Tatap muka ke : 13 POKOK BAHASAN IX IX. PENGGUNAAN ENERGI MEKANIK PADA TERNAK KERJA Tujuan Instruksional Umum : Memberikan pengetahuan tentang penggunaan energi mekanik yang dihasilkan dari proses metabolisme dan dinamika fisiologi untuk aktivitas kerja. Tujuan Instruksional Khusus : Mengetahui proses metabolisme dan dinamika fisiologi pada ternak kerja Mengetahui faktor internal dan eksternal yang berpengaruh terhadap prestasi kerja Aktivitas fisiologi saat kerja dan kelelahan pada ternak kerja Implementasi ternak kerja Uraian Materi : Permasalahan / peranan ternak kerja Sumber energi mekanik di Indonesia ada beberapa macam yaitu 1) alat mekanik (traktor dll) sebanyak 3% (2 x 104 kw), 2) tenaga manusia sebanyak 47% (140 x 104 kw) dan 3) tenaga ternak sebanyak 50% (150 x 104 kw). Dari ketiga sumber tersebut, yang potensial untuk dikembangkan untuk mendukung pengolahan lahan pertanian terutama tanaman pangan adalah tenaga ternak. Kemampuan tenaga kerja sapi sangat tergantung pada beberapa faktor, seperti bangsa, jenis kelamin, ukuran besar dan berat, latihan, pemberian pakan dan kesehatan. Sepasang sapi kerja yang baik mampu untuk membajak 0,25 ha dalam waktu 6,5 jam atau 3,2 km/jam dalam perjalanan. Seekor sapi dapat mengubah energi kimia dari pakan menjadi energi gerak / energi mekanik untuk ternak kerja. Ternak yang
124
bekerja ringan misalnya hanya berjalan tanpa beban, membutuhkan energi lebih sedikit dibandingkan dengan ternak yang bekerja berat. Proses metabolisme dan aktivitas fisiologis pada tubuh ternak dapat menghasilkan kontraksi dan relaksasi otot yang dapat menimbulkan gerakan mekanik. Sumber energi untuk kerja dapat berasal dari nutrisi pakan atau melalui perombakan jaringan lemak atau glikogen. Ketrampilan seekor ternak dalam bekerja dapat dibentuk melalui latihan yang teratur dan terprogram dan sebaiknya dilakukan dari usia muda. Produktivitas kerja seekor ternak dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain kondisi fisik ternak (umur, berat, kesehatan, postur tubuh), ketrampilan ternak, ketrampilan pengendali (peternak/pengemudi), kondisi fisik lingkungan (lahan, jalan, suhu, radiasi, dll) dan jumlah/kuantitas nutrisi yang dikonsumsi. Beberapa hal yang perlu diperhatikan untuk mendapatkan hasil kerja yang maksimal : Faktor internal (ternak) : Umur ternak : stamina terbaik pada umur sesudah dewasa tubuh, tetapi tidak umur tua. Pada sapi dan kerbau pada kisaran umur 4 – 7 tahun. Latihan kerja dimulai pada umur 2 – 3 tahun. Postur tubuh dan berat badan : ternak yang besar dan lebih berat karena akumulasi lemak, tidak menjamin memiliki stamina dan tenaga kerja yang lebih baik, bahkan tubuhnya merupakan beban bagi ternak. Postur tubuh yang tinggi, besar dan kaki panjang memberikan prestasi kerja yang cepat. Jenis kelamin : umumnya ternak jantan mempunyai prestasi kerja yang lebih baik dibandingkan dengan ternak betina. Bangsa : sapi PO, sapi Madura, sapi Bali dan sapi Brahman adalah bangsa sapi tipe kerja. Sedangkan sapi dari bos taurus belum diteliti kemampuannya sebagai ternak kerja. Ketrampilan ternak : ketrampilan kerja ternak hanya dapat dibentuk melalui program latihan dan dimulai pada umur muda.
125
Konformasi otot : gerakan mekanik terjadi apabila otot pada kaki berkontraksi, sehingga kekuatan tarik / stamina ternak juga ditentukan oleh perototannya. Makin sempurna perototan (konformasi otot), kekuatan tarik juga makin besar. Spesies : ternak kerbau lebih cocok bekerja di lahan persawahan berlumpur dalam karena kaki pendek dan berteracak
besar sehingga tidak mudah
tergelincir. Sedangkan sapi lebih cocok pada lahan kering (tidak berlumpur dalam) karena kakinya panjang dan teracak relatif kecil). Kerbau tidak tahan panas ketika bekerja, karena kulit berwarna gelap dengan kelenjar keringat sedikit, sedangkan sapi lebih tahan panas. Kesehatan : ternak yang terdeteksi sakit sebaiknya tidak dikerjakan, terutama penyakit yang terkait dengan proses metabolisme dan infeksi. Demikian juga untuk ternak yang bunting awal maupun akhir. Faktor eksternal (lingkungan) : Pakan o Kebutuhan energi dipengaruhi oleh berat
badan, beban
yang
diangkut/ditarik, kondisi/kemiringan jalan, kecepatan gerak ternak dan kebutuhan pokok hidup. Kondisi lingkungan fisiologis o Suhu, kelembaban, sirkulasi udara, cuaca dan radiasi matahari o Khusus pada kerbau, faktor suhu dan radiasi matahari sangat berpengaruh terhadap thermo regulasi kerbau, sehingga implikasinya dapat menurunkan kemampuan kerja (kulit kerbau berwarna gelap dan mempunyai kelenjar keringat yang relatif sedikit) Kondisi lahan/jalan o Pada kondisi jalan mendaki/menanjak, ternak harus menarik dan mengangkat tubuhnya sendiri sebagai beban.
126
o Pada jalan menurun, ternak harus mengeluarka energi ekstra agar tubuhnya dapat dipertahankan posisinya agar tidak tergelincir. o Pada jalan mendaki dan menurun, energi yang dikeluarkan banyak digunakan untuk kontraksi isometrik. o Pada jalan mendatar, energi lebih banyak digunakan untuk kontraksi isotonik (untuk gerakan mekanik berjalan). Peralatan kerja o Prestasi kerja juga dipengaruhi oleh desain, bentuk dan berat peralatan kerja. Ketrampilan operator o Operator yang kurang terampil, kurang pengalaman dan tidak terbiasa dalam mengendalikan ternak dapat menurunkan prestasi kerja ternak, karena semua perintah dari operator tersebut tidak dijalankan dengan baik oleh ternak kerja. Pasangan kerja o Dalam memilih pasangan kerja sebaiknya seimbang baik kekuatan tarik maupun ukuran postur tubuh. Indikator produktivitas ternak kerja diukur dari prestasi kerja ternak, yang parameternya ditentukan oleh : Kecepatan kerja Kedalaman bajak/garu Luas lahan yang dikerjakan Lamanya waktu bekerja yang dapat dicapai Dinamika Fisiologi dan Metabolisme pada Ternak Kerja Gerakan mekanik pada ternak yang sedang melakukan aktivitas kerja merupakan resultante dan interaksi dari semua aktivitas komponen biologis tubuh
127
ternak, terutama pada aktivitas metabolisme dan sistem cardio vascularis. Sebelum bekerja, sistem saraf bekerja lebih dahulu untuk menyampaikan perintah otak ke sistem perototan (muskuler) untuk melakukan gerakan kontraksi – relaksasi terutama pada daerah kaki. Ada 2 macam kontraksi otot : 1. Kontraksi isotonik, yang disertai dengan gerakan mekanik sehingga ternak dapat berjalan. 2. Kontraksi isometrik, tidak disertai gerakan mekanik. Kontraksi dimaksudkan agar posisi tubuh tetap tegak (ternak tidak tergelincir) atau dalam posisi menahan beban (tubuhnya sendiri atau beban yang diangkut). Kedua gerakan ini membutuhkan suplai energi baik dari nutrisi maupun hasil metabolisme. Pada ternak yang melakukan gerakan mekanik ringan (berjalan tanpa beban), dibutuhkan suplai nergi relatif sedikit, sehingga aktivitas sirkulasi darah tidak perlu direspon dengan peningkatan frekuensi denyat jantung dan respirasi. Pada ternak yang bekerja berat (membajak sawah), perlu suplai energi besar, sehingga harus direspon dengan peningkatan pulsus dan respirasi. Sumber energi utama untuk aktivitas gerakan otot : Karbohidrat (glukosa) Sumber energi lain :
Protein dan lemak (dapat digunakan sebagai sumber energi karena zat intermediernya dapat dikonversi menjadi glukosa melalui proses glukoneogenesis)
Glikogen yang disimpan dalam hati dan otot juga dapat diubah menjadi glukosa sebagai sumber energi melalui glikogenolisis.
Adenosin Tri Phosphate (ATP) merupakan energi yang dihasilkan dari berbagai proses metabolisme, yang digunakan untuk kontraksi otot.
128
Ternak yang bekerja ringan : sumber energi dipenuhi melalui metabolisme aerobik substrat, dengan menggunakan oksigen dari sirkulasi darah dan ATP dipenuhi dari fosforilasi aerobik. Metabolisme ini berjalan lambat, sehingga ketika ternak bekerja berat dan membutuhkan energi banyak, suplai energi tidak dapat memenuhi kebutuhan. Kekurangan energi ini dapat dipenuhi dari : Glikolisis anaerobk Pembentukan ATP dari creatin phosphat, adenosin di phosphat (ADP) dan Konversi piruvat menjadi laktat (melalui siklus asam sitrat) Respon fisiologis pada ternak yang melakukan gerakan mekanik adalah adanya peningkatan temperatur rektal, pulsus, respirasi dan penurunan kemampuan kerja apabila dikerjakan dalam waktu yang lama. Aktivitas gerakan kontraksi otot yang tidak dimbangi dengan suplai energi yang cukup akan menimbulkan kelelahan. Kelelahan : Selama otot berkontraksi, akan terbentuk asam laktat. Semakin lama kontraksi berlangsung, jaringan otot akan semakin kekurangan sumber energi (ATP) dan proses kelelahan terjadi. Kelelahan terjadi karena suplai glikogen otot menurun sampai nol dan jaringan otot tidak mampu lagi memproduksi energi metabolik dari proses glikolisis anaerobik. Indikator kelelahan secara fisiologis :
Peningkatan pulsus, respirasi dan temperatur rektal
Terlihatnya buih pada mulut dan bibir atas
Tidak adanya koordinasi gerakan kaki
Lidah sering menjulur keluar
Gerakan kelopak mata yang menonjol
129
Ternak berjalan sangat pelan dan akhirnya berhenti
Pada saat istirahat, asam laktat yang terakumulasi diubah menjadi piruvat, yang kemudian masuk ke siklus asam sitrat. Asam laktat yang tersisa diubah menjadi glukosa dan kemudian disimpan sebagai glikogen dalam hati. Metode Pelatihan pada Ternak Kerja Salah satu faktor penting yang menentukan prestasi kerja adalah ketrampilan ternak. Ketrampilan ternak dapat dibentuk melalui proses latihan yang dilakukan secara bertahap dan terarah. Ketrampilan ternak kerja didasarkan pada latihan yang dilaksanakan secara teratur dan terkendali, sehingga merupakan suatu kebiasan. Pada ternak yang dilatih secara teratur, sistem perototan dan sistem peredaran darahnya tetap baik dan sehat dan kemungkinan terjadinya timbunan lemak dapat dikurangi. Tujuan dilakukannya pelatihan adalah untuk : 1) merubah tingkah laku ternak sehingga dapat melakukan kegiatan kerja / dapat dikendalikan, 2) melatih kekuatan / tenaga ternak sehingga sesuai dengan kebutuhan ternak kerja, 3) agar ternak yang dilatih dapat bekerja sama dengan ternak lain (terutama ternak yang bepasangan). Prinsip – prinsip pelatihan adalah : 1. Trainer / peternak melakukan pendekatan dengan sabar, perlahan dan konsisten (ternak harus dijinakkan terlebih dahulu). 2. Trainer sebaiknya tetap. Program latihan dilakukan secara teratur, berulangulang dan menjadi suatu kebiasaan. Hal ini dimaksudkan agar perubahan tingkah laku ternak yang sesuai dengan program latihan. 3. Setiap tahap dalam latihan, target harus dicapai. Ternak yang telah dapat menyelesaikan program latihan dengan baik dan sesuai target sebaiknya diberi “penghargaan” (diberi pakan yang agak lain / istirahat / dielus dll). 4. Apabila ternak melakukan tindakan yang salah / tidak sesuai dengan latihan, sebaiknya segera dikoreksi dengan cara dipecut atau tidak diberi makan dll.
130
5. Sebelum melangkah pada program latihan berikutnya, tahap latihan harus dicapai (latihan harus bertahap). 6. Perintah pada ternak sebaiknya sederhana, singkat, jumlah kata-katanya sedikit, mudah dibedakan dengan kata-kata lain. Selama program latihan, ternak lebih mematuhi aktivitas yang dilakukan secara berulang-ulang, sehingga merupakan kebiasaan termasuk dalam mamatuhi perintah operator untuk melakukan aktivitas kerja. Program latihan pada ternak kerja, sebaiknya dilakukan secara bertahap, yaitu : 1. Ternak dibiasakan berkomunikasi dengan peternak (operator), agar jinak dan bersahabat dengan peternak. Perlakuan pada ternak sebaiknya tidak kasar, tetapi cenderung lemah lembut. 2. Ternak dibiasakan menerima perintah sesuai dengan program latihan. Bahasa perintah sebaiknya sederhana, singkat, jelas dan spesifik. Perintah tersebut dilakukan secara berulang-ulang sehingga menjadi suatu kebiasaan. 3. Latihan untuk menarik beban (misalnya bajak, garu, gerobak, andong dll) sebaiknya tidak langsung menggunakan alat-alat tersebut, tetapi dilakukan secara bertahap dari beban yang paling ringan sampai beban berat maksimal yang dapat ditarik. 4. Latihan menarik beban yang dilakukan secara teratur dan bertahap akan membuat sistem perototan dapat tumbuh dengan baik dan ternak memiliki stamina yang diperlukan sebagai ternak kerja. 5. Apabila ternak sudah dapat dikendalikan dan stamina sudah cukup baik, ternak dapat langsung dilatih kerja dengan berpasangan atau didampingi ternak yang sudah trampil. Hal-hal yang harus diperhatikan oleh peternak / operator selama program latihan dilaksanakan : 1. Ternak diberi pakan sesuai dengan kebutuhan terutama kandungan energinya.
131
2. Ternak jangan diberi beban yang beratnya melebihi batas kemampuan maksimal. 3. Ternak juga perlu waktu istirahat untuk mengembalikan staminanya. 4. Waktu latihan dalam satu hari dibatasi, maksimal 4 jam. 5. Khusus pada ternak kerbau, sebaiknya tidak dikerjakan pada kondisi cuaca panas. Kerbau lebih sesuai dikerjakan pada lahan yang berlumpur. Tahap latihan No.
Tahap
Tempat
Waktu (jam) per hari
Lama (hari)
Kandang
3 – 4 (pagi hari)
3
Kandang dan lapangan
3 – 4 (pagi hari)
7
1.
Penjinakan
2.
Penggunaan pakaian kerja dan berjalan
3.
Menarik beban
Lapangan terbuka
3 – 4 (pagi hari)
7 – 14
4.
Menarik peralatan kerja
Lapangan terbuka
3 – 4 (pagi hari)
21 - 28
Implementasi penggunaan tenaga kerja ternak Observasi :
Luas lahan pertanian (Ha)
Kondisi lahan (ringan, sedang / berat)
Tipe kerja
Jumlah / kondisi ternak kerja yang tersedia, termasuk umur, berat, bangsa, ukuran dan lain-lain
Jumlah hari kerja / musim
Kemampuan ternak mengolah lahan per hari (Ha / hari)
Suplai pakan yang ada baik jumlah maupun kualitas HMT dan konsentrat yang diberikan pada ternak.
132
Strategi : 1. Bila kualitas pakan rendah : a. Kerja ringan / sedang b. Jumlah ternak banyak c. Waktu kerja sesuai kemampuan 2. Bila kualitas pakan baik a. Kerja berat → mampu b. Jumlah ternak → sedikit / dapat dikurangi c. Waktu kerja per ekor → lebih lama Latihan soal : 1. Mengapa ternak yang sudah dewasa atau tua sulit untuk dilatih kerja? 2. Mengapa ternak yang dipergunakan untuk kerja, laju pertumbuhannya menurun? 3. Ternak yang berpostur lebih tinggi dan besar, tidak selalu memberikan hasil kerja yang lebih baik. Mengapa? 4. Asumsi kebutuhan sapi untuk mengolah lahan pertanian : a. Luas sawah garapan = 130 Ha b. Sepasang sapi jantan mempunyai kemampuan membajak rata-rata per jam = 400 m2. Untuk menggaru ½ dari membajak. Penggunaan sapi per hari = 4 jam. Musim pengolahan lahan ditargetkan = 25 hari. Berapa ekor sapi dibutuhkan untuk mengolah lahan tersebut?
133
RANGKUMAN SINGKAT : Proses metabolisme dan dinamika fisiologi pada ternak kerja, dan didukung oleh suplai nutrisi (energi) dapat menghasilkan gerakan kontraksi dan relaksasi otot, yang implikasinya dapat menghasilkan gerakan mekanik. Dengan latihan yang terarah, gerakan mekanik dapat dimanfaatkan untuk kerja yang produktif, terutama untuk pengolahan lahan pertanian. Prestasi kerja yang optimal dapat dilakukan dengan manipulasi semua faktor internal dan eksternal yang berpengaruh terhadap aktivitas kerja.
