2013_DIS_PP_SAFIKA_1-COVER.pdf
PUBLIC Alice Diniarti 2013_DIS_PP_SAFIKA_1-BAB_1.pdf
PUBLIC Alice Diniarti 2013_DIS_PP_SAFIKA_1-BAB_2.pdf
PUBLIC Alice Diniarti 2013_DIS_PP_SAFIKA_1-BAB_3.pdf
PUBLIC Alice Diniarti 2013_DIS_PP_SAFIKA_1-BAB_4A.pdf
PUBLIC Alice Diniarti 2013_DIS_PP_SAFIKA_1-BAB_4B.pdf
PUBLIC Alice Diniarti 2013_DIS_PP_SAFIKA_1-BAB_4C.pdf
PUBLIC Alice Diniarti 2013_DIS_PP_SAFIKA_1-BAB_5.pdf
PUBLIC Alice Diniarti 2013_DIS_PP_SAFIKA_1-PUSTAKA.pdf
PUBLIC Alice Diniarti
Manure sapi merupakan limbah peternakan, saat ini baru sebagian kecil
digunakan untuk pembuatan pupuk, biogas, dan kompos. Proses pengomposan
secara tradisional masih belum efektif, seperti waktu yang lama dan banyaknya
unsur hara yang hilang. Keberhasilan pengomposan tergantung pada antara lain:
bahan organik yang dikomposkan, skala pengomposan, metoda pengomposan,
temperatur, sistem aerasi, kadar air, rasio C/N dan mikroorganisme. Kotoran sapi
yang unik dapat menjadi habitat bagi komunitas mikroorganisme pendegradasi
senyawa-senyawa organik yang khas. Sehingga pemahaman akan struktur
dinamika mikroorganisme yang berperan pada degradasi senyawa organik di
setiap fase pengomposan sangat diperlukan untuk mengontrol proses secara
efektif.
Penelitian ini dimaksudkan untuk mendapatkan biodiversitas dan dinamika
komunitas bakteri, arkea dan eukaryot selama proses pengomposan manure sapi.
Pada jangka panjang hasil penelitian ini diharapkan mampu memperbaiki proses
pengomposan secara lebih efektif. Dalam menganalisis keragaman
mikroorganisme kompos digunakan pendekatan kultur independen, yang
didasarkan atas perbedaan urutan fragmen gen 16S dan 18S rRNA. Fragmen gen
diperoleh dengan cara amplifikasi PCR dari DNA total kompos yang dilanjutkan
dengan analisis DGGE. Masing-masing pita DNA hasil analisis DGGE
direamplifikasi untuk ditentukan urutan nukleotidanya. Masing-masing urutan
nukleotida dianalisis tingkat kekerabatannya dengan menggunakan analisis
filogenetik.
Keragaman komunitas mikroorganisme dapat dilihat berdasarkan pengelompokan
mikroorganisme yang diwakili oleh pita-pita DGGE. Keragaman mikroorganisme
selama proses pengomposan diperlihatkan oleh sejumlah pita yang muncul dan
menghilang pada gel DGGE selama pengomposan. Keragaman pita-pita DGGE
dari bakteri dan eukaryot pada fase mesofilik hingga fase termofilik terlihat lebih
bervariasi dibanding dengan pita-pita DGGE dari arkea. Namun pada fase akhir
termofilik arkea metanogen lebih dominan dibanding bakteri dan eukaryot.
Sedangkan pada fase pematangan bakteri lebih dominan berperan dibanding arkea
dan eukarya.
Selama proses pengomposan perubahan fisikokimia diamati antara lain
temperatur, kadar air, pH, dan rasio C/N. Pada fase awal mesofilik temperatur
teramati pada 28 °C yang selanjutnya naik sampai 60 °C pada puncak fase
termofilik, kemudian turun kembali pada fase pematangan menjadi 35 °C. Kadar
air dari 88, 32% pada fase mesofilik secara bertahap turun pada fase termofilik an mencapai 43,46% pada fase pematangan. Perubahan pH dari 7,8 menjadi 8,9
di puncak fase termofilik, dan turun kembali 7,3 pada fase pematangan. Pada fase
mesofilik rasio C/N 17,99, kemudian naik pada awal fase termofilik menjadi
33,08 dan turun menjadi 22,31 fase pematangan.
Dari hasil penelitian ini ditemukan komunitas mikroorganisme selama proses
pengomposan mengalami perubahan, disebabkan terjadinya perubahan dalam
faktor lingkungan kompos. Mikroorganisme yang berperan dalam degradasi bahan
kompos pada fase mesofilik ditemukan antara lain Pseudomonas, Providencia,
Peptostreptococcus, Clostridium, Methanobacteriales, Methanosarcinales,
Eimeriidae, Penicillium dan Ascomycota. Sebagai konsekuensi dari degradasi
bahan kompos selama fase mesofilik terjadi kenaikan temperatur, selanjutnya fase
mesofilik berubah menjadi termofilik. Mikroorganisme yang ditemukan pada awal
fase termofilik adalah Pseudomonas, compost bacterium (Gammaproteobacteria),
Bacillus, Methanobacteriales, Methanosarcinales, Apicomplexa, Eimeriidae,
Aspergillus, Penicillium dan Ascomycota. Pada puncak fase termofilik yaitu
temperatur 60 °C ditemukan mikroorganisme dengan keragaman yang paling
rendah diantaranya adalah Bacillus, Ureibacillus, compost bacterium
(Gammaproteobacteria), Methanobacteriales, Methanosarcinales, Eimeriidae
Gregarina dan uncultured eukaryote (Ascomycota). Selanjutnya pada akhir fase
termofilik, terjadi perubahan mikroorganisme yang ada antara lain adalah
Clostridia yang sebelumnya hilang muncul kembali, selain itu juga terdapat
Bacillus, Methanobacteriales, Methanosarcinales, Eimeriidae, Gregarina dan
uncultured eukaryote (Ascomycota). Sedangkan pada fase pematangan
mikroorganisme yang ditemukan adalah Clostridia, Gammaproteobacteria,
Methanobacteriales, Methanosarcinales, Ascomycota dan uncultured eukaryote
(Apicomplexa), mikroorganisme yang ada pada fase ini berbeda dengan yang
ditemukan pada fase mesofilik.
Ditemukannya bakteri, arkea dan eukaryot yang membentuk cluster baru hasil
analisis pohon filogenetik selama proses pengomposan, diduga merupakan
mikroorganisme jenis baru. Mikroorganisme ini merupakan mikroorganisme khas
yang berperan selama proses pengomposan pada penelitian ini dan belum pernah
dilaporkan sebelumnya. Bakteri yang membentuk cluster baru memiliki kedekatan
dengan kelompok Gammaproteobacteria dan Clostridia. Sedangkan ordo
Methanosarcinales dan Methanobacteriales arkea metanogen pada pengomposan
ini membentuk cluster baru. Methanobacteriales terdapat pada semua fase namun
dominan pada fase mesofilik dan fase pematangan dengan temperatur 28-35 0C.
Selain itu famili Eimeriidae dan Ascomycota yang ditemukan pada pengomposan
manure sapi ini berbeda dengan yang ada di database GenBank dan mempunyai
kedekatan dengan Eimeriidae environmental dan Aspergillus. Pada hasil
penelitian ini ditemukan famili Eimeriidae dan Gregarina merupakan protozoa
dominan pada proses pengomposan ini.
Komunitas mikroorganisme baik bakteri, arkea dan eukaryot yang berbeda pada
tiap fase selama proses pengomposan merupakan interaksi kompleks antara
mikroorganisme dan lingkungannya. Perubahan fisikokimia kompos akan
mempengaruhi komposisi komunitas mikroorganisme, yang tergantung pada
komposisi substrat. Sebaliknya, komposisi substrat juga sangat dipengaruhi oleh
aktivitas metabolik dari mikroorganisme.