RINGKASAN

Sulistyo, T742008003, Model Ransum Sapi Potong dan Pengaruhnya Terhadap Biometana Pada Penilaian Daur Hidup Produksi Biogas Berkelanjutan, Disertasi: Program Doktor Ilmu Lingkungan, Sekolah Pascasarjana, Universitas Sebelas Maret Surakarta, Pembimbing: Prof. Dr. Drs. Pranoto, M.Sc. (Promotor), Dr. Edwi Mahajoeno, M.Si. (Co Promotor I), Dr. Sunu Herwi Pranolo, S.T., M.Sc. (Co Promotor II).

Emisi gas rumah kaca dari peternakan erat kaitannya dengan jumlah ternak ruminansia. Ukuran dan produktivitas hewan mempengaruhi asupan pakan dan emisi gas CH₄. Sistem penyimpanan dan penanganan kotoran (jika ada) mempengaruhi emisi gas CH₄ dan N₂O terkait kotoran. Dampak yang ditimbulkan dari pakan ternak pada proses pencernaan yang menghasilkan emisi gas CH₄ perlu upaya pemberian ransum yang efisien dan rendah emisi. Apalagi dengan terus meningkatnya populasi ternak sapi yang terus meningkat tentunya jumlah pakan yang dikonsumsi juga semakin besar, emisi gas CH₄ entirik semakin tinggi jika tanpa dilakukan efisiensi pencernaan pakan. Kotoran ternak/feses sapi bisa diubah menjadi biogas untuk memenuhi kebutuhan energi disamping mengatasi masalah lingkungan akibat cemarannya. Penambahan stimulator plus mampu meningkatkan produksi gas metana pada proses anaerobic didalam reaktor biogas dan pemanfaatan bioslurry biogas sebagai adsorber untuk menghasilkan biogas kaya gas metana dengan konsentrasi mencapai 80% – 90% pada proses purifikasi

Penelitian ini bertujuan; mengetahui model ransum sapi potong yang menghasilkan emisi gas rumah kaca paling rendah dan pengaruhnya terhadap produksi gas CH₄ pada pembuatan biogas. Mengetahui apakah dengan penambahan stimulator plus mampu meningkatkan produksi gas CH₄ pada proses anaerobik di dalam reaktor biogas dan menemukan adsorber terbaik menghasilkan biogas kaya gas CH₄ dengan konsentrasi mencapai 80% – 90% pada proses purifikasi. Penelitian dilaksanakan di kandang percobaan Peternakan Izzah Farm Sambi, Boyolali, Laboratorium Ilmu Nutrisi dan Makanan Ternak Fakultas Peternakan UNS. Laboratorium Invitro, Pusat Riset Peternakan, BRIN Playen, Gunungkidul dan Balai Pengujian Standar Instrumen (BPSI) Lingkungan Pertanian, Jaken, Pati, Jawa Tengah, Indonesia.

Ternak sapi dengan 3 perlakuan dan 2 ulangan diberikan ransum; P1 (30% rumput raja + 35?katul + 35% bran), P2 (30% jerami padi fermentasi + 35?katul + 35% bran), dan P3 (30% jerami padi fermentasi + 70% konsentrat).  Pakan diuji kandungan nutriennya dan produksi gas enteriknya sehingga dapat diketahui produksi gas CH₄ yang dihasilkan selama proses pencernaan dan konsumsi ransum pakan yang diberikan. Kotoran berasal dari 3 ternak sapi yang diperlakukan pakannya; P1, P2, P3. Dari perlakuan pakan tersebut limbah ternak sapi yang dihasilkan diproses untuk produksi biogas dengan perlakuan penambahan stimulator plus dengan konsentrasi 0%, 1%, 2%, 3%, dan 4% dan perlakuan waktu fermentasi dalam reaktor 3, 6 dan 12 hari. Biogas yang dihasilkan kemudian dilewatkan drying untuk mengambil H₂O yang dihasilkan, selanjutnya diuji kadar gas CH₄, CO₂ dan N₂O dengan masing-masing dilakukan 3 ulangan. Biogas yang dihasilkan dari proses tahapan tahun pertama dilakukan proses purifikasi untuk meningkatkan kemurnian gas CH₄ dalam biogas. Pada tahap ini dilakukan perlakuan peubah adsorben; campuran bioslurry: dolomit = 1:1, bioslurry: dolomit = 1:2, bioslurry: dolomit = 1:3, Carbon aktif dan alofan dialiri dengan perlakuan waktu kontak 0, 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 180 menit. selanjutnya diuji kadar gas CH₄, CO₂ dan N₂O dengan masing-masing dilakukan 3 ulangan. Kemudian dilakukan pengujian kandungan gas CH₄, CO₂, N₂O dengan menggunakan analisis gas kromatografi (GC) mengikuti metode Balai Pengujian Standar Instrumen (BPSI) Lingkungan Pertanian.

Biogas juga dapat mengurangi permasalahan lingkungan, seperti polusi udara dan tanah. Hasil dari pembuatan biogas dapat dijadikan sumber energi serta sisa berupa lumpur (bioslurry) dapat dijadikan pupuk siap pakai sehingga dapat menambah penghasilan bagi peternak sapi itu sendiri. Dari penelitian yang dilakukan dapat disimpulkan; Model ransum sapi modern (P3) dengan protein kasar 12,59% dan NDF 58,78% menghasilkan emisi gas CH₄ dari fermentasi enterik yang paling sedikit yaitu 105,77kg CO₂ equivalen dibandingkan dengan model ransum sapi semi tradisional (P2) dengan protein kasar 9,34 dan NDF 67,05% menghasilkan emisi gas CH₄ 129,51kg CO₂ equivalen dan tradisional (P1) dengan protein kasar 9,51% dan NDF 70,17% menghasilkan emisi gas CH₄ 140,37kg CO₂ equivalen. Pada penambahan stimulator plus sebesar 1% memberikan dampak produksi biogas dengan kadar gas CH₄ paling besar 65,60% sedangkan penambahan stimulator plus 2% relatif sama yaitu; 65,54% sedangkan saat ditingkatkan penambahan stimulator plus menjadi 3% menjadi 63,05% dan 4% mengalami penurunan kandungan gas metana yang dihasilkan menjadi 61,49%. Penggunaan campuran bioslurry dan dolomit yang mempurifikasi gas CH₄ terbaik ditunjukkan oleh bioslurry dan dolomit dengan perbandingan 1:3 di mana setelah 180 menit pengujian kandungan gas CH₄ masih diatas 80% yaitu 81,70% yang hampir sama dengan penggunaan carbon aktif 84,54%. Campuran bioslurry dan dolomit dengan perbandingan 1:3 terbukti sebagai kombinasi terbaik dalam mempurifikasi gas metana, dengan kandungan CH₄ yang tetap di atas 80% setelah 180 menit pengujian, hampir setara dengan penggunaan karbon aktif.

Model ransum sapi P3 dengan pemberian pakan fermentasi dan konsentrat selain mampu mencukupi kebutuhan nutrisi dari ternak, juga menghasilkan emisi gas CH₄ terendah dibandingkan dengan model semi tradisional P2 (jerami padi fermentasi dan bekatul + bran) dan tradisional P1 (rumput raja + bekatul + bran), mengurangi emisi gas rumah kaca yang timbul dari sektor peternakan untuk mengatasi global warming. Peternakan yang dikelola secara intensif dan terpadu selain meningkatkan pertumbuhan ternak yang optimum juga menciptakan lingkungan yang bersih, salah satunya kotoran ternak sebagai sumber energi terbarukan untuk memenuhi kebutuhan energi rumah tangga baik energi memasak maupun energi listrik dari biogas. Perlu dilakukan penyuluhan/pelatihan peternakan yg efisien kepada masyarakat secara intensif terkait teknologi pakan dan pengolahan limbah peternakan yang ada untuk keberlangsungan peternakan dan mengurangi emisi gas rumah kaca yang timbul dari subsektor peternakan.

Nilai faktor koreksi untuk sapi potong berdasarkan pakan yang diberikan adalah 0,0454 untuk P1; 0,0446 untuk P2 dan 0,0328 untuk P3. Menunjukkan efisiensi tertinggi pada ransum P3.