Download - Makalah Mikrobiologi Industri
MAKALAH MIKROBIOLOGI INDUSTRI
“PERANAN MIKROORGANISME PADA FERMENTASI
PEMBUATAN PUPUK KANDANG DARI URINE SAPI “
Disusun Oleh :
Abi Rafdi Wilhan (0621 12 072)
Agung Budiman (0621 12 031)
Nur Kamari Fitri (0621 12 042)
Sekar Agung Kusuma W (0621 12 077)
Program Studi Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Pakuan Bogor
2012-2013
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur kita panjatkan kehadirat Allah yang maha kuasa,
sehingga dalam penyusunan makalah yang pada mata kuliah mikrobiologi industri
dengan judul “Peranan Mikroorganisme Pada Fermentasi Pembuatan Pupuk
Kandang dari urine Sapi “ ini dapat selesai tepat pada waktunya.
Dalam penyusunan makalah ini kami ingin menyampaikan terimakasih
kepada bapak/ibu dosen yang telah membimbing kami dari awal perkuliahan
sampai sekarang dan kepada teman-teman yang telah memberikan kepada kami
motivasi untuk menyelesaikan makalah ini kami ucapkan terimakasih.
Makalah yang kami susun ini tidak terlepas dari kesalahan dan kekeliruan,
oleh karena itu, bagi pembaca, yang kami harapkan adalah kritik dan saran yang
dapat membangun motivasi kami sehingga kedepannya kami dapat menyusun
makalah dengan lebih baik lagi dan berharap selalu menuju sebuah kesempurnaan.
Bogor, Oktober 2013
Penyusun
i
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR.......................................................................... i
DAFTAR ISI ........................................................................................ ii
BAB I PENDHULUAN ....................................................................... 1
BAB II PEMBAHASAN ..................................................................... 3
BAB III PENUTUP ............................................................................. 11
DAFTAR PUSTAKA........................................................................... 12
ii
BAB I
PENDAHULUAN
Indonesia merupakan daerah yang dilalui oleh garis katulistiwa sehingga
daerah ini beriklim tropis dan tanah nya dapat ditanami berbagai macam tanaman.
Salah satu penghasilan yang mencolok adalah dari segi tanaman bahan pangan
seperti jagung, padi adapun tanaman lain nya adalah sawit, karet,dan lain-lain.
Kebutuhan akan bahan pangan terus juga meningkat seiring dengan pertambahan
penduduk. Dengan kemajuan teknologi beberapa produksi pertanian masih dapat
ditingkatkan melalui upaya intensifikasi pertanian. Upaya intensifikasi ini juga
akhir-akhir mengalami hambatan seperti semakin kecilnya subsidi pemerintah
terhadap sarana produksi pertanian ( pupuk, pestisida dll). Pemberian pupuk kimia
yang tidak sesuai atau berlebihan akan memicu terjadinya perubahan-perubahan
kondisi tanah, baik sifat fisik tanah ( tekstur tanah ) maupun sifat kimia tanah
( keasaman, kandungan unsur hara tanah ) dan lain-lain. Perubahan kondisi tanah
baik fisik maupu kimiawi inilah yang akan mengganggu pertumbuhan tanaman
sehingga mempengaruhi produksinya.
Sangat disayangkan, faktor ekonomi menjadi hambatan untuk mencapai
upaya intensifikasi karena harga pupuk dan sarana produksi lain yang semakin
tinggi. Masalah ini menyebabkan petani tidak banyak menerapkan budidaya yang
baik untuk meningkatkan produksinya. Masalah lain dari pupuk buatan yang
digunakan selama ini adalah menyebabkan rusaknya struktur tanah akibat
pemakaian pupuk buatan yang terus menerus sehingga perkembangan akar
tanaman menjadi tidak sempurna. Hal ini juga akan memberi dampak terhadap
produksi tanaman yang diusahakan pada tanah yang biasa diberikan pupuk buatan.
Begitu juga dari efek sarana produksi terhadap lingkungan telah banyak dirasakan
oleh masyarakat petani, penggunaan pupuk buatan yang terus menerus
menyebabkan ketergantungan dan lahan mereka menjadi lebih sukar untuk diolah.
Sistem budidaya secara organik kini telah menampakan hasil yang cukup
signifikan pada tingkat peneliti tetapi ditingkat petani masih terbatas yang
menerapkannya. Begitu juga penerapan budidaya secara hidroponik. Hidroponik
1
adalah teknik budidaya tanaman tampa menggunakan media tanah sebagai media
tumbuhnya. Sistem hidroponikpun mempunyai kelemahan dalam pembiayaan
awal dan operasinya. Sehingga hidroponikpun kurang berkembang di masyarakat
tani. Menurut hasil laporan Trubus (2002) sistem hidroponik sangat mahal,
terutama untuk pemberian nutrisi tanamanannya (70 % biaya produksi digunakan
untuk hal ini.) . Dilain pihak produksi yang rendah disebabkan beberapa hal, yaitu
banyak petani yang belum menerapkan cara budidaya yang baik, seperti
penggunaan pupuk yang kurang berimbang, perawatan yang kurang intensif dan
salah perhitungan waktu tanam.
Tetapi sekarang dengan telah berkembangnya teknologi fermentasi
masalah nutrisi pada sistem budidaya hidroponik telah memberikan harapan baru.
Apalagi bahan baku yang digunakan untuk membuat nutrisi juga merupakan
limbah dari peternakan, yang selama ini juga sebagai bahan buangan. Misal saja
Urine sapi yang sering menimbulkan masalah lingkungan karena menimbulkan
bau yang tidak sedap. Namun setelah dilakukan sentuhan teknologi berupa
peprosesan secara fermentasi urine sapi dapat dimanfaatkan sebagai pupuk
organik. Pupuk ini sangat baik dalam pengembalian kesuburan tanah. Hasil
fermentasi urine sapi dikenal dengan nama FERINSA (Fermentasi Urine Sapi).
Dengan panggunaan Ferinsa, penggunaan pupuk kimia dapat ditekan hingga 50 %
untuk tahap pertama, dan tahap selanjutnya penggunaan pupuk kimia bisa
dikurangi lebih besar lagi.
2
BAB II
PEMBAHASAN
Fermentasi merupakan aktivitas mikroorganisme baik aerob maupun
anaerob yang mampu mengubah atau mentranspormasikan senyawa kimia ke
subtrat organik (Rahman,1989). Selanjutnya Winarno (1990) mengemukan bahwa
fermentasi dapat terjadi karena ada aktivitas mikroorganisme penyebab fermentasi
pada subtrat organik yang sesuai, proses ini dapat menyebabkan perubahan sifat
bahan tersebut.
Joo. Y.H (1990). Melaporkan bahwa teknologi fermentasi anaerob untuk
skala petani telah banyak dikembangkan, dimana hasilnya pupuk kandang
dikonversikan tidak hanya dalam bentuk pupuk organik cair yang bagus tetapi
juga dalam bentuk biogas yang berenergi tinggi.
Prinsip dari fermentasi anaerob ini adalah bahan limbah organik dihancurkan oleh
mikroba dalam kisaran temperatur dan kondisi tertentu yaitu fermentasi anaerob.
Studi tentang jenis bakteri yang respon untuk fermentasi anaerob telah
dimulai sejak tahun 1892 sampai sekarang. Ada dua tipe bakteri yang terlibat
yaitu bakteri fakultatif yang mengkonversi sellulola menjadi glukosa selama
proses dekomposisi awal dan bakteri obligate yang respon dalam proses
dekomposisi akhir dari bahan organik yang menghasilkan bahan yang sangat
berguna dan alternatif energi pedesaaan.( Joo, 1990).
3
Kelebihan yang didapat dari pupuk cair alami
Pupuk cair alami yang dibuat ini mempunyai keunggulan tersendiri yaitu
harganya murah,pembuatannya mudah, bahan mudah didapat, dan tidak
membutuhkan waktu yang lama. Pupuk cair ini mengandung protein yang
menyuburkan tanaman dan tanah seperti padi, palawija, sayur-sayuran, buah-
buahan, bunga dan lain-lain. Produk ini berfungsi sebagai pengusir hama
tikus,wereng, walang sangit, dan penggerek serta sebagai sumber pupuk organik.
Proses pembuatan pupuk cair urine sapi
1. Urine sapi (Bison benasus L) di tampung dan dimasukkna ke dalam drum
plastik
2.Lengkuas, kunyit, temu ireng, jahe, kencur, brotowali, ditumbuk sampai halus
kemudian dimasukkan ke dalam drum plastik, maksud penambahan bahan-bahan
ini untuk menghilangkan bau urine ternak dan memberikan rasa yang tidak
disukai hama.
3. Setelah itu tetes tebu dimasukkan kedalam drum plastik, lalu dimasukkan
starter Sacharomyces cereviceae. Tetes tebu dan starter Sacharomyces cereviceae
ini berguna untuk fermentasi dan nantinya setelah jadi pupuk cair bisa menambah
jumlah mikroba menguntungkan yang ada didalam tanah.
4
4. Fermentasi urine didiamkan selama 14 hari dan diaduk setiap setiap hari.
5.Drum plastik ditutup dengan kain serbet atau kertas.
6. Setelah 14 hari pupuk cair sudah jadi kemudian disaring dan dikemas.
Manfaat mikroba dalam proses fermentasi urine sapi
5
Salah satu teknologi fermentasi yang mudah dilakukan adalah fermentasi
anaerob, dimana limbah kotoran sapi (padat atau cair) dikonveksikan tidak hanya
dalam bentuk pupuk organik cair yang bagus namun juga dalam bentuk biogas
yang berenergi tinggi. (Joo. Y.H, 1990)
Prinsip dari fermentasi anaerob ini adalah penghancuran bahan kimia
organik oleh mikroba dalam kisaran temperatur dan kondisi anaerob. Penelitian
tentang jenis bakteri untuk fermeentasi anaerob telah dimulai sejak 1892 sampai
sekarang. Ada dua macam bakteri yang terlibat yaitu bakteri fakultatif yang
mengkonfersi selulosa menjadi glukosa selama proses dekomposisi awal dan
bakteri obligate yang respon dalam proses dekomposisi akhirdari bahan organik
yang menghasilkan bahan yang sangat berguna dan alternatif di pedesaan. (Joo,
1990)
Pada proses fermentasi pembuatan pupuk cair dari urine sapi secara
anaerob tersebut melibatkan bakteri anaerob yaitu bacteri yang tidak dapat
menggunakan O2 bebas untuk respirasinya. Energi diperoleh dari proses
perombakan senyawa organic yang tanpa menggunakan oksigen. Bakteri anaerob
dibedakan menjadi anaerob obligat dan anaerob fakultatif. Bakteri fakultatif
adalah Organisme anaerobik fakultatif biasanya bakteri yang
menghasilkan ATP secara respirasi aerobik jika terdapat oksigen tetapi juga
mampu melakukan fermentasi. Contohnya Escherichia coli dan Lactobacillus.
Bakteri anaerob obligat, hanya dapat hidup jika tidak ada oksigen. Oksigen
merupakan racun bagi bacteri anaerob obligat. Contohnya adalah Microccocus
denitrificans, Clostridium botulinum, dan Clostridium tetani.. Bakteri fakultatif
bakteri obligat.
Mekanisme perubahan dan peranan mikroorganisme
Pada proses pembuatan pupuk kandang cair yang berbahan dasar urine
sapi ini dilakukan dengan cara Fermentasi yang melibatkan peranan mikroba di
dalamnya. Untuk penanaman bibit mikroba pada fermentasi ini diberi campuran
berupa tetes tebu yang berfungsi mengandung bakteri Sacharomyces
cereviceae yang bertugas menghancurkan material organic yang terkandung di
dalam urine sapi tersebut. Selain itu mikroorganisme juga bertindak sebagai agen
6
pengendali secara biologis dengan cara menghambat efek fitopatogenik
mikroorganisme tanah dan memfasilitasi dekomposisi senyawa beracun dalam
tanah. Teknologi fermentasi ini dapat digunakan untuk meningkatkan
keanekaragaman biologi tanah, meningkatkan kualitas air, mengurangi
kontaminasi tanah dan merangsang penyehatan dan pertumbuhan tanaman yang
semua itu berarti meningkatkan hasil.
Pada fermentasi urin sapi mengandung beberapa jenis mikroorganisme, yaitu:
A. Bakteri Fotosintetik
Bakteri fotosintetik adalah mikroorganisme yang mandiri. Bakteri ini
membentuk senyawa-senyawa yang bermanfaat dari sekresi akar tumbuh-
tumbuhan, bahan organik dan/atau gas-gas berbahaya seperti hidrogen sulfida,
dengan dibantu sinar matahari dan panas sebagai sumber energi. Zat-zat
bermanfaat tersebut meliputi asam amino, asam nukleat, zat-zat bioaktif, dan gula,
yang semuanya dapat mempercepat pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
Hasil-hasil metabolisme yang dihasilkan oleh bakteri ini dapat diserap langsung
oleh tanaman dan juga berfungsi sebagai substrat bagi mikroorganisme lain
sehingga jumlahnya terus dapat bertambah.
B. Bakteri Asam Laktat
Bakteri asam laktat menghasilkan asam laktat dari gula, dan karbohidrat
lain yang dihasilkan oleh bakteri fotosintetik dan ragi. Bakteri asam laktat dapat
menghancurkan bahan-bahan organik seperti lignin dan selulosa, serta
memfermentasikannya tanpa menimbulkan senyawa-senyawa beracun yang
ditimbulkan dari pembusukan bahan organik.
C. Ragi
Ragi dapat menghasilkan senyawa-senyawa yang bermanfaat bagi
pertumbuhan tanaman dari asam amino dan gula di dalam tanah yang dikeluarkan
oleh bakteri fotosintetik atau bahan organik melalui proses fermentasi. Ragi juga
menghasilkan senyawa bioaktif seperti hormon dan enzim.
7
D. Actinomycetes
Actinomycetes merupakan suatu kelompok mikroorganisme yang
strukturnya merupakan bentuk antara dari bakteri dan jamur. Kelompok ini
menghasilkan zat-zat anti mikroba dari asam amino yang dikeluarkan oleh bakteri
fotosintetik dan bahan organik. Zat-zat yang dihasilkan oleh mikroorganisme ini
dapat menekan pertumbuhan jamur dan bakteri yang merugikan tanaman, tetapi
dapat hidup berdampingan dengan bakteri fotosintetik. Dengan demikian kedua
spesies ini sama-sama dapat meningkatkan kualitas lingkungan tanah dengan
meningkatkan aktivitas anti mikroba tanah.
E. Jamur Fermentasi
Jamur fermentasi seperti Aspergillus dan Penicillium menguraikan bahan
organik secara cepat untuk menghasilkan alkohol, ester, dan zat-zat anti mikroba.
Pertumbuhan jamur ini berfungsi dalam menghilangkan bau dan mencegah
serbuan serangga serta ulat-ulat yang merugikan dengan cara menghilangkan
penyediaan makanannya.
Setiap jenis mikroorganisme mempunyai fungsi masing-masing dalam proses
fermentasi bahan organik.
Kajian islam terhadap peranan mikroba dalam pembuatan pupuk urin sapi
(fermentasi)
Surat ar raid ayat 13:
و�م�م�ا � �يا اب ر� � �دا ب ز� �ل� ي الس� �م�ل� ت ف�اح� �ق�د�ر�ه�ا ب �ة� و�د�ي� أ ال�ت� ف�س� م�اء م�اء الس� م�ن� ل� ز�
�ح�ق� ال %ه� الل �ض�ر�ب� ي �ك� �ذ�ل ك �ه� �ل م.ث �د� ب ز� �اع/ م�ت و�� أ �ة/ �ي ل ح� �غ�اء �ت اب �ار� الن ف�ي ن
� �ه�أ �ي ع�ل �وق�د�ون� ي
�ض�ر�ب� ي �ك� �ذ�ل ك ر�ض�� األ ف�ي �م�ك�ث� ف�ي �اس� الن �نف�ع� ي م�ا م�ا
� و�أ ج�ف�اء �ذ�ه�ب� ف�ي �د� ب الز� م�ا� ف�أ �اط�ل� �ب و�ال
�ال� �م�ث األ %ه� الل
Artinya:
Allah telah menurunkan air (hujan) dari langit, maka mengalirlah air di
lembah-lembah menurut ukurannya, maka arus itu membawa buih yang
8
mengambang. Dan dari apa (logam) yang mereka lebur dalam api untuk membuat
perhiasan atau alat-alat, ada (pula) buihnya seperti buih arus itu. Demikianlah
Allah membuat perumpamaan (bagi) yang benar dan yang bathil. Adapun buih
itu, akan hilang sebagai sesuatu yang tak ada harganya; adapun yang memberi
manfaat kepada manusia, maka ia tetap di bumi. Demikianlah Allah membuat
perumpamaan-perumpamaan .
Dari ayat diatas dapat kita ketahui bahwa Allah SWT telah menciptakan
berbagai makhluk hidup yang beraneka ragam dari benda yang bisa dilihat oleh
mata secara langsung ataupun benda-benda keci seperti halnya mikroorganisme.
Salah satu contoh mikroorganisme yaitu kelompok mikroorganisme yang
dimanfaatkan untuk merubah sesuatu yang tidak bermanfaat menjadi bermanfaat.
Hal ini menunjukkan kekuasaan Allah yang begitu besar untuk menciptakan
segala sesuatu yang dikehendaki. Semua yang telah diciptakan-Nya tiada yang
sia-sia karena semua ada manfaatnya tergantung manusia bagaimana
mengolahnya. Namun, sejauh ini manusia telah menerapkan ilmu pengetahuan
untuk memanfaatkan apa yang telah Allah berikan untuk memenuhi kebutuhan
hidup. Zaman sekarang telah banyak inofasi baru yang dapat menguntungkan
manusia. Hal ini menunjukkan bahwa semua makhluk yang diciptakan –Nya tiada
yang sia-sia, sebagaimana contoh pengolahan limbah urin sapi menjadi pupuk
kandang yang bermanfaat.
Ash shura ayat 29
اء� �ش� ي �ذ�ا إ ج�م�ع�ه�م� ع�ل�ى و�ه�و� �ة/ د�اب م�ن ف�يه�م�ا �ث� ب و�م�ا ر�ض�� و�األ� م�او�ات� الس� ل�ق� خ� �ه� �ات آي و�م�ن�
ق�د�ير�
Artinya:
Di antara (ayat-ayat) tanda-tanda-Nya ialah menciptakan langit dan bumi dan
makhluk-makhluk yang melata Yang Dia sebarkan pada keduanya. Dan Dia Maha
Kuasa mengumpulkan semuanya apabila dikehendaki-Nya.
Dalam ayat diatas kita dapat mengetahui bahwa Allah SWT telah
menciptakan sesuatu yang ia inginkan dan apapun yang ia kehendaki atas
makhluk-makhluk yang ia ciptakan ia dapat menjadikannya bermakna dari
9
masing-masing penciptaannya. Begitu juga dalam proses fermentasi ini terjadilah
makhluk mikroorganisme yang tidak kasat mata mampu mengubah hal yang tidak
bermanfaat menjadi bermanfaat.
10
BAB III
PENUTUP
Kesimpulan
Pada proses fermentasi pembuatan pupuk cair dari urine sapi secara
anaerob tersebut melibatkan bakteri anaerob yaitu bacteri yang tidak dapat
menggunakan O2 bebas untuk respirasinya. Energi diperoleh dari proses
perombakan senyawa organik yang tanpa menggunakan oksigen. Bakteri anaerob
dibedakan menjadi anaerob obligat dan anaerob fakultatif. Bakteri fakultatif
adalah Organisme anaerobik fakultatif biasanya bakteri, yang
menghasilkan ATP secara respirasi aerobik jika terdapat oksigen tetapi juga
mampu melakukan fermentasi.
Contohnya Escherichia coli dan Lactobacillus. Bakteri anaerob obligat, hanya
dapat hidup jika tidak ada oksigen. Oksigen merupakan racun bagi bakteri
anaerob obligat. Contohnya adalah Microccocus denitrificans, Clostridium
botulinum, danClostridium tetani..
Dengan adanya penambahan tetes tebu yang mengandung banyak gula
dan karbohidrat bagi mikroba tentunya dapat meningkatkan pertumbuhan bakteri
lebih cepat dibandingkan dengan biasanya. Jika pertumbuhan bakteri lebih cepat
maka dapat dipastikan proses fermentasi urin juga akan berlangsung lebih cepat.
11
DAFTAR PUSTAKA
Affandi. 2008. Pemanfaatan urine Sapi yang Difermentasi sebagai Nutrisi
Tanaman. (online), (http://affandi21.xanga.com/644038359/pemanfaatan-
urine-sapi-yang-difermentasi-sebagai-nutrisi-tanaman/, 20 Januari 2010)
diakses pada 26 Oktober 2013 pukul 10.15
http://duniasapi.com/id/limbah/1674-pupuk-urine-sapi.html diakses pada Sabtu,
26 Oktober 2013 pukul 10.20
http://affandi21.xanga.com/644038359/pemanfaatan-urine-sapi-yang
difermentasi-sebagai-nutrisi-tanaman/ diakses pada Sabtu, 26 Oktober
2013 pukul 10.23
http://bioq-suka.blogspot.com/2009/07/fermentasi-urine-sapi-sebagai-pupuk.html
diakses pada Sabtu, 26 Oktober 2013 pukul 10.25
http://kpml.multiply.com/journal/item/1?&show_interstitial=1&u=%2Fjournal
%2Fitem diakses pada Minggu, 27 Oktober 2013 pukul 07.35
http://www.wawasandigital.com/index.php?
option=com_content&task=view&id=20851&Itemid=47 diakses pada
Minggu, 27 Oktober 2013 pukul 07.40
http://cybex.deptan.go.id/lokalita/pembuatan-ferinsa-fermentasi-urine-sapi diakses
pada Minggu, 27 Oktober 2013 pukul 07.45
12