6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Cacing Tanah Lumbricus rubellus

Cacing tanah memiliki alat gerak yang dinamakan setae berbentuk seperti

rambut kasar, letaknya beraturan pada setiap segmen. Setae digerakkan oleh dua

berkas otot yaitu muskulus protaktor yang berfungsi untuk mendorong setae

keluar dan muskulus retraktor yang berfungsi menarik kembali setae ke dalam

rongganya. Kedua berkas muskulus ini melekat pada ujung setae (Minnich, 1997).

Sistem pergerakan cacing tanah diatur oleh susunan syaraf. Pusat susunan syaraf

terletak di sebelah dorsal pharink dalam segmen ketiga dan terdiri atas simpul

sistem syaraf anterior ( ganglion celebrale ), simpul syaraf vertikal dan serabut-

serabut syaraf. Dengan adanya ujung serabut syaraf di kulit, rangsangan berupa

getaran atau sinar dapat diterima oleh ujung syaraf untuk kemudian disalurkan ke

otak. Syaraf ini sangat sensitif terhadap cahaya, suhu, getaran, dan sentuhan.

Sistem peredaran darah cacing tanah bersifat tertutup, dihubungkan dengan

pembuluh darah. Di dalam tubuh cacing tanah terdapat lima pasang organ

kontraktil yang berfungsi sebagai jantung serta terdapat pigmen haemoglobin di

dalam plasma darahnya (Gaddie and Douglas, 1975). Manfaat dan fungsi cacing

tanah adalah sebagai berikut: sebagai pengurai bahan organik, sebagai penghasil

pupuk limbah organik, sebagai bahan baku sumber protein hewani (64-72%) dan

asam amino esensial.

7

Gambar 2.1. Morfologi Cacing Tanah (Palungkun, 2008).

Lumbricus rubellus mempunyai keuntungan jika dipelihara, yaitu: mudah

dalam penangannya, dan memiliki nilai komersial tinggi (Minnich, 1977).

Lumbricus rubellus ini berwarna kemerahan, dengan panjang berkisar antara 7,5 –

10 cm. Cacing tanah jenis Lumbricus mempunyai bentuk tubuh gilig. Tubuhnya

terdapat segmen luar dan dalam, berambut, tidak mempunyai kerangka luar,

tubuhnya dilindungi oleh kutikula (kulit bagian luar), tidak memiliki alat gerak

dan tidak memiliki mata. Jumlah segmen yang dimiliki sekitar 90-195 dan

klitelum yang terletak pada segmen 27-32. Klitelum merupakan alat yang

membantu perkembangan dan baru muncul saat cacing mencapai dewasa kelamin,

sekitar 2 bulan (Ristek, 2009). Lendir pada tubuhnya yang dihasilkan oleh

kelenjar epidermis mempermudah pergerakannya. Pada setiap segmennya terdapat

organ seta yang berupa rambut yang relatif keras, berukuran pendek, dan memiliki

daya lekat yang sangat kuat. Selain itu, terdapat pula prostomium yang merupakan

organ syaraf perasa dan berbentuk seperti bibir. Bagian akhir tubuhnya terdapat

8

anus untuk mengeluarkan sisa-sisa makanan dan tanah yang dimakannya. Kotoran

yang keluar dari anus Lumbricus rubellus dikenal dengan istilah kascing. Kascing

terdiri dari berbagai komponen biologis (giberelin, sitokinin, auxin) maupun

kimiawi (nitrogen, fosfor, kalium, belerang, magnesium, besi) yang sangat

diperlukan untuk perkembangan dan pertumbuhan tanaman. Kascing bersifat

netral dengan pH 6,5-7,4 dan rata-ratanya adalah 6,8 (Palungkun, 2008).

Taksonomi Cacing tanah Lumbricus rubellus (Leiden University Medical

Center, 2005), adalah sebagai berikut :

Super Kingdom : Eukaryota

Kingdom : Animalia

Sub Kingdom : Metazoa

Filum : Annelida

Kelas : Oligochaeta

Ordo : Haplotaxida

Sub Ordo : Lumbricina

Famili : Lumbricidae

Genus : Lumbricus

Spesies : Lumbricus rubellus

Cacing tanah menyukai bahan-bahan yang mudah membusuk karena

lebih mudah dicerna oleh tubuhnya. Cacing tanah memerlukan tanah yang sedikit

asam sampai netral atau pH sekitar 6-7,2, dengan kondisi tersebut bakteri dalam

tubuh cacing tanah dapat bekerja optimal untuk mengadakan pembusukan atau

fermentasi. Kelembaban yang optimal untuk pertumbuhan dan

9

perkembangbiakan cacing tanah adalah antara 15-30%. Suhu yang diperlukan

untuk pertumbuhan cacing tanah adalah sekitar 15–250C atau suam-suam kuku.

Suhu yang lebih tinggi dari 250C masih baik asal ada naungan yang cukup dan

kelembaban optimal (Ristek, 2009). Cacing tanah memakan bahan organik dan

materi tumbuhan yang mati lainnya, dengan demikian materi tersebut terurai dan

hancur (Schwert, 1990). Menurut Parmelee et al. (1990), cacing tanah juga

berperan dalam menurunkan rasio C/N bahan organik, dan mengubah nitrogen

tidak tersedia menjadi nitrogen tersedia setelah dikeluarkan berupa kotoran

(kascing). Menurut Parmelee et al. (1990) cacing tanah memakan bahan organik

setiap hari setara berat tubuh. Di pihak lain Scheu (1991) melaporkan bahwa

pelepasan C-organik harian melalui ekskresi mucus dari permukaan tubuh dan

pada kotoran cacing tanah adalah 0,2 – 0,5 % dari total biomassa cacing tanah.

Sebagian besar hara lainnya digunakan untuk keperluan metabolisme tubuhnya,

dengan demikian hara-hara tersebut akan tetap berada dalam tubuh cacing tanah

dan akan dirilis kembali ke dalam tanah setelah cacing mati. Jika kondisi

pertumbuhan tidak cocok, maka kecepatan konsumsi makanan akan menurun

(Hebert, 2006). Pertumbuhan cacing tanah sangat lambat karena ketersediaan

makanan tidak tercukupi (Garg et al., 2005).

2.2 Pupuk Kascing

Syarat mutu yang ditetapkan dalam Permentan No 28/Permentan/

SR.130/5/2009 tentang persyaratan teknis minimal pupuk organik, indikator yang

digunakan adalah pH, kandungan C-organik (Walkley and Black), N-total

10

(Kjeldahl), C/N rasio, unsur makro dan mikro. C/N rasio sudah memenuhi standar

pupuk organik yang telah dipersyaratkan yakni <25,0, sedang C-organik dalam

pupuk padat minimal 15%. Nisbah C/N yang baik antara 15-20 dan akan stabil

pada saat mencapai perbandingan 15. Nisbah C/N yang terlalu tinggi

mengakibatkan proses berjalan lambat karena kandungan nitrogen yang rendah.

C-organik zat arang atau karbon yang terdapat dalam bahan organik merupakan

sumber energi bagi mikroorganisme. Penambahan cacing tanah pada bahan

organik dapat mempercepat proses pengomposan, pemberian cacing tanah

tersebut bermanfaat dalam memakan selulosa dari kotoran sapi yang tidak dapat

di makan oleh bakteri pengompos. Hasil dari pencernaan cacing berupa kotoran

cacing, dan kotoran ini akan menjadi tambahan makanan bagi bakteri pengompos

(Sathianarayanan, 2008). Penambahan cacing tanah yang dikenal dengan nama

pupuk kascing atau vermicomposting dapat mempersingkat waktu produksi pupuk

kompos, penambahan bahan organik dengan cacing tanah dalam pembuatan

pupuk kompos, hanya diperlukan separuh waktu dari pembuatan pupuk kompos

konvensional (Munroe, 2003). Vermicomposting berasal dari bahasa latin Vermis

yang berarti cacing, vermicomposting berarti membuat pupuk kompos dari

sampah biodegradable menjadi pupuk dengan mutu tinggi dengan bantuan cacing

tanah (Lumbricus Rubellus) (Kuruparan, 2005). Vermikompos atau Kascing

merupakan kompos yang dihasilkan oleh aktivitas cacing tanah, yang bekerja

sama dengan mikrobiota tanah, sehingga mengandung banyak hormon

petumbuhan tanaman, berbagai mikrobiota bermanfaat bagi tanaman, enzim-

enzim tanah, dan kaya hara yang bersifat lepas lambat (Ndegwa and Thompson,

11

2001). Pemberian vermikompos akan memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi

tanah (Ndegwa and Thompson 2001), dan tanpa memberikan efek negatif bagi

lingkungan. Cacing tanah yang biasa dimanfaatkan pembuatan pupuk kascing

(vermikomposting) adalah cacing epigeik yang berwarna cerah, seperti:

Lumbricus rubellus, Eisenia foetida, dan Eudrilus eugeniae (Hayawin et al.,

2010). Makanan utama cacing tanah adalah bahan organik setengah melapuk, dan

mengandung cukup N ( Dewi et al., 2006).

2.3. Kotoran Sapi

Sapi memiliki sistem pencernaan khusus yang menggunakan

mikroorganisme dalam sistem pencernaannya yang berfungsi untuk mencerna

selulosa dan lignin dari hijauan berserat tinggi, sehingga tinja ruminansia kotoran

sapi mempunyai kandungan selulosa yang cukup tinggi. Berdasarkan hasil analisis

diperoleh bahwa kotoran sapi mengandung 22.59% sellulosa,18.32% hemi-

sellulosa, 10.20% lignin, 34.72% total karbon organik, 1.26% total

nitrogen,27.56:1 ratio C:N, 0.73% P, dan 0.68% K (Lingaiah and Rajasekaran,

1986). Penggunaan feses sapi untuk media hidupnya cacing tanah, telah diteliti

menghasilkan biomassa tertinggi dibandingkan campuran feces yang ditambah

bahan organik lain, seperti feses 50% + jerami padi 50%, feses 50% + limbah

organik pasar 50%, maupun feses 50% + isi rumen 50% (Farida, 2000).

12

2.4. Sampah Organik Pasar

Sampah organik pasar sebagian besar terdiri dari sisa-sisa sayuran dan

buah yang kadar airnya tinggi sehingga cepat membusuk. Jumlah yang besar

dikeluarkan dari pasar setiap harinya merupakan potensi yang pantas

diperhitungkan. Kandungan unsur hara kompos limbah sayur minggu ke 6 adalah

31,81% C, 2,63% N, 0,93% Ca, 0,62% Mg, 1,28% K, 0,37 Na, 252 ppm NH4,

2170 ppm NO3 (Mulyadi, 2008).

2.5. Batang Pisang

Batang pohon pisang adalah batang semu yang bagian bawahnya

merupakan umbi batang, dan bagian atas yang berupa batang, dibentuk oleh

daunya yang memanjang dan saling menutupi. Batang pohon pisang cukup

banyak mengandung zat-zat mineral. Kadar airnya cukup tinggi sedangkan kadar

zat karbohidratnya sedikit. Susunan kimiawi dari batang pisang sebagai berikut :

Air : 92,5%, Protein : 0,35%, Karbohidrat : 4,4%, Zat Fosfor : 135 mg / 100 g

batang, Zat Kalium : 213 mg / 100 g batang, Zat Kalsium : 122 mg / 100 g batang

(Rismunandar, 1989).

2.6. Sifat Kimia Pupuk

Nitrogen anorganik yang berupa nitrat dan amonium diantaranya berasal

dari aktivitas proses mineralisasi oleh mikroba (Alexander, 1977). Aktivitas

cacing sendiri juga dapat menyebabkan peningkatan nitrogen di lingkungan.

Kascing yang dihasilkan cacing mengandung nitrogen lebih tinggi dibandingkan

13

dengan tanah di sekitarnya (Brady, 1984). Amonium diserap tanaman, atau

diserap setelah dikonversikan menjadi nitrat oleh bakteri nitrifikasi (Hakim et al.,

1986). Nitrogen asam nukleat terdapat sekitar 10% dan asam amino terlarut hanya

sebanyak 5% dari total dalam tanaman. Nitrogen dapat masuk melalui air hujan

dalam bentuk nitrat. kehilangan nitrogen meningkat bila kemampuan tanah dalam

imobilisasi terlampaui (Foth, 1994). Hilangnya N dari tanah karena digunakan

oleh tanaman atau mikroorganisme, N dalam bentuk NH4+ dapat diikat oleh

mineral liat jenis illit sehingga tidak dapat digunakan oleh tanaman, N dalam

bentuk NO3- mudah dicuci oleh air hujan, banyak hujan N rendah, dan tanah pasir

mudah merembeskan air sehingga N lebih rendah daripada tanah liat

(Hardjowigeno, 2003). Unsur hara P tersedia pada akhir vermikomposting

nilainya akan lebih tinggi dibandingkan pada awal proses. Hal ini

mengindikasikan terjadinya proses mineralisasi Fosfor (Pattnaik et al, 2009).

Secara umum, ketika bahan organik melalui pencernaan cacing, sebagian dari

fosfor akan diubah menjadi bentuk P terlarut oleh enzim dalam pencernaan

cacing, Asam fosfatase dan alkalin fosfatase. Selanjutnya unsur P akan

dibebaskan oleh mikroorganisme dalam kotoran cacing (Suthar, 2008). Unsur K

yang ada pada substrat juga akan diubah menjadi bentuk yang mudah larut oleh

mikroorganisme yang ada dalam pencernaan cacing (Pattnaik et al, 2009).

Substrat yang baik untuk cacing tanah apabila tidak terlalu asam/basa. Cacing

tanah menyukai pH netral (7) atau sedikit lebih tinggi. Ketika pH dibawah 6,5

sejumlah cacing tanah akan mengalami kematian, aktivitas cacing tanah secara

konstan juga dapat meningkatkan pH pada tanah asam, karena cacing tanah dapat

14

mengeluarkan kapur dalam bentuk kalsium karbonat (CaCO3) / dolomit (Manaf et

al, 2009). Turunnya pH selama proses vermikomposting berlangsung antara lain

disebabkan terjadinya degradasi rantai pendek asam lemak dan amonifikasi unsur

N. Selain itu proses fikasasi CO2 menjadi CaCO3 juga dapat menurunkan pH

(Pattnaik et al, 2010). Bahan organik juga mempengaruhi sifat fisik-kimia tanah dan

bahan organik itu merupakan sumber pakan untuk menghasilkan energi dan senyawa

pembentukan tubuh cacing tanah (Anwar, 2007).

2.7. Sifat Biologi Pupuk

Bakteri yang ditemukan pada dinding lubang Lumbricus terrestris antara

lain Bacillus, Streptomyces, Cellulomonas, Promicromonospora, Rhodococcus,

Arthrobacter, Myxobacterales, Cytophaga, Pseudomonas, Aquaspirillum, dan

Azotobacter. Sedangkan fungi yang dapat ditemukan antara lain Cylindrocarpon

spp, Gliocladium sp., Chrysosporium sp., Trichoderma hamatum, Mortierella

parvispora, Sterile hyaline sp., Mortierella gamsii, Paecilomyces spp, Mortierella

verticillata, Verticillium spp, Myrothecium sp., Gymnoascus spp, Mortierella

minutissima, Sterile hyaline sp., Trichoderma koningii, Penicillum spp,

Acremonium spp, Mucor hiemalis, Humicola sp., Mucor circinelloides,

Pseudokoningii, Absidia cylindrospora, Volutella sp., Sporothrix sp., Sterile dark

sp. 2, Sterile sp. 3 (Tiunov et al., 2002).

Bakteri penambat N bersifat aerobik obligat, meskipun dapat tumbuh di

bawah kandungan O2 rendah. Sebaran ekologis Azotobacter spp. sangat sulit

diketahui karena berkaitan dengan beragam faktor yang menentukan. Reaksi tanah

15

(pH) merupakan faktor penentu sebaran bakteri disamping kelembaban dan

kandungan bahan organik tanah (Barnesa et al., 2007). Umumnya bakteri

penambat N berbentuk bulat, berlendir, licin dan cembung. Hal serupa juga

ditemukan oleh Wedastri (2002), yang menemukan isolat bakteri penambat N dari

tanah-tanah ber-pH masam dengan karakteristik: koloni berbentuk bulat, basah

(moist), halus dan cembung (convex).

Umumnya di dalam tanah ditemukan mikroba pelarut P anorganik sekitar

104-10

6 per gram tanah dan sebagian besar berada pada daerah perakaran.

Penelitian dan pemanfaatan mikroba pelarut P sudah banyak dilakukan di

beberapa negara. Penelitian jasad renik pelarut P juga banyak dilakukan di India,

Kanada, dan Mesir dengan tujuan untuk melarutkan endapan-endapan Ca-fosfat

(Kundu and Gaur, 1980). Bakteri yang sering dilaporkan dapat melarutkan P

antara lain adalah anggota-anggota genus Pseudomonas, Bacillus,

Mycobacterium, Micrococcus, Flavobacterium, Bacterium, Citrobacter, dan

Enterobacter (Alexander, 1978). Unsur hara Phosfor relatif tidak mudah tercuci,

tetapi karena pengaruh lingkungan maka statusnya dapat berubah dari P yang

tersedia bagi tanaman menjadi tidak tersedia, yaitu dalam bentuk Ca-P, Mg-P, Al-

P, Fe-P atau Occluded-P. Aktivitasnya, mikroba pelarut P akan menghasilkan

asam-asam organik diantaranya ialah asam sitrat, glutamat, suksinat, laktat,

oksalat, glioksalat, malat, fumarat, tartarat dan α-ketobutirat (Alexander, 1978).

Meningkatnya asam-asam organik tersebut biasanya diikuti dengan penurunan

pH, sehingga mengakibatkan terjadinya pelarutan P yang terikat oleh Ca.

Penurunan pH juga dapat disebabkan terbebasnya asam sulfat dan nitrat pada

16

oksidasi kemoautotrofik sulfur dan amonium, berturut-turut oleh bakteri

Thiobacillus dan Nitrosomonas (Alexander, 1978). Fakta ini berarti bahwa cacing

tanah dapat dianggap sebagai pengatur (regulator) tersedianya unsur hara di dalam

tanah, atau dengan kata lain bersama-sama dengan mikroba di dalam tanah, cacing

tanah ikut berperan dalam siklus biogeokimia (Schwert, 1990).

2.8. Tanaman Sawi

Sawi termasuk jenis tanaman sayuran dan tergolong kedalam tanaman

semusim (berumur pendek). Menurut Tina et al., (1994) klasifikasi tanaman sawi

adalah sebagai berikut :

Divisi : Spermatophyta

Subdivisi : Angiospermae

Kelas : Dicotyledonae

Ordo : Rhoeadales

Famili : Cruciferae

Genus : Brassica

Spesies : Brassica juncea L.

Daun tanaman sawi berbentuk bulat dan lonjong, lebar dan sempit, tidak

berbulu, berwarna hijau muda, hijau keputih-putihan sampai hijau tua. Sawi

umumnya berdaun dengan struktur daun halus, tidak berbulu. Daun sawi

membentuk seperti sayap dan bertangkai panjang yang berbentuk pipih (Rahmat,

2007). Daun memiliki tulang-tulang daun yang menyirip dan bercabang-cabang

(Kurniadi, 1992). Tanaman sawi memiliki sistem perakaran akar tunggang (radix

17

primaria) dan cabang-cabang akar yang bentuknya bulat panjang (silendris),

menyebar ke seluruh arah pada kedalaman antara 30 – 50 cm. Akar-akar ini

berfungsi menyerap unsur hara dan air dari dalam tanah, serta menguatkan

berdirinya batang tanaman (Haryanto, 2003). Tanaman sawi memiliki batang

yang pendek dan beruas, sehingga hampir tidak kelihatan. Batang berfungsi

sebagai alat pembentuk dan penopang berdirinya daun. Bunga sawi tersusun

dalam tangkai bunga yang tumbuh memanjang dan bercabang banyak. Setiap

kuntum bunga terdiri dari empat helai kelopak, empat helai mahkota berwarna

kuning cerah, empat helai benang sari dan satu buah putik yang berongga dua.

Penyerbukan bunga sawi berlangsung dengan bantuan serangga maupun manusia.

Hasil penyerbukan akan membentuk buah yang berisi biji (Haryanto, 2003).

Syarat Tumbuh tanaman sawi adalah tanaman sawi dapat tumbuh di

tempat yang berhawa panas maupun hawa dingin, tetapi dapat tumbuh baik

dengan iklim yang kering pada suhu 15-20oC dan ketinggian 5 – 1200 m dpl.

Tanah yang baik untuk ditanami sawi adalah tanah gembur, banyak mengandung

humus dan kaya akan bahan organik, jenis tanah andosol dan regosol, memiliki

pembuangan air yang baik dengan derajat keasaman (pH) tanah yang optimum

untuk pertumbuhannya berkisar antara 6 – 7 (Nurhayati, et al., 1984). Tanaman

ini tidak menyukai air yang menggenang. Jarak tanam yang baik untuk tanaman

sawi adalah 20 x 20 cm (Haryanto, 2003).