Oleh: Dr. Silvia Permata Sari, SP., MP.
Dosen Fakultas Pertanian, Universitas Andalas
POTENSI LIMBAH CAIR INDUSTRI PERIKANAN MENJADI PUPUK ORGANIK CAIR DENGAN PENAMBAHAN ASAM ASETAT DAN EM4 (Effective Microorganisme 4)
Salah satu solusi untuk mengurangi penggunaan pupuk anorganik adalah dengan menggunakan pupuk organik cair. Pupuk organik cair mempunyai harga yang relatif lebih murah jika dibandingkan dengan pupuk anorganik. Walaupun pupuk organik cair memberikan efek yang kurang cepat apabila dibandingkan dengan pupuk anorganik, namun pupuk organik cair mampu memperbaiki sifat kimia, fisika, dan biologi tanah.
Limbah Industri Perikanan
Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun domestik (rumah tangga), yang lebih dikenal sebagai sampah, yang kehadiraanya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki leingkungan karena tidak memiliki nilai ekonomis. Bila ditinjau secara kimiawi, limbah ini terdiri dari bahan kimia senyawa organik dan senyawa anorganik. Dengan konsentrasi dan kuantitas tertentu, kehadiran dapat berdampak negatif terhadap lingkungan terutama bagi kesehatan manusia, sehingga perlu dilakukan penanganan terhadap limbah.
Limbah cair liquid waste dapat didefinisikan sebagi suatu limbah hasil kegiatan yang secara fisik berbentuk cair,kandungannya didominasi oleh air beserta bahan-bahan kontaminan lainnya atau didominasi oleh bahan cair lain (bukan air) seperti : minyak, oli bekas, residu senyawa-senyawa kimia dan sebgainya. Limbah cair merupakan suatu substrat yang kompleks yang terdiri dari berbagai jenis bahan organik, baik yang dapat terurau secara biologi maupun tidak, sesuai sumber asalnya limbah cair mempunyai komposisi yang bervariasi dari setiap tempat dan setiap unit (Fitria, 2013).
Konsumbsi ikan terus meningkat secara stabil di seluruh dunia dan makanan laut semakin populer karena manfaat kesehatannya. Pada saat yang sama, sejumlah besar limbah ikan dihasilkan, sebagian besar dari industri pengolahan ikan. Limbah ikan dalam jumlah besar ini belum dimanfaatkan secara efisien, dan pembuangan limbah ikan dapat berdampak negatif besar dampak terhadap lingkungan sekitar. Limbah ikan yang tidak termanfaatkan sering kali dibuang penimbunan atau pembakaran, atau dengan membuang ke laut. Oleh karena itu ada kebutuhan mendesak untuk menemukan cara yang dapat diterima secara ekologis untuk memanfaatkan kembali limbah ikan (Kim, 2011).
Adapun kekayaan ikan di kawasan Indonesia yang berlimpah serta usaha untuk meningkatkan hasil tangkapnya yang terus meneurs dilaksanakan, ternyata pada setiap musim terdapat antara 25 – 30% hasil tangkapan ikan yang akhirnya harus menjadi ikan sisa yang disbeabkan karena berbagai hal, antara lain :
1. Keterbatasan pengetahuan dan sarana para nelayan di dalam cara pengolahan ikan. Misalnya hasil tangkapan tersbut masih terbatas sebagai produk untuk dipasarkan langsung (ikan segar), atau diolah menjadi ikan asin, pindang, terasi serta hasil-hasil olahanya.
2. Tertangkapnya jenis-jenis ikan lain yang kurang berharga ataupun sama sekali belum mempunyai nilai di pasaran. Yang akibatnya ikan tersebut harus dibuang kembali (Fitria, 2013).
Limbah perikanan mengandung nutrisi yang tidak berbeda dari bahan yang telah banyak juga diteliti pemanfaatanya. Limbah perikanan dapat berasal dari kegiatan perikanan hulu (budidaya), maupun kegiatan perikanan hilir (pengolahan, transportasi, pemasaran). Hasil samping industri pengolahan perikanan umumnya berupa kepala, jeroan, kulit, tulang, sirip, darah dan air bekas produksi. Kegiatan pengolahan secara tradiosonal umumnya kurang mampu memanfaatkan hasil samping ini, bahkan tidak termanfaatkan sama sekali hingga terbuang begitu saja. Hasil samping kegiatan industri perikanan dapat digolongkan menjadi lima kelompok utama, yaitu hasil samping pada pemanfaatan suatu spesies atau sumberdaya; susa pengolahan dari industri-industri pembekuan, pengalengan, dan tradisional, produk ikutan; surplus dari suatu panen utama atau panen raya; dan sisa distribusi (Syukron, 2013)
Limbah cair yang dihasilakn oleh industri perikanan ini berasal dari berbagai proses. Kualitas maupun kuantitas dari limbah cair yang dihasilakn sangat dipengaruhi oleh jenis kegiatan yang dilakukan atau proses dan bahan baku maupun bahan pembantu yang digunkan. Jumlah debit air limbah pada umumnya berasal dari proses pengolahan dan proses pencucian. Setiap operasi pengolahan ikan akan menghasikan cairan dari pemotongan, pencucian, dan pengolahan produk. Cairan atau limbah ini mengandung darag dan juga potongan-potongan kecil ikan, kulit ikan, isi perut, kondesat dari operasi pemasakan dan dari air pendinginan (Fitria,2013).
Menurut ditjen perikanan budidaya ikan dapat dimanfaatkan sebagai pupuk organik cair karena limbah ikan mengandung banyak nutrien yaitu N (Nitrogen), P (Phospor) dan K (Kalium) yang merupakan komponen penyusun pupuk organik. Nutrien N dibutuhkan untuk penyusunan protein, klorofil dan berperan terhadap fotosintesis. Kekurangan nitrogen menyebabkan daun berwarna kunging dan menghambat pertumbuhan. Nutrien dibutuhkan untuk merangsang pertumbuhan akar dan tanaman muda, mempercepat pembungaan, pemasakan buah, biji, dan penyusunan lemak dan protein. Nutrien K dibutuhkan untuk mempercepat proses asimilasi karbohidrat, pertumbuhan akar dan batang. Kekurangan nutrien Kalium mengakibatkan bercak-bercak pada daun atau keriput daun dan pada akhirnya daun akan mengering. Nutrien Ca (Kalsium) dibutuhkan oleh tanaman untuk netralisasai kondisi lahan pertanian. Nutrien SO4 (Sulfat) dibutuhkan oleh tanaman untuk meningkatkan rasa atau aroma, dan nutrien Mg (Magnesium) dibutuhkan oleh semua bagian hijau dari tanaman mengingat Magnesium merupakan penyusun klorofil, nutrien Magnesium diperlukan oleh seluruh jenis tanaman. Pemanfaatan limbah cair perikanan sebagai pupuk dapat dilakukan dengan mengaplikasikan limbah cair tersebut langsung pada tanaman atau atau diuraikan terlebih dahulu. Dengan penguraian bahan organik, protein dan senyawa organik yang terdapat dalam limbah cair perikanan dikonversi menjadi senyawa yang lebih sederhana sehingga akan lebih mudah diserap oleh tanaman. Penguraian senyawa organik atau proses dekomposisi dapat dilakukan dengan penambahan aktivator (Zakaria, 2023).
Pengaruh EM4 dan Asam Asetat Pupuk Organik Limbah Ikan
Pada asam asetat (asam cuka) berfungsi untuk mengatur derajat keasaman (pH) media fermentasi. Biasanya ditambahkan sampai kondisi pH ideal bagi pertumbuhan bakteri (3-5). Dengan ini EM4 dapat berfungsi lebih baik dalam fermentasi pupuk organik. Banyak ahli yang berpendapat bahwa effective microorganisms bukan digolongkan dalam pupuk. EM4 dan asam asetat merupakan bahan yang membantu mempercepat proses pembuatan pupuk organik dan meningkatkan kualitasnya. Selain itu, EM4 juga bermanfaat memperbaiki struktur dan tekstur tanah menjadi lebih baik serta menyuplai unsur hara yang dibutuhkan tanaman. Dengan demikian penggunaan EM4 akan membuat tanaman lebih subur, sehat, dan relatif tahan terhadap serangan hama dan penyakit (Thoyib, 2016).
Berikut ini beberapa manfaat EM4 bagi tanaman dan tanah, yaitu sebagai berikut :
1. Menghambat pertumbuhan hama dan penyakit tanaman dalam tanah.
2. Membantu meningkatkan kapasitas fotosintesis tanaman.
3. Meningkatkan kualitas bahan organik sebagai pupuk.
4. Meningkatkan kualitas pertumbuhan vegetatif dan genertaif tanaman.
Mikroorganisme yang terdapat di dalamnya secara genetika bersifat asli dan bukan rekayasa. Umumnya EM4 dapat dibuat sendiri dengan menggunakan bahan-bahan yang mudah didapat. untuk mempercepat proses pengomposan umunya dilakuakn dalam kondisi aerob karena tidak menimbulkan bau. Namun, proses mempercepat proses pengomposan dengan bantuan effective microorganisms (EM4) berlangsung secara anaerob atau semi anaerob karena masih ada sedikit udara dan cahaya). Dengan metode ini, bau yang dihasilkan ternyata dapat hilang bila proses berlangsung dengan baik.
Jumlah mikroorganisme fermentasi dalam EM4 sangat banyak yaitu sekitar 80 genus. Dari sekian banyak mikroorgansime, ada 5 golongan pokok yaitu, Bakteri fotosintetik, Lactobacillus sp., Streptomyces sp., ragi (yeast) dan Actinomycetes. Dalam proses fermentasi bahan organik, mikroorganisme akan bekerja dengan baik bila kondisinya sesuai. Proses fermentasi akan berlangsung dalam kondisi semi anaerob, pH rendah yaitu pada 3-4, kadar gula dan kadar garam yang tinggi, kandungan air sedang pada 30%-40%, adanya mikroorganisme fermentasi, serta suhu sekitar 40-50 oC.
Mikroorganisme yang terdapat dalam EM4 memberikan pengaruh yang baik terhadap yang baik terhadap kualitas pupuk organik, sedangkan ketersediaan unsur hara dalam pupuk organik sangat dipengaruhi oleh lamanya waktu yang diperlukan bakteri dalam fermentasi pupuk organik (Thoyib, 2016).
Kandungan Unsur Hara Dalam Pupuk Organik Limbah Ikan
Unsur hara adalah nutrisi atau zat makanan yang bersama-sama dengan air diserap oleh akar tanaman, kemudian dibawa ke daun. Unsur hra yang dibuthkan tanaman sedikitnya ada 60 jenis unsur hara.
Dari sekian banyak unsur hara tersebut, sebanyak 16 unsur atau senyawa di antaranya merupakan unsur hara esensial yang mutlak dibutuhkan tanaman untuk mendukung pertumbuhannya. Kekurangan hara dapat menyebabkan pertumbuhan tanaman terganggu, menimbulkan penyakit dan dapat menyebabkan tanaman mati.
Kualitas pupuk organik dapat ditentukan dengan kanudngan unsur hara pupuk organik tersebut. Unsur hara pada akhir proses penguraian bahan organik akan lebih stabil dan mantap dan penguraian senyawa organik yang terjadi dapat diserap oleh tanaman dengan mudah dan cepat.
Selain itu asam asetat membantu kondisi lingkungan optimal untuk proses fermentasi. Asam asetat yang digunakan selain berfungsi untuk membuat kondisi lingkungan menjadi asam, asam asettat juga dapat digunakan sebagai sumber karbon oleh bakteri. Mikroorganisme ini akan memanfaatkan asam-asam organik yang dihasilkan pH bahan akan kembali naik setelah beberapa hari.
Karbon organik merupakan salah satu unsur hara yang diperlukan tanaman dalam jumlah banyak dan berfungsi sebagai pembangun bahan organik. Nitrogen berfungis sebagai nutrien atau biostimulan. Nitrogen merupakan unsur penyusun yang penting dalam sintesa protein.
Total C organik dalam pupuk organik cair dipengaruhi oleh metode penguraian bahan organik, kualitas bahan organik dan aktifitas mikroorganisme yang terlibat dalam penguraian bahan organik. Karbon merupakan sumber energi yang digunakan oleh mikroorganisme untuk mengikat Nitrogen.
Nitrogen merupakan unsur esensial dalam jumlah relatif besar yang dibutuhkan tanamn dan bersumber dari butir-butir tanah. Pertumbuhan normal bagi tanaman sudah semestinya pasti didukung oleh respirasi yang berjalan dengan sempurna. Supaya respirasi berjalan dengan sempurna pada suatu tanaman apabila tanaman tersebut mendapatkan cukup unsur esensial.
Salah satu unsur penting tersebut adalah Nitrogen. Nitrogen dan fosfor setiap saat terdapat dalam bentuk persenyawaan yang tidak tersedia bagi tumbuhan. Bentuk unsur hara nitrogen yang lebih kompleks kurang aktif ialah : campuran organik berupa protein, asam amino dan bentuk semacam untuk diuraikan. Beberapa bentuk sederhana dari nitrogen dan lebih tersedia adalah garam-garam amonium (NH4), garam-garam nitrit (NO2), garam-garam nitrat (NO3).
Nitrogen dalam tanah sebgaian dalam bentuk bahan organik, dekomposisi bahan ini harus terjadi agar nitrogen menjadi bentuk sederhana. Dekomposisi adalah proses biokimia yang kompleks dan bersamaan dengan evolusi dari banyak karbondioksida.
Jika bahan organik mengandung sejumlah besar karbon dibandingkan dengan nitrogen yang diberikan kepada tanah, proses tersebut di atas untuk sementara waktu terjadi kenaikannya. Mikroorganisme tanah karena sejumlah besar bahan penghasil energi tersedia baginya, memperbanyak diri dengan cepat dan menggunakan nitrogen untuk keperluannya, dan merintangi proses penyederhanaan amonium dan nitrat.
Dalam keadaan demikian mikroorganisme langsung bersaing dengan tanaman tingkat tinggi, sehingga dapat disimpulkan bahwa penyederhanaan nitrogen tidak selalu mudah, cepat atau sesuai dengan jumlah yang tersedia.
Tumbuhan memerlukan nitrogen untuk pertumbuhan, terutama pada fase vegetatig yaitu pertumbuhan cabang, daun dan batang. Nitrogen juga bermanfaat dalam proses pembentukan hijau daun atau klorofil. Klorofil sangat berguna untuk membantu proses fotosintesis. Selain itu, nitrogen bermanfaat dalam pembentukan protein, lemak, dan berbagai persenyawaan organik lainnya. Jika kekurangan nitrogen dalam kadar banyak, dapat menyebabkan jaringan tanaman mengering dan mati. Buah yang kekurangan nitrogen pertumbuhannya tidak sempurna, cepat masak, dan kadar proteinnya kecil. Kekurangan nitrogen dapat menyebabkan pertumbuhan tanaman tidak normal atau kerdil. Daunnya akan menguning lalu mengering.
Kandungan Nitrat dalam pupuk organik cair sangat kecil. Pembentukan nitrat selama proses penguraian bahan organik sangat bergantung pada nilai C/N dan konsentrasi O2 terlarut. Kandungan nitrat pupuk ogrnaik cair dipengaruhi oleh proses penguraian yang terjadi selama proses penguraian bahan organik berlangsung. Pembentukan nitrat juga sangat dipengaruhi oleh kandungan oksigen yang terlarut.
Fosfor dan Kalium merupakan unsur hara makro terpenting setelah Nitrogen. Oleh tanaman fosofr diserap dalam bentuk H2PO4 dan HPO4. Sedangkan kalium diserap dalam bentuk K+. Dengan terbentuknya asam organik dan penambahan asam organik selama proses dekomposisi akan menyebabkan daya larut unsur-unsur hara seperti Ca, P, dan K lebih tinggi, sehingga lebih banyak K+ bagi tanaman.
Proses penguraian bahan organik ayng dilakukan akan mengurangi kandungan P tersedia dan K yang dapat dipertukarkan pupuk organik cair. Hal ini diduga disebabkan oleh aktivitas mikroorganisme. Mikroorganisme selain merombak fosfor dan kalium juga menggunakannya untuk aktivitas metabolisme hidupnya. Fosfor (P) merupakan bagian dari protoplasma dan inti sel, sebagai bagian dari ini sel sangat penting dalam pembelahan sel demikian pula bagi perkembangan jaringan meristem. Bagi tanaman, fosfor berguna untuk membentuk akar, sebagian bahan dasar protein, mempercepat penuaan buah, memperkuat batang tanaman, dan meningkatkan hasil biji-bijian dan umbi-umbian.
Selain itu fosfor juga berfungsi untuk membantu proses asimilasi dan respirasi. Kekurangan fosfor menyebabkan tanaman menjadi kerdil, pertumbuhan akar tidak baik, dan pertumbuhan cabang atau rancing meruncing. Selain itu, kekurangan fosfor bisa menyebakan pemasakan bauh terlambat, warna daun lebih hijau daripada keadaan normalnya, daun yang sudah tua tampak menguning sebelum waktunya, serta hasil buah atau biji kurang. Kekurangan fosfor yang parah menyebabkan tanaman tidak berubah (Marsetyo, 2013).
Kalium adalah unsur hara makro yang banyak dibutuhkan oleh tanamn, dan diserap tanaman dalam bentuk ion K+. Sumber utama kalium di dalam tanah berasal dari pelapukan mineral-mineral promer seperti felspar, mika, biotit dan lain-lain.
Selain dari pelapukan mineral bahan organik seperti jerami pasi, batang tembakau, kulit kakao juga mengansung K yang tinggi yang dapat menambah K dalam tanah.
Di dalam tubuh tanaman, kalium bukanlah penyusun jaringan tanamn, tetapi lebih banyak berperan dalam proses metabolisme tanaman seperti mengaktifkan kerja enzim, membuka dan menutup stomata, transportasi hasil fotosintesis, dan meningkatkan daya tahan tanaman terhadap kekeringan dan penyakit tanaman. Kekurangan kalium dapat menghambat pertumbuhan tanaman serta daun tampak agak keriting dan mengilap.
Lama kelamaan daun akan menguning di bagian pucuk dan pinggirannya. Akhirnya, bagian daun antara jari-jari menguning, sedangkan jari-jarinya tetap hijau. Selain itu, kekurangan kalium menyebabkan tangakai daun lemah sehingga mudah terkulai dan kulit biji keriput.
Pengaruh penambahan aktivator seperti EM4 dan asam asetat sangat mempengaruhi kandungan dan mutu pupuk organik cair. Namun begitu, pupuk organik cair dari limbah ikan masih mempunyai kandungan unsur hara yang rendah dan belum dapat memenuhi standar pupuk organik cair menurut SNI.
Sehingga dalam hal ini masih perlu optimalisasi untuk meningkatkan kandungan hara dari pupuk organik cair yang dihasilkan. Penambahan EM4 dan asam asetat juga menyebabkan proses fermentasi nya bersifat alami dan tidak mebutuhkan tambahan biata untuk penyediaan aktivator, dedak dan gula pasir sehingga lebih praktis dan hemat biaya, walaupun masih belum memenuhi standar pupuk organik cair.
Kondisi ini sekaligus mengindikasikan bahwa limbah industri perikanan selain mengandung bahan organik yang tinggi, juga telah mengandung berbagai jenis mikroorgansie yang dapat berperan sebagai dekomposer. Melalui insang dikeluarkan sebagian besar nitrogen sebagai amonia (NH4) dan limbah bentuk padatan hilang hanya 10%.
Daftar Pustaka
Fitria Y, Bustami I, dan Desniar. 2008. Pembuatan Pupuk Organik Cair Dari Limbah Cair Industri Perikanan Menggunakan Asam Asetat dan EM4 (Effective Microorganisms). Jurnal Sumberdaya Pertanian. 1 (1). Institut Pertanian Bogor.
Kim, JK . 2011. Cost Effectiveness of Converting Fish Waste into Liquid Fertilizer. Fish Aquat Sci. 14 (3). Pukyong National University. Busan
Marsetyo, RB. 2013. Pengaruh Penambahan EM4 (Effective Microorganisms) dalam Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Limbah Cair Industri Perikanan. Skripsi. Universitas Brawijata. Malang
Syukron, F. 2013. Pembuatan Pupuk Organik Bokashi dari Tepung Ikan Limbah Perikanan Waduk Cirata. Institut Pertanian Bogor. Bogor
Thoyib, N. 2016. Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Sampah Organik Rumah Tangga dengan Bioaktivator EM4 (Effective Microorganisms). Jurnal Konversi. 5 (2). Universitas Lambung Mangkurat. Kalimantan
Zakaria. 2023. The Effect of Fermentation Duration on Nutrition Composistion of Seaween (Sargassum sp.) Liquis Organis Fertilizer. Journal of Aquaculture and Fish Health. 12 (1). Universitas Muhammadiyah Parepare. Sulawesi.