## PENGEMBANGAN MIKROBA EM4 UNTUK FERMENTASI PUPUK ORGANIK DI DESA CARANG WULUNG WONOSALAM
Ponidi Anastas Rizaly
ponidi@ft.um-surabaya.ac.id Universitas Muhammadiyah Surabaya

## ABSTRACT
Organic fertilizers are materials derived from plant and animal residues, such as manure, compost, green manure, straw, and other materials that can play a role in improving the physical, chemical and biological properties of the soil. Organic matter cannot replace the role of inorganic fertilizers as a supplier of nutrients, because the nutrient content in organic matter is relatively low, however, organic matter can increase the efficiency of using inorganic fertilizers. produce in the form of livestock feces, urine and animal feed residue. Utilization of livestock manure waste can be managed by carrying out a fermentation process with EM4 bacteria. Carang Wulung Village, Wonosalam sub-district is one of the villages experiencing this problem, where the village has the potential for an abundance of livestock manure produced from the excrement of dairy farmers, etawa goat breeders and livestock breeders. rabbits. Under these conditions the researchers have plans to conduct research by utilizing EM 4 bacteria to accelerate the fermentation process of the composition of a mixture of organic fertilizer materials with a success rate of 90%.
Keywords: Livestock manure, EM4 bacteria, fermentation, organic fertilizer.

## ABSTRAK
Pupuk organik merupakan bahan yang berasal dari sisa-sisa tanaman dan hewan, seperti pupuk kandang, kompos, pupuk hijau, jerami, dan bahan lain yang dapat berperan memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah. Bahan organik tidak dapat menggantikan peran dari pupuk anorganik sebagai pemasok hara, karena kandungan unsur hara dalam bahan organik relatif rendah, namun demikian bahan organik dapat meningkatkan efisiensi penggunaan pupuk  anorganik. Selain dapat  menyelesaikan permasalahan pemenuhan kebutuhan  pupuk pemanfaatan pupuk organik dapat mengatasi limbah peternakan yang dihasilkan berupa feses ternak, urine, dan sisa makanan ternak. Pemanfaatan limbah kotoran ternak dapat dikelola dengan melakukan proses fermentasi dengan bakteri EM4. Desa Carang Wulung Kecamatan Wonosalam adalah salah satu desa yang mengalami permasalahan tersebut, di mana desa  tersebut memiliki  potensi  melimpahnya  kotoran  ternak  yang dihasilkan  dari  kotoran peternak  sapi perah, peternak  kambing  etawa  dan  peternak  kelinci.  Dengan  kondisi  yang  demikian  peneliti  mempunyai  rencana melakukan  penelitian  dengan  memanfaatkan  bakteri  EM  4  untuk  mempercepat  proses  fermentasi  komposisi campuran material pupuk organik dengan tingkat keberhasilan 90%.
Kata kunci: kotoran ternak, bakteri EM4, fermentasi, pupuk organic.

## PENDAHULUAN
Desa Carang Wulung Kecamatan Wonosalam  Kabupaten  Jombang  terdiri  dari enam  dusun,  Dusun  Carang  Wulung,  Dusun Gondang,  Dusun  Banyon,  Dusun  Segunung, Dusun Bangunrejo, dan Dusun Ngeseng. Pariwi- sata  perkebunan,  peternakan,  dan  UMKM  di desa  tersebut  mengalami  keterpurukan  karena dampak  pandemi  COVID-19  selama  2  tahun terakhir.  Dari  aspek  pariwisata  yang  kurang terjangkau  dan  tidak  banyak  dikenal  oleh masyarakat sekitar sehingga pengelolaan di area pariwisata  terbengkalai  dan  banyak  yang  rusak
serta tidak terawat. Begitu pula dari segi UMKM nya, seperti hasil pengelolaan perkebunan kopi, cengkeh,  durian,  mbote,  singkong,  salak,  dan jagung  kurang  dikenal  masyarakat  luar  desa tersebut.  Desa  Carang  Wulung  mempunyai potensi limbah kotoran hewan sangat melimpah yang dihasilkan dari kotoran peternak sapi perah, peternak  kambing  etawa  dan  peternak  kelinci, dan dapat dilihat pada gambar 1. Di mana pada gambar 1 terlihat berupa tempat tinggal hewan yang  dapat  menghasilkan  kotoran  yang  diper- gunakan sebagai pupuk.
Sumber: Dokumen tim pengabdi, 2022 Gambar 1 Kandang Limbah Kotoran Hewan
Dari adanya kondisi yang demikian, maka peneliti  mempunyai  rencana  melakukan  pene- litian dengan memanfaatkan bakteri EM 4 untuk mempercepat proses fermentasi komposisi cam- puran  material  pupuk  organik  dengan  tingkat keberhasilan 90%.
Pupuk  organik  merupakan  bahan  yang berasal  dari  sisa-sisa  tanaman,  hewan,  seperti pupuk  kandang,  kompos,  pupuk  hijau,  jerami, dan  bahan  lain  yang  dapat  berperan  mem- perbaiki  sifat  fisik,  kimia  dan  biologi  tanah. Bahan organik tidak dapat menggantikan peran dari  pupuk  anorganik  sebagai  pemasok  hara, karena  kandungan  unsur  hara  dalam  bahan organik  relatif  rendah,  namun  demikian  bahan organik dapat meningkatkan efisiensi pengguna- an  pupuk  anorganik  (Mashuri,  2000).  Selain dapat  menyelesaikan  permasalahan  pemenuhan kebutuhan  pupuk  pemanfaatan  pupuk  organik dapat  mengatasi  limbah  peternakan  yang dihasilkan  berupa  feses  ternak,  urine,  dan  sisa makanan ternak seperti terlihat pada gambar 2.
Pada  gambar  2  terlihat  bahwa  salah  satu limbah  dari  hewan  yang  akan  dimanfaatkan sebagai pembuatan pupuk. Pupuk sebagai salah satu bahan yang dapat memberikan manfaat bagi tanaman.  Pada  proses  selanjutnya  dapat  dilihat pada gambar 3 yang berupa pemanfaatan limbah kotoran ternak yang dikelola dengan melakukan proses penghancuran dan penghalusan kotoran. Setelah adanya proses kemudian dilakukan pro- ses  fermentasi  dengan  bakteri  EM4.  Kemam- puan  pupuk  organik  dalam  mengikat  air  dan meningkatkan porositas tanah yang dapat mem- perbaiki respirasi tanah sehingga dapat mendu- kung  pertumbuhan  akar  dalam  tanah.  Pupuk organik  dapat  merangsang  mikroorganisme tanah  yang  menguntungkan,  seperti rhizobium , mikoriza , dan bakteri.
Sumber: Dokumen tim pengabdian, 2022 Gambar 2
Limbah Kotoran Hewan Ternak
Sumber: Dokumen tim pengabdi, 2022
Gambar 3
Proses Penghancuran
EM4 ( Effective Microorganism -4) Larutan effective microorganism 4  yang disingkat  EM4  ditemukan  pertama  kali  oleh Prof. Dr. Teuro Higa dari Universitas Ryukyus, Jepang. Larutan EM4 ini berisi mikroorganisme fermentasi.  Jumlah  mikroorganisme  fermentasi EM4  sangat  banyak,  sekitar  80  genus.  Dari sekian  banyak  mikroorganisme,  ada  lima golongan utama yang terkandung di dalam EM4, yaitu  bakteri fotosintetik, lactobacillus sp ., Streptomyces sp .,  ragi  ( yeast ), Actinomycetes . Mikroorganisme  efektif  atau  EM  adalah  suatu kultur campuran berbagai mikroorganisme yang dapat  digunakan  sebagai  inokulan  untuk meningkatkan  keragaman  mikroba  tanah  dan dapat  memperbaiki  kesehatan  serta  kualitas tanah (Rasminto, 2019).
Proses pengomposan dibantu oleh bakteri EM4  karena  banyak  mengandung  berbagai macam mikroorganisme. Bakteri EM4 mengan- dung berbagai macam unsur diantaranya adalah: ragi,  bakteri  fotosintetik,  asam  laktat, actino- mycetes dan streptomyces . Bakteri EM4 sangat berperan  dalam  membentuk  sifat-sifat  fisik pupuk organik diantaranya adalah menghilang- kan bau busuk (Djuarnani, 2018), selain itu juga bisa mempercepat proses dekomposisi.
Komposisi  kandungan  bakteri  EM4  me- nurut   (Djuarnani, 2018) dan (Rasminto, 2019) : (1)  Bakteri Rhodopseudomonas (Fotosintetik). Bakteri    ini  memanfaatkan  kandungan  bahan- bahan  organik,  sekresi,  gas-gas  berbahaya  dari sinar  matahari  dan  energi  panas  bumi  diman- faatkan  bakteri  fotosintesis  ini  sebagai  sumber energi guna  menghasilkan berbagai macam un- sur  yang  dibutuhkan  dalam  proses  mikroorga- nisme dan mampu membantu mempercepat pro- ses pertumbuhan tanaman. (2) Bakteri Lactoba- cillus spp (Asam laktat). Guna menekan pertum- buhan mikroorganisme yang merugikan, meng- hancurkan lignin dan selulosa adalah salah satu dari  kegunaan  bakteri  asam  laktat  ini.  Bakteri asam laktat juga mampu melakukan percepatan dekomposisi  bahan  pupuk  organik  dan  proses fermentasi  tanpa  menimbulkan  senyawa  bera- cun. (3) Ragi/ Yeast ( Saccharomyces spp .) Ragi mengandung  senyawa  kimia  yang  bermanfaat untuk proses pertumbuhan tanaman, di mana zat bioaktif  berfungsi  untuk  proses  pertumbuhan akar,  dan  yang  tidak  kalah  penting  adalah sekresi   ragi   merupakan   substra untuk bakteri asam  laktat  dan Actinomycetes .  (4) Actinomy- cetes adalah  salah  satu  mikroba  tanah  yang sangat  membantu  terhadap  kesuburan  tanah. Salah  satu  hal  yang  bisa  dilakukan  untuk  me- ningkatkan kesuburan tanah adalah dengan me- lakukan pencampuran atau sinergi antara Acti- nomycetes dengan bakteri fotosintetik. (5) Jamur fermentasi,  jamur  ini  mampu  mencegah  se- rangga, ulat dan membantu menghilangkan bau busuk.
Menurut  (Yuniwati,  2012)  Bakteri  EM4 selain berfungsi membantu proses dekomposisi dan  fermentasi  material  organik,  juga  mem- punyai  manfaat  antara  lain:  memperbaiki  sifat biologis  tanah,  kimia,  dan  fisik  tanah,  mening- katkan  kandungan  unsur  hara  pada  tanah,  me- ningkatkan  ketahanan    tanaman  terhadap  hama dan hasil panen yang lebih baik, mampu mem- perbaiki  kandungan  unsur  hara  tanah  dengan cara dicampurkan ke tanah atau disemprotkan ke tanaman,  membantu  mempercepat  proses  pe- ngomposan sampah organik atau kotoran hewan. Penggunaan  bakteri  mikroorganisme (EM4) merupakan salah satu metode yang bisa digunakan  dalam  upaya  mengelola  teknologi pertanian  yang  dapat  mengurangi  pengaruh buruk  terhadap  lingkungan  (Syafrudin,  2013) . Bakteri EM4  ini  mempunyai  karakteristik  ber- warna kuning kecoklatan, berbau kurang sedap, rasa asam manis dan (pH) kurang dari 3,5.
Menurut  Syafrudin,  (2013) kelebihan penggunaan  EM4  yang  mengandung  berbagai macam  jenis  bakteri  dan  jamur,  yang  bisa mempercepat  pelarutan  N,  P,  dan  K.  Apabila nilai Ph melebihi 4,0 maka cairan ini tidak bisa dipakai  lagi.  Bakteri  EM4  sangat  aman  bagi lingkungan,  EM4  terbuat  dari  kultur  campuran berbagai  spesies  mikroba  yang  terdapat  dalam lingkungan  alami,  bahkan  EM4  bisa  diminum langsung  (Yuwono,  2005) . Menurut  (Yuwono, 2005)  dengan  menambahkan  bakteri  EM4, proses pengomposan mampu dipercepat berkisar antara 3-5 hari (Yuniwati, 2012) .

## Fermentasi
Proses  dekomposisi  antara  berbagai  se- nyawa kompleks menjadi bentuk senyawa yang lebih sederhana dengan melibatkan mikro orga- nisme  selama  ini  lebih  dikenal  dengan  istilah Fermentasi.  Pada proses fermentasi ini peruba- han  material  organik  pada  proses  produksi  pu- puk organik cair yang dilakukan di Wonosalam ditambahkan jenis mikroba EM4 dalam keadaan tanpa  adanya  oksigen  dan  tertutup  rapat  dalam tabung plastik atau anaerobik. Dimana pelaksa- naan  fermentasi  secara  anaerobik  diproduksi dengan  melakukan  proses  pencampuran  berba- gai macam material organik yang dihaluskan dan diaduk merata, kemudian dimasukkan pada wa- dah tertutup rapat atau hampa udara. Fermentasi merupakan  suatu  proses  perubahan  kimia  pada substrat  organik  melalui  aktivitas  enzim  yang dihasilkan  oleh  mikroorganisme.  Proses  fer- mentasi  dibutuhkan starter sebagai  mikroba yang akan ditumbuhkan dalam substrat. Starter merupakan populasi mikroba dalam jumlah dan kondisi fisiologis yang siap diinokulasikan pada media fermentasi (Rasminto, 2019).
Proses Fermentasi juga mendayagunakan aktivitas  suatu  mikroba  tertentu  atau  campuran beberapa species mikroba. Mikroba yang banyak digunakan  dalam  proses  fermentasi  antara  lain khamir, kapang dan bakteri. Karbohidrat terlebih dahulu akan dirubah menjadi bagian glukosa de- ngan  bantuan  enzim  amilase  dan  enzim  gluko- sidase,  kemudian  glukosa  tersebut  oleh  khamir akan dirubah menjadi alkohol (Affandi, 2008).

## METODE PELAKSANAAN Flow chart Pengembangan Bakteri EM 4
Pada gambar 4 beberapa bahan yang digu- nakan  untuk  mengembangkan  bakteri  EM4 menggunakan 10 liter air kelapa yang dicampur dengan  2  botol  tetes  tebu  250  ml,  kemudian ditambahkan  1  kilogram  terasi  dan  4  kilogram
dedak halus diaduk menjadi satu sampai tercam- pur merata. Setelah adonan tercampur sempurna, masukkan 2 liter mikroba ramen sapi.
Sumber: Dokumen tim pengabdi, 2022

## Gambar 4
Flow Chart Pengembangan Bakteri EM4
Adapun  proses  pengembangan  bakteri EM 4 gambar 4 bisa dijelaskan dengan tahapan yang berupa (1) Penuangan cairan tetes dengan air panas dan dicampur dengan dedak halus hal ini  terlihat  pada  gambar  5  yang  mana  salah seorang  menuangkan  dedak  dalam  air  yang berada di dalam tempat (ember) dan satu orang yang lain bagian mengaduk antara dedak halus dan air.
Setelah  air  dan  dedak  halus  tercampur, langkah selanjutnya ada pencampuran air degan gambar  6.  Pada  gambar  6  terlihat  ada  seorang lelaki sedang mengeluarkan air degan ke dalam tempat yang sudah disediakan ke dalam tempat yang kedap. Air kelapa memiliki ukuran 20 liter kemudan  dicampur  dengan  dedak  halus  yang sudah tercampur air.
Sumber: Dokumen Tim Pengabdi, 2022
Gambar 5 Proses penambahan dedak
Sumber: Dokumen tim pengabdi, 2022 Gambar 6 Penambahan Air Kelapa (degan)
Pada  gambar  7  adanya  aktivitas  berupa penambahan air bekas cucian beras (leri) dengan komposisi  sebanyak  10  liter  dan  kemudian ditambahkan  terasi  sebanyak  2  kilogram  dan dedak halus sebanyak 5 kilogram.

## Sumber: Dokumen tim pengabdi, 2022 Gambar 7 Penuangan Ramen sapi
Kemudian  aduk  sampai  rata  dan  masuk- kan  mikroba  EM  4.  Hasil  adukan  kemudian masukkan  campuran  ke  dalam  tabung  plastik dan tutup rapat sampai tidak ada kebocoran dan simpan di tempat yang lembab gambar 8.
Pada gambar 9 seseorang sedang melaku- kan  pengadukan,  pengadukan  dilakukan  3  kali sehari dan dilakukan selama 21 hari, setelah 21 hari pengembangan mikroba EM 4 sudah sem- purna, hal ini ditandai dengan adanya bau yang berubah harum seperti bau tapai.
Sumber: Dokumen tim pengabdi, 2022
Gambar 8 Proses fermentasi
Sumber: Dokumen tim pengabdi, 2022 Gambar 9 Tahap Akhir Fermentasi
Setelah  proses  fermentasi  atau  pengem- bangan  mikroba  EM  4  selesai  dan  sempurna, langkah  selanjutnya  di  penutup  di  buka  dan dilakukan  pengemasan  ke  dalam  botol  yang kemudian dilakukan labeling gambar 10.

## Sumber: Dokumen tim pengabdi,2022
Gambar 10 Kemasan Hasil Fermentasi

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengembangan  mikroba  EM-4  untuk fermentasi pupuk organik merupakan terobosan untuk memperoleh hasil proses fermentasi yang maksimal dan cepat yang dilakukan di UMKM Pak  Jari  di  Dusun  Gondang  Desa  Carang Wulung Kecamatan Wonosalam Jombang.

## SIMPULAN DAN SARAN Simpulan
Untuk melakukan produksi pupuk organik 25  kilogram  dibutuhkan  2  liter  tetes  amina,  5 kilogram dedak halus, 20 liter air kelapa, 10 liter leri,  2  kilogram  terasi,  2  liter  ramen  sapi dicampur  menjadi  satu  dan  dimasukkan  dalam tabung plastik yang tertutup rapat selama 21 hari dan dilakukan pengadukan setiap 3 hari sekali.

## Saran
Untuk mendapatkan hasil fermentasi yang optimal  lakukan  variasi  komposisi  takaran mikroba EM4 dan variasi waktu fermentasi.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Pelaksanaan  pengabdian  masyarakat  ini didukung  oleh  mitra  Pak  Jari  pemilik  industri rumah  tangga  yang  dikelola  secara  perorangan dengan  beberapa  pekerja  yang  telah  banyak membantu dalam proses terlaksananya pengab- dian masyarakat ini.

## DAFTAR PUSTAKA
Affandi. (2008). Pemanfaatan urine sapi yang difermentasi sebagai nutrisi tanaman . Andi Ofset:Yogyakarta Djuarnani, D. (2018). P engomposan sampah organik (Kubis dan kulit pisang ) dengan menggunakan EM4 . TEDC Vol.12(1): 38-43.
Mashuri, S. (2000). Peningkatan produktivitas,kualitas dan efisiensi sistem produksi tanaman kacang-kacangan dan umbi-umbian menuju ketahanan pangan dan agribisnis . Puslitbangtan. Bogor . Rasminto, A. (2019). Pembuatan pupuk organik cair dengan cara fermentasi limbah cair tahu,starter filtrat kulit pisang dan kubis dan bioaktivator EM4. Jurnal iptek
Media Komunikasi Teknologi , 23. Syafrudin. (2013). Pengaruh konsentrasi dan waktu aplikasi EM4 terhadap pertumbuhan dan produksi cabai ( Capsicum Annum L) pada tanah entisol . Agrista , 71-77. Yuniwati, M. (2012). Optimasi proses pembuatan pupuk organik dengan cara fermentasi menggunakan EM4. Jurnal Teknologi , 172-181. Yuwono, D. (2005). Kompos. Penebar Swadaya. Jakarta.