## PEMANFAATAN LIMBAH BIOGAS UNTUK TANAMAN PADI PADA KELOMPOK TANI KARYA MULYA DAN HARAPAN BARU
Riduansyah 1) , Isna Apriani 2) , dan Rita Hayati *1)
*e-mail: rtapsl2007@gmail.com
1 Fakultas Pertanian Universitas Tanjungpura
2 Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura
Diserahkan tanggal 10 Oktober 2018, disetujui tanggal 20 Oktober 2018

## ABSTRAK
Tujuan dari kegiatan pengabdian kepada masyarakat ini adalah untuk meningkatkan produksi padi dan meningkatkan kualitas serta nilai ekonomis dari limbah biogas dengan menerapkan teknologi tepat guna pemanfaatan limbah biogas untuk tanaman padi dan pengemasan limbah biogas.  Metode  pengabdian  kepada  masyarakat  adalah  survei  lapangan,  penyuluhan, pembimbingan, pendampingan, pembinaan dan evaluasi.  Teknologi tepat guna budiaya padi menggunakan  limbah  biogas  telah  diberikan  kepada  petani  padi  meliputi:  cara,  waktu  dan dosis  pemberian  limbah  biogas.  Pelatihan  pengemasan  limbah  biogas  telah  dilakukan meliputi:  pengeringan,  pengemasan  dan  cara  menilai  kualitas  biogas.  Kesimpulan  dari kegiatan  pengabdian  kepada  masyarakat  ini  adalah  pelaksanaan  kegiatan  berjalan  dengan lancar, masyarakat telah mengaplikasikan limbah biogas untuk tanaman padi dan masyarakat telah mengetahui cara pengemasan pupuk limbah biogas.
Kata kunci: padi, limbah biogas, pengemasan.

## ABSTRACT
The aim of the activities of community service was to increase rice production and improve the quality and increase the economic value of by applying appropriate technology to utilize biogas slurry for  rice  plants  and  packaging  biogas slurry .  Methods  of  community  service  are  field surveys  and  interviews,  counseling  and  advisory  of  rice  cultivation  using slurry biogas  and packaging of slurry biogas. In the cultivation of rice has been known dose, way, and time of slurry biogas,  while  on  the  packaging  of  biogas slurry has  been  done  training  of  drying, packaging and how to assess the quality of biogas slurry . Technology precisely the cultivation of rice using biogas slurry has been given to farmers including: the way, time and dosage of giving biogas slurry . Biogas slurry packaging training has been carried out including: drying, packaging and how to assess the quality of biogas. The conclusion was the implementation of activities were applied smoothly, the community has applied biogas slurry to rice plants and has known how to pack biogas waste fertilizer.
Keywords: rice, biogas slurry, packaging.

## PENDAHULUAN
Desa Jungkat merupakan salah satu desa  yang  terdapat  di  Kecamatan  Siantan Kabupaten  Pontianak.  Desa  Jungkat  ber- jarak  sekitar  41  km  dari  Kota  Pontianak.
Perjalanan  ke  desa  Jungkat  dapat  meng- gunakan  mobil  dan  dilanjutkan  sepeda motor. Tingkat pendidikan masyarakat seba- gian  besar  tamat  SD.  Dua  dari  tujuh  belas kelompok tani yang terdapat di desa tersebut
yakni  Kelompok  Tani  Karya  Mulya  dan Harapan  Baru  merupakan  mitra  dalam kegiatan  IbM  ini.  Masing-masing  kelompok beranggotakan  25  orang.  Pekerjaan  utama mitra adalah sebagai peternak sapi dan pe- tani padi. Setiap peternak memiliki 3-4 ekor sapi.  Sapi  dipelihara  di  kandang  kelompok. Sekitar 2 meter dari kandang kelompok telah dibangun digeser berukuran 10 m 3 .
Usaha  peternakan  memiliki  prospek untuk  dikembangkan  karena  tingginya  per- mintaan akan produk itu. Usaha peternakan juga memberi keuntungan yang cukup tinggi dan  menjadi  sumber  pendapatan  bagi  ba- nyak  masyarakat  di  pedesaan.  Namun demikian,  sebagaimana  usaha  lainnya, usaha peternakan juga menghasilkan limbah yang dapat menjadi sumber pencemaran jika tidak dikelola dengan baik. Selama ini limbah ternak  yang  dihasilkan  telah  diolah  untuk menjadi  biogas  dan  biogas  yang  dihasilkan telah  digunakan  untuk  memasak,  tetapi dengan berjalannya waktu digester tersebut tidak pernah difungsikan lagi dan biogas tak pernah dimanfaatkan lagi. Hal ini disebabkan karena  petani  belum  mengetahui  cara  me- manfaatkan  limbah  biogas  yang  dihasilkan, sehingga  limbah  tersebut  dibuang.  Menurut petani  hal  ini  menjadi  merugikan  karena biasa  limbah  tersebut  bisa  dijual  walaupun dengan harga yang sangat rendah.
Saat  ini  limbah  tersebut  ditumpuk kembali  di  sekitar  kandang  sehingga  ber- potensi  menimbulkan  pencemaran.  Berke- naan dengan hal tersebut, maka diperlukan
upaya mengatasi limbah ternak dengan cara yang  tepat  sehingga  dapat  memberikan manfaat  lain  berupa  keuntungan  ekonomis dari  penanganan  tersebut.  Penanganan limbah  ini  diperlukan  bukan  saja  tuntutan akan  lingkungan  yang  nyaman  tetapi  juga karena  pengembangan  peternakan  mutlak memperhatikan kualitas lingkungan, sehing- ga  keberadaanya  tidak  menjadi  masalah bagi masyarakat di sekitarnya.
Selain  sebagai  sentra  produksi ternak, Desa Jungkat juga merupakan sentra produksi padi. Saat ini lahan-lahan yang ter- sedia  dikembangkan  untuk  tanaman  padi sesuai arahan pemerintah untuk menjadikan daerah  ini  sebagai  kawasan Food  Estate . Produksi padi yang dapat dicapai adalah 1,5- 2  ton/ha,  hal  ini  disebabkan  salah  satunya karena mahalnya harga pupuk dan langkanya  pupuk  yang  tersedia  dan  keter- gantungan  petani  terhadap  pupuk  kimia sangat tinggi.  Padahal ketersediaan pupuk organik di sekitarnya cukup melimpah.
Melalui  kegiatan  IbM  ini,  diharapkan permasalahan  limbah  ternak,  mahalnya harga  gas  dan  pupuk  dapat  diatasi  dengan memberikan  teknologi  pemanfaatan  limbah biogas  pengemasan  pupuk  organik  dan aplikasi  pupuk  organik  pada  tanaman  padi. Pengolahan  kotoran  ternak  menjadi  biogas dapat  mengurangi  biaya  pembelian  gas, sedangkan  tujuan  pengemasan  pupuk organik  padat  dan  cair  diharapkan  mitra dapat  memproduksi  dan  menjual  pupuk organik  yang  dihasilkan  sehingga  akan
menambah pendapatan sampingan. Aplikasi pupuk organik pada tanaman padi bertujuan agar permasalahan kelangkaan pupuk dapat diatasi oleh petani.
Biogas  merupakan  campuran  gas terutama  metan  yang  mencakup  50-70% dan sisanya berupa CO 2 dan lain-lain (Kota, 2009). Gas metan menjadi bagian terpenting dari  biogas.  Biogas  terbentuk  dari  hasil perombakan/fermentasi bahan organik dalam  keadaan  anaerob.  Semua  bahan organik  dapat  digunakan  sebagai  bahan penghasil biogas, seperti sisa-sisa buangan (sampah  organik),  sisa  hasil  pertanian seperti kulit singkong, tandan kosong kelapa sawit,  batang  pisang,  jerami,  tumbuhan  air seperti  eceng  gondok  dan  kotoran  dari hewan maupun manusia.
Secara  garis  besar  proses  pemben- tukan  biogas  dapat  dibagi  menjadi  3  tahap (Boe et  al .,  2010),  yaitu:  Tahap  hidrolisis, asidifikasi  dan  pembentukan  gas  metan. Pada  tahap  hidrolisis  bakteri  memutuskan rantai  panjang  karbohidrat  komplek,  protein dan  lipida  menjadi  senyawa  rantai  pendek. Sebagai contoh polisakarida diubah menjadi monosakarida  sedangkan  protein  diubah menjadi  peptida  dan  asam  amino.  Pada tahap  asidifikasi,  pada  tahap  ini  bakteri meng-hasilkan  asam.  Bakteri  mengubah senyawa  rantai  pendek  hasil  proses  pada tahap  hidrolisis  menjadi  asam  asetat, hidrogen (H 2 ) dan karbondioksida.
Selanjutnya tahap pembentukan gas metan. Pada tahap ini bakteri metanogenik
menggunakan  H 2 ,  CO 2 dan  asam  asetat untuk membentuk metana dan CO 2 . Bakteri penghasil asam dan gas metana bekerjasama  secara  simbiosis.  Bakteri penghasil  asam  membentuk  ke-adaan atmosfir  yang  ideal  untuk  bakteri  penghasil metana,  sedangkan  bakteri  pembentuk  gas metana menggunakan asam yang dihasilkan bakteri  penghasil  asam.    Tanpa  adanya proses simbiotik tersebut, akan menciptakan kondisi toksik bagi mikroorganisme penghasil asam.
Faktor  yang  berpengaruh  pada  proses anaerobik (Boe et al ., 2010):
1)  Temperatur
Temperatur  optimal  untuk  digester  adalah 30-35  C ( mesophilic ), kisaran temperatur ini mengkombinasikan  kondisi  terbaik  untuk pertumbuhan bakteri dan produksi biogas di dalam  digester  dengan  lama  proses  yang pendek,  selain  itu  sebagian  besar  bahan sudah dicerna dengan baik pada temperatur ini.
2)  Derajat Keasaman (pH)
Derajat  Keasaman  atau  pH  bahan  dalam digester  merupakan  salah  satu  indikator bagaimana  kerja  digester.  Nilai  pH  yang dibutuhkan  digester  adalah  7-8,5.  Bila  pH lebih kecil atau lebih besar dari batas maka bahan tersebut akan mempunyai sifat toksik terhadap bakteri metanogenik.
3) C/N ratio
C/N  ratio  yang  diinginkan  untuk  proses anaerob adalah 25 pada suhu 35  C dan 30 untuk suhu 55  C (Wang et al ., 2014). Untuk
mencapai  keseimbangan  C/N  ratio  yang diinginkan  dapat  dilakukan  dengan  men- campurkan  2  bahan  yang  dikenal  dengan istilah co-digestion.

## 4) Organic Loading Rate
Pada  laju  beban  organik  yang  terlalu  tinggi maupun  terlalu  rendah  akan  menghambat proses pembentukan biogas.
Limbah  kotoran  sapi  mudah  dicerna karena  mengandung  C/N  ratio  10-12, sebaliknya  jerami  padi  sulit  dicerna  karena mengandung  C/N  ratio  berkisar  45-67. Jerami mengandung berturut turut selulosa, hemiselulosa dan lignin yakni 37,4%; 44,9% dan  4,9%  (Phutela et  al .,  2013).  Oleh karenanya  jerami  padi  belum  sepenuhnya dimanfaatkan  sebagai  penghasil  biogas. Perbandingan  C/N  untuk  masing-masing bahan organik akan mempengaruhi kompo- sisi biogas yang dihasilkan. Hasil penelitian Kota  (2009)  menunjukkan  bahwa  dengan mencampurkan  kotoran  ternak  dan  jerami dengan  perbandingan  (64%  :  36%)  akan meningkatkan  produksi  biogas  dan  kadar metan  yang  dihasilkan  dibandingkan  peng- gunaan secara sendiri-sendiri.
Produk samping pengolahan kotoran ternak menjadi biogas berupa pupuk organik ( slurry ).  Menurut Islami (2010), penggunaan slurry biogas  dapat  meningkatkan  hasil tanaman  dan  memperbaiki  kualitas  benih. Hasil  penelitian  Montemurro et  al .  (2010) mebuktikan tidak ada perbedaan hasil panen lobak ( Lactuca sativa L.) antara penggunaan slurry dengan  pupuk  anorganik,  bahkan
perlakuan  dengan slurry mencapai  hasil panen tertinggi dengan peningkatan sebesar 52,9%  dibandingkan  dengan  kontrol  (tidak dipupuk).

## METODE PELAKSANAAN
Metode  pendekatan  yang  dilakukan dalam  mendukung  realisasi  program  IbM untuk  mitra  adalah:  Penyuluhan  tentang pembuatan pupuk organik dari limbah biogas meliputi pengambilan limbah biogas, pengeringan  dan  pengayakan,  pendam- pingan  pengemasan  pupuk  organik  dari limbah  biogas  dan  pemanfaatan  pupuk organik untuk tanaman padi.
Mitra  berpartisipasi  langsung  dalam hal:  penyediaan kotoran sapi, membuat dan mengisi  umpan  berkualitas  secara  kontinyu agar  biogas  yang  dihasilkan  dapat  diguna- kan,  merawat  digester,  pengemasan  pupuk organik, pelebelan pupuk organik, memper- tahankan  keberlangsungan  penggunaan biogas  dan  pengemasan  pupuk  organik, mempertahankan  penggunaan  pupuk  orga- nik  untuk  budidaya  tanaman,  memberikan contoh dan meningkatkan pengetahuan bagi warga desa lain.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Orientasi lapangan
Kegiatan  diawali  dengan  melakukan orientasi  lapangan  pada  kedua  kelompok tani yakni Kelompok Tani Harapan Baru dan Kelompok  Tani  Karya  Mulya.  Orientasi lapangan  bertujuan  untuk  memaparkan
maksud dan tujuan kegiatan IbM yang akan dilakukan,  mendapatkan  kesepakatan  wak- tu,  tempat  penyelenggaraan  serta  peserta penyuluhan.  Penyuluhan  pada  masyarakat dilakukan  untuk  memberikan  pengetahuan dasar  tentang  pengolahan  kotoran  ternak menjadi  biogas,  pemanfataan  biogas  untuk kompor,  pengemasan  pupuk  organik  dan budidaya  tanaman  padi  menggunakan pupuk organik.
Materi  penyuluhan  yang  disampai- kan  meliputi:  tujuan  kegiatan,  pengertian biogas,  keuntungan  pengolahan  limbah kotoran ternak menjadi biogas dengan hasil samping  pupuk  organik  (dalam  hal  ini dijelaskan  keuntungan  dari  3  sisi  yakni pendapatan, lingkungan dan sosial), tipe-tipe digester,  tujuan  pembenaman  digester  ke dalam  tanah,  cara  mengkonversi  biogas menjadi  listrik  kandang,  keuntungan  meng- gunakan  listrik  kandang  dari  bahan  bakar biogas.  Selain  itu  dijelaskan  pula  bahan- bahan  yang  dapat  digunakan  untuk  mem- buat  instalasi  biogas,  cara  mengenal  ke- berhasilan  dan  kegagalan  pembentukan biogas,  cara  menghitung  dan  membuat umpan, berbagai faktor yang mempengaruhi kinerja  instalasi  biogas  serta  cara  menge- tahui  kualitas  listrik  yang  dihasilkan  dari biogas.
Kegiatan penyuluhan berjalan lancar, masyarakat  sangat  antusias  mengikutinya dan  cukup  kreatif  menanggapi  materi  yang disampaikan walaupun ada sebagian masyarakat  telah  mengetahui  dan  mengerti
cara  mengolah  kotoran  ternak  menjadi biogas. Antusiasme masyarakat terbukti dari banyaknya  pertanyaan  yang  diajukan  oleh peserta,  diantaranya:  biogas  dapat  dihasil- kan dari bahan apa saja selain dari kotoran ternak, apakah biogas berbahaya atau tidak jika terjadi kebocoran dalam pemakaiannya, dapatkah  biogas  disimpan  dalam  tabung seperti  LPG,  kualitas  pupuk  organik  yang dihasilkan,  apakah  pupuk  organik  yang dihasilkan  dari  proses  ini  masih  me- ngandung bibit penyakit atau tidak, bagaimana konversi biogas menjadi minyak tanah, serta bagaimana perhitungan untung rugi  jika  mereka  mengolah  kotoran  tenak untuk  listrik  kandang  dan  pupuk  organik dibandingkan  dengan  hanya  menjual  sapi saja dan berapa lama listrik dapat dinyalakan dengan  menggunakan  bahan  bakar  biogas serta masih banyak lagi pertanyaan lainnya yang  menggambarkan  rasa  ingin  tahu masyarakat  yang  cukup  besar  dan  keter- kaitan tentang teknologi yang akan diterapkan.
Biogas  yang  dihasilkan  telah  dapat dimanfaatkan  oleh  masyarakat  sehari-hari untuk  memasak.  Tidak  ada  kendala  berarti dalam  melakukan  konversi  biogas  untuk kompor.  Namun  untuk  konversi  biogas menjadi listrik masih belum berhasil. Hal ini diduga karena kadar metana yang terkandung  dalam  biogas  masih  rendah. Beberapa  penelitian  menunjukkan  kadar metana  dalam  biogas  yang  diinginkan  agar dapat dikonversi menjadi energi listrik biogas
>60%.  Rendahnya  kadar  metana  disebab- kan  karena  kondisi  kandang  masih  belum memenuhi  syarat  sebagai  kandang  yang baik.  Sisa  pakan  dan  kotoran  ternak  masih bercampur.  Kotoran  ternak  yang  tercampur dengan  sisa  pakan  akan  menyebabkan tingginya  C/N  ratio  umpan  (>30)  yang menyebabkan  terganggunya  pembentukan metana (diperkirakan kadar metana menjadi rendah yakni < 60%).

## Pengemasan Pupuk Organik
Pengemasan  pupuk  limbah  biogas telah  dilakukan  kepada  mitra.  Pembim-
bingan pengemasan pupuk organik meliputi: pemisahan  limbah  padat  dan  cair,  penge- ringan,  pengayakan,  pengemasan  dan labeling yang dilengkapi dengan kadar hara pupuk.  Cara  menilai  kualitas  pupuk  yang dihasilkan  juga  diperkenalkan  kepada  mitra (standar  untuk  digunakan  pada  tanaman). Saat  ini  mitra  telah  memproduksi  dan menjual  pupuk  organik.  Berdasarkan  nilai C/N  ratio  pupuk  tersebut  sudah  dapat digunakan  untuk  tanaman.  Karakteristik pupuk disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1.  Karakteristik Limbah Biogas Parameter Satuan Jenis limbah Standar* Padat Cair Padat Cair pH 6.74 7.43 4-8 4-8 C % 45.51 0.77 >12 >4 N Total % 2.36 0.10 <6 <2 C/N ratio 19.28 7.70 15-25 P Total % 0.30 0.02 <6 <2 K Total % 1.05 0.07 <6 <2
Sumber: Hasil Analisis Laboratorium Tanah Untan 2016.
*) Standar Permentan No. 28/Permentan/SR.130/B/2009 tentang Standar Mutu Pupuk Organik.
Pupuk  organik  padat  dijual  dengan  harga Rp. 25.000/5 kg, sedangkan pupuk cair dijual dengan  harga  Rp.  18.000/5  L.  Omzet  yang diperoleh mitra dari penjualan pupuk organik meningkat  dari  Rp.  0  menjadi  Rp.  125.000 per bulan.
Budidaya  Padi  Menggunakan  Pupuk Organik
Padi yang digunakan adalah varietas Impara  3.  Pendampingan  budidaya  padi dengan menggunakan pupuk organik limbah biogas  (Gambar  1)  telah  dilakukan  pada
mitra.  Pupuk  organik  diaplikasikan  setelah penyiapan  lahan  dengan  jumlah  5  ton/ha. Limbah  biogas  diberikan  dengan  cara disebar  (Gambar  2).  Selain  pupuk  organik juga  diberikan  pupuk  kimia  dengan  takaran yang  lebih  rendah  dari  pemakaian  pupuk yang  biasa  digunakan  petani.    Pupuk  yang digunakan  adalah  Urea  hanya  50%  yakni 100kg/ha  karena  50%  telah  mendapat sumbangan dari limbah padat biogas, SP36 (200 kg), KCl (100kg) dan NPK (100 kg)/ha.
Gambar 1. Pupuk organik limbah biogas
Gambar 2. Penaburan pupuk organik pada lahan petani
Gambar 3. Penanaman tanaman padi
Penanaman  tanaman  padi  dilakukan  2 minggu  setelah  aplikasi  pupuk  organik (Gambar  3).  Hasil  tanaman  padi  yang
diaplikasikan  pupuk  Organik  limbah  biogas memperlihatkan  pertumbuhan  yang  baik (Gambar 4).

## Gambar 4. Padi berumur 3 bulan

## SIMPULAN
Pelaksanaan pengabdian pada mitra telah  dapat  meningkatkan  pengetahuan mitra  tentang  cara  pengemasan  pupuk organik, menilai kualitas pupuk organik serta cara  budidaya  padi  menggunakan  pupuk organik. Dengan demikian mitra telah dapat meningkatkan  produksi  padi  dan  dapat mengatasi  kelangkaan  pupuk,  menghemat penggunaan pupuk terutama Urea, memper- tahankan  penggunaan  digester  untuk  pe- ngelolaan  limbah  ternak,  memproduksi  dan menjual  pupuk  organik,  mempertahankan nilai ekonomis pupuk organik.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Ucapan  terimakasih  disampaikan kepada  Kementerian  Riset  Teknologi  dan Pendidikan  Tinggi  Republik  Indonesia  yang telah mendanai kegiatan ini.

## DAFTAR PUSTAKA
Boe,  K.,  D.J.Batstone,  J.P.  Steyer  and  I. Angelidaki.  2010.  State  indicators  for monitoring  the  anaerobic  digestion process. Water Research 44:5973-5980.
Islam, M.R., S.M.E. Rahman, M.M. Rahman, D.H, Oh, dan C.S. Ra. 2010. The effects of  biogas slurry on  the  production  and quality  of  maize  fodder.  Turkish  Journal of Agriculture and Forestry 34: 91-99.
Kota, P.R. 2009.  Pengembangan Teknologi Biogas  dengan  Pemanfaatan  Kotoran Ternak  dan  Jerami  Padi  sebagai Alternatif  Energi  [Skripsi].    Institut Pertanian Bogor.  Bogor.
Montemurro,  F.,  D.  Ferri,  F.Tittarelli,  S.
Canali,  and  C.  Vitty.    2010.    Anaerobic
Digestate and On-Farm Compost Application:  Effects  on  Lettuce  (Lactuca sativa  L.)  Crop  Production  and  Soil Properties. Compost Science & Utilization 18:184-193.
Phutela U.G., A. Gautam and K. Kaur.  2013.
Performance  evaluation  of  solid  state digester  for  biogas  production  using biologically pretreated straw. International  Journal  of  Agriculture, Environment & Biotechnology 6:691-694. Putro,S. 2007. Penerapan Instalasi sederhana  Pengolahan  Kotoran  Sapi menjadi  Energi  Biogas  di  desa  Sugihan Kecamatan Bendosari Kabupaten
Sukoharjo. Warta 10:178-188.
Wang,  X.,  X.  Lu,  F.  Li  and  G.  Yang.,  2014. Effects  of  temperature  and  carbon- nitrogen  (C/N)  ratio  on  the  performance of  anaerobic  co-digestion  of  dairy manure, chicken manure and rice straw: focusing  on  ammonia  inhibition.  Plos One 9: 1-7.
Widodo,  T.W  dan  A.Asari.  2009.  Teori  dan Konstruksi  Instalasi  Biogas.  Balai  Besar Pengembangan  Mekanisasi  Pertanian.
Badan Litbang Pertanian.