1

PENINGKATAN KUALITAS JERAMI PADI MELALUI

PERLAKUAN UREA AMONIASI

Oleh : Marjuki

Fakultas Peternakan Universitas Brawijaya Malang

Telp. : 0341-463508, 08123352241

e-mail : marjuki4663@yahoo.com

1. Pendahuluan

Indonesia sebagai negara agraris sangat kaya akan bahan pakan sumber serat

yang dapat dimanfaatkan sebagai pakan pokok bagi ternak ruminansia. Bahan pakan

sumber serat tersebut terutama berupa limbah pertanian misalnya jerami padi, jerami

jagung, jerami kedele, pucuk tebu, di samping bahan pakan sumber serat yang berasal

dari rumput lapangan ataupun rumput unggul. Bahan pakan sumber serat yang berupa

limbah pertanian sangat potensi sebagai pakan ternak ruminansia terutama pada

musim kemarau saat rumput sulit didapatkan dan di daerah-daerah lahan kering.

Limbah pertanian juga berpotensi sebagai pakan campuran rumput untuk mengurangi

penggunaan rumput. Hal ini dapat mengurangi waktu dan tenaga untuk mencari

rumput sehingga dapat digunakan untuk memelihara ternak dalam jumlah yang lebih

banyak.

Tetapi walaupun sangat potensi sebagai sumber serat, satu kendala

penggunaan limbah pertanian sebagai pakan ternak ruminansia adalah kandungan

nutrisi dan daya cernanya lebih rendah dibanding rumput atau bahan pakan hijauan

lain. Untuk mengatasi kendala dan meningkatkan potensinya sebagai pakan ternak,

maka limbah pertanian harus diolah atau diberi perlakuan terlebih dahulu sebelum

diberikan pada ternak. Salah satu perlakuan yang mudah diaplikasikan dan

berpengaruh baik terhadap peningkatan kualitas limbah pertanian adalah perlakuan

urea amoniasi. Dalam tulisan ini akan diuraikan beberapa hal yang berkaitan dengan

perlakuan tersebut.

2. Pengertian

Perlakuan urea amoniasi pada jerami padi adalah pemeraman jerami padi

secara padat dalam ruangan tertutup (silo) dengan menggunakan gas atau uap amonia

yang berasal dari urea sebagai bahan aditif.

2

3. Tujuan

Perlakuan urea amoniasi pada jerami padi bertujuan untuk meningkatkan nilai

nutrisi jerami padi sebagai pakan ternak ruminansia yang meliputi peningkatan

kandungan protein, konsumsi dan daya cerna sehingga dapat lebih efisien

dimanfaatkan oleh ternak dan dapat memasok zat makanan khususnya energi lebih

banyak pada ternak.

Di samping itu urea amoniasi juga dapat untuk pengawetan jerami padi agar

tidak rusak (berjamur) selama penyimpanan karena amonia yang terikat oleh jaringan

jerami padi dapat mencegah tumbuhnya jamur.

4. Prosedur

Bahan

- Jerami padi kering

- Urea, sebanyak 4 % sampai 5 % dari berat jerami atau 4-5 kg urea untuk setiap

100 kg jerami padi

- Air, sebanyak 50 sampai 60 % dari berat jerami padi atau 50-60 liter air untuk

setiap 100 kg jerami padi

Alat

- Timbangan gantung untuk menimbang jerami padi dan urea (jika sudah sering

membuat, berat jerami padi dapat diukur berdasarkan volume jerami padi

misalnya satu truk, satu pick up, tumpukan atau jumlah ikata, dan berat urea

dapat diukur berdasarkan takaran).

- Mesin pencacah jerami padi (tidak harus ada).

- Bak air untuk mencampur urea dan air dalam membuat larutam urea.

- Gembor atau pompa air untuk menyiramkan/menyemprotkan larutan urea

pada jerami padi.

- Lantai semen atau terpal sebagai tempat untuk mencampur jerami padi dan

larutan urea sebelum dimasukkan ke dalam silo.

- Tempat pemeraman atau silo (lihat beberapa gambar pilihan bentuk silo).

3

- Plastik atau terpal yang tidak bocor untuk menutup silo agar uap amonia tidak

menguap.

- Beban pemberat untuk menindih penutup silo agar tidak mudah terbuka dan

untuk menekan jerami padi dalam silo agar lebih padat.

Cara

- Timbang semua jerami padi kering yang akan diberi perlakuan urea amoniasi,

dan bagi kira-kira menjadi 3 atau 4 bagian. Jika perlu dan akan lebih baik jika

semua jerami padi dicacah terlebih dulu.

- Timbang urea yang dibutuhkan berdasarkan berat jerami padi (berat urea yang

dibutuhkan = berat total jerami padi dibagi 25 atau 20).

- Ukur air yang dibutuhkan (jumlah air = berat total jerami padi dibagi 2).

- Campurkan air dan urea, dan aduk rata sampai semua urea terlarut dalam air.

- Hamparkan sepertiga atau seperempat bagian jerami padi di atas lantai semen

atau terpal atau di atas lantai silo, tebal hamparan sekitar 30-50 cm.

- Siram/semprotkan sepertiga atau seperempat bagian larutan urea secara merata

pada jerami padi dan injak-injak agar lebih padat.

- Hamparkan lagi sepertiga atau seperempat bagian jerami padi di atas

hamparan jerami padi pertama dan siram/semprot dengan sepertiga atau

seperempat bagian larutan urea secara merata dan injak-injak agar lebih padat.

Ulangi lagi langkah ini sampai semua jerami dan urea tercampur.

- Jika semua jerami padi dan larutan urea sudah tercampur, tutup tumpukan

jerami padi tersebut dengan plastik atau terpal secara rapat.

- Tindihkan beban pemberat di atas terpal atau plastik penutup.

- Usahakan bahwa silo tertutup dengan baik dan tidak bocor.

- Peram jerami padi tersebut dan tunggu sampai proses pemeraman selesai.

Proses pemeraman paling cepat selesai setelah 2 minggu dan akan semakin

baik jika dilakukan lebih lama.

5. Proses kimiawi yang terjadi selama proses pemeraman

Ada dua proses kimiawi penting yang terjadi secara berurutan selama

pemeraman jerami padi dengan larutan urea. Pertama adalah proses ureolisis yaitu

proses penguraian urea menjadi amonia oleh enzim urease yang diproduksi oleh

4

bakteri ureolitik yang terdapat pada jerami padi. Kedua, amonia yang terbentuk

mengubah komposisi dan struktur dinding sel jerami padi yang dapat melonggarkan

atau membebaskan ikatan antara lignin dan selulose atau hemiselulose yaitu dengan

memutus jembatan hidrogen antara lignin dan selulose atau hemiselulose. Kondisi ini

akan mengubah fleksibilitas dinding sel jerami padi sehingga memudahkan penetrasi

enzim yang dihasilkan oleh mikroba rumen dalam proses pencernaan jerami padi

dalam rumen. Secara skematis kedua proses tersebut dapat digambarkan sebagai

berikut :

CO(NH2)2 + H2O 2NH2 + CO2

O O

R-C-O-R* + 2NH3 R-C-NH2 + H-O-R*

Di mana R adalah senyawa karbohidrat, dan R* adalah senyawa karboksilat dalam

bentuk asam karboksilat atau phenyl propane dari lignin.

6. Ciri-ciri keberhasilan perlakuan

Keberhasilan proses urea amoniasi setelah proses tersebut selesai (paling cepat

2 minggu) dapat diamati secara phisik, kimia maupun biologis. Secara phisik

keberhasilan proses urea amoniasi dapat dilihat berdasarkan :

a. Bau

Ciri khas proses urea amoniasi yang baik adalah timbulnya bau amonia yang

kuat pada saat tempat pemeraman (silo) dibuka. Bau amonia yang kuat menunjukkan

bahwa urea telah terhidrolisis secara maksimal menjadi amonia. Amonia hasil

hidrolisis urea terikat/terserap oleh jerami padi dan bertindak sebagai penyebab

meningkatnya kualitas jerami padi.

Bau amonia yang kurang kuat/lemah menunjukkan bahwa proses amoniasi

tidak berlangsung dengan baik, tidak efisien atau bahkan gagal. Penyebab hal tersebut

antara lain : 1) jumlah urea yang digunakan terlalu sedikit, 2) silo tidak tertutup rapat

sehingga sebagian besar amonia yang terbentuk menguap dan tidak terikat oleh jerami

5

padi, 3) urea belum atau tidak terhidrolisis secara sempurna, 4) kurangnya jumlah air

yang digunakan atau kelembaban dalam silo, 5) kurangnya bakteri ureolitik atau

sumber urease dalam jerami padi yang digunakan. Bau amonia yang kurang

kuat/lemah biasanya diikuti dengan bau tidak enak (busuk) dan tumbuhnya jamur.

b. Warna

Warna jerami padi yang diamoniasi dengan baik akan berubah dari coklat

mudah kekuningan (tanpa diamoniasi) menjadi coklat tua dan merata (setelah

diamoniasi) lihat Gambar 1. Warna coklat yang kurang kuat pada jerami padi

amoniasi menunjukkan bahwa proses amoniasi tidak berlangsung dengan baik.

c. Tekstur

Tekstur jerami padi yang tidak diamoniasi keras dan kaku, sedangkan jerami

padi yang telah diamoniasi lebih lembut dan lunak meskipun jerami tersebut sudah

dikeringkan. Semakin lama pemeraman maka tekstur jerami padi amoniasi akan

semakin lembut dan lunak.

Gambar 1. Perbedaan warna jerami padi tanpa diamoniasi (kiri) dan

jerami padi amoniasi (kanan)

d. Tidak berjamur

Amonia dalam proses urea amoniasi dapat mencegah tumbuhnya jamur,

sehingga tidak terdapat jamur pada jerami padi amoniasi walaupun diperam dalam

6

jangka waktu yang lama. Hal ini sangat berbeda jika jerami disimpan tanpa proses

amoniasi yang akan timbul jamur atau bau busuk adanya jamur.

Secara kimia keberhasilan proses urea amoniasi jerami padi dapat dilihat

berdasarkan meningkatnya kandungan nitrogen atau protein pada jerami padi

amoniasi. Hal ini dapat diketahui melalui analisis di laboratorium salah satunya

dengan metode kjeldahl. Secara biologis keberhasilan proses urea amoniasi jerami

padi dapat dilihat berdasarkan meningkatnya daya cerna dan konsumsi oleh ternak

termasuk peningkatan produktifitas ternak.

7. Faktor yang mempengaruhi efektifitas perlakuan dan cara

mengatasinya

Faktor utama yang berpengaruh terhadap keberhasilan proses urea amoniasi

adalah faktor yang berpengaruh pada proses hidrolisis urea menjadi amonia dan

proses reaksi yang terjadi antara amonia dengan dinding sel jerami padi. Beberapa

faktor dapat berpengaruh terhadap proses hidrolisis urea menjadi amonia adalah :

a. Ketersediaan air atau kelembaban

Kelembaban minimal dalam silo untuk terjadinya proses hidrolisis urea adalah 30-

60 %. Jika kelembaban kurang dari 30 % proses hidrolisis urea akan berlangsung

lambat sehingga akan memperlambat proses urea amoniasi, dan jika lebih dari

60% berarti terlalu banyak air yang digunakan, maka amonia yang terbentuk

banyak yang terlarut dalam air dan biasanya mengendap di bagian bawah silo

sehingga proses amoniasi menjadi tidak efektif dan tidak merata. Cara

mengatasinya adalah jumlah air yang digunakan harus cukup. Dengan

pertimbangan efisiensi jumlah penggunaan air, maka jumlah penggunaan air

minimal 50% dan maksimal 100% berat jerami padi (perbandingan antara berat

jerami padi dan air antara 2:1 sampai 1:1).

b. Suhu dan tekanan

Proses hidrolisis urea menjadi amonia berlangsung dengan baik pada kisaran

suhu 30-60oC. Kecepatan hidrolisis tersebut akan berlipat atau turun dua kali lipat

pada setiap peningkatan atau penurunan suhu sebesar 10oC. Hidrolisis urea dapat

berlangsung dalam waktu sehari sampai seminggu pada suhu antara 20-45oC dan

7

proses tersebut berlangsung sangat lambat pada suhu 5-10oC. Pada proses reaksi

antara amonia dengan dinding sel jerami padi secara prinsip semakin tinggi suhu

dan tekanan maka proses amoniasi akan berlangsung semakin cepat dan baik.

Suhu yang paling optimal untuk proses tersebut adalah berkisar antara 20-100oC.

Jadi agar proses amoniasi dapat berlangsung dengan baik harus dilakukan dalam

silo yang rapat dan di ruangan terbuka atau terkena sinar matahari langsung.

c. Ketersediaan enzim urease

Enzim urease pada jerami padi sebenarnya hampir tidak ada, kecuali yang

dihasilkan oleh bakteri ureolitik yang terdapat pada jerami padi. Oleh karena itu

untuk mempercepat proses ureolisis dan meningkatkan efektifitas proses urea

amoniasi perlu ditambahkan bahan sumber enzim urease. Beberapa bahan yang

diketahui dapat digunakan sebagai sumber enzim urease dan aktifitas ureasenya

seperti tercantum pada Tabel 1.

Tabel 1. Aktifitas urease beberapa bahan

Bahan Aktifitas urease

Feses kerbau segar1

28

Dedak1

42

Glirisidia1

80

Lamtoro1

112

Feses sapi segar1

120

Biji semangka2

335

Biji labu2

755

Kacaang kedelai1

790

Biji nangka2

4871

1) mg NH3/g/3 jam (Jayasurya dan Sannasgala, 1984)

2) mg NH3/g/jam (Ibrahim dkk., 1984)

8

8. Cara Pemberian jerami padi amoniasi pada ternak

Jerami padi amoniasi hanya dapat diberikan pada ternak ruminansia. Ternak

non-ruminansia di samping sangat rendah kemampuannya dalam mencerna pakan

berserat kasar tinggi, adanya urea dikawatirkan dapat juga menyebabkan keracunan.

Karena bau amonia yang kuat, maka pemberian jerami padi amoniasi pada

ternak pada saat pertama kali harus diangin-anginkan terlebih dulu dan ternak perlu

diadaptasikan dengan cara memberikannya sedikit demi sedikit, meskipun jika ternak

sudah terbiasa diberi pakan jerami padi amoniasi, hal tersebut tidak perlu dilakukan

lagi.

Perlu dipahami bahwa sebaik-baik kualitas jerami padi amoniasi sebagai

pakan ternak, masih tidak sebaik kualitas hijauan segar, dan jerami padi amoniasi

hanyalah sebagai sumber serat atau energi bagi ternak ruminansia. Jerami padi

sebaiknya diberikan jika memang ketersediaan hijauan segar sangat terbatas atau

digunakan sebagai pengganti sebagian dari hijauan segar yang diberikan pada ternak.

Untuk menunjang produktifitas ternak yang tinggi, pemberian jerami padi amoniasi

pada ternak secara mutlak harus diberi pakan tambahan dengan kualitas yang lebih

baik misalnya konsentrat terutama yang banyak mengandung karbohidrat.

9. Rangkuman hasil penelitian tentang dampak positif pemberian

jerami padi amoniasi pada ternak.

Banyak percobaan telah dilaksanakan untuk menguji pengaruh pemberian

jerami padi amoniasi terhadap penampilan ternak ruminansia. Pada Tabel 2

dirangkum beberapa hasil peneliatian tentang perbedaan pengaruh antara pemberian

jerami padi tanpa amoniasi dan jerami padi amoniasi terhadap pertambahan bobot

badan sapi dan kerbau. Berdasarkan hasil beberapa percobaan tersebut dapat dilihat

bahwa pemberian jerami padi amoniasi memberikan pertambahan bobot badan yang

lebih tinggi (kolom 7) dibanding pemberian jerami padi tanpa amoniasi (kolom 6)

dan rata-rata peningkatan tersebut mencapai dua kali lipat, 203% (kolom 8, baris 21).

Pemberian pakan tambahan terhadap pemberian jerami padi amoniasi juga

menunjukkan pertambahan bobot badan yang lebih tinggi. Hal ini sebagaimana

ditunjukkan oleh data pada Tabel 3, di mana peningkatan jumlah pemberian bungkil

9

biji kapok sebagai pakan tambahan pada jerami padi amoniasi memberikan

pertambahan bobot badan yang semakin tinggi (angka yang tercetak miring).

Tabel 2. Pengaruh penggunaan urea dalam proses urea amoniasi jerami padi

terhadap konsumsi jerami padi dan pertambahan bobot badan sapi dan

kerbau dibandingkan dengan jerami padi tidak di amoniasi dengan

pakan suplemen yang sama.

Ternak dan

bobot

badannya

(kg)

Urea Konsumsi jerami padi

(kg BK/hari)

Pertambahan bobot badan

(kg/hari)

Referensi (kg/100

kg

jerami

padi)

Tanpa

amoniasi

Amoniasi

Peningkat

an

Tanpa

amoniasi

Amoniasi

Peningkat

an

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)

Kerbau(200) 5 4.21 4.75 0.54 -182 79 261 Wanapat et al.,

1984

Kerbau(290) 3 5.87 6.42 0.55 -130 -50 180 Wongsrikeao

&Wanapat, 1985 6 5.87 7.32 1.45 -130 210 340

Sapi(60) 5 1.70 1.90 0.20 35 110 75 Saadullah et al.,

1982

Sapi(130) 5 2.93 3.68 0.75 125 310 185 Khan et al., 1982

Sapi(170) 4 2.09 2.84 0.75 73 346 273 Perdok et al.,

1982

Sapi(120) 3.40 3.30 -0.10 224 306 82 Saadullah et al.,

1982 3.30 3.40 0.10 193 295 102

Sapi(285) 5 4.97 6.82 1.85 -134 430 564 Wanapat et al.,

1982 5 2.69 4.82 2.13 -312 75 387

Sapi(65) 5 2.00 2.20 0.20 107 295 188 Hamid et al.,

1983

Sapi(125) 5 2.40 4.80 2.40 114 227 113 Haque and

Saadullah, 1983 5 2.40 4.60 2.20 132 227 95

Sapi(165) 4 3.39 4.19 0.80 141 308 167 Kumarasuntharam

et al., 1984 4 3.39 4.75 1.36 141 207 66

4 3.39 3.94 0.55 141 336 195

Sapi (-) 4 2.00 3.00 0.90 103 282 179 Perdok et al.,

1984

Rata-rata 3.29 4.28 0.98 38 235 203 11 referensi, 17

percobaan std. dev. 0.76 127

10

Tabel 3. Pengaruh jumlah pemberian pakan tambahan terhadap konsumsi pakan dan

pertambahan bobot badan pada sapi yang diberi jerami padi amoniasi

1. Fan et al., 1993

Pemberian bungkil biji kapok

(kg/hari) 0 0.25 0.5 1.5 2 2.5 3

Konsumsi jerami padi amoniasi

(kg BK/hari) - - - - - - -

Bobot badan awal (kg) 175 170 183 193 175 194 215

Bobot badan akhir (kg) 184 204 231 263 249 269 294

Pertambahan bobot badan

(g/ekor/hari) 99 370 529 781 819 841 880

2. Zhang Wei Xian et al., 1993

Pemberian bungkil biji kapok (kg/hari) 0 1 2 3

Konsumsi jerami padi amoniasi

(kg BK/hari) 5.0 5.1 4.5 4.2

Bobot badan awal (kg) 182 183 183 183

Bobot badan akhir (kg) 205 237 246 258

Pertambahan bobot badan (g/ekor/hari) 250 602 704 836

Demikian uraian tentang peningkatan kualitas jerami padi melalui perlakuan urea

amoniasi. Semoga tulisan ini bisa menjadi bahan informasi bagi pembaca dan dapat

digunakan sebagai panduan dalam penerapannya di lapang. Jika ada hal yang

ditanyakan tentang materi ini pembaca dapat menghubungi penulis pada email dan

nomor telpon di atas.

11

Gambar proses pembuatan jerami padi urea amoniasi

1. Penimbangan jerami padi 2. Pembuatan larutan urea

3. Penyiraman larutan urea pada jerami padi

4. Pemeraman jerami padi dalam silo yang ditutup plastik

Gambar beberapa bentuk silo untuk pembuatan jerami padi urea amoniasi

12

1. Silo ruangan dalam tanah dilapisi kulit

batang pisang

2. Silo ruangan dalam tanah dilapisi kulit

karung bekas

3. Silo berbentuk jedingan terbuat dari

batu bata

4. Silo berbentuk jedingan terbuat dari

keranjang bambu

4. Silo di atas tanah dengan tutup plastik

13