Evapotranspirasi…

PENDAHULUAN

  1. A. LATAR BELAKANG

Pada saat air hujan jatuh ke bumi,sebagian air jatuh langsung ke permukaan bumi dan ada juga yang terhambat oleh vegetasi (Intersepsi). Intersepsi memiliki 3 macam, yaitu interception loss, through fall, dan stem flow. Interception loss adalah air yang jatuh ke vegetasi tetapi belum sampai mencapi tanah sudah menguap. Through fall adalah air hujan yang tidak langsung jatuh ke bumi, tetapi terhambat oleh dedaunan terlebih dahulu. Stem flow adalah air hujan yang jatuh ke vegetasi dan mengalir melalui batang vegetasi tersebut. Air hujan yang terhambat vegetasi sebagian ada yang menguap lagi atau mengalami evaporasi ada juga yang kemudian jatuh ke permukaan tanah (through fall). Air hasil through fall ini mengalir di permukaan dan berkumpul di suatu tempat menjadi suatu run off seperti sungai, danau, dan bendungan apabila kapasitas lengas tanah sudah maksimal yaitu tidak dapat menyerap air lagi. Dalam lengas tanah, ada zona aerasi yaitu zona transisi dimana air didistribusikan ke bawah (infiltrasi) atau keatas (air kapiler). Semakin besar infiltrasi, tanah akan semakin lembab dan setiap tanah memiliki perbedaan kapasitas penyimpanan dan pori-pori tanah yang berbeda-beda. Vegetasi mengalami fotosintesis pada saat siang hari dan mengalami transpirasi. Peristiwa berkumpulnya uap air di udara dari hasil evaporasi dan transpirasi disebut evapotranspirasi. Evapotranspirasi dikontrol oleh kondisi atmosfer di muka bumi. Evaporasi membutuhan perbedaan tekanan di udara. Potensi evapotranspirasi adalah kemampuan atmosfer memindahkan air dari permukaan ke udara, dengan asumsi tidak ada batasan kapasitas.

Evaporasi adalah proses dimana air diubah menjadi uap air (vaporisasi, vaporization) dan selanjutnya uap air tersebut dipindahkan dari permukaan bidang penguapan ke atmosfer (vapor removal). Evaporasi terjadi pada berbagai jenis permukaan seperti danau, sungai, lahan pertanian, tanah, maupun dari vegetasi yang basah. Pengukuran evaporasi dilakukan dengan mengukur hilangnya air dari suatu system secra langsung, yang dinyatakan dalam volume atau jeluk (depth). Sumber energy dalam proses evaporasi berasal dari Radiasi surya , panas (heat) yang dibawa oleh angin ke suatu wilayah, panas yang tersimpan dalam massa tanah atau lahan, panas yang tersimpan dalam air.

Transpirasi adalah vaporasi di dalam jaringan tanaman dan selanjutnya uap air tersebut dipindahkan dari permukaan tanah ke atmosfer (vapor removal)

Evapotranspirasi (ET) adalah kombinasi proses kehilangan air dari suatu lahan bertanam melalui evaporasi dan transpirasi. Ada beberapa jenis evaporasi yaitu evaporasi potensial (ETp), evaporasi standar (ETo), evaporasi tanaman (Etc), evaporasi aktual ( ETa). Nilai evapotranspirasi dapat dicari dengan beberapa metode yaitu Thornthwaite, Blainey-Criddle, Penman, Penman-Monteith. Perkiraan evapotranspirasi adalah sangat penting dalam kajian-kajian hidrometeorologi.. Peristiwa berubahnya air menjadi uap dan bergerak dari permukaan tanah dan permukaan air ke udara disebut evaporasi (penguapan). Peristiwa pengauapan dari tanaman disebut transpirasi. Kedua-duanya bersama-sama disebut evapotranspirasi.

  1. B. TUJUAN

  1. Mampu menyebutkan berbagai faktor yang mempengaruhi evapotranspirasi
  2. Mampu menduga nilai evapotranspirasi dengan metode Penman dan Thornthwaite

TINJAUAN PUSTAKA

Hidrologi adalah ilmu yang  mempelajari siklus air di alam raya.  Siklus hidrologi atau siklus air meliputi kejadian-kejadian air menguap ke udara, kemudian mengembun dan menjadi hujan atau salju, masuk ke dalam tanah atau mengalir di atas permukaan tanah, lalu berkumpul di danau atau laut, menguap lagi dan seterusnya (Asdak,1995). Air mempunyai fungsi penting dalam tanah, dimana air penting dalam pelapukan mineral dan bahan organik, reaksi yang menyiapkan hara laut bagi pertumbuhan tanaman.  Air berfungsi sebagai media gerak hara ke akar-akar hara tanaman.  Bila air terlalu banyak, hara-hara yang lewat atau ada yang tercuci dan hilang dari perakaran atau bila tinggi evaporasinya,  garam-garam terlarut mungkin terangkut ke lapisan atas tanah dan kadang-kadang tertimbun dalam jumlah yang banyak sehingga dapat merusak tanaman (Hardjowigeno,1987).

Penguapan air dapat dibedakan ke dalam penguapan internal dan penguapan eksternal. Penguapan eksternal terjadi pada permukaan tanah (evaporasi) dan terjadi pada tanaman (transpirasi), sedangkan penguapan internal terjadi dalam pori-pori tanah (Hakim dkk, 1986).

Faktor-faktor utama yang berpengaruh dalam evapotranspirasi adalah (Ward dalam Seyhan, 1977):

1. Faktor-faktor meteorology : radiasi matahari,  suhu udara dan permukaan, kelembaban, angin, tekanan barometer

2. Faktor-faktor Geografi :  kualitas air (warna, salinitas dan lain-lain), jeluk tubuh air, ukuran dan bentuk permukaan air

3. Faktor-faktor lainnya : kandungan lengas tanah, karakteristik  kapiler tanah, jeluk muka air tanah, warna tanah,  tipe, kerapatan dan tingginya vegetasi, ketersediaan air (hujan, irigasi dan lain-lain)

Evaporasi adalah penguapan air dari permukaan air, tanah, dan bentuk permukaan bukan vegetasi lainnnya oleh proses fisika. Dua unsur utama untuk berlangsungnnya evaporasi adalah energi (radiasi) matahari dan ketersediaan air. Proses-proses fisika yang menyertai berlangsungnya perubahan bentuk dari cair menjadi gas berlaku pada kedua proses evaporasi tersebut diatas. Oleh karenanya, kondisi fisika yang mempengaruhi laju evaporasi umum terjadi pada kedua proses alamiah tersebut. Faktor-faktor yang berpengaruh antara lain cahaya matahari, suhu udara, dan kapasitas kadar air dalam udara. Proses evaporasi yang disebutkan diatas tergantung pada jumlah air yang tersedia (Asdak, 1995). Penguapan air dapat dibedakan ke dalam penguapan internal dan penguapan eksternal. Penguapan eksternal terjadi pada permukaan tanah (evaporasi) dan terjadi pada tanaman (transpirasi), sedangkan penguapan internal terjadi dalam pori-pori tanah (Hakim dkk, 1986).

Transpirasi adalah penguapan air dari daun dan cabang tanaman melalui pori-pori daun oleh proses fisiologi. Daun dan cabang umumnya di balut lapisan mati yang disebut kulit air (cuticle) yang kedap uap air. Sel-sel hidup daun dan cabang terletak di bawah permukaan tanaman, dibelakang pori-pori daun dan cabang. Besar kecilnya laju transpirasi secara tidak langsung ditentukan oleh radiasi matahari melalui membuka dan menutupnya pori-pori tersebut (Asdak, 1995). Transpirasi adalah suatu proses ketika air diuapkan ke uadara dari permukaan daun/tajuk vegetasi. Transpirasi, dalam batas tertentu, juga dipengaruhi oleh karakteristik dan kerapatan vegetasi seperti struktur tajuk, perilaku poripoeri daun, dan lain-lain, (Seyhan, 1990).

Kadar air mempunyai fungsi penting dalam tanah, dimana air penting dalam pelapukan mineral dan bahan organik, reaksi yang menyiapkan hara laut bagi pertumbuhan tanaman. Air berfungsi sebagai media gerak hara ke akar-akar hara tanaman. Bila air terlalu banyak, hara-hara yang lewat atau ada yang tercuci dan hilang dari perakaran atau bila tinggi evaporasinya, garam-garam terlarut mungkin terangkut ke lapisan atas tanah dan kadang-kadang tertimbun dalam jumlah yang banyak sehingga dapat merusak tanaman (Hardjowigeno,1987) Gerakan air  ke bawah oleh air gravitasi menarik udara ke dalam tanah (Syarief, 1986). Kehilangan air oleh transpirasi menimbulkan kekuatan utama yang mendorong untuk penyerapan air oleh akar tanaman yang bertranspirasi. Tegangan yang terjadi pada daun oleh hilangnya air transpirasi di transmisikan ke xilem batang dan akhirnya ke akar. Apabila tegangan air dalam akar lebih besar dari tegangan yang mengikat air dalam tanah, air bergerak ke dalam akar (Foth, 1994).

BAHAN dan METODELOGI

  1. A. Alat dan Bahan

 

  1. Penggaris
  2. Kertas millimeter blok
  3. Kalkulator
  4. Alat tulis lainnya

 

  1. B. Prosedur Kerja

Perhitungan Evaporasi

Tentukan evaporasi suatu danau, jika diketahui suhu udara 87 , suhu air 63kecepatan    angin 10 mph, dan  kelembapan relatif 20 %.

Tabel 1. Hubungan antara suhu dan tekanan uap air

Suhu (°F) Tekanan uap (e) (in.Hg)
32 0,18
40 0,25
50 0,36
60 0,52
70 0,74
80 1,03
90 1,42
100 1,91

 

 

  1. Buat grafik hubungan antara suhu dan tekanan uap air.
  2. Hitung nilai es dengan menggunakan grafik.
  3. Hitung nilai eo dengan menggunakan grafik

ea = es x RH

 

  1. Hitung nilai Evaporasi ( k= 0,36)

 

E = k (eo-ea)*(1+Wangin/10)

 

  1. Isi tabel di bawah ini
Suhu (°F) 68,5 78 87 92 100
Evaporasi
  1. Buat grafik hubungan antara suhu udara dan evaporasi

Perhitungan Permukaan Bebas

Jika diketahui luasan danau adalah 2,5 km2.  Hitung Evaporasi bulanan pada table di bawah ini.

Bulan Evaporasi Panci (in./hari) Kp Evaporasi (in./hari) Luas (acres) Evaporasi (act ft/hari) Volume              (ac ft/bulan)
Jan 0,29 0,75
Feb 0,32 1,00
Mar 0,35 0,78
Apr 0,37 0,68
Mei 0,33 0,63
Jun 0,36 0,66
Jul 0,32 0,68
Agust 0,29 0,70
Sep 0,28 0,71
Okt 0,26 0,72
Nop 0,26 0,72
Des 0,25 0,73

Keterangan : 1 square foot = 0,0000023 acre, 1 inch = 0,0833 foot, 1 km2 = 247,1054 acre

  1. Hitung evaporasi panic dengan rumus : Eo = kp.Ep
  2. Hitung evaporasi dari danau tersebut.
  3. Hitung volume air yang terevaporasi selama  satu bulan
  4. Buat grafik hubungan antara evaporasi bulanan dengan bulan

ETp Thornthwaite

Data iklim 1987 – 1992 di Stasiun Rahadi Usman, Ketapang Kalimantan Barat

Unsur Iklim J F M A M J J A S O N D
T max (°C) 30,1 30,3 30,8 31,4 31,6 31,6 31,4 31,4 31,4 31,3 30,7 30,0
T min (°C) 24,2 24,1 24,6 24,2 24,2 23,6 24,2 23,7 23,3 23,5 23,9 24,1
V angin (m/s) 2,2 1,8 1,6 1,5 1,5 2,0 1,9 3,5 2,2 2,1 1,6 2,0
Qs (MJ m2/hari) 14,9 16,0 16,4 15,9 15,5 15,3 15,5 16,8 16,7 15,7 15,2 14,6
CH (mm) 350,0 242,0 365,0 280,0 270,0 160,0 123,0 86,0 102,0 210,0 417,0 429,0

 

  1. Hitung nilai T rata-rata dengan rumus

 

( Tmax + Tmin) / 2

 

  1. Hitung nilai i untuk masing – masing bulan dengan rumus

 

i =

 

  1. Buat tabel i untuk setiap bulan, lalu hitung nilai i dalam 1 tahun.
J F M A M J J A S O N D
i =

 

 

  1. Hitung nilai A

A = (6,75×10-7*I3) – (7,71×10-5*I2) + (1,79×10-2*I) + 0,4424

  1. Cari eTp tiap bulan dengan rumus

 

ETp = 1,6 (10T/I)A

HASIL dan PEMBAHASAN

HASIL

Evaporasi

Suhu (°F) 68,5 78 87 92 100
Evaporasi 0,32 0,27 0,23 0,2 0,14

 

Contoh perhitungan :

Suhu : 68,5            es = 0,7 (diplotkan ke grafik hubungan antara suhu dan tekanan uap)

eo = 0,58

k = 0,36

ea = es x RH = 0,7 x 0,2 = 0,14

E = k (eo-ea)*(1+Wangin/10)

= 0,36 x (0,58 – 0,14) x (1+10/10) = 0,32

Evaporasi Permukaan Bebas

Bulan Evaporasi Panci (in./hari) Kp Evaporasi (in./hari) Luas (acres) Evaporasi (act ft/hari) Volume              (ac ft/bulan)
Jan 0,29 0,75 22,00 617,76 11,32 350,95
Feb 0,32 1,00 0,32 617,76 16,47 461,16
Mar 0,35 0,78 0,27 617,76 13,89 430,72
Apr 0,37 0,68 0,25 617,76 12,86 385,95
Mei 0,33 0,63 0,21 617,76 10,81 335,00
Jun 0,36 0,66 0,24 617,76 12,35 370,51
Jul 0,32 0,68 0,22 617,76 11,32 350,95
Agust 0,29 0,70 0,20 617,76 10,29 319,05
Sep 0,28 0,71 0,20 617,76 10,29 308,76
Okt 0,26 0,72 0,19 617,76 9,78 303,10
Nop 0,26 0,72 0,19 617,76 9,78 293,40
Des 0,25 0,73 0,18 617,76 9,78 287,06

Contoh Perhitungan :

Evaporasi panci ( Eo ) = Kp.Ep = 0,75 x 0,29 = 22,00 in./hari

Luas = 2,5 km2 x 2471,1054 = 617,7635 acre

Evaporasi danau = Evaporasi panci x L

= (22,00 x 0,0833) foot x 617,735 acre = 11,32 act ft/hari

Evaporasi selama 1 bulan ( bulan Januari = 31 hari ) = 11,32 x 31 = 350,95 act ft/bln

 

ETp Thornthwaite

Unsur Iklim J F M A M J J A S O N D
T max (°C) 30,1 30,3 30,8 31,4 31,6 31,6 31,4 31,4 31,4 31,3 30,7 30,0
T min (°C) 24,2 24,1 24,6 24,2 24,2 23,6 24,2 23,7 23,3 23,5 23,9 24,1
V angin (m/s) 2,2 1,8 1,6 1,5 1,5 2,0 1,9 3,5 2,2 2,1 1,6 2,0
Qs (MJ m2/hari) 14,9 16,0 16,4 15,9 15,5 15,3 15,5 16,8 16,7 15,7 15,2 14,6
CH (mm) 350,0 242,0 365,0 280,0 270,0 160,0 123,0 86,0 102,0 210,0 417,0 429,0
Rata-rata 27,15 27,2 27,7 27,8 27,9 27,6 27,8 27,55 27,35 27,4 27,3 27,05

Contoh perhitungan : Bulan Januari

T = ( Tmax + Tmin) / 2

= ( 30,1 + 24,2 ) /2 = 54,3 / 2 = 27,15°C

 

J F M A M J J A S O N D
i = (T/5)1,54 13,54 13,58 13,96 14,04 14,12 13,89 13,62 13,85 13,69 13,73 13,65 13,46

Tabel i untuk setiap bulan

Contoh perhitungan : Bulan Januari

T = 27,15°C

i = (27,15/5)1,54 = 13,54

I total = ∑ i = 165,13

A = (6,75×10-7*I3) – (7,71×10-5*I2) + (1,79×10-2*I) + 0,4424

= (6,75×10-7*165,133) – (7,71×10-5*165,132) + (1,79×10-2*165,13) + 0,4424 = 4.335

eTp tiap bulan

J F M A M J J A S O N D
eTp = 1,6 (10T/I)A 13.81 13.92 15.07 15.30 15.54 14.83 14.03 14.72 14.26 14.37 14.15 13.60

PEMBAHASAN

Pada praktikum kali ini praktikan melakukan pengolahan data mengenai evapotranspirasi. Penentuan nilai evapotrasnpirasi kali ini menggunakan metode ETp Thornthwaite. Pengukuran langsung evaporasi maupun evapotranspirasi dari air maupun permukaan lahan yang luas akan mengalami banyak kendala. Untuk itu maka dikembangkan beberapa metode pendekatan dengan menggunakan input data-data yang diperkirakan berpengaruh terhadap besarnya evapotranspirasi. Apabila jumlah air yang tersedia tidak menjadi faktor pembatas, maka evapotranspirasi yang terjadi akan mencapai kondisi yang maksimal dan kondisi itu dikatakan sebagai evapotranspirasi potensial tercapai atau dengan kata lain evapotranspirasi potensial akan berlangsung bila pasokan air tidak terbatas bagi stomata maupun permukaan tanah.

Penguapan atau evaporasi adalah proses perubahan molekul di dalam keadaan cair (contohnya air) dengan spontan menjadi gas (contohnya uap air). Dua unsur utama untuk berlangsungnnya evaporasi adalah energi (radiasi) matahari dan ketersediaan air. Proses-proses fisika yang menyertai berlangsungnya perubahan bentuk dari cair menjadi gas berlaku pada kedua proses evaporasi tersebut diatas.. Proses evaporasi yang disebutkan diatas tergantung pada jumlah air yang tersedia (Asdak, 1995). Penguapan air dapat dibedakan ke dalam penguapan internal dan penguapan eksternal. Penguapan eksternal terjadi pada permukaan tanah (evaporasi) dan terjadi pada tanaman (transpirasi), sedangkan penguapan internal terjadi dalam pori-pori tanah (Hakim dkk, 1986).Proses ini adalah kebalikan dari kondensasi. Umumnya penguapan dapat dilihat dari lenyapnya cairan secara berangsur-angsur ketika terpapar pada gas dengan volume signifikan. Pengukuran evaporasi dilakukan dengan mengukur hilangnya air dari suatu system secara langsung, yang dinyatakan dalam volume atau jeluk (depth) dengan menggunakan instrumen  anemometer, evaporigraf, panci evaporasi tipe A, panci tertanam, dan panci terapung. Faktor – faktor yang mempengaruhi evaporasi adalah :

  1. Temperature (suhu) dimana jika suhu udara naik dan tanah naik maka E naik.
  2. Angin dimana jika perubahan zat cair jadi uap air naik maka udara jenuh sehingga E turun dan terjadi kondensasi.
  3. Tekanan udara, terjadi evaporasi  bila ada perbedaan tekanan uap air antara permukaan dan udara di atasnya. Bila RH naik maka E turun karena kemampuan untuk menyerap udara berkurang.
  4. Radiasi surya
  5. Kualitas air

Pada grafik perhitungan evaporasi dapat dilihat bahwa suhu berbanding lurus dengan tekanan uap karena semakin tinggi tekanan uapnya. Pada garfik hubungan antara suhu udara dan evaporasi, nilai evaporasi turun dimana tidak berbanding dengan suhu yang naik. Hal ini dikarenakan pada perhitungan evaporasi suhu air yang digunakan sama untuk setiap suhu udara yang ada. Padahal seharusnya setiap keadaan berada pada suhu udara tertentu pasti memiliki suhu air yang berbeda-beda.

Pada grafik hubungan jumlah bulan dengan bulanan diperoleh hasil  bahwa titik terendah diperoleh pada bulan Desember karena berdasarkan pada perputan bumi  curah hujan (CH) bulan Desember  tinggi. CH tinggi ini akan menyebabkan intensitas radiasi cahaya matahari berkurang dan meningkatkan nilai kelembapan (RH) sehingga menyebabkan nilai evaporasi rendah. Evaporasi tertinggi terjadi pada bulan Febuari ,hal ini dikarenakan pada bulan tersebut posisi matahari dekat dengan bumi setelah titik terdekatnya pada bulan Janurai. Hal lainnya juga dikarenaka bulan Febuari merupakan bulan transisi antara musim hujan dengan musin kemarau sehingga intensitas cahaya matahari tinggi. Selain itu jumlah hari bulan Febuari yang paling sedikit dibanding bulan yang lainnya juga berpengaruh pada waktu perputaran bumi terhadap matahari. Semakin singkat waktu perputarannya maka intensitas cahaya matahari yang diterima semkakin tinggi sehingga proses evaporasi semakin tinggi.

Transpirasi adalah vaporasi di dalam jaringan tanaman dan selanjutnya uap air tersebut dipindahkan dari permukaan tanah ke atmosfer. Peranan transpirasi yaitu pengangkutan air ke daun dan difusi air antar sel, penyerapan dan pengangkutan air dan hara , pengangkutan asimilat , membuang kelebihan air, pengaturan bukaan stomata, mempertahankan suhu daun. Macam-macam transpirasi: 1.)Stomater :80-90% total transpirasi, 2.) Kutikuler: 20% total transpirasi, 3.) Lentikuler : 0,1% total transpirasi. Transpirasi sangat berkaitan dengan stomata, stomata pada umumnya terdapat pada bagian-bagian tumbuhan yang berwarna hijau, terutama sekali pada daun-daun tanaman.

Perbedaan antara transpirasi dengan evaporasi adalah : pada tranpirasi 1). proses fisiologis atau fisika yang termodifikasi 2.) diatur bukaan stomata 3.) diatur beberapa macam   tekanan 4.) terjadi di jaringan hidup 5.) permukaan sel basah, pada evaporasi 1.) proses fisika murni 2.) tidak diatur bukaan stomata 3.) tidak diatur oleh tekanan 4.) tidak terbatas pada jaringan hidup 5.) permukaan yang menjalankannya menjadi kering.Sebagian besar air yang diserap tanaman ditranspirasikan. Misal: tanaman jagung, dari 100% air yang diserap: 0,09% untuk menyusun tubuh, 0,01% untuk pereaksi, 98,9% untuk ditranspirasikan (Fitter , 1991)

Faktor-faktor yang mempengaruhi transpirasi yaitu cahaya akan bertambah jika semakin cerah, temperature, kelembapan akan meningkat jika udara menjdi lebih kering, angin bertambah dengan bertambahnya kecepatan angin, air tanah turun jika lengas  tanah turun.

Mekanisme terjadinya transpirasi ditentukan oleh seberapa lebar celah di antara du sel penutup stoma, sehingga faktor-faktor yang mempengaruhi membuka-menutpnya stomata akan menentukan banyaknya transpirasi. Keluarnya uap air dari celah stoma merupakan proses difusi gas, karena tekanan uap di sebelah dalam celah lebih tinggi daripada tekanan uap di udara luar daun. Karena tekanan uap di ruang udara di dalam celah daun selalu berkurang oleh terjadinya difusi gas keluar, maka terjadinya penguapan air di dinding sel parenkim mesofil daun yang berbatasan dengan ruang udara. Selanjutnya proses ini akan menarik air dari sel sebelah dalam dan seterusnya.

Evapotranspirasi adalah total kehilangan air untuk suatu luasan lahan melalui evaporasi dari permukaan tanah dan transpirasi dari permukaan tanaman. Beberapa jenis evaporasi yaitu

  1. Evaporasi potensial (ETp) menggambarkan laju maksimum kehilangan air dari suatu lahan yang sangat ditentukan oleh kondisi iklim pada keadaan penutup tajuk tanaman pendek yang rapat dengan penyediaan air yang cukup dan ditentukan oleh parameter-parameter  iklim.
  2. Evaporasi standar (ETo) adalah evaporasi pada suatu permukaan standar yang dapat diperoleh dari lahan dengan lahan tajuk penuh oleh rerumputan hijau yang ditanam pada lahan subur berkadar air tanah cukup tinggi antara 8-15 cm.
  3. Evapotranspirasi tanaman (ETc) pada kondisi standar adalah ET dari suatu lahan luas dengan tanaman sehat berkecukupan hara dan bebas hama penyakit, yang ditanam pada kondisi air tanah optimum dan mencapai produksi penuh di bawah keadaan suatu iklm tertentu. Nilai ETc berubah-ubah menurut umur atau fase perkembangan tanaman.
  4. Evaporasi aktual (ETa) menggambarkan laju kehilangan air dari suatu lahan bertanam pada kondisi aktual iklim, tanaman dn lingkungan tumbuh serta pengelolaan.

 

Perkiraan evapotranspirasi adalah sangat penting dalam kajian-kajian hidrometeorologi. Beberapa metode analisis perhitungan evapotanspirasi yaitu analisis evapotranspirasi metode Meyer, analisis evapotranspirasi potensial metode Thornwaite, analisis neraca air metode Thornwaite Mather , analisis evapotranspirasi metode Turc Langbein. Pada daerah-daerah yang kering besarnya evapotranspirasi sangat tergantung pada besarnya hujan yang terjadi dan evapotranspirasi yang terjadi pada saat itu disebut evapotranspirasi aktual. Pada praktikum kali ini analisis yang digunakan adalah analisis evapotranspirasi potensial metode Thornwaite dimana data yang diperlukan dalam metode ini adalah suhu rata-rata bulanan yang didapat dari suhu rata-rata harian Evaportranspirasi akan berlangsung hanya bila pasokan air tidak terbatas bagi stomata tanaman dan permukaan tanah, lebih dekat pada fase dengan radiasi matahari karena hanya sedikit panas disimpan oleh tanaman dan juga karena stomata menutup pada malam hari. Evaportranspirasi ini biasanya dipengaruhi oleh faktor meteorologi, geografi dan lainnya seperti kandungan lengas tanah, karakteristik kapiler tanah, jeluk muka air tanah dan sebagainya (Seyhan, 1990).

KESIMPULAN

Dalam ruang lingkup hidrologi proses evaporasi dan transpirasi termasuk di dalamnya. Evaporasi menunjukkan pengupan oleh badan tanah sedangkan transpirasi menunjukkan penguapan oleh badan tumbuhan yang terkait dengan fisiologi tumbuhan. Proses pengupan ini saling berkaitan sehingga disebut evapotranspirasi. Evaporasi dipengaruhi oleh beberapa faktor Temperature (suhu) dimana jika suhu udara naik dan tanah naik maka E naik, angin dimana jika perubahan zat cair jadi uap air naik maka udara jenuh sehingga E turun dan terjadi kondensasi, tekanan udara, terjadi evaporasi  bila ada perbedaan tekanan uap air antara permukaan dan udara di atasnya (bila RH naik maka E turun karena kemampuan untuk menyerap udara berkurang), radiasi surya, kualitas air

Transpirasi juga dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya cahaya akan bertambah jika semakin cerah, temperature, kelembapan akan meningkat jika udara menjdi lebih kering, angin bertambah dengan bertambahnya kecepatan angin, air tanah turun jika lengas  tanah turun. Evapotranspirasi dipengaruhi oleh radiasi matahari,  suhu udara dan permukaan, kelembaban, angin, tekanan barometerkandungan lengas tanah, kerapatan dan tingginya vegetasi, ketersediaan air (hujan).

  • Jika uap air naik, radiasi turun maka evaporasi naik.
  • Jika RH naik maka kemampuan evaporasi turun.
  • Semakin buruk kualitas suatu air maka evaporasi akan naik,
  • Semakin cerah warna tanah maka evaporasi akan meningkat.
    • Semakin rapat vegetasi maka evaporasi akan semakin menurun tetapi tanspirasi    meingkat.
    • Semakin dalam air bumi maka evaporasi akan semakin menurun.

 

 

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.http://www.scribd.com/doc/13984318/LAPORAN-HIDROLOGI.

Anonim.http://mayong.staff.ugm.ac.id/site/?page_id=112.

Anonim.http://bituk.blogspot.com/2009/07/evapotranspirasi.html.

Anonim.http://id.wikipedia.org/wiki/Penguapan

Anonim.htto://http://www.google.com. Evaporasi, Tranpirasi dan Evapotranspirasi.2009

Dwi, Bambang Dasanto.2009.Abstraksi Hidrologi,Handout Hidrologi, Bogor : Institut Pertanian Bogor

http://mayang personal site.htm

 

 

 

 

Paper Limbah Cair

Pengaruh Penambahan Tetes Larutan Gula dan Stater pada Pembuatan Kompos Cair

 

Kompos cair adalah exstrak dari pembusukan sampah organik. Dimana dengan mengexstrak sampah organik tersebut kita bisa mengambil seluruh nutriens yang terkandung pada sampah organik tersebut. Selain nutriens kita juga sekaligus menyerap mikroorganisme, bakteri, fungi, dan Protozoa dan Nematodoa. Kompos cair ini kaya akan nutriens organik dan anorganik yang dibutuhkan oleh tanaman dan dapat di aplikasikan dengan cara penyemprotan, hingga juga bisa juga sebagai pengendali hama pada daun (Bio-Control) dan mudah sekali diserap oleh akan tanaman sehingga mempercepat pertumbuhan tanaman.

Proses pembuatan pupuk cair organik berlangsung secara anaerob/fermentasi tanpa bantuan sinar matahari. Hasil yang didapat setelah fermentasi ternyata terdapat adanya bercak-bercak putih pada permukaan cairan yang berwarna kuning kecoklatan dengan aroma khas yang menyengat. Hal tersebut menandakan bahwa pupuk cair organik telah selesai dibuat. Keunggulan pupuk cair organik diantaranya adalah menyehatkan lingkungan, meningkatkan prokdutifitas tanah, menekan biaya usaha tani dan meningkatkan kualitas produk. Prinsip kerja pupuk cair organik untuk membantu proses pertumbuhan tanaman yang dimulai dari meningkatkan prokdutifitas tanah secara keseluruhan dilihat baik dari fisik, kimia, maupun biologi. Pupuk cair organik pada tanah secara fisik dapat menggemburkan tanah, memperbaiki aerasi dan draenasi, mencegah dan meningkatkan daya olah tanah. Secara kimia dapat meningkatkan kestersediaan unsur hara dan meningkatkan proses pelapukan bahan mineral. Sedangkan pemberian pupuk cair organik pada tanah keunggulannya adalah, menjadi sumber makanan bagi mikroorganisme tanah seperti, bakteri, serta mikroorganisme menggantung lainnya, sehinga perkembangan nya menjadi lebih cepat. Kesuburan secara alami bergantung pada unsur-unsur kimia.  Hadisuwito S. Membuat pupuk kompos cair. Cet. 1. PT. Agromedia Pustaka, Jakarta 2007. Pembuatan pupuk cair secara aerobik akan bekerja lebih baik untuk menghasilkan kompos yang berkualitas karena proses penguraiannya merata dan

bau busuknya lebih sedikit. Jadi, semakin sering pengadukan, makin cepat proses penguraian dan makin baik kualitas kompos..

Teknik pembuatan pupuk cair organik, diawali dengan pembuatan molase. Pembuatan molase tersebut bertujuan sebagai sumber energi bagi perkembangan bakteri EM. Molase dihasilkan dengan melarutkan gula putih / gula merah dengan air panas.  Molase adalah sumber karbohidrat untuk merangsang pertumbuhan mikroorganisme yang menguntungkan. Molase yang baik merupakan sumber energi bagi berbagai bentuk kehidupan mikroba. Seperti yang kita katakan sebelumnya, sirup gula adalah sumber karbon yang memberi makan mikroba bermanfaat yang menciptakan kesuburan tanah alami yang lebih besar. Selain gula, molase mengandung sejumlah besar garam abu, sulfur, dan berbagai gizi mikro.  Salah satu manfaat lain dari molase adalah mempunyai kemampuan sebagai  chelating agent. Itu cara ilmiah mengatakan bahwa molase adalah merupakan zat-zat yang dapat mengubah beberapa nutrisi kimia menjadi bentuk yang mudah tersedia untuk makhluk dan tanaman.

Selain itu untuk mempercepat proses pengomposan itu dapat ditambahkan larutan EM4 (Effective Microorganism) yang dijual di toko pertanian atau toko bahan kimia. EM4 merupakan suatu cairan yang dapat ditambahkan dalam kompos padat, kompos cair atau langsung dimasukkan. EM4 merupakan suatu kultur mikroorganisme cair yang digabung menjadi satu, mengandung bakteri fotosintetik, ragi, Actinomycetes dan 90 % bakteri genus Lactobacillus dan genus Azotobacter yang dapat memfermentasikan bahan organik (kotoran hewan, sampah, rumput dan sisa-sisa tumbuhan) menjadi senyawa-senyawa organik, sehingga dapat diserap langsung oleh tanaman untuk dapat tumbuh dan berproduksi dan  mengandung organisme mikro yang dibutuhkan oleh tanah.

EM berguna untuk:

v  Mempercepat proses pengomposan.

v  Memperbaiki kualitas pupuk alami.

v  Menjadikan unsur hara lebih tersedia bagi tanaman.

v  Dapat memfermentasikan bahan organik yang terdapat dalam tanah

v  Dapat menekan pertumbuhan pathogen

v  Dapat mempercepat dekomposisi limbah dan sampah organik

v  Meningkatkan ketersediaan nutrisi dan senyawa organik bagi tanaman

v  Meningkatkan aktivitas mikroorganisme indegenus yang menguntungkan misalnya saja Rhizobium, bakteri pelarut fosfat

v  Menfiksasi nitrogen serta mengurangi kebutuhan pupuk serta pestisida kimia

v  Mereaksikan logam-logam berat menjadi senyawa-senyawa untuk menghambat penyerapan logam berat tersebut oleh akar tanaman.

v  Memperbaiki semua aspek kualitas tanah.

 

Larutan EM4 juga dapat menjadi pupuk organik yang bermanfaat meningkatkan kualitas tanah karena EM4 merupakan mikroorganisme yang dapat meningkatkan mikroba tanah. Mikroorganisme ini memberi pengaruh yang baik terhadap kualitas pupuk cair organik. Sedangkan ketersediaan unsur hara dalam pupuk cair organik sangat dipengaruhi oleh lamanya waktu yang diperlukan bakteri untuk mendegradasi sampah. Pupuk cair (larutan bakteri) ini tidak diperbolehkan untuk dicampur dengan bakteri lain, terutama bahan kimia atau bahan untuk pestisida lainnya seperti tembakau.

DAFTAR PUSTAKA

Abidin, Moh. Zainul. 2009. Membuat Pupuk Cair. http://tiny.cc/kios. (1 Januari 2010)

Nita, Wayan.2007. Menakar Komposisi Kandungan EM4. http://forum.detik.com/ (1 Januari 2010)

Radjam, Syamsul Asinar.2009. Kerja Keras Pulihkan Lahan Kurus | Tips Membuat Pupuk Organik Cair. http://dusunlaman.net/2009/10/kerja-keras-pulihkan-lahan-kurus-tips-membuat-pupuk-organik-cair/ (1 Januari 2010)

Sukamto Hadisuwito.2007. Tata Cara Pembuatan Kompos Cair. http://www.mail-archive.com/bursa-buku@yahoogroups.com/info.html. (1 Januari 2010)

TTom, Major. 2007. Yagitudeh: Memilih Bioaktivator. http://blogsampah.blogsome.com/2007/ 12/10/ yagitudeh-memilih-bioaktivator/ (1 Januari 2010)

 

Laporan Pertanian Organik

Laporan Praktikum

Pertanian Organik

PEMBUATAN PUPUK ORGANIK

(KOMPOS ANAEROBIK)

 

Disusun oleh :

Nama   : Sondang Juwita (P2)

NIM    : J3M108006

 

 

 

TEKNIK DAN MANAJEMEN LINGKUNGAN

DIREKTORAT PROGRAM DIPLOMA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2010


KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan rahmat-Nya  maka laporan akhir praktikum mata kuliah Pertanian Organik ini dapat terselesaikan. Laporan akhir  ini bertujuan sebagai syarat mengikuti Ujian Tengah  Semester dari mata kuliah ini.  Laporan praktikum ini berjudul Pembuatan Kompos Anaerobik.

Penulis juga  berterima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dan mendukung sehingga dapat terselesaikannya laporan akhir ini tepat pada waktunya yaitu :

  1. Dosen mata kuliah Bapak Muhadiono atas materi yan diberikan selama perkuliahan dan praktikum,
  2. Asisten dosen Kak Ridho yang telah membantu selama kegiatan praktikum
  3. Semua pihak (teman – teman satu praktikum) yang telah membantu baik dari dukungan dan informasi yang membantu terselesaikannya makalah ini.

Penulis  menyadari laporan yang kami jauh dari sempurna tetapi penulis berharap semoga laporan ini dapat menambah wawasan pembaca. Dan kami mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan laporan ini. Atas segala perhatiannya penulis ucapkan terima kasih.

Bogor, 19  Oktober 2010

Penulis

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR.. i

DAFTAR ISI. ii

DAFTAR TABEL.. iii

DAFTAR GAMBAR.. iii

BAB I. 1

PENDAHULUAN.. 1

1.1 Latar Belakang.. 1

1.2 Tujuan.. 2

BAB II. 3

TINJAUAN PUSTAKA.. 3

BAB III. 7

METODOLOGI. 7

3.1 Alat dan Bahan.. 7

3.2 Prosedur. 7

BAB IV.. 8

HASIL DAN PEMBAHASAN.. 8

4.1 Hasil. 8

4.2Pembahasan.. 8

BAB V.. 17

KESIMPULAN.. 17

DAFTAR PUSTAKA.. 18

LAMPIRAN.. 19

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Kondisi yang optimal untuk mempercepat proses pengomposan.. 6

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Proses Umum Pengomposan Limbah Padat Organik.. 5

Gambar 2. Profil Suhu dan Populasi Mikroba.. 6

 

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pertanian organik menjadi hal yang saat sedang dikembangkan dengan pesat. Hal ini dilatarbelakangi dengan masalah dimana semakin jenuhnya pemberian pupuk yang berasal dari industri. Tanah semakin kering, semakin miskin kandungan hara organik yang pada akhirnya merugikan petani dan pertanian saat ini.Atas dasar itulah diperlukan upaya dalam peningkatan kebutuhan bahan organik bagi tanaman. Salah satunya adalah dengan memanfaatkan sisa-sisa bahan organik unuk diolah menjadi kompos.

Kompos merupakan hasil dari pelapukan bahan-bahan berupa dedaunan, jerami, kotoran hewan, sampah kota dan sebagainya. Proses pelapukan bahan-bahan tersebut dapat dipercepat melalui bantuan manusia. Secara garis besar membuat kompos berarti merangsang pertumbuhan bakteri (mikroorganisme) untuk menghancurkan atau menguraikan bahan-bahan yang dikomposkan sehingga terurai menjadi senyawa lain. Proses yang terjadi adalah dekomposisi, yaitu menghancurkan ikatan organik molekul besar menjadi molekul yang lebih kecil, mengeluarkan ikatan CO2 dan H2O serta penguraian lanjutan yaitu transformasi ke dalam mineral atau dari ikatan organik menjadi anorganik. Proses penguraian tersebut mengubah unsur hara yang terikat dalam senyawa organik yang sukar larut menjadi senyawa organik yang larut sehingga dapat dimanfaatkan oleh tanaman.  Membuat kompos adalah mengatur dan mengontrol proses alami tersebut agar kompos dapat terbentuk lebih cepat. Proses ini meliputi membuat campuran bahan yang seimbang, pemberian air yang cukup, mengaturan aerasi, dan penambahan aktivator pengomposan.

Karakteristik umum yang dimiliki kompos antara lain : mengandung unsur hara dalam jenis dan jumlah yang bervariasi tergantung bahan asal, menyediakan unsur secara lambat (slow release) dan dalam jumlah terbatas dan mempunyai fungsi utama memperbaiki kesuburan dan kesehatan tanah. Kehadiran kompos pada tanah menjadi daya tarik bagi mikroorganisme untuk melakukan aktivitas pada tanah dan, meningkatkan meningkatkan kapasitas tukar kation. Hal yang terpenting adalah kompos justru memperbaiki sifat tanah dan lingkungan, (Dipoyuwono, 2007).

1.2 Tujuan

Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui lebih lanjut bagaimana proses pembuatan kompos secara anaerobik dan komponen apa saja yang dibutuhkan dalam pembuatan kompos secara anaerobik.

 

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Lingga (1994), menyatakan bahwa kompos merupakan hasil dari pelapukan bahan-bahan berupa daun-daunan, jerami, aalng-alang, rumput, kotoran hewan, sampah kota dan lain sebagainya yang proses pelapukannya bisa dipercepat lewat bantuan manusia sedangkan menurut Sutedjo (2002), kompos merupakan zat akhir suatu proses fermentasi, tumpukan sampah/ seresah tanaman dan ada kalanya pula termasuk bingkai binatang. Sesuai dengan humifikasi fermentas suatu pemupukan, dirincikan oleh hasil bagi C/N yang menurun. Perkembangan mikrobia memerlukan waktu agar tercapai suatu keadaan fermentasi yang optimal. Pada kegiatan  mempercepat proses dipakai aktifator, baik dalam jumlah sedikit ataupun banyak, yaitu bahan dengan perkembangan mikrobia dengan fermentasi maksimum. Aktifator misalnya: kotoran hewan. Akhir fermentasi untuk C/N kompos 15 – 17.

Kompos adalah hasil penguraian parsial/tidak lengkap dari campuran bahan –  bahan organik yang dapat dipercepat secara artifisial oleh populasi berbagai macam mikroba dalam kondisi lingkungan yang hangat, lembab, dan aerobik atau anaerobik (Modifikasi dari J.H. Crawford, 2003).

Di lingkungan alam terbuka, kompos bisa terjadi dengan sendirinya lewat proses alami, rumput, daun-daunan, dan kotoran hewan. Serta sampah lainnya, tetapi untuk menunggu kompos yang berkualitas baik, memerlukan waktu terlalu lama (Murbandono, 1998). Keberlangsungan proses dekomposisi ditandai dengan nisbah C/N bahan yang menurun sejalan dengan waktu. Bahan mentah yang biasa digunakan seperti : daun, sampah dapur, sampah kota dan lain-lain dan pada umumnya mempunyai nisbah C/N yang melebihi 30 (Sutedjo, 2002). Bahan baku pengomposan adalah semua material organik yang mengandung karbon dan nitrogen, seperti kotoran hewan, sampah hijau, sampah kota, lumpur cair dan limbah industri pertanian (Isroi, 2008) sehingga dengan demikian, kompos merupakan sumber bahan organik dan nutrisi tanaman. Kemungkinan bahan dasar kompos mengandung selulosa 15-60%, enzi hemiselulosa 10-30%, lignin 5-30%, protein 5-30%, bahan mineral (abu) 3-5%, di samping itu terdapat bahan larut air panas dan dingin (gula, pati, asam amino, urea, garam amonium) sebanyak 2-30% dan 1-15% lemak larut eter dan alkohol, minyak dan lilin (Sutanto, 2002). Untuk menurunkan rasio C/N diperlukan perlakuan khusus, misalnya menambahkan mikroorganisme selulotik (Toharisman, 1991) atau dengan menambahkan kotoran hewan karena kotoran hewan mengandung banyak senyawa nitrogen.

Kompos diketahui mampu memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah. Kompos mengandung hara makro dan mikro namun secara umum kadarnya rendah bergantung dari jenis bahan organiknya, Oleh karena itu diperlukan sumber hara lain yang berkadar hara tinggi yang dapat meningkatkan kadar hara kompos. Kompos akan meningkatkan kesuburan tanah, merangsang perakaran yang sehat. Kompos memperbaiki struktur tanah dengan meningkatkan kandungan bahan organik tanah dan akan meningkatkan kemampuan tanah untuk mempertahankan kandungan air tanah. Aktivitas mikroba tanah yang bermanfaat bagi tanaman akan meningkat dengan penambahan kompos. Aktivitas mikroba ini membantu tanaman untuk menyerap unsur hara dari tanah dan menghasilkan senyawa yang dapat merangsang pertumbuhan tanaman. Aktivitas mikroba tanah juga diketahui dapat membantu tanaman menghadapi serangan penyakit. lewat proses alamiah. Namun proses tersebut berlangsung lama sekali padahal kebutuhan akan tanah yang subur sudah mendesak. Oleh karenanya proses tersebut perlu dipercepat dengan bantuan manusia. Dengan cara yang baik, proses mempercepat pembuatan kompos berlangsung wajar sehingga bisa diperoleh kompos yang berkualitas baik (Murbandono, 2000). Pengomposan adalah proses dekomposisi terkendali secara biologis terhadap limbah padat organik diubah menyerupai tanah seperti halnya humus atau mulsa.  Kompos telah dipergunakan secara meluas selama ratusan tahun dalam menangani limbah pertanian sekaligus sebagai pupuk alami tanaman (Hadiwiyoto,1983).

Proses pengomposan melalui 3 tahapan dan proses perombakan bahan organik secara alami membutuhkan waktu yang relatif (3-4 bulan), mikroorganisme umumnya berumur pendek. Sel yang mati akan oleh populasi organisme lainnya untuk dijadikan substrat yang lebih cocok dari pada residu tanaman itu sendiri. Secara keseluruhan proses dekomposisi umumnya meliputi spektrum yang luas dari mikroorganisme yang memanfaatkan substrat tersebut, yang dibedakan atas jenis enzim yang dihasilkannya (Saraswati, dkk, 2006).  Kompos dikatakan bagus dan siap digunakan jika tingkat kematangannya sempurna. Kompos yang baik dapat dikenali dengan memperhatikan bentuk fisiknya, jika diraba, suhu tumpukan bahan yang dikomposkan sudah dingin, mendekati suhu ruang, tidak mengeluarkan bau busuk, bentuk fisiknya sudah menyerupai tanah yang berwarna hitam. Jika dianalisis dilaboratorium, kompos yang sudah matang akan memiliki ciri yakni, tingkat keasaman (pH) kompos antara 6,5 – 7,5, memiliki rasio C/N sebesar 10 – 20, kapasitas tukar kation (KTK) tinggi, mencapai 110 mek/100 gram, daya absorbsi (penyerapan) air tinggi. (Simamora. S, 2006). Pupuk kimia dapat menimbulkan masalah lingkungan yaitu dapat merusak keadaan tanah dan air, sedangkan kompos justru memperbaiki sifat tanah dan lingkungan, (Dipo yuwono, 2007).

Gambar 1. Proses Umum Pengomposan Limbah Padat Organik

dimodifikasi dari Rynk, 1992)

Berikut adalah profil suhu dan populasi mikroba selama proses pengomposan :

Gambar 2. Profil Suhu dan Populasi Mikroba

Kondisi Konsisi yang bisa diterima Ideal
Rasio C/N 20:1 s/d 40:1 25-35:1
Kelembaban 40 – 65 % 45 – 62 % berat
Konsentrasi oksigen tersedia > 5% > 10%
Ukuran partikel 1 inchi bervariasi
Bulk Density 1000 lbs/cu yd 1000 lbs/cu yd
pH 5.5 – 9.0 6.5 – 8.0
Suhu 43 – 66oC 54 -60oC

Tabel 1. Kondisi yang optimal untuk mempercepat proses pengomposan

(Ryak, 1992)

 

BAB III

METODOLOGI

3.1 Alat dan Bahan

Alat yang digunakan pada prkatikum kali ini adalah ember tempat kompos akan dibuat dengan diberi lubang pada penutupnya, paku, label, alat merajang (gunting, pisau). Bahan yang digunakan pada praktikum kali ini yaitu 3 sendok kompos yang telah jadi , 2 ml stater EM4, urine 75cc, bahan kering (serasah daun dan jerami), bahan basah (buah nanas, pisang,dll)

3.2 Prosedur

Diberi lubang

Hal pertama yang dilakukan adalah dengan merajang halus seluruh material kering dan basah dengan ukuran seragam (1-2 cm). Kocok merata 2 ml stater EM4 dengan 3 sendok kompos yang telah jadi (sebagai inokulum). Tambahkan urine 75 cc kocok lagi secara merata.Siapkan wadah tempat untuk membuat kompos dengan pembagian sebagai berikut :

Pada bagian bawah wadah masukkan bahan basah (buah-buahan : nanas dan pisang) aduk rata. Tambahkan  bahan yang sebelumnya telah dibuat (2 ml stater, 3 sendok kompos yang telah jadi dan 75 cc urine) sedikit demi sedikit sambil  memasukkan bahan kering (daun kering dan rumput) dan diaduk merata. Selesai diaduk rata maka wadah ember ditutup dengan terlebih dahulu penutup diberi lubang. Simpan dan amati selama 4 minggu. Hal yang diamati adalah bau, warna, dan strukturnya.

 

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Parameter Minggu I 

(22 September 2010)

Minggu II 

(29 September 2010)

Minggu III 

(6 Oktober 2010)

Minggu 4 

(13 Oktober 2010)

Tekstur kasar ( K ½ ) kasar ( K ½ ) kasar ( K ½ ) kasar ( K ½ )
Bau Alko (BNK) Alko (SDKT) Alko (SDKT) Alko (SDKT)
Warna CK ( ½ ) CK ( ¾  ) CK ( ¾ ) CK ( ¾ )
Keterangan Adanya misellia berwarna putih Adanya misellia berwarna putih yang semakin banyak Adanya misellia berwarna putih yang semakin banyak  dan organisme belatung Adanya misellia berwarna putih yang semakin banyak dan organisme belatung

4.2Pembahasan

Pada praktikum ini dilakukan pembuatan kompos secara anaerobik dengan menggunakan bahan – bahan yang berasal dari daun kering, buah-buahan dan dengan adanya penambahan urine. Bahan kering yang digunakan sebagai sumber bahan karbon (C), bahan basah (buah-buahan) digunakan sebagai sumber gula (OH      CH3-OH      C2H5OH), urine digunakan sebagai sumber nitrogen yang didalamnya terkandung amoniak. Amoniak  ini akan dinitrifikasi oleh bakteri nitrit, sehingga menghasilkan nitrat yang akan diserap oleh akar tumbuhan sehingga kandungan kompos yang dihasilkan akan mengandung nitrogen yang baik untuk akar tumbuhan dengan kandungan yang tidak berlebihan, dan stater EM4 yang digunakan akan menghasilkan NO2, NO3, P2O3,K2O. EM4 merupakan suatu kultur mikroorganisme cair yang digabung menjadi satu, mengandung bakteri fotosintetik, ragi, Actinomycetes dan 90 % bakteri genus Lactobacillus dan genus Azotobacter yang dapat memfermentasikan bahan organik (kotoran hewan, sampah, rumput dan sisa-sisa tumbuhan) menjadi senyawa-senyawa organik, sehingga dapat diserap langsung oleh tanaman untuk dapat tumbuh dan berproduksi dan  mengandung organisme mikro yang dibutuhkan oleh tanah. EM4 berguna untuk mempercepat proses pengomposan, mempercepat dekomposisi limbah dan sampah organik, menekan pertumbuhan pathogen, meningkatkan aktivitas mikroorganisme indegenus yang menguntungkan misalnya saja Rhizobium, bakteri pelarut fosfat, meningkatkan ketersediaan nutrisi dan senyawa organik bagi tanaman, memperbaiki semua aspek kualitas tanah. Inokulum (campuran antara kompos yang telah jadi dengan stater EM4) ditambahkan dengan harapan didalamnya sudah terdapat bakteri spesifik yang mudah beradaptasi dengan media yang akan dibuat kompos tersebut sehingga pada akhirnya bakteri itu cepat berkembang biak dan dapat mempercepat proses dekomposisi bahan organik tersebut.

Rasio C/N dari bahan – bahan yang digunakan yaitu urine kaya akan nitrogen (N) dengan rasio 2-3 dan  rumput dengan rasio 12 sedangkan bahan kaya karbon (C) yaitu buah – buahan dengan rasio C/N 35. Sumber – sumber bahan organik tersebut tidak dapat langsung digunakan karena perbandingan C/N dalam bahan tersebut tidak sesuai dengan rasio C/N pada tanah. Prinsip pengomposan adalah menurunkan rasio C/N sehingga pada kegiatan merajang bahan – bahan basah dan kering dibuat dengan ukuran yang seragam dan sekecil mungkin (1-2 cm) yang bertujuan agar proses dekomposisi berlangsung cepat dan akan mempengaruhi proses aerasi. Semakin besar dan tidak seragamnya ukuran partikel yang dirajang maka proses penguraiannya (dekomposisinya) akan berlangsung lebih lama. C/N rasio awal bahan dasar dalam limbah organik yang digunakan untuk pengomposan umumnya berkisar antara 30:1 atau 15:1. Selama proses dekomposisi berlangsung rasio turun mendekati 12 pada kompos yang telah matang.

Wadah tempat pembuatan kompos harus ditutup untuk menghindari evaporasi berlebihan dan penguapan N dan diberi lubang yang berfungsi sebagai sumber oksigen bagi bakteri dan fungi yang akan membantu mempercepat proses dekomposisi dimana sebagian akan dipengaruhi oleh struktur dan ukuran partikel bahan dasar. Makin kasar struktur, makin rendah kelembaban relatif bahan dasar tersebut akibat makin besarnya volume pori udara dalam bahan campuran. Penambahan urine pada pembuatan kompos ini dapat meningkatkan kandungan karbon (C), nitrogen (N), fosfor (P2O5) serta dapat menurunkan C/N rasio kompos.

Tiga prinsip dalam pembuatan kompos yaitu adanya proses mikrobiologis yaitu memanfaatkan peran dari organisme, berlangsung secara aerob atau anaerobik dan hal yang penting adalah rasio C/N dari bahan yang digunakan dalam pembuatan kompos dan hasil akhir ketika kompos tersebut jadi. Rasio C/N awal perlu diperhatikan karena C merupakan sumber energi bagi dekomposer sedangkan N merupakan untuk membentuk protein mikroba.  Hasil akhir rasio C/N yang sesuai maka memperlihatkan pH kompos yang semakin mendekati netral. Pada pembuatan kompos kali ini dilakukan secara anaerobik yaitu proses pembuatan kompos yang hanya membutuhkan sedikit oksigen. Pertama kali bakteri fakultatif penghasil asam akan menguraikan bahah organik menjadi asam lemak, aldehida, dll kemudian kelompok bakteri lainnya mengubah asam lemak menjadi metan, amoniak, CO2, dan hidrogen. Energi yang dilepasakan pada pembuatan kompos secara anaerobik ini hanya melepaskan energi sebesar 26 kcal/mol glukosa.

Mikroba anaerob

N, P, K

Bahan organik                                           CH4 + hara + humus

Ada 3 proses dalam pembuatan kompos ini yaitu tahap dekomposisi dan sanitasi, tahap konversi dan tahap sintesis. Pada tahap awal, pra matang terjadi dekomposisi sensitif dengan suhu yang tinggi dalam jangka waktu yang relatif singkat. Proses dekomposisi yang kurang baik umumnya disebabkan oleh kelembaban relatif tidak sesuai atau pencampuran bahan dasar yan tidak tepat. Kesalahan seperti ini masih dapat ditanggulangi dimana hal yang penting adalah dengan dilakukan pemantauan secara berkala. Lama periode dekomposisi awal dipengaruhi oleh hal – hal sebagai berikut yaitu : komposisi bahan terkait keseragaman, ukuran partikel dan jenis, kandungan air bahan dasar, kondisi sirkulasi udara, kondisi iklim setempat. Selama dekomposisi berlangsung tahap awal, pra pematangan timbunan terbagi dalam 3 mintakat yaitu pada bagian atas mintakat dihuni oleh jenis fungi, di bagian tengah minakat kering dan panas, sedangkan pada bagian bawah timbunan minakat potensial basah. Jika bagian dasar mengandung air dalam jumlah yang berlebih maka akan menyebabkan kompos menjadi berbau busuk dan menyengat. Ketika mengalami kondisi seperti ini selain disebabkan oleh persentase penyusunan bahan yang tidak sesuai diakibatkan juga oleh kurang oksigen (kurang aerasi), kurangnya bahan voluminous, persen N terlalu tinggi dan bahan terpadatkan. Maka penyelsaiannya adalah dengan dibalik dan ditambahkan bahan voluminous. Pembalikan ini bertujuan untuk menghindari penyebaran bau busuk dan meningkatkan pasokan oksigen (proses aerasi). Pasokan oksigen ini dibutuhkan oleh mikroba dalam menghancurkan struktur dan partikel bahan kasar. Pembalikan harus dilakukan secara teratur minimal seminggu sekali dimana pembalikan akan memindahkan bahan di bagian luar yang kurang panas ke bagian dalam/tengah yang lebih panas. Namun proses pembalikan ini jangan terlalu sering digunakan karena akan menyebabkan timbunan kompos menjadi lebih cepat dingin. Frekuensi pembalikan harus disesuaikan dengan spesifikasi proses dekomposisi yang digunakan.

Proses pengomposan secara sederhana dapat dibagi menjadi dua tahap, yaitu tahap aktif dan tahap pematangan. Selama tahap awal proses, oksigen dan senyawa yang mudah terdegradasi akan segera dimanfaatkan oleh mikroba mesofilik. Suhu tumpukan kompos akan meningkat dengan cepat. Demikian pula akan diikuti dengan peningkatan pH kompos. Suhu akan meningkat hingga di atas 50o C – 70o C. Suhu akan tetap tinggi selama waktu tertentu. Mikroba yang aktif pada kondisi ini adalah mikroba termofilik, yaitu mikroba yang aktif pada suhu tinggi. Pada saat ini terjadi dekmposisi/penguraian bahan organik yang sangat aktif. Mikroba  di dalam kompos dengan menggunakan oksigen akan menguraikan bahan organik menjadi CO2, uap air dan panas. Setelah sebagian besar bahan telah terurai, maka suhu akan berangsur – angsur mengalami penurunan. Pada saat ini terjadi pematangan kompos tingkat lanjut, yaitu pembentukan komplek liat humus. Selama proses pengomposan akan terjadi penyusutan volume maupun biomassa bahan. Pengurangan ini dapat mencapai 30 – 40% dari volume/bobot awal bahan.

Pengamatan baru dilakukan pada minggu ke 3 setelah kompos pertama kali dibuat karena jeda waktu 2 minggu terpotong akibat libur lebaran. Pada pengamatan minggu ke 3 tanggal 22 September 2010, kompos tercium bau alkohol, warna kompos berwarna ½  coklat, struktur kompos masih setengah kasar dan ada jamur miselia putih. Ketika kompos dipegang, suhu kompos tersebut hangat dan keadaan kompos masih agak basah. Suhu yang panas ini karena dipengaruhi adanya bakteri thermofilik .  Pada pengamatan 1 minggu setelahnya tanggal 29 September 2010 dari segi tekstur tidak mengalami banyak perubahan.  Warna kompos yaitu ¾ warna coklat kehitaman. Selain itu perubahan yang tejadi bau alkohol yang semakin berkurang dan semakin banyaknya miselia berwarna putih. Kondisi kompos lembab. Pengamatan berikutnya tanggal 6 Oktober 2010 miselia berwarna putih semakin banyak, bau alkohol semakin berkurang tetapi stuktur dan warna masih belum terlalu jauh mengalami perubahan dimana teksturnya masih kasar dengan warna colkat kehitaman dengan kondisi kompos yang lembab. Selain itu adanya orgnisme belatung pada media kompos tersebut. Peran belatung adalah sebagai organisme yang membantu mempercepat proses penguraian bahan organik tersebut. Pada pengamatan minggu terakhir tanggal 13 Oktober 2010 masih terdapar miselia putih dan organisme belatung. Bau alkohol semakin berkurang medekati bau tanah. Kondisi kompos masih lembab, warna kehitaman dan tekstur masih kasar. Pada akhir pengamatan kompos yang telah ada lalu dituang ke dalam media tanam dengan tumpukan dibawahnya diberi tanah pasir terlebih dahulu. Media ini digunakan dalam praktikum selanjutnya yaitu pemeliharaan tanaman.  Pada saat pengadukan ketika proses aerasi terasa bahwa suhu antara bagian kompos atas dengan bagian kompos bawah terasa berbeda hal ini disebabkan akibat perubahan dari keadaan kering, basah kemudian lembab. Hal ini terjadi akibat menahan panas ruangan rumah kaca dari atas dan menahan penguapan dari bagian bawah. Pada praktikum ini hasil akhir dari kompos hanya mencapai kategori matang III pada tahap konversi dimana produknya masih berupa kompos segar dengan penyusunnya yaitu bentuk nitrogen masih berupa ion ammonium, konsentrasi bakteri tanah dan fungi masih tinggi keberadaanya. Hal ini terlihat semakin banyaknya fungi (miselia putih) pada pengamatan minggu ke-4. Miselia terbentuk dipengaruhi oleh kondisi kompos yang lembab. Bakteri yang ada pada akhir kompos ini adalah bakteri mesofil tetapi masih terdapat bakteri thermofilik berupa sporanya yang ditandai dengan kompos yang masih agak panas ketika dipegang.  Selanjutnya kompos yang telah matang tersebut dituang ke dalam talang untuk dipersiapkan sebagai media pemeliharaan tanaman.

Faktor – faktor yang mempengaruhi proses pengomposan yaitu :

  1. Rasio C/N

Rasio C/N yang efektif untuk proses pengomposan berkisar antara 30: 1 hingga 40:1. Mikroba memecah senyawa C sebagai sumber energi dan menggunakan N untuk sintesis protein. Pada rasio C/N di antara 30 s/d 40 mikroba mendapatkan cukup C untuk energi dan N untuk sintesis protein. Apabila rasio C/N terlalu tinggi, mikroba akan kekurangan N untuk sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat.

  1. Ukuran Partikel

Aktivitas mikroba berada diantara permukaan area dan udara. Permukaan area yang lebih luas akan meningkatkan kontak antara mikroba dengan bahan dan proses dekomposisi akan berjalan lebih cepat. Ukuran partikel juga menentukan besarnya ruang antar bahan (porositas). Untuk meningkatkan luas permukaan dapat dilakukan dengan memperkecil ukuran partikel bahan tersebut.

  1. Aerasi

Pengomposan yang cepat dapat terjadi dalam kondisi yang cukup oksigen (aerob). Aerasi secara alami akan terjadi pada saat terjadi peningkatan suhu yang menyebabkan udara hangat keluar dan udara yang lebih dingin masuk ke dalam tumpukan kompos. Aerasi ditentukan oleh posiritas dan kandungan air bahan(kelembaban). Apabila aerasi terhambat, maka akan terjadi proses anaerob yang akan menghasilkan bau yang tidak sedap. Aerasi dapat ditingkatkan dengan melakukan pembalikan atau mengalirkan udara di dalam tumpukan kompos.

  1. Porositas

adalah ruang diantara partikel di dalam tumpukan kompos. Porositas dihitung dengan mengukur volume rongga dibagi dengan volume total. Rongga-rongga ini akan diisi oleh air dan udara. Udara akan mensuplay Oksigen untuk proses pengomposan. Apabila rongga dijenuhi oleh air, maka pasokan oksigen akan berkurang dan proses pengomposan juga akan terganggu.

  1. Kelembaban (Moisture content)

Kelembaban memegang peranan yang sangat penting dalam proses metabolisme mikroba dan secara tidak langsung berpengaruh pada suplai oksigen. Kelembaban 40 – 60 % adalah kisaran optimum untuk metabolisme mikroba. Apabila kelembaban di bawah 40%, aktivitas mikroba akan mengalami penurunan dan akan lebih rendah lagi pada kelembaban 15%. Apabila kelembaban lebih besar dari 60%, hara akan tercuci, volume udara berkurang, akibatnya aktivitas mikroba akan menurun dan akan terjadi fermentasi anaerobik yang menimbulkan bau tidak sedap.

  1. Temperatur/suhu panas dihasilkan dari aktivitas mikroba.

Semakin tinggi temperatur akan semakin banyak konsumsi oksigen dan akan semakin cepat pula proses dekomposisi. Peningkatan suhu dapat terjadi dengan cepat pada tumpukan kompos. Temperatur yang berkisar antara 30 – 60oC menunjukkan aktivitas pengomposan yang cepat. Suhu yang lebih tinggi dari 60oC akan membunuh sebagian mikroba dan hanya mikroba thermofilik saja yang akan tetap bertahan hidup. Suhu yang tinggi juga akan membunuh mikroba-mikroba patogen tanaman dan benih-benih gulma.

  1. pH

Proses pengomposan dapat terjadi pada kisaran pH yang lebar. pH yang optimum untuk proses pengomposan berkisar antara 6.5 sampai 7.5

  1. Lama pengomposan

Lama waktu pengomposan tergantung pada karakteristik bahan yang dikomposakan, metode pengomposan yang dipergunakan dan dengan atau tanpa penambahan aktivator pengomposan. Secara alami pengomposan akan berlangsung dalam waktu beberapa minggu sampai 2 tahun hingga kompos benar-benar matang.

Mengetahui kematangan kompos dapat diketahui dengan beberapa cara yaitu :

  1. Dicium :  kompos yang sudah matang berbau seperti tanah dan harum. Apabila kompos tercium bau yang tidak sedap, berarti terjadi fermentasi anaerobik dan menghasilkan senyawasenyawa berbau yang mungkin berbahaya bagi tanaman. Apabila kompos masih berbau seperti bahan mentahnya berarti kompos masih belum matang.
  2. Kekerasan bahan : kompos yang telah matang akan terasa lunak ketika dihancurkan. Bentuk kompos mungkin masih menyerupai bahan asalnya, tetapi ketika diremas – remas akan mudah hancur.
  3. Warna kompos : kompos yang sudah matang adalah coklat kehitam – hitaman. Apabila kompos masih berwarna hijau atau warnanya mirip dengan bahan mentahnya berarti kompos tersebut belum matang. Selama proses pengomposan pada permukaan kompos seringkali juga terlihat miselium jamur yang berwarna putih.
  4. Penyusutan : terjadi penyusutan volume/bobot kompos seiring dengan kematangan kompos. Besarnya penyusutan tergantung pada karakteristik bahan mentah dan tingkat kematangan kompos. Penyusutan berkisar antara 20 – 40 %. Apabila penyusutannya masih kecil/sedikit, kemungkinan proses pengomposan belum selesai dan kompos belum matang.
  5. Suhu : suhu kompos yang sudah matang mendekati dengan suhu awal pengomposan. Suhu kompos yang masih tinggi, atau di atas 50oC, berarti proses pengomposan masih berlangsung aktif dan kompos belum cukup matang.

Sifat khusus dari pupuk organik antara lain kandungan hara rendah dan sangat beragam, pelepasan hara terjadi secara lambat, penyediaan hara dengan jumlah terbatas. Keunggulan dalam pemanfaatan pupuk organik antara lain adalah perbaikan pada sifat fisik tanah, perkayaan kandungan kimiawi tanah lebih berimbang, meningkatkan biodiversitas kehidupan biologi tanah, dan aman bagi lingkungan. Walaupun demikian pupuk organik juga memiliki kelemahan antara lain memerlukan jumlah besar bagi satu musim tanaman, jumlah dan jenis hara sangat beragam, voluminous/bulky dalam transportasi dan dosisi lapangan, berdampak negatif jika diberikan belum matang benar.

Secara umum strategi untuk mempercepat proses pengomposan dapat dikelompokan menjadi tiga, yaitu:

1. Menanipulasi kondisi/faktor – faktor yang berpengaruh pada proses pengomposan.

2. Menambahkan organisme yang dapat mempercepat proses pengomposan: mikroba

pendegradasi bahan organik dan vermikompos (cacing).

3. Menggabungkan strategi pertama dan kedua.

BAB V

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil praktikum yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa dalam proses pembuatan kompos anaerobik ini dibutuhkan sedikit oksigen sehingga dibuat dalam wadah tertutup dengan diberi lubang dan menggunakan bantuan bakteri yang berasal dari stater EM4 dan kompos yang sudah jadi (inokulum) serta adanya penambahan urine untuk mempercepat proses dekomposisi dan meningkatkan kandungan hara dalam kompos tersebut.Pada hasil akhir kondisi kematangan kompos  baru mencapai kematangan III yaitu pada tahap konversi dengan produknya berupa kompos segar yaitu masih banyak terdapat miselia berwarna putih, strukturnya masih kasar (1/2), berwarna coklat kehitaman dan bau alkohol yang semakin berkurang mendekati bau tanah. Kematangan yang lama dipengaruhi rasio C/N bahan dasar yang digunakan, ketidakseimbangan campuran antar bahan basah dan bahan kering  serta tidak seragamnya ukuran partikel saat pencacahan. Adanya miselium akibat kondisi yang lembab dan organisme belatung pada media kompos berfungsi untuk mempercepat proses dekomposisi bahan organik tersebut.

 

DAFTAR PUSTAKA

Badan Standarisasi Nasional (BSN). 2004. Spesifikasi Kompos dari Sampah Organik Domestik. SNI 19- 7030- 2004

Crawford. J.H. 2003 . Composting of Agricultural Waste  in Biotechnology Applications and Research, Paul N, Cheremisinoff and R. P.Ouellette (ed). p. 6877.

Isroi. 2008. KOMPOS. Makalah. Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia, Bogor

Sutanto, R. 2002. Pertanian Organik: Menuju Pertanian Alternatif dan Berkelanjutan. Penerbit Kanisius. Yogyakarta.

Simamora, Suhut & Salundik, 2006. Meningkatkan Kualitas Kompos. Meningkatkan Kualitas Kompos. Kiat Menggatasi Permasalahan Praktis. Agromedia Pustaka.

w w w . i s r o i . o r g. Kompos (19 Februari 2010)

 

LAMPIRAN

Pengamatan Kompos ke-1                        Pengamatan Kompos ke-2

( 22 September 2010)                                   ( 29 September 2010 )

Pengamatan Kompos ke-3                                        Pengamatan Kompos ke-4

(6 Oktober 2010)                                                (13 Oktober 2010)


 

Hello world!

Welcome to WordPress.com. This is your first post. Edit or delete it and start blogging!