Tersedia di http://www.bkpsl.org/ojswp/index.php/jplb
Tersedia di http://www.bkpsl.org/ojswp/index.php/jplb
Teknologi alamiah penjamin kualitas kompos (studi kasus: kompos di Desa Tekelan, Kabupaten Semarang)
W. Oktiawan 1* , B. Zaman 1 , Purwono 2
1 Departemen Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Dipenogoro, Semarang, Indonesia
2 Fakultas Saintek, Institut Agama Islam Negeri Surakarta, Indonesia
Abstrak .
Limbah  peternakan  sapi  di  Desa  Tekelan  terdiri  dari limbah  padat,  semi  padat  ( slurry )  dan  limbah  cair. Masyarakat memanfaatkan limbah padat untuk membuat kompos  secara  tradisional.  Tujuan  penelitian  ini  yaitu pengujian  indeks  perkecambahan  sebagai  indikator kematangan  kompos.  Teknologi  alamiah  (fitotosisitas) dapat  digunakan  untuk  menjamin  kualitas  kompos. Teknologi  ini  bersifat  sederhana,  tidak  memerlukan peralatan  utama,  biaya  perawatan  minimal,  sampel  yang diperlukan  sedikit,  tidak  mengenal  musim,  benih  mudah dibeli  dimana-mana,  benih  bertahan  lama,  dan  waktu perkecambahan cepat. Metode penentuan kematangan dan kestabilan kompos menggunakan uji indeks perkecambahan  yang  didasarkan  pada  nilai Germination Index (GI).  Biji  kacang  hijau  ( Vigna  Radiata )  ditaburkan pada  kapas  yang  dibasahi  dengan  ekstrak  kompos.  GI dihitung berdasarkan nilai perkecambahan relatif (G) dan panjang  akar  relatif  (L).  Hasil  penelitian  menunjukkan bahwa  nilai  GI  kotoran  sapi  segar  sangat  rendah  hanya sebesar  47,  sedangkan  kompos  yang  berumur  seminggu memiliki  nilai  GI  sebesar  58.  Kompos  kotoran  ayam menghasilkan  nilai  GI  74.  Ketiga  kompos  ini mengindikasikan bahwa kompos belum matang dan stabil (GI<80). Nilai GI kompos dengan waktu komposting 2, 3, dan 4 minggu >80 yang mengindikasikan bahwa kompos telah matang dan stabil.
Kata kunci: germination index, teknologi alamiah, kompos matang, limbah peternakan
Abstract . Cattle farm waste in Tekelan Village consists of solid waste, semi-solid (slurry) and wastewater. People use solid waste to make  compost  traditionally.  We  evaluated  the  use  of bioassay germination as an indicator of compost maturity. Natural  technology  (phytotechnology  and  ecotoxicology) can  be  used  to  ensure  the  quality  of  compost,  where  the technology is simple, requires no major equipment, minimal maintenance  costs,  little  samples,  no  seasons,  easy  to  buy seeds  everywhere,  long-lasting  seeds,  and  fast  germination time.  Method  of  determining  the  maturity  and  stability  of compost  using  germination  index  test  was  based  on Germination  Index  (GI)  value.  Vigna  Radiata  seeds  were sprinkled  on  cotton  wetted  with  compost  extract.  GI  was calculated  based  on  relative  germination  value  (G)  and relative root length (L). The results showed that the GI value of fresh cow dung was very low (only 47), whereas the one- week old compost had a GI value of 58. The chicken manure compost yielded GI value of 74. The three composts indicated that  the  compost  was  immature  and  stable  (GI<80). Composite GI value with composting time of 2, 3, and 4 week was >80 indicating that compost was mature and stable.
Keywords:  germination  index,  livestock  waste,  mature compost, natural technology

## 1. PENDAHULUAN
Secara  administratif,  Desa  Tekelan  terletak  di  Kecamatan  Getasan, Kabupaten Semarang. Desa ini terletak di lereng Gunung Merbabu, Provinsi Jawa Tengah.  Petani  sayur  dan  peternak  sapi  merupakan  profesi  yang  dominan dilakukan  oleh  masyarakat  desa  tersebut.  Masyarakat  memanfaatkan  limbah peternakan  sapi  untuk  membuat  kompos  dengan  cara  ditumpuk  dibagian belakang  kandang.  Masyarakat  sering  mengalami  permasalahan  kematian tanaman sayur akibat penggunaan kompos tersebut. Masyarakat memerlukan cara pengujian kompos yang tidak berbahaya terhadap tanaman mereka.
* Korespondensi Penulis Email : purwono.ga@gmail.com
Menurut Tiquia et al. (1996), Brewer & Sullivan (2003) dan Cooperband et al. (2003),  kompos  yang  belum  matang  dapat  menyebabkan  gangguan perkecambahan  dan  pertumbuhan  tanaman.  Efek  ini  terjadi  karena  kompos yang  belum  matang  menyebabkan  aktivitas  mikroorganisme  tinggi  sehingga menghambat penyerapan nitrogen oleh tanaman (Zucconi et al. 1981). Kompos yang belum matang juga menimbulkan senyawa fitotoksik seperti logam berat (Tiquia et al . 1996). Senyawa fenolik (Wong 1985), etilena dan amonia (Tiquia et al. 1996), akumulasi garam (Tiquia et al. 1996), dan asam organik (Manios et al. 1989).  Senyawa  tersebut  dapat  menghambat  pertumbuhan  benih  dan tanaman.  Asam  asetat  merupakan  senyawa  yang  paling  berbahaya  terhadap tanaman. Senyawa ini termasuk asam organik yang dihasilkan dari kompos yang belum matang (Ozores 1998).
Fitotoksisitas adalah salah satu kriteria yang penting untuk mengevaluasi kesesuaian  kompos  untuk  keperluan  tanaman  dan  menghindari  dampak terhadap lingkungan. Tingkat stabilitas dan fitotoksisitas merupakan indikator kematangan  kompos  (Llewelyn  2005),  yang  menunjukkan  hubungan  antara kualitas  kompos  dan  pertumbuhan  tanaman.  Aktivitas  biologis  aerobik didasarkan pada stabilitas kompos yaitu hubungan antara kualitas kompos dan aktivitas biologis di dalam kompos (Mangkoedihardjo 2016, Llewelyn 2005).
Tingkat  kematangan  kompos  dapat  diuji  di  laboratorium  dengan  cara analisa  parameter  fisik,  kimia  dan  biologi,  termasuk  aktifitas  mikrobiologi (Cesaro 2015). Parameter fisika meliputi bau, warna, suhu, ukuran partikel dan bahan inert. Paremeter kimia meliputi analisis karbon dan nutrien (rasio C/N padatan  dan  ektrak),  kapasitas  tukan  kation  (CEC,  CEC/ total organic - C ratio ), water-soluble  extract (pH,    EC,  C-Organik,  ion-ion),  mineral  nitrogen  (NH 4 -N, NH 4 -N/NO 3 -N ratio), polutan (logam berat dan bahan oraganik), kualitas bahan organik  (komposisi  bahan  organik:  lignin,  karbohidrat,  lemak,  gula),  dan humiﬁkasi.  Parameter  biologi  antara  lain  indikator  aktivitas  mikroba, fitotoksisitas (perkecambahan dan uji pertumbuhan tanaman), uji patogen dan ekotoksisitas (Bernal 2009).
Menurut  Priac  (2017)  uji  fitotoksisitas  salah  satunya  adalah  indeks perkecambahan  ( germination index /GI).  Semakin  besar  nilai  GI  merupakan indikasi  penurunan  fitotoksisitas  dan  dengan  demikian  produk/kompos  jadi lebih  matang  (Zucconi      dan      de      Bertoldi  1987)      dan      stabil.  Indeks perkecambahan  memiliki  banyak  kelebihan  antara  lain:  tidak  memerlukan peralatan  utama,  biaya  perawatan  minimal,  sampel  yang  diperlukan  sedikit (misalnya air, efluen, tanah, sedimen), tidak mengenal musim, benih bisa dengan mudah  dibeli  dimana-mana,  benih  tetap  bertahan  lama,  dan  perkecambahan cepat. Uji perkecambahan digunakan untuk menguji salinitas, patogen tanah, zat beracun dan beberapa sifat fisik dan kimia kompos lainnya (Zucconi   dan   de Bertoldi  1987,  Gajdos  1997),  yang  bisa  menjadi  penyebab  utama  dari fitotoksisitas.
Berdasarkan hal tersebut, kompos yang digunakan oleh masyarakat Desa Tekelan, Kecamatan Getasan, Kabupaten Semarang perlu dilakukan penelitian. Masyarakat diharapkan dapat melakukan uji toksisitas secara mandiri. Tujuan penelitian  ini  yaitu  pengujian  index  perkecambahan  sebagai  indikator kematangan  kompos  yang  dihasilkan  masyarakat  Desa  Tekelan,  Kecamatan Getasan, Kabupaten Semarang, Indonesia.

## 2. METODOLOGI
Sampel kompos yang digunakan untuk uji germination index berasal dari Desa  Tekelan,  Kecamatan  Getasan,  Kabupaten  Semarang,  Indonesia  dengan koordinat  7°25'50.03"S dan 110°26'17.22"T.  Sampel yang diuji dari tumpukan kompos  dengan  kode  A  (0  hari/fresh),  B  (7  hari),  C  (14  hari),  D  (21  hari),  F (substrat  kotoran  ayam),  dan  G  (substrat  pupuk  kandang  yang  siap  dipakai petani). Sampel di ekstraksi menggunakan air dengan perbandingan padatan : air  adalah  1:10  gr/l.  Campuran  kompos  dikocok  dan  diputar  dengan  jar  test selama 30 menit, kemudian disaring dengan kertas saring. Uji perkecambahan masing-masing  menggunakan  10  biji  kacang  hijau  ( Vigna radiata )  ke  dalam media cawan petri yang berisi  10 ml ekstrak kompos dan diinkubasi di tempat gelap selama 72 jam (3 hari). Kontrol dilakukan dengan cara yang sama dengan mengganti  10  ml  ekstrak  kompos  diganti  dengan  10  ml  air  suling. Perkecambahan  biji  relatif  dan  panjang  akar  relatif  dihitung  menggunakan persamaan (1) dan (2).
Perkecambahan biji relatif (G%) = 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑏𝑖𝑗𝑖 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑏𝑒𝑟𝑘𝑒𝑐𝑎𝑚𝑏𝑎ℎ 𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑏𝑖𝑗𝑖 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑏𝑒𝑟𝑘𝑒𝑐𝑎𝑚𝑏𝑎ℎ 𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙  𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙 x 100%   .......................................................................................................................................  (1) Panjang akar relatif (I%) = 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 𝑝𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑎𝑘𝑎𝑟 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑡𝑎𝑛𝑎𝑚𝑎𝑛 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 𝑝𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑎𝑘𝑎𝑟 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑡𝑎𝑛𝑎𝑚𝑎𝑛 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙 x 100%

## Indeks Perkecambahan (GI) =
𝑃𝑒𝑟𝑘𝑒𝑐𝑎𝑚𝑏𝑎ℎ𝑎𝑛 𝑏𝑖𝑗𝑖 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑓(𝐺%)𝑥 𝑃𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑎𝑘𝑎𝑟 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑓 (𝐼%) 100 ............................................  (2)

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1. Kontrol air
Para petani di Desa Tekelan tidak memiliki air suling yang digunakan untuk kontrol uji perkecambahan/germination index (GI). Secara teknis, masyarakat seharusnya  mendapat  bahan  pengujian  dengan  mudah  dan  tersedia  dalam jumlah  banyak.  Pada  penelitian  ini,  air  suling  diganti  menggunakan  air  tanah sebagai substrat kontrol uji perkecambahan. Pengujian dilakukan menggunakan biji kacang hijau ( Vigna radiatta ) dengan jumlah 10 buah. Perkecambahan biji dikatakan normal jika menunjukkan potensi untuk terus berkembang menjadi tanaman  yang  lengkap  meliputi  akar,  hipokotil,  kotiledon,  epikotil,  dan  daun (International  Seed  Testing  Association  1999).  Hasil  penelitian  menunjukkan
bahwa  perkecambahan  biji  dan  panjang  akar  tidak  menunjukkan  perbedaan yang signifikan antara substrat kontrol air suling dan air tanah. Jumlah biji yang berkecambah pada substrat air suling dan substrat air tanah sama yaitu masing- masing sebanyak 9 buah, sedangkan panjang akar rata-rata 2,15 cm dan 2,16 cm. Berdasarkan studi lapangan, kondisi eksisting di Desa Tekelan, air tanah berasal dari mata air di bawah lereng Gunung Merbabu. Hal ini menunjukkan bahwa  air  tanah  tersebut  dapat  digunakan  sebagai  pengganti  air  suling  dan untuk pengujian kompos.

## 3.2. Perkecambahan biji
Hasil  pengujian  panjang  akar  rata-rata  (cm)  dan  data  perkecambahan (jumlah biji kacang hijau yang tumbuh normal) dengan menggunakan substrat kompos  yang  berbeda-beda  ditunjukkan  pada Gambar  1 .  Hasil  penelitian menunjukkan bahwa jumlah rata-rata biji kacang hijau ( V. radiatta ) normal yang paling  banyak  dihasilkan  dari  substrat  kompos  C  (substrat  kompos  berumur sekitar 2 minggu) sebanyak 9 buah. Jenis substrat kompos lainnya menghasilkan jumlah biji normal 8 buah.
(a) (b)
Gambar 1. (a) jumlah biji kacang hijau yang tumbuh normal (buah) dengan menggunakan substrat kompos yang berbeda dan (b) panjang akar rata-rata (cm). Kode A merupakan substrat kotoran sapi fresh . Kode B merupakan substrat kompos yang berumur sekitar 1 minggu. Kode C, D, dan E merupakan substrat kompos masing-masing berumur sekitar 2, 3, dan 4 minggu.  Kode F (substrat kotoran ayam), dan G (substrat pupuk kandang yang siap dipakai petani).
Perbedaan ini mengindikasikan adanya penghambat perkecambahan pada masing-masing substrat. Senyawa phytotoxic seperti senyawa fenol, etilen dan amonia, dan asam organik dapat menghambat perkecambahan biji kacang hijau (Selim 2012). Substrat kompos C (substrat kompos berumur sekitar 2 minggu) menghasilkan panjang akar rata-rata 3,2 cm. Substrat dari kompos kotoran ayam (kode  F)  yang  siap  digunakan  petani  sebagai  pupuk  tanaman  menghasilkan panjang  akar  rata-rata  2,2  cm.  Nilai  ini  lebih  rendah  dibandingkan  dengan substrat  pupuk  jenis  lain  yang  siap  digunakan  petani.    Pada  akhir  tes
perkecambahan,  bibit  yang  tidak  berkecambah  dikatakan  sebagai  bibit  yang mati,  bibit  yang  tidak  tumbuh  dan  bibit  yang  mengeras  (International  Seed Testing Association 1999).

## 3.3. Uji perkecambahan/ germination index (GI)
Tujuan  uji  perkecambahan  untuk  menentukan  sampel  kompos  sudah matang  dan  stabil.  Nilai  GI  ekstrak  kompos  yang  berbeda  ditunjukkan  pada Gambar  2 .  Substrat  kotoran  sapi  fresh  (A)  hanya  menghasilkan  nilai  GI  47% yang  mengindikasikan  bahwa  kompos  belum  matang.  Menurut  Selim  (2012), kompos dianggap matang apabila  nilai GI lebih  tinggi dari 80% dibandingkan dengan  kontrol.    Kompos  yang  belum  matang  dihasilkan  dari  substrat  B  dan substrat F dengan nilai GI masing-masing 58 dan 74. Berdasarkan penelitian ini, kompos  kotoran  ayam  yang  akan  digunakan  langsung  untuk  pemupukan tanaman ternyata belum matang dan stabil. Menurut Tiquia et al. (1996), Brewer dan Sullivan (2003) dan Cooperband et al. (2003), kompos yang belum matang dan  stabil  dapat  menyebabkan  gangguan  perkecambahan  dan  pertumbuhan tanaman.
Gambar 2 . Nilai GI ekstrak dari kompos yang berbeda-beda.

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN
Secara teknis, air tanah di Desa Tekelan dapat digunakan sebagai kontrol uji  germination  menggunakan  kacang  hijau  ( Vigna  radiatta ).  Kompos  yang belum matang dihasilkan dari substrat kotoran sapi fresh , kompos yang berumur sekitar 1 minggu, dan kompos kotoran ayam. Kompos yang berumur sekitar 2, 3, dan 4 minggu termasuk kategori sudah matang dengan GI >80. Penelitian lebih lanjut akan lebih menarik dengan memastikan masyarakat Desa Tekelan dapat mengaplikasikan  uji  ini  terhadap  pupuk  tanaman  lainnya.  Upaya  validasi
lapangan tentang kualitas kompos yang berumur sekitar 2, 3, dan 4 mingguan perlu diaplikasikan dalam skala lapangan.

## 5. UCAPAN TERIMA KASIH
Terima  kasih  kepada  DRPM  Direktorat  Jenderal  Penguatan  Riset  dan Pengembangan DIKTI atas pendanaan Program Pengabdian Masyarakat Nomor: 007/SP2H/PPM/DRPM/V/2017.

## 6. Daftar Pustaka
Bernal MP, Alburquerque JA and Moral R. 2009. Composting of animal manures and  chemical  criteria  for  compost  maturity  assessment.  A  review. Bioresource Technology 100(22):5444–5453.
Brewer LJ and Sullivan DM. 2003. Maturity and stability evaluation of composted yard trimmings. Compost Science and Utilizatation 11(2):96-112.
Cesaro A, Belgiorno V and Guida M. 2015. Compost  from organic solid  waste: quality  assessment  and    European  regulations  for    its    sustainable  use. Resources, Conservation and Recycling 94:72–79.
Cooperband,  LR,  Stone  AG,  Fryda  MR  and  Ravet  JL.  2003.  Relating  compost measures of stability  and  maturity  to  plant   growth.   Compost Science and Utilization 11(2):113-124.
Gajdos    R.  1997.  Effects  of  two  composts  and  seven  commercial    cultivation media  on  germination  and yield. Compost Science & Utilization 5(1):16–
37.
International Seed Testing Association. 1999. International rules for seed testing. Seed Science Technolology 27:333 .
Llewelyn RH. 2005. Development of standard laboratory based test to measure compost  stability.  The  Waste  &  Resources  Action  Programme.  The  Old Academy. United Kingdom.
Mangkoedihardjo  S.  2016.  Revaluation  of  maturity  and  stability  indices  for compost.  Journal  of  Applied  Sciences  and  Environmental  Management. 10(3):83-85.
Manios  VI,  Tsikalas   PE and Siminis HI. 1989. Phytotoxicity  of  olive  tree  in relation  to organic acid concentration. Biological Waste 27(4):307-317.
Ozores    HM.   1998.   Compost   as   an alternative    weeds   control   method. Horticultural Science, 33(6):938-940.
Priac  A,    Pierre-Marie  B  and  Gre  GC.  2017.  Treated  wastewater  phytotoxicity assessment usingLactuca sativa: Focus on germination and root elongation test parameters. Comtest Rendus Biologies 340(2017):188–194
Selim S M, Zayed MS and Atta HM. 2012. Evaluation of phytotoxicity of compost during composting process. Nature and Science 10(2):469-475.
Tiquia  SM,  Tam  NFY    and  Hodgkiss  IJ.  1996.    Effects    of    composting    on phytotoxicity  of spent pig-manure sawdust litter. Environmental Pollution 93(3):249–56.
Wong  MH.  1985.  Phytotoxicity  of  refuse  compost  during  the  process  of maturation. Environmental Pollution 37(2):159-174.
Zucconi F,  Forte M,  Monaco  A and de Bertoldi M. 1981.  Biological  evaluation of compost maturity. BioCycle 22(2):27–29.
Zucconi  F  and  de  Bertoldi M. 1987. Compost specification for the production and  characterization  of  compost  from  municipal  solid  waste.  Elsevier Applied Science 6(4):30-50.