikrobia menggunakan N yang berasal dari urea untuk sintesis protein bagi pertumbuhannya . Kecernaan serat kasar semakin meningkat dengan adanya penambahan probiotik, terbukti adanya peningkatan DT sebesar 2,45 unit pada perlakuan K2 dibandingkan dengan perlakuan K1 . Tabel 4.
Nilai Fraksi a, b, c, don DT sexat kasar jerami padi segar fermentasi dan non fermentasi
Kelompok
a
b
c
DT
K0
6,23'
50,11 -
2,98'
59,624
K 1
14,70 b
50,72'
4,15'
61,54'
K2
14,7l b
54,60'
3,90'
63,99'
Keterangan : '" Superskrip yang berbeda pada kolom yang sarna menunjukkan perbedaan yang sangat nyata (P--'0,01)
KESIMPULAN Disimpulkan bahwa fermentasi jerami padi segar dengan menggunakan probiotik meningkatkan kandungan protein kasar . nanum tidak mempengaruhi komposisi kiinia yang lain . Jerami padi fermentasi juga mengalami peningkatan degradasi balian organik, naniun tidak meningkatkan kecernaan bahan kering dan serat kasar . Perlakuan fermentasi menggunakan urea dan NaCl juga meningkatkan kecernaan bahan kering jerami padi segar .
DAFTAR PUSTAKA Acus . A., R. UTOMO, ISMAYA, N.K . WARDHANI, dan A. MusoFIS. 1998 . Penggunaan probiotik untuk meningkatkaii nutrien jerami padi dan efekttya terhadap pertambalian bobot badan sapi PO. Dolam : Proc . Seminar dan Lokakarya Penerapan Teknologi Spesifik Lokasi Dalam Pengembangan Pertanian Dengan Orientasi Agribisnis . Yogyakarta .hal 5-6 . AoAc . 1975 . Official Method on Analyzes Association of Ojjicial Analitical Chentist. 12th ed . Ass, Bettjamitt Franklin, Washington D.C . BALiTNAK . 1996 . Probiotik : Pemantaatawya dalam pakan teniak, Dalam : Buletin 11'arta Penelitian dan Pengenibangan Pertanian. Departeinen Pertanian RI, Bogor, XVIII(6) : 3-4 . BPs . 1991 . Survey Pertaniau, Prohiksi Tanaruati Padi daft Palawija di Indonesia Tahun 1989 . Biro Pttsat Statistik, Jakarta. IBRAHIM, M.N . 1982 . Physical, Chemical, Physcco-chemical and Biological Treatment of Crop Residues In G.R. Pearce. The Utilization of Fibrous Residues . Ed Australian Govennent Publ . Service, Canbera . pp. 3541 . KOMAR, A., 1984 . Telatologi Pengolahan Jerand Sebagai Makanan Ternak . Cetakan Pertaina . Yayasan Dian Grahita Bandung, Indonesia .
SeminarNasional Peternakan dan Veteriner 1999
MARTIN, S .A . and D.J. NISBET . 1990. The effects of Aspergillus oryzae fermentation extract on fermentation of amino acids, bermuda grass and starch by mixed runinal microogganisms in vitro. J. Anim. Sci. 2142-2149. McDONALD, P., R. A. EDWARD, and J.F .D. GREENHALGH . 1988 . Animal Nutrition. 4th ed . English Language Book Society, Longman, London, New York. MEHREz, A. Z. and E. R. ORSKOV . 1977. The use of dacron bag technique to determine rate of degradation of protein in the rumen. J. Agric. Sci. Camb. 88 :645 . ORSKOV,E . R and 1. McDONALD. 1979 . The estimation of protein degradability in the rumen from incubation measurement weighted according to rate passage. J. Agric. Sci. 92 :499-503 . REKSOHADIPRODJo, S. 1984 . Bahan Makanan Ter?iak Linthah Pertanian dan Industri. Edisi pertama. BPFE, Yogyakarta . SOEJONO, M., R. UTOMo, dan WIDYANTOR0 . 1988. Peningkatan nilai nutrisi jerami padi dengan berbagai perlakuuan. Dalam : M. Soejono, A. Musofue, R. Utomo, N.K .Wardhani, J .P . Schiere. Limbah Pertanian Sebagai Pakan dan Manfaat Lainuya. Proc. Bioconvertion Project . 2"d Workshop on Crop Residues for Feed and Other Purpose, Yogyakarta . hal 21-35. VERITE, R. and J .L. PEYRAuD. 1988 . Nutrition Azotee. In: Alimentation des Bovins, Ovins et Caprins. INRA 75-93. WIDYOBROTO, B. P., S. PADMOWIJOTO, dan R. UTomo. 1995 . Pendugaan Kualitas Protein Pakan (Hijauan, Limbah Pertanian dan Konsentrat) Untuk Ternak Ruminansia . Direktorat Peinbinaan Penelitian dan Pengabdian Pada Masyarakat, Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan Dan Kebudayaan . Fakultas Peternakan Universitas Gadjah Mada Yogyakarta . ZADRASIL. F. and F. REININGER. 1988 . Treatment of lignocellulolitics with white rot fungi . Proc . of a COST Workshop . Held in Braun Schweing 21-23 October 1986, Elsevier Applied Science Publisher Ltd, London and new York . 1-122.
