## POTENSI PENURUNAN EMISI GAS RUMAH KACA PADA PENGELOLAAN KOTORAN HEWAN SAPI MELALUI PEMBERIAN PAKAN TAMBAHAN
Ali Pramono
Balai Penelitian Lingkungan Pertanian Jl. Raya Jakenan-Jaken Km 5 Pati kode pos 57123 Jawa Tengah Korespondensi Email : ali_pramona@yahoo.com
Diterima : 12 Juli 2016 Disetujui : 13 November 2016

## Intisari
Pada sistem integrasi tanaman dan ternak, limbah biomasa digunakan sebagai sumber pakan ternak. Kualitas pakan yang rendah dapat meningkatkan emisi gas rumah kaca (GRK). Oleh karena itu, untuk mengurangi emisi sektor perternakan maka meningkatkan kualitas pakan ternak.Tujuan penelitian untuk mendapatkan informasi pengaruh pemberian pakan tambahan (Silase, Jerami Amoniasi dan UMMB) terhadap emisi gas rumah kaca dari kotoran hewan sapi pada sistem integrasi tanaman dan ternak.Penelitian dilaksanakan di Kebun Percobaan Balai Penelitian Lingkungan Pertanian (Balingtan), Pati pada bulan Mei-Juli 2014. Metode penelitian yang digunakan untuk mengukur emisi GRK adalah sungkup tertutup ( Close chamber method ), dengan interval 10 menit. Sampel gas CO 2 , CH 4 dan N 2 O dianalisis menggunakan kromatografi gas. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan pemberian pakan konvensional dan pakan tambahan pada ternak sapi mampu mengurangi emisi GRK sebesar 19 % dibandingkan dengan pemberian pakan konvensional. Emisi  GRK  dari  kotoran  hewan  sapi  yang  diberi  pakan  konvensional  sebesar  9,13  kg  CO 2 -e/ekor/tahun, sedangkan dengan pakan konvensional ditambah pakan tambahan sebesar 7,39 kg CO 2 -e/ekor/tahun.
Kata Kunci : Emisi Gas Rumah Kaca, Kotoran Hewan Sapi, Silase

## Abstract
On the integration of crop-livestock systems, waste biomass is used as feed for livestock. Low feed quality may increase emissions of greenhouse gases (GHG). Therefore, to reduce emissions  from livestock sector is  to  improve  the  quality of  animal  feed.  The  purpose  of  this  study  was  to  obtain  additional  information about the effect of feeding (silage, hay ammoniation and UMMB) against greenhouse gas emissions from cattle manure in crop-livestock integration system. The experiment was conducted at the experimental field of Indonesia Agricultural Environment Research Institute (IAERI/Balingtan), Pati in May-July 2014. The method  used  to  measure  the  GHG  emissions  is  close  chamber  method,  with  an  interval  of  10  minutes. Samples of CO 2 , CH 4 and N 2 O were analyzed using gas chromatography. The results showed that treatment of conventional feeding + feed supplement could reduce GHG emissions as 19 % compared to a conventional feeding.  GHG  emissions  from  animal  manure  fed  conventional  feed  of  9.13  kg/head/year,  whereas  with conventional feed + additional feed of 7.39 kg/head/year.
Key words : Cattle Manure, Greenhouse Gas Emission, Silage.

## PENDAHULUAN
Salah satu sumber penghasil gas CH 4 adalah ternak ruminansia, baik dari proses fermentasi rumen enterik  maupun  proses  degradasi  bahan   organik
kotoran ternak. CH 4 dihasilkan oleh hewan herbivora dalam proses pencernaannya melakukan pemecahan karbohidrat  oleh  mikroorganisme,  dimana  jumlah gas  CH 4 yang  dilepaskan  oleh  ternak  bergantung pada   jenis,   umur,   berat,   kualitas  dan  kuantitas
pakan  yang  diberikan.  Berdasarkan  jenis  ternak, sumber  emisi  gas  CH 4 dibedakan  menjadi  ternak ruminansia,    non  ruminansia  dan  unggas. Ternak ruminansia   dan   non   ruminansia   mengemisikan gas  CH 4 dari  akibat  pencemaran  dan  pengelolaan kotoran,  sedangkan  ternak  unggas  mengemisikan gas  CH 4 hanya  dari aktivitas  pengelolaan kotoran. Potensi  emisi  GRK  dari  aktivitas  peternakan  dari satu  ekor  sapi  perah  mengeluarkan  emisi  gas  CH 4 sebesar  56  kg  CH 4 /  ekor  /  tahun,  sedangkan  sapi pedaging  sebanyak  44  kg,  kerbau  55  kg,  kambing 8 kg, domba 5 kg, kuda 18 kg, unggas / ayam 0 kg (IPCC, 1994). Emisi CH 4 dari pengelolaan kotoran ternak masing-masing: sapi perah 27, sapi pedaging 2, babi 7, kerbau 3, kambing 0,37, domba 0,23, kuda 2,77, unggas (ayam dan bebek) 0,157 kg CH 4 / ekor / tahun. Data ini berdasarkan asumsi bahwa kotoran ternak  tersebut  dikelola  dengan  cara  dikeringkan (dry system) (IPCC, 1994).
Pada  budidaya  tanaman  pangan  (padi  dan jagung)  dihasilkan  limbah  tanaman  berupa  jerami. Limbah  tanaman  tersebut  dapat  dijadikan  pakan atau  dikomposkan,  untuk  mengatasi  keterbatasan hijauan  pakan  pada  musim  kemarau.  Limbah tersebut  biasanya  dikeringkan  dan  dimanfaatkan untuk memenuhi kekurangan pakan, namun kualitas pakan tergolong rendah. Kualitas pakan dan jerami dapat  ditingkatkan  dengan  cara  fermentasi.  Jika semua  potensi  hijauan  pakan  dimanfaatkan  secara maksimal,  maka  produktivitas  dan  kapasitas produksi  ternak  sapi  dapat  ditingkatkan  untuk mengurangi kebutuhan impor daging.
Untuk  mengurangi  emisi  gas  CH 4 dari  ternak perlu   diterapkan  strategi  pemberian  pakan   yang lebih  efisien.  Dalam  rangka  mengurangi  dampak pemanasan  global,  diperlukan  upaya  inventarisasi dan  mitigasi.  Inventarisasi  dilakukan  untuk mengetahui sumber emisi gas rumah kaca serta besar emisi  yang  dihasilkan.  Mitigasi  dilakukan  untuk memperoleh level emisi tertentu dengan mengganti teknologi  yang  sudah  ada  dengan  teknologi  yang baru.Teknologi  mitigasi  untuk  menurunkan  emisi dari  perternakan  melalui  pengembangan  kualitas pakan  ternak  (Silase  dan  Jerami  Amoniasi), penggunaan Urea   Molasse   Multinutrient   Block
(UMMB),  program  pembiakan  jangka    panjang, dan  pengembangan  biogas  dari  limbah  ternak. Implementasi  keempat  skenario  mitigasi  tersebut dapat  menurunkan  emisi  sehingga  12,5  %  pada tahun 2030. Di Indonesia, emisi CH 4 per unit  pakan atau laju  konversi  CH 4 lebih  besar karena hijauan pakan  yang  diberikan  berkualitas  rendah.  Semakin tinggi  jumlah  pemberian  pakan  berkualitas  rendah maka  semakin  tinggi produksi  CH 4 (Suryahadi et al. , 2002).
Tujuan penelitian untuk mendapatkan informasi pengaruh  pemberian  pakan  tambahan  terhadap emisi  gas  rumah  kaca  (GRK)  dari  kotoran  hewan sapi pada sistem integrasi tanaman dan ternak.

## METODE PENELITIAN

## Alat dan Bahan Penelitian
Alat  yang  digunakan  dalam  yakni,  sungkup pengambil  gas  berbentuk  tabung,  jarum  suntik berukuran  25  ml,  vial,  kromatografi  gas.  Bahan yang  diperlukan  antara  lain  pakan  jerami,  silase, UMMB, gas N 2 , H 2 , udara tekan, gas standard CH 4 , N 2 O dan CO 2 .

## Metode Penelitian
Penelitian  menggunakan  15  ekor  sapi  dengan berat rata-rata 250-300 kg, yang pengelompokannya berdasarkan  pada  pemberian  pakan.  Perlakuan  yang diberikan  adalah  1)  pemberian  pakan  konvensional (jerami,  ampas  ketela  dedak  dan  konsentrat)  dan  2) pemberian pakan konvensional dan pakan tambahan (silase,  jerami  fermentasi  dan  UMMB).  Parameter yang diamati adalah emisi CO 2 , CH 4 dan N 2 O setiap minggu. Pengambilan sampel GRK dilakukan secara manual  menggunakan  paralon  berdiameter  21  cm dan  tinggi  30  cm.  Sampel  diambil  menggunakan jarum  suntik  volume  25  ml  dengan  interval  waktu pengambilan setiap menit ke-10, 20, 30, 40 dan 50. Sampel diambil sebanyak 20 ml dan  dimasukkan ke dalam vial berukuran 10 ml. Sampel gas CO 2 , CH 4 dan N 2 O  dianalisis  menggunakan  gas  Chromatografi (GC) tipe GHG-450 Varian. Hasil analisa sampel gas dihitung menjadi dan emisi GRK menggunakan rumus sebagai berikut (IAEA, 1993).
Keterangan :
Balingtan,  pemberian  silase,  jerami    amoniasi dan Urea  molasses  multinutrient  block (UMMB) (Gambar  1) dilakukan  untuk  meningkatkan  bobot badan sapi sekaligus menurunkan emisi  GRK.
E : Emisi gas CH /CO /N O  (mg/m 2 /hari)
4 2 2
dc/dt : Perbedaan konsentrasi CH 4 /CO 2 /N 2 O per waktu (ppm/menit) Vch : Volume boks (m 3 ) Ach : Luas boks (m 2 ) mW : Berat molekul CH 4 /CO 2 /N 2 O (g)
mV : Volume molekul CH 4 /CO 2 /N 2 O (22,41 l)
T : Temperatur rata-rata selama  pengambilan
contoh gas ( o C)

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam  sistem  integrasi  tanaman  dan  ternak, kebutuhan  pakan  sapi  dapat  dipenuhi  dari  jerami hasil  budidaya  padi.  Jerami  tidak  dibakar  karena akan  menambah  jumlah  karbon    di    atmosfer. Hasil  sekuestrasi  karbon  dari  atmosfer  melalui fotosintesis  tanaman  padi  disimpan  dalam  gabah dan biomasa tanaman. Apabila biomasa digunakan untuk pakan ternak, maka akan mengurangi emisi GRK  yang  diakibatkan  oleh  pembakara  dan pengomposan jerami. Jerami segar dapat langsung digunakan untuk pakan. Jerami merupakan sumber pakan  karena  kandungan  selulosa  yang  tinggi, namun  perlu  ditingkatkan  daya  cernanya  dan kandungan gizinya untuk menambah efisiensi dan mengurangi  emisi  GRK  dari  fermentasi  enterik dan  kotoran  hewan.  Jerami  dapat  dikeringkan terlebih  dahulu  dan  disimpan  untuk  pakan  ternak dalam  jangka  waktu  tertentu.  Jerami  dapat  juga diolah  menjadi  silase  dan  jerami  amoniasi  untuk meningkatkan  nilai  gizi  dan  daya  simpan  pakan. Bila  nilai  gizi  pakan  meningkat,  maka  proses pencernaan  rumen  akan  lebih  sempurna  karena sumber  karbon  yang  tersedia  dapat dimanfaatkan

## Gambar 1. Silase, Jerami Amoniasi dan UMMB (kiri, tengah dan kanan)
Pengambilan  sampel  GRK  menggunakan metode   sungkup  tertutup,   seperti   pada  Gambar 2.  Konsentrasi  gas  diukur  dengan  menggunakan gas  kromatogram  yang  kemudian  datanya  diolah menjadi fluks dan emisi. Hasil rata-rata pengukuran fluks  GRK  baik  CO 2 ,  CH 4 maupun  N 2 O  pada perlakuan    pemberian    pakan    konvensional    + pakan  tambahan  (Silase,  Jerami  Amoniasi  dan UMMB)  menunjukkan  nilai  yang  lebih  kecil daripada  pemberian  pakan    konvensional    (Tabel 1). Pengukuran  fluks  CO 2 dengan perlakuan pakan konvensional   memberikan  hasil  sebesar  0,9   mg CO 2 /gr  kohe/hari.  Pemberian  pakan  konvensional dittambah  pakan  tambahan  menghasilkan  fluks yang  lebih  rendah  yaitu  0,8  mg  CO 2 /gr  kohe/hari. Fluks  CH 4 juga  lebih  rendah,  yaitu  dari  0,011  mg CH 4 /gr    kohe/hari    dengan    pakan    konvensional dan  0,008  mg  CH 4 /gr  kohe/hari  dengan  pakan konvensional  +  pakan  tambahan.  Demikian  juga fluks N O,dengan pakan konvensional 0,2 µg NO/
untuk   pembentukan   biomolekul   dalam   tubuh ternak dan hanya sedikit yang terombak menjadi asam organik dan gas. Di Kebun Percobaan
gr kohe/hari sedangkan dengan pakan konvensional + pakan tambahan sebesar 0,039µg N 2 O/gr kohe/ hari.
Tabel 2. Potensi Penurunan Emisi GRK dengan Pakan Tambahan Parameter Fluks GRK Rata-rata emisi (kg/ ekor/tahun) K K+PT K K+PT
Gambar 2. Pengambilan Sampel GRK dengan Metode Sungkup Tertutup (Kiri, Tengah dan Kanan)
Pengolahan,  penyimpanan,  dan  pengangkutan kotoran  sapi  dapat  mengemisi  CH 4 dan  N 2 O.  CH 4 dihasilkan   dari   dekomposisi   anaerob.   Emisi  N 2 O dihasilkan  melalui jalur langsung maupun tidak  lang- sung. Emisi N 2 O langsung dihasilkan dari bagian siklus N melalui nitrifikasi dan denitrifikasi N organik dalam kotoran dan urin sapi. Jalur emisi N 2 O tidak langsung terdiri dari hasil volatilisasi N (sebagai NH 3 dan  NO x ) dan dari deposisi gas dan produknya (NH +4 dan NO - 3 ).
kohe/hari)
kohe/hari kohe/hari) CO 2 -e 9,13 7,39 Penurunan CO -e 19%
Keterangan: *) Jumlah sapi 15 ekor (5 jantan dan 10 betina); K= Pakan Konvensional, K+PT= Pakan konvensional dan
Hasil  pengukuran  fluks  GRK  menunjukkan bahwa pemberian pakan tambahan (silase, UMMB, jerami  amoniasi)  dapat  menurunkan  fluks  GRK dibandingkan dengan pakan konvensional .  Hal ini disebabkan karena pakan tambahan dapat meningkatkan nilai  cerna dan efisiensi  pemecahan selulosa menjadi glukosa dan sedikit terbentuk asam
Potensi  penurunan  emisi  GRK  dengan  pakan konvensional  +  pakan  tambahan  pada  ternak  sapi mencapai 19 % (Tabel 2). Emisi GRK dari kohe sapi yang diberi pakan konvensional bila tidak dilakukan pengelolaan  (hanya  ditumpuk)  sebesar  9,13  kg/ ekor/tahun, sedangkan dengan pakan konvensional + pakan tambahan menghasilkan emisi sebesar 7,39 kg/ekor/tahun.
organik.  Sistem  pencernaan  rumen  bekerja  lebih sempurna  dengan  rasio  C/N  yang  seimbang  untuk pertumbuhan.  Hal  ini  menyebabkan  karbon  yang terkandung  dalam  kohe  menurun,  sehingga  gas rumah kaca yang diemisikan akan lebih rendah.
Pada penelitian ini, inkubasi dilakukan pada kondisi aerob (Gambar 2), dimana proses nitrifikasi
CO 2 (mg/gr 0,917 0,867 7,426 7,021 CH 4 mg/gr 0,011 0,007 0,089 0,057 N 2 O (ug/gr 0,200 0,039 0,085 0,316
Tabel 1. Hasil Pengukuran Fluks GRK dari Kotoran Sapi Rata-Rata Fluks Ulangan Rata-rata SD 1 2 3 4 5 Pakan Konvensional*) CO 2 (mg /gr/hari) 0,832 1,136 0,936 0,887 0,797 0,917 0,311 CH 4 (mg/gr/hari) 0,011 0,016 0,011 0,008 0,008 0,011 0,003 N 2 O (µg/gr/hari) 0,255 0,244 0,149 0,145 0,205 0,200 0,058 Pakan konvensional + pakan tambahan**) CO 2 (mg /gr/hari) 0,387 1,013 1,018 0,860 1,059 0,867 0,363 CH 4 (mg/gr/hari) 0,004 0,005 0,004 0,006 0,017 0,007 0,000 N 2 O (µg/gr/hari) Keterangan: 0,035 0,033 0,043 0,032 0,049 0,039 0,005
*) Pengamatan selama 13 kali
**) Pengamatan selama 8 kali
terjadi  pada  kotoran  ternak  yang  disimpan  asalkan dapat  cukup  pasokan  oksigen.  Nitrikasi  tidak terjadi  dalam  kondisi  anaerob,  nitrit  dan  nitrat akan  ditransformasikan ke N 2 O menjadi dinitrogen (N 2 )   selama   proses  denitrifkasi   dengan kondisi anaerobik. Rasio N 2 O akan meningkatkan N 2 . Secara ringkas, produksi dan emisi N 2 O dari kotoran ternak yang dikelola membutuhkan nitrit maupun nitrat  di lingkungan  an-aerobik  yang  didahului  oleh nitrifikasi dengan kondisi aerobik untuk pembentukan  nitrogen  teroksidasi.      Selain      itu, terdapat        kondisi      yang  mencegah  penurunan N 2 O untuk menghasilkan N 2 , seperti pH rendah dan uap air yang terbatas.
UMMB  merupakan  pakan  yang  mengandung urea sebagai sumber N dimana dengan penambahan UMMB    akan    memudahkan      tersedianya      N untuk  mikroba  rumen,  molases  adalah  sumber karbohidrat  yang  sangat  mudah  terfermentasi dalam  rumen  sehingga  merupakan  sumber  energi dan  kerangka  karbon  yang  dapat  tersedia  untuk mensintesis  protein.  Blok  merupakan  salah  satu bentuk  teknologi  sederhana  yang  dikembangkan dengan  memadatkan  campuran  urea  molases  dan multinutrient  untuk  pemerasan  sehingga  dapat dijilat  untuk  mencegah  kosumsi  yang  berlebihan dalam  waktu  singkat  karena  dapat  menyebabkan keracunan  ternak.  Keuntungan  pembuatan  UMMB adalah  mudah  dipindahkan  (pengangkutan  dan penanganan  mudah),  membutuhkan  sedikit  ruang penyimpanan,  dapat  digunakan  sebagai  “ carrier ”, mudah pemberian kepada ternak, bernilai gizi tinggi (Mide,  2002),  meminimumkan  bahaya  keracunan
dan  dapat  diisi  bahan  NPN  dengan  level  relatif  tinggi (Tangdilintin,  2002).  Penggunaan  UMMB  merupakan salah  satu  cara  untuk  meningkatkan  kecernaan  pakan ternak  ruminansia,  khususnya  pada  musim  kemarau berkepanjangan.  Berbagai  laporan  hasil  uji  coba membuktikan  bahwa  pakan  blok  dapat  meningkatkan produktivitas  dan  tingkat  reproduksi  pada  ternak ruminansia.
Pemberian pakan tambahan mempunyai berdampak  positif  terhadap  lingkungan,  karena  dapat menurunkan  fluks  GRK.  Pemberian suplemen  berupa UMMB,  silase  dan  jerami  amoniasi  pada  sapi  jantan dan  betina  selama  2  minggu  dapat  menurunkan  fluks dan  emisi  GRK.  Sebesar  19  %.
Hal  ini  disebabkan  karena  pakan  tambahan  pakan dapat  meningkatkan  efisiensi  pemecahan  selulosa menjadi  glukosa.  Pakan  tambahan  UMMB  dapat meningkatkan  produktivitas  maupun  reproduksi ternak ruminansia (Qurimanasari, 2011).

## KESIMPULAN
Pemberian  pakan  konvensional  dan  pakan tambahan  pada  ternak  sapi  mampu  mengurangi emisi  GRK  sebesar  19  %  dibandingkan  dengan pemberian  pakan  konvensional.  Emisi  GRK  dari kotoran sapi yang diberi pakan konvensional sebesar 9,13  kg  /ekor  /  tahun,  dan  pakan  konvensional  + pakan  tambahan  sebesar  7,39  kg/ekor/tahun.

## DAFTAR PUSTAKA
IAEA.  1993. Manual  on  Measurement  of Methane and Nitrous Oxide Emissions from Agricultural,  Vienna,  Austria .International Atomic Energy Agency.
IPCC.1994. Greenhouse Gas Inventory
Workbook:  IPCC  Guidelines  for  National
Greenhouse  Gas  Inventories  Volume  2, UNEP-WMO.
Mide  MZ.  2002.  Teknik  Pembuatan  Urea Molasses  Multinutrient  Block  (UMMB). Makalah  Kursus  Singkat  Penggunaan
Teknologi Radio- Immunoassay (RIA) dan Urea Molasses Multinutrient Block (UMMB) dalam Biologi Reproduksi
Ternak.  Kerjasama  Fakultas  Peternakan Universitas  Hasanuddin  dengan  Direktorat
Jenderal  Pendidikan  Tinggi,  Departemen
Pendidikan Nasional, Makassar.
Qurimanasari,  E.  2011.  Pendugaan  Emisi  Gas Rumah  Kaca  Dari  Sektor  Peternakan  Di Provinsi  Jawa  Barat.  Skripsi.  Departemen
Ilmu Nutrisi Dan Teknologi  Pakan
Fakultas  Peternakan  Institut  Pertanian
Bogor
Suryahadi  AR,  Nugraha  AB  &  R  Boer.  2002.
Laju  konversi  metan  dan  faktor  emisi metan  pada  Kerbau  yang  diberi  ragi  tape lokal  yang  berbeda kadarnya yang mengandung Saccharomyces  cerevisiae . Ringkasan  Seminar  Program  Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Tangdilintin,FK.2002.PakanTambahan(Supplement).
Makalah Kursus Singkat Penggunaan
Teknologi  Radioimmunoassay  (RIA)    dan Urea Molasses Multinutrient Block  (UMMB) dalam Biologi Reproduksi Ternak. Kerjasama Fakultas  Peternakan  Universitas  Hasanuddin dengan Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi,  Departemen  Pendidikan  Nasional, Makassar.