BAB 2 LANDASAN TEORI

BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1
Cacing Tanah
Disebut
sebagai
cacing tanah
(earthworm)
karena hewan
ini
menghabiskan sebagian besar hidupnya di dalam tanah. Cacing tanah merupakan
hewan tingkat rendah yang tidak memiliki tulang belakang (avertebrata) dan
bertubuh lunak. Hewan ini digolongkan ke dalam filum Annelida karena seluruh
tubuhnya tersusun atas beberapa segmen (ruas) yang berbentuk seperti cincin.
Pada setiap segmen tubuhnya terdapat rambut yang keras dan berukuran
pendek yang disebut chaeta (seta). Jumlah segmen dan seta ini menjadi penciri
masing-masing jenis cacing. Filum Annelida sendiri terbagi ke dalam tiga kelas,
yaitu Polychaeta, Hirudinea, dan Oligochaeta.
Gambar 2.1.1 Bagian Tubuh Cacing
1. Kelas Polychaeta, merupakan jenis cacing yang banyak dijumpai di pantai.
Cacing ini bernapas menggunakan insang. Jumlah segmennyadi atas 200
segmen dan setiap segmen mempunyai sepasang kaki (parapodia). Contoh
cacing kelas ini adalah cacing palalo (Eunice viridis) dan cacing wawo
(Lysidice oele).
5
6
2. Kelas Hirudinea, merupakan cacing yang memiliki tubuh pipih dan hidup
sebagai predator atau parasit di air laut dan di air tawar. M empunyai dua alat
pengisap makanan yang terletak di bagian muka (mulut) dan di bagian
belakang (anus). M akanannya adalah darah hewan atau manusia. Contoh
cacing yang terkenal dari kelas ini adalah lintah (Hidudo medicinalis).
3. Kelas Oligochaeta, adalah cacing yang tubuhnya tersusun atas 115-200
segmen. Panjang tubuhnya berkisar 0,5 mm sampai 1 mm. Inilah yang
disebut cacing tanah. Cacing tanah memiliki banyak famili (suku). Beberapa
famili
yang
terkenal
di
antaranya
Lumbricidae,
Megascolecidae,
Acanthrodrilidae, dan Octochaetidae. Terdapat ribuan jenis (spesies) dari
cacing kelas Oligochaeta. Saat ini, telah teridentifikasi setidaknya ada 1.800
spesies cacing tanah.
Sementara itu, berdasarkan habitat tempat hidup, kotoran, warna dan
makanan kesukaannya, cacing tanah terbagi menjadi lima kelompok sebagai
berikut.
1. Epigaesis, merupakan cacing yang aktif di permukaan, warnanya gelap,
penyamaran efektif, tidak membuat lubang, kotoran tidak nampak jelas,
pemakan serasah (sampah organik yang membusuk) di permukaan tanah, dan
tidak
mencerna
tanah.
Contohnya,
Lumbricus
rubellus
dan
Lumbricuscastaneus.
2. Anazesis, merupakan cacing yang berukuran besar. Senang membuat lubang
terbuka permanenke permukaan tanah. Pemakan serasah di permukaan tanah
7
dan membawanya ke dalam tanah, lalu mencerna sebagiannya. Contoh
cacing ini, Eophilatellinii, Lumbricus terrestris, dan Allolobophora longa.
3. Endogaesis, hidup di dalam tanah, tetapi dekat permukaan tanah. Cacing ini
termasuk pemakan tanah, bahan organik, dan akar-akar mati. Contohnya
Allolobophora chlorotica, Allolobophora caliginosa, dan Allolobophora
rosea.
4. Coprophagic, hidup pada pupuk kandang. Contoh cacing ini adalah Eisenia
foetida, Dendrobaena veneta, dan Metaphire schmardae.
5. Arboricolous, hidup di dalam suspensi tanah pada hutan tropik basah, seperti
Androrrhinus spp. (Edwards, 1998; Paoletti, 1999)
Tubuh cacing tanah terbagi menjadi lima bagian, yakni bagian depan
(anterior), bagian tengah, bagian belakang (posterior), bagian punggung
(dorsal), dan bagian bawah atau perut (vertal).
M ulut terdapat didepan segmen pertama, sedangkan anus berada di
bagian belakang segmen terakhir. M ulut dan anus ini bukan merupakan segmen,
melainkan bagian dari tubuh tersendiri. M ulut cacing juga dilengkapi dengan
prostomium (bibir mulut), yakni berupa tonjolan daging yang dapat menutup
lubang mulut. Prostomium terdiri atas sel-sel sensor berstruktur seperti lensa
yang menggantikan fungsi mata. Selain itu, prostomium juga mampu
membedakan material berbahaya selama proses makan.
Di bagian bawah setiap segmen, selain memiliki seta, juga terdapat poripori yang berhubungan dengan alat ekskresi (nephredia). Fungsi seta adalah
8
sebagai pencengkeram atau pelekat yang kuat. Gerakan seta ini diatur oleh otot
memanjang dan melingkar. Sedangkan pori-pori berfungsi menjaga kelembaban
kulit cacing tanah agar selalu basah. Lendir juga berfungsi memudahkan cacing
bergerak dan melicinkan tubuh. Lendir ini dihasilkan oleh kelenjar lendir
(mukus).
Pada cacing tanah dewasa, terdapat alat untuk menyiapkan proses
perkembangbiakan yang disebut klitelum. Klitelum merupakan bagian tubuh
cacing tanah yang menebal, terletak diantara anterior dan posterior, warnanya
lebih terang daripada warna tubuhnya.
Cacing tanah bernapas menggunakan kulit. Di atas kulit cacing tanah
dilengkapi dengan lapisan tipis yang disebut kutikula. Pembuluh darah yang
terdapat di bawah kutikula berfungsi mengambil oksigen langsung dari udara
(O2) dan melepaskan CO2.
Selanjutnya darah dipompa oleh lima pasang jantung ke saluran darah
perut untuk dikirim ke bagian-bagian tubuh. Darah kembali masuk jantung
melalui saluran darah punggung. Dalam proses peredaran darah tersebut, terjadi
pengangkutan zat makanan dan oksigen ke sel-sel tubuh, serta pelepasan CO2 ke
udara.
Cacing tanah bersifat “hemaphrodite biparental”. Artinya, cacing tanah
memiliki dua jenis alat reproduksi sekaligus, yakni jantan dan betina. Namun,
untuk menghasilkan keturunan, mereka harus melakukan perkawinan dengan
9
cacing dewasa lainnya. Jadi, meski alat kelaminnya dua, cacing tanah tidak dapat
melakukan perkawinan sendiri. Ciri-ciri cacing tanah dewasa dan siap
melakukan perkawinan adalah berumur diatas 2,5 bulan dan sudah terbentuk
klitelum.
Gambar 2.1.2 Siklus hidup cacing tanah
Proses perkawinan terjadi secara silang (cross fertilization) dengan cara
saling bertukar spermatozoid. Caranya, kedua cacing tanah yang berpasangan
saling melekatkan bagian depannya (anterior) dengan posisi saling berlawanan
yang diperkuat oleh seta.
Selanjutnya, klitelum masing-masing cacing tanah tersebut akan
mengeluarkan lendir yang berfungsi melindungi sel-sel sperma yang dikeluarkan
oleh lubang alat kelamin jantan masing-masing. Setelah beberapa jam
berkopulasi (kawin) dan masing-masing kantong ovarium yang berisi sel-sel
telur menerima sel-sel sperma, maka masing-masing kantong ovarium saling
berpisah.
10
Gambar 2.1.3 Cacing sedang melakukan perkawinan
Tahap selanjutnya akan terjadi pembentukan kokon. Kopulasi dan
produksi kokon biasanya dilakukan pada musim kemarau. Anak cacing tanah
menetas dari kokon setelah 2-3 minggu inkubasi. Dua hingga tiga bulan
kemudian, anak tersebut dewasa.
Jenis-jenis cacing tanah lokal atau asli (native) biasanya ditemukan hidup
di berbagai jenis tanah, baik tanah bertekstur halus, tanah liat, tanah liat berdebu,
maupun lempung berdebu. Namun, jarang ditemukan di tanah berpasir. Pada
dasarnya, tempat yang disukai cacing tanah adalah tanah lembab yang tidak
terkena sinar matahari langsung. Kelembaban ini penting untuk mempertahankan
cadangan air di dalam tubuhnya.
Sebanyak 85% dari berat tubuh cacing tanah berupa air. Untuk itu
menjaga media pemeliharaan agar tetap lembab menjadi hal yang mutlak.
Walaupun
tubuh cacing mempunyai mekanisme otomatis yang dapat
mempertahankan kelembaban di permukaan tubuh dan mencegah kehilangan air
yang berlebihan, ternyata cacing juga bisa mengalami kekeringan. Kekeringan
11
yang berkepanjangan memaksa cacing tanah untuk bermigrasi ke media yang
lebih cocok.
Selain itu, cacing tanah juga tidak menyukai pancaran sinar, apalagi sinar
ultraviolet. Satu menit saja terkena sinar ultraviolet dapat langsung mematikan
cacing tersebut. Selain tempat yang lembab, beberapa hal yang memengaruhi
kehidupan cacing tanah adalah pH tanah, temperatur atau suhu, aerasi,
ketersediaan oksigen (O2), bahan organik, jenis tanah, dan suplai makanan. Dari
ketujuh parameter tersebut, pH dan ketersediaan bahan organik di dalam tanah
merupakan dua faktor yang sangat penting
Walaupun jumlah jenis cacing tanah sudah teridentifikasi sebanyak 1.800
spesies, baru sekitar 9 spesies yang dibudidayakan. Di bawah ini merupakan
spesies cacing tanah yang sudah dibudidayakan :
Tabel 2.1 Tabel spesies cacing
12
Pembudidaya cacing tanah di Indonesia umumnya membudidayakan
jenis Lumbricus, Pheretima, dan Perionyx. Dari jenis lumbricus yang paling
popular adalah lumbricus rubellus karena cacing ini introduksi langsung dari
Eropa, ada pembudidaya menyebutnya sebagai cacing eropa. Untuk jenis
Pheretima biasanya cacing lokal, yaitu cacing merah dan cacing koot. Sementara
dari jenis Perionyx adalah cacing kalung dan cacing sondari.
Lumbricus rubellus (cacing eropa) adalah cacing yang akan dipakai
untuk menggunakan alat yang akan dibuat. Cacing tanah jenis lumbricus
mempunyai bentuk tubuh pipih. Jumlah segmen 90–195. Klitelum terletak pada
segmen 27-32. Jenis cacing ini kalah bersaing jika pembudidayaannya disatukan
dengan jenis cacing tanah lain. Namun, jika diternakkan secara terpisah, besar
tubuhnya bias menyamai atau melebihi jenis lain. Berikut ciri detail cacing
lumbricus rubellus :
1. Ukuran tubuh relatif kecil dengan dengan panjang 8-14 cm.
2. Warna tubuh, terutama bagian punggung berwarna cokelat cerah sampai
ungu kemerahan, perutnya berwarna krem, dan ekornya berwarna
kekuningan.
3. Bentuk tubuh dorsal membulat dan vertical pipih.
4. Jumlah segmen pada klitelum 6-7 segmen
5. Lubang kelamin jantan terletak pada segmen ke -14, sedangkan lubang
kelamin betina terletak pada segmen ke -13.
6. Gerakannya lamban.
13
7. Kadar air tubuh 70-78%.
Habitat alami cacing ialah didalam tanah, tapi jarang ditemukan di tanah
berpasir karena pada dasarnya tempat yang disukai cacing adalah tanah lembab
yang tidak terkena sinar matahari langsung karena bila cacing terkena sinar
ultraviolet dapat mematikan cacing tersebut. Kelembaban penting untuk
mempertahankan cadangan air di dalam tubuhnya. Sebanyak 85% dari berat
tubuh cacing tanah berupa air. Untuk itu, menjaga media pemeliharaan agar tetap
lembab menjadi hal yang mutlak. Beberapa hal yang mempengaruhi kehidupan
cacing tanah ialah pH tanah, suhu, aerasi, ketersediaan oksigen, bahan organik,
jenis tanah dan suplai makanan.
M anfaaat Cacing Tanah untuk M anusia
A. Bergizi Tinggi dan Rendah Lemak
Sebuah riset baru-baru ini melaporkan, kadar protein yang dimiliki
cacing tanah sangatlah tinggi, yakni mencapai 58-78% dari bobot kering,
dihitung dari jumlah nitrogen yang terkandung di dalamnya. Persentase ini lebih
tinggi daripada protein yang terdapat dalam daging ternak ruminansia (seperti
sapi, kerbau, dan kambing) yang hanya sebesar 65%, atau telur, ikan, dan kacang
kedelai yang hanya sebesar 45%. Selain mengandung protein tinggi, cacing
tanah juga mengandung energi 900-1.400 kal, abu 8-10%, lemak tidak jenuh
ganda, kalsium, fosfor, dan serat.
Belum selesai disitu, cacing tanah juga diyakini mengandung 13 jenis
asam amino esensial yang kualitasnya melebihi ikan dan daging. Kadar
14
lemaknya juga terbilang rendah, yakni hanya 3-10% dari bobot keringnya.
Artinya, selain bergizi tinggi, mengonsumsi cacing tanah juga dapat terbebas
dari risiko ancaman kolesterol.
No.
Jenis Asam Amino
Konsentrasi (%)
1.
Arginin
4,13
2.
Glisin
2,92
3.
Fenilalanin
2,25
4.
Histidin
1,56
5.
Isoleusin
2,58
6.
Leusin
4,84
7.
Lisin
4,33
8.
M ethionin
2,18
9.
Sistin
2,29
10.
Serin
2,88
11.
Threonin
2,95
12.
Tirosin
1,36
15
13.
3,01
Valin
Tabel 2.2.Kandungan asam amino esensial cacing tanah
Sumber : dari berbagai sumber
B. Bahan Obat Tradisional
M enurut beberapa literatur, dalam catatan klasik Tiongkok, sudah ratusan
tahun yang lalu cacing tanah biasa digunakan untukbahan ramuan penyembuh
penyakit kronis. Terbukti, buku kumpulan bahan obat standar (farmakope)
berjudul “Ben Cao Gang M u” mencantumkan cacing tanah sebagai bahan resmi
pengobatan tradisional Cina. Buktikan saja, jika Anda pergi ke toko obat Cina
untuk mencari obat demam atau tifus, pasti si penjual menyarankan untuk
menggunakan cacing kering yang direbus dan diminum airnya sebagai obatnya.
Beberapa manfaat cacing tanah untuk kesehatan sebagai berikut.
a. Antipiretik (Penghilang Demam)
Fakta menurunnya demam atau sembuhnya penyakit tifus dengan
mengonsumsi obat tradisional berbahan cacing tanah sebenarnya dapat
dijelaskan secara ilmiah. Hasil penelitian di jurusan Kimia FM IPA IPB
menyebutkan, cacing tanah bisa dimanfaatkan sebagai antipiretik (penurun
demam) dan menggantikan parasetamol yang selama ini banyak digunakan.
Pemanfaatan cacing tanah untukantipiretik lebih aman karena komponen kimia
cacing tanah tidak menimbulkan efek toksik bagi manusia.
16
Dari serangkaian pengujian kimia diketahui, senyawa aktif sebagai
antipiretik dari ekstrak cacing tanah adalah golongan senyawa alkaloid yang
mengandung atom nitrogen dan bersifat basa (pH lebih dari 7). Jadi bisa
disimpulkan, dalam kasus penyakit tifus, ekstrak cacing tanah bisa bekerja dari
dua sisi, yakni membunuh bakteri dan menurunkan demam.
b. Obat Diare
Hasil penelitian terhadap cacing tanah menyebutkan bahwa senyawa aktif
di dalam cacing tanah mampu melumpuhkan bakteri patogen khususnya
Eschericia coli penyebab diare. Diduga, daya antibakteri dari protein hasil
ekstrasi cacing tanah dapat menghambat pertumbuhan Eschericia coli (penyebab
diare), Shigella diysenterica (penyebab disentri), Staphylococcus aureus dan
Salmonella thyp(penyebab tifus dan radang usus). Selain itu, cacing tanah juga
mengandung enzim penting seperti peroksidase, katalase, dan selulose yang
berguna untuk memperbaiki proses fisiologi tubuh dan melancarkan sirkulasi
darah.
c. Obat Stroke dan Hipertensi
Kegunaan
cacing
tanah
sebagai
penghancur
gumpalan
darah
(fibrimolysis) telah diuji kebenarannya oleh Fredericq Hisashi, peneliti asal
Jepang, berhasil mengisolasi enzim pelarut fibrin dalam cacing yang bekerja
sebagai enzim proteolitik.
17
Enzim tersebut kemudian dinamai lumbrokinase karena berasal dari
cacing tanah jenis Lumbricus. Selanjutnya, enzim tersebut diproduksi secara
komersial di Kanada sebagai obat stroke, mengobati penyumbatan pembuluh
darah jantung (ischemic), dan tekanan darah tinggi (hipertensi).
Penelitian lain menyebutkan bahwa cacing tanah mengandung pheretima,
lumbrofebrin,
lumbritin,
terre strolumbrolysin,
xanthine,
adenine,
dan
hypozabthine. Pheretima di kalangan kedokteran dikenal memiliki khasiat
untuksistem saraf, yakni menenangkan, menghilangkan kejang, menurunkan
panas, dan menghentikan nyeri, sehingga dapat digunakan sebagai obat
penghilang rasa sakit, seperti sakit gigi dan rematik sendi.
d. Bahan Kosmetik M odern
Dalam era industri modern saat ini, senyawa aktif cacing tanah juga telah
digunakan sebagai bahan kosemtik. Dikabarkan oleh Dr Rochajat Harun M ed
(2009), beberapa produk kosmetik memanfaatkan bahan aktif cacing tanah
sebagai substrat pelembut kulit, pelembab wajah, dan anti-infeksi.Salah satu
bahan yang digunakan adalah minyak hasil ekstraksi cacing tanah. Beberapa
enzim yang dimaksud sebagai berikut.
1. Enzim peroksidase katalase, berfungsi untuk memperlambat penuaan.
2. Selulosa lignase, berfungsi mengembalikan dan menstabilkan fungsi
pencernaan.
18
3. Asam arakidonat, berfungsi mempercepat pembentukan sel-sel baru.
4. Alfa-tokoferol, berfungsi mempertahankan elastisitas dan keremajaan
kulit.
5. Taurine, berfungsi mempercepat metabolisme lemak untuk menambah
energi.
M anfaat Cacing Tanah untuk Ternak, Pertanian, dan Lingkungan
A. Pakan Ternak Potensial
M ungkin belum banyak orang mengetahui jika cacing tanah sebenarnya
bisa dijadikan pakan ternak, baik diberikan secara utuh maupun dicampur
dengan konsentrat. Bahkan, akhir-akhir ini, beberapa industri pembuat pakan
melirik cacing tanah sebagai bahan campuran pakan komersial yang diolah
dalam bentuk tepung dan dijadikan pelet atau crumble.
Peran tepung cacing tanah pada pakan ternak adalah sebagai pengganti
tepung ikan. Hal ini dimungkinkan karena berdasarkan berbagai hasil penelitian
ternyata kandungan protein cacing tanah lebih tinggi dibandingkan dengan
tepung ikan. Dengan demikian, penggunaan cacing tanah sebagai sumber protein
pada pakan ternak secara tidak langsung dapat menekan biaya produksi pakan.
Selain itu, penggunaan tepung cacing tanah juga dapat mendorong pertumbuhan
usaha budi daya cacing tanah di dalam negeri dan menghemat devisa. Pasalnya,
selama ini, stok tepung ikan tanah air kebanyakan didatangkan dari luar negeri,
sehingga kondisinya relatif tidak stabil karena tergantung musim.
19
Sayangnya, belum semua industri pakan beralih menggunakan tepung
cacing tanah sebagai bahan dasar utamanya. Permasalahannya hanya satu, suplai
cacing tanah hingga saat ini masih sulit diperoleh secara rutin dan jumlahnya
belum memadai.
M anfaat Lain dari Cacing Tanah
1. Pakan Ayam
Ayam yang diberi pakan tepung cacing tanah akan meningkat berat telur
dan kadar protein telurnya dibandingkan dengan ayam yang diberi pakan tepung
ikan.
2. Pakan Ikan Konsumsi dan Ikan Hias
Belut menyukai cacing sebagai pakan alaminya. Hal ini dimungkinkan
karena cacing tanah mudah dicerna dan tidak memiliki tulang atau kulit yang
keras, sehingga mudah dikonsumsi belut. Karena itu, peternak belut dapat
memanfaatkan cacing tanah hasi budi dayanya untuk pakan belut, sehingga biaya
produksi bisa lebih dihemat.
Selain itu, pelet ikan yang terbuat dari tepung cacing tanah juga dapat
digunakan sebagai pakan untuk semua jenis ikan peliharaan lain, baik ikan
konsumsi maupun ikan hias.
20
3. Pakan Burung Berkicau
Ada kepercayaan yang kuat pada pencinta burung berkicau, bahwa
penggunaan pakan cacing tanah akan menambah merdu kicauan burung.
Terbukti, burung-burung kicauan yang mengikuti lomba hampir selalu diberi
pakan cacing.Selain itu, pemberian pakan cacing tanah juga diyakini memberi
dampak positif terhadap penampilan burung, yakni warna bulu menjadi lebih
indah, sehat, dan tampil prima.
Beberapa jenis burung peliharaan yang menyukai cacing tanah sebagai
pakannya antara lain murai batu, anis, dan cucak rawa. Cara pemberian pakan
cacing tanah untuk burung cukup mudah, yakni dengan memotong-motong
cacing terlebih dahulu, baru memberikannya. Hal tersebut dimaksudkan untuk
memudahkan burung menelan cacing.
4. Umpan pancing
Bagi Anda yang hobi memancing ikan di kolam pemancingan atau di
sungai, pasti mengetahui jika cacing tanah merpakan salah satu umpan terbaik.
Bau khas yang dikeluarkan cacing membuatnya digemari banyak ikan.
Namun tidak semua ikan mudah dipancing dengan umpan cacing.
Berdasarkan pengalaman beberapa pemancing, hanya ikan-ikan tertentu yang
menyukai cacing, misalnya ikan mas, lele, patin, atau bawal. Cara memanfaatkan
cacing sebagai umpan cukup mudah, yaitu dengan menusukkan badan cacing
tanah ke mata pancing.
21
B. Penyubur Lahan Pertanian
Hasil penelitian modern terhadap tanah, seperti yang dilaporkan dalam
publikasi Dr. Ni Luh Kartini, seorang ahli tanah dan penemu pupuk “kascing”
dari Universitas Udayana-Bali, mengungkapkan bahwa lahan pertanian yang
mengandung cacing tanah pada umumnya memang lebih subur. Sebab, tanah
yang bercampur dengan kotoran cacing memberikan manfaat bagi tanaman.
Proses pengubahan kondisi tanah dapat dijelaskan secara ilmiah. Awalnya,
cacing tanah membuat lubang dengan cara mendesak massa tanah atau memakan
langsung massa tanah (M innich 1977). Setelah dicerna, sisa-sisa bahan tersebut
dilepaskan kembali sebagai bahan buangan padat (kotoran).
Hal ini diamini oleh Edwards dan Lofty (1977), penulis buku yang
mengupas biologi tentang cacing tanah, “Biology of Earthworms” di New York
1977 yang menyatakan, sebagian besar bahan tanah dikembalikan ke dalam
tanah dalam bentuk nutrisi yang mudah dimanfaatkan oleh tanaman. Namun,
produksi alami kotoran cacing tanah di alam bergantung pada spesies, musim,
dan kondisi populasi yang sehat.
Selain itu, kotoran cacing tanah juga kaya usur hara. Pasalnya, aktivitas
cacing tanah mampu meningkatkan ketersediaan unsur hara N, P, dan K di dalam
tanah. Unsur-unsur tersebut merupakan unsur pokok bagi tanaman. Penelitian
terhadap tanah-tanah gundul di bekas tambang di Ohio, Amerika Serikat,
menunjukkan, cacing tanah dapat meningkatkan kadar K tersedia 19% dan P
tersedia 165%.
C. M eperbaiki Drainease dan Aerasi Tanah
22
Selain menyuburkan tanah, lubang bekas jalan cacing tanah berada juga
berfungsi memperbaiki aerasi dan drainase di dalam tanah, sehingga tanah
menjadi gembur.Di samping itu, cacing tanah juga membantu pengangkutan
sejumlah lapisan tanah dari bahan organik dan memperbaiki struktur tanah.
Richard
(1978),
seorang
ahli tanah
yang pernah
merangkum
penelitiannya dalam buku berjudul “Introduction to the Soil Ecosystem”
menyatakan, cacing tanah mampu melakukan penggalian lubang hingga
kedalaman satu meter, sehingga dapat meresapkan air dalam volume yang lebih
besar, serta mengurangi aliran permukaan dan erosi tanah. Dengan begitu, selain
mencegah erosi, cacing tanah juga mampu meningkatkan keersediaan air tanah.
D. Pengolah Sampah dan Penghasil Kascing
Banyak negara mengakui kegunaan cacing tanah sebagai hewan yang
mampu mengolah sampah. Contohnya, wilayah Qingpu, Provinsi Shanghai,
Cina, merupakan salah satu wilayah yang berupaya menanggulangi sampah
rumah tangga dengan bantuan cacing tanah.
Namun perlu ditegaskan, limbah yang dapat diurai oleh cacing tanah
hanya limbah oragnik yang tidak mengandung garam dapur, deterjen, atau
insektisida. Bukan juga limbah plastik,karet, kaca, logam, dan besi.
Berdasarkan pengalaman penulis, 1 kg cacing tanah mampu mengolah 1
kg sampah dapur setiap hari, serta menghasilkan 0,5 kg limbah cacing tanah. Hal
ini dimungkinkan karena sistem pencernaan cacing tanah berisi berbagai macam
jenis enzim yang mampu mengurai sampah, bahkan menghilangkan zat beracun.
23
Selain itu, berdasarkan hasil uji laboratorium oleh pembudidaya cacing
tanah di Bandung diketahui, kandungan mikro organik pada kascing lebih baik
3-4 kali lipat dibandingkan dengan pupuk kandang biasa.
Pada kenyataanya, proses pengomposan menjadi kascing merupakan
kerjasama antara cacing tanah dengan mikroorganisme lain. Walaupun sebagian
besar proses penguraian dilakukan mikroorganisme, kehadiran cacing tanah
dapat membantu proses tersebut, karena bahan-bahan yang akan diurai oleh
mikroorganisme telah diurai terlebih dahulu oleh cacing. Dengan demikian, kerja
mikroorganisme menjadi lebih efektif dan lebih cepat.
No.
Parameter
Kascing
Kompos
1.
C-organik
20,69%
25,04%
2.
pH (H2O)
6,8
6
3.
N total
1,90%
1,19%
4.
P tersedia
33,54 ppm
-
5.
P total
61,42 ppm
-
6.
Ca
30,00 (me/100g)
10,75 (me/100g)
7.
Mg
15,23 (me/100g)
3,13 (me/100g)
8.
K
10,31 (me/100g)
7,26 (me/100g)
24
9.
Na
2,42 (me/100g)
5,30 (me/100g)
68,95 (me/100g)
35,50 (me/100g)
84,00 %
74,48%
Kapasitas Tukar
10.
Kation
11.
Kejenuhan basa
Tabel 2.3 Perbandingan unsur hara dalam kascing dan kompos
Faktor yang perlu diperhatikan :
A. Tempat pemeliharaan
Wadah pemeliharaan merupakan tempat untuk menampung media, bahan
pakan cacing tanah, dan cacing itu sendiri. Wadah pemeliharaan bisa berupa bak
tembok, bak kayu, kotak plastik, ember, kaleng, atau drum.
Gambar 2.1.4 Tempat pemeliharaan cacing berbentuk kotak kayu
Sifatcacing yang nocturnal, yakni tidak menyukai cahaya matahari dan
lebih aktif di tempat gelap, menyebabkan tidak menyukai pancaran sinar
matahari
langsung.
Karena itu,
tata letak
bangunan
pun
sebaiknya
25
memperhatikan arah datangnya matahari agar tidak langsung masuk ke dalam
bangunan. Selain menyebabkan media cepat mengering, sinar matahari yang
langsung menembus ke dalam bangunan juga menyebabkan cacing tanah tidak
berkembang sempurna, bahkan mengalami kematian.
Cacing tanah juga peka dengan air yang berlebihan. Karena itu, tempat
pemeliharaan haruslah tidak mudah bocor dan terkena curahan air hujan secara
langsung.
B. Kelembaban
Kelembaban yang terlalu basah atau terlalu tinggi dapat menyebabkan
cacing berwarna pucat, bahkan mati. Sebaliknya, jika tanah terlalu kering, cacing
akan masuk ke dalam tanah yang lebih dalam. Berdasarkan hasil penelitian,
kelembaban ideal bagi kehidupan cacing tanah adalah 15-50% dengan
kelembaban optimum 42-60%.
C. Suhu
Idealnya, suhu untuk kehidupan cacing tanah 15-50°C. M elebihi angka
tersebut bisa dipastikan pertumbuhan dan kenyamanan hidup cacing tanah bakal
terganggu.
D. Tingkat keasaman (pH)
Untuk mengetahui tingkat keasaman tanah perlu digunakan alat ukur
khusus pengukur pH, seperti pH meter, dengan pedoman sebagai berikut :
26
pH= 7 ÆNetral
pH> 7ÆBasa
pH< 6ÆAsam
idealnya, pH tanah yang dibutuhkan cacing untuk kelangsungan hidupnya 6 - 7,2
.
E. Ketersediaan bahan organik
Pakan utama dari cacing tanah adalah bahan organik berupa kotoran
ternak, daun-daunan yang gugur dan lapuk, atau tanaman dan hewan-hewan
yang mati. Umumnya, bahan organik mengandung protein, karbohidrat, mineral,
dan vitamin yang sangat dibutuhkan oleh cacing tanah.
2.2
Analog to digital converter
Analog to digital converter atau ADC adalah pengubah informasi yang
berupa analog menjadi digital. Diperlukan agar signal analog dapat dibaca
sebagai data dan diolah dengan mudah pada perangkat digital.
27
Gambar 2.2.1 Konversi sinyal analog menjadi sinyal digital
2.3
Mikrokontroler
Pada sistem pengontrol ini digunakan mikrokontroller dari keluarga A VR
( Advanced Versatile Reduce Instruction Set Computer ) dengan jenis
ATM ega8535 yang mempunyai beberapa fitur khusus.
ATM ega8535
adalah
mikrokontroler
keluaran
dari Atmel yang
mempunyai arsitektur RISC (Reduce Instruction Set Computer ) yang dimana
setiap instruksi akan dieksekusi hanya dengan menggunakan satu clock cycle
sehingga proses eksekusi data lebih cepat daripada arsitektur CISC ( Complex
Instruction Set Computer ).
M ikrokontroler ini mempunyai beberapa fitur antara lain yaitu 130
instruksi, 32 register umum, Nonvolatile Program dan Data memories yang
dimana data dan program akan tersimpan walaupun tidak ada tegangan yang
dialirkan ke mikrokontroler tersebut, 8-Kbyte Flash Memory yang dapat dihapus
28
dan diprogram kembali sampai 10.000 kali, 512-Byte EEPROM ( Electronic
Erasable Programable Read Only Memory ) yang dapat ditulis dan dihapus
sebanyak 100.000 kali, 512-Byte internal SRAM ( Static Random Access
Memory ), RTC ( Real Time Clock ) dengan osilator terpisah, 4 jalur PWM (
Pulse Width Modulation ), 10 bit ADC ( Analog to Digital Converter ), 32 jalur
input / output yang dapat diprogram yang dibagi menjadi 4 buah port yaitu port
A, port B, port C dan port D.
Gambar 2.2.1 Konfigurasi Pin AVR ATM ega8535
29
Port A ( PA7..PA0 ) mempunyai fungsi sebagai 8-bit port I/O bidirectional yang jika digunakan sebagai input perlu diberi eksternal pull-down
dan dapat juga digunakan sebagai Analog to Digital Converter ( ADC ).
Port B ( PB7..PB0 ) berfungsi sebagai 8-bit port I/O bi-directional
dangan internal pull-up.
Port C ( PC7..PC0 ) berfungsi sebagai 8-bit port I/O bi-directional
dengan internal pull-up dan jika digunakan sebagai input perlu diberi eksternal
pull-down.
Port D ( PD7..PC0 ) berfungsi sebagai 8-bit port I/O bi-directinal dengan
internal pull-up.
Gambar 2.2.2 Bentuk fisik AVR ATM ega8535
Pin Reset berfungsi me-reset fungsi dari input dan mikrokontroler. Pin ini
akan aktif bila diberi ground lebih dari panjang pulsa minimum ( aktifLOW ).
30
2.4
Sensor
Sensor adalah alat yang digunakan untuk mengukur besaran fisik dan
mengkonversinya menjadi sinyal berupa arus listrik yang dapat dibaca oleh
pengontrol atau instrumen lainnya.
Terdapat banyak jenis sensor, namun yang terkait dengan penelitian ini
antara lain adalah sensor kelembaban dan sensor suhu.
2.4.1
Sensor kelembaban
Kelembaban adalah salah satu faktor yang menentukan banyaknya uap
air yang terdapat pada suatu media. Satuan dari kelembaban adalah RH (Relatif
Humidity). Kelembaban relatif adalah persentasi dari kadar uap air yang
terkandung di dalam suatu media.
100%
Sensor kelembaban adalah sensor yang dapat mengukur banyaknya uap
air yang terkandung pada suatu daerah agar dapat dibaca oleh suatu kontroler
atau instrumen. Sensor kelembaban banyak digunakan di tempat-tempat industri,
contohnya seperti industri rokok dan industri lainnya yang memiliki bahanbahan mudah terbakar, maka kelembaban tempat industri tersebut menjadi
sangatlah penting karena bila tempat terlalu kering, bahan-bahan industri
tersebut akan terbakar dengan mudahnya dan menyebabkan kebakaran.
31
Contoh-contoh sensor kelembaban :
1.
RHK1AN
Sensor kelembaban ini memiliki akurasi ± 3% RH dan resistansi untuk
kelembaban dari 20% RH sampai dengan 90% RH. Sensor ini memiliki akurasi
yang bagus
dan
cukup
murah
harganya,
tetapi cukup
sulit
untuk
mendapatkannya di pasaran indonesia.
Gambar 2.3.1 Sensor Kelembaban RHK1AN
2.
SHT75
Sensor kelembaban ini memiliki akurasi ± 1,8% RH dan keluarannya
berupa signal digital. Sensor ini memiliki akurasi yang sangat bagus, tatapi
harganya relatif mahal walaupun mudah didapat dipasaran.
Gambar 2.3.2 Sensor Kelembaban SHT75
32
3.
HS-15P
Sensor kelembaban ini memiliki resistansi untuk kelembaban dari 20%
RH sampai dengan 100% RH.
Gambar 2.3.3 Sensor Kelembaban HS-15P
4.
808H5V5
Gambar 2.3.4 Sensor Kelembaban 808H5V5
Sensor ini memiliki jarak ukur dari 0~100%RH. Signal output 0~3Volt
dalam suhu 25oC yang menggunakan input 5Volt. Akurasinya ≤ ± 4%RH.
Sensor ini tersedia dipasaran dan harganya sekitar Rp. 200.000, lebih murah
dibandingkan dengan sensor kelembaban yang lainnya.
5.
808H5V6
Sensor ini adalah sensor generasi berikutnya dari sensor 808H5V5.
Sensor ini memiliki perbedaan dengan sensor 808H5V5 pada tegangan inputnya
33
yang menggunakan 3,3 Volt. Harga sensor 808H5V6 ini sedikit lebih mahal
daripada 808H5V5.
2.4.2
Sensor temperatur
Suhu adalah ukuran derajat panas atau dingin suatu benda. Alat pengukur
suhu adalah termometer. Satuan suhu ada beberapa macam, yaitu kelvin,
farenheit, celcius dan lainnya. Tetapi satuan yang dipakai pada penelitian ini
adalah celcius. Termometer sudah umum dipakai dan diaplikasikan dimanamana, contohnya untuk mengukur panas badan seseorang yang sedang sakit,
untuk mengetahui suhu ruangan, diaplikasikan pada AC (Air Conditioner) juga,
dan masih banyak aplikasi dan penggunaanya yang lain di kehidupan sehari-hari.
Sensor Temperatur adalah sensor yang digunakan untuk melakukan
pengukuran suhu dimana pada prinsipnya sensor ini merubah energi panas
menjadi energi listrik.
Contoh-contoh Sensor Suhu:
1.
LM 35
Gambar 2.3.5 Sensor Suhu LM 35
34
LM 35 adalah sensor suhu seperti transistor. Komponen yang sangat
mudah digunakan ini mampu mengukur suhu hingga 100oC. Dengan tegangan
keluaran yang terskala linear dengan suhu terukur, yakni 10 milivolt per 1 oC,
sensor ini sangat banyak terdapat dipasaran dan murah harganya. Tetapi
akurasi dari sensor ini kurang terlalu bagus.
2.
SHT75
Gambar 2.3.6 Sensor Suhu SHT75
Sensor kelembaban yang juga sensor suhu ini juga memiliki akurasi
yang sangat bagus dan keluarannya berupa signal digital yang diakses dengan
2 wire interface. Sensor ini memiliki akurasi yang cukup bagus, tatapi
harganya relatif mahal walaupun mudah didapat dipasaran.
35
3.
PT100
Gambar 2.3.7 Sensor Suhu PT100
Sensor suhu ini adalah sensor bertipe RTD (Resistance Temperature
Detectors), yaitu sensor yang mengukur perubahan suhu karena terjadi
perubahan resistansi pada sensor. Sensor ini memiliki akurasi yang bagus,
10oC per 3Ohm dan banyak digunakan di industri-industri. Harganya cukup
murah dan mudah didapat dipasaran.
4.
PTC (Positive Temperature Coeficient)
PTC adalah sensor suhu bertipe resistansi, yang bila terjadi perubahan
suhu dikarenakan resistansi dari sensor tersebut.Bila semakin besar
resistansinya, maka temperaturnya juga semakin besar.
Gambar 2.3.8 Sensor Suhu PTC
36
2.5
Aktuator
Aktuator adalah sebuah alat mekanik untuk memindahkan atau
mengontrol sebuah mekanisme sistem yang biasanya dioperasikan oleh energi
berupa arus listrik atau energi lainnya dan mengkonversinya ke dalam beberapa
jenis gerakan.
Ada 3 jenis aktuator, pertama, aktuator hidrolik yang digerakan oleh air,
ada juga aktuator yang digerakan oleh angin, serta aktuator elektrik yang
digerakan oleh listrik. Dalam penelitian ini, aktuator yang akan dipakai adalah
beberapa aktuator elektrik.
Gambar 2.4.1 Aktuator hidrolik
Gambar 2.4.2 Kipas DC.
37
2.5.1
Pompa air
Pompa adalah mesin atau peralatan mekanis yang digunakan untuk
menaikkan cairan dari dataran rendah ke dataran tinggi atau untuk mengalirkan
cairan dari daerah bertekanan rendah ke daerah yang bertekanan tinggi.
Gambar 2.4.3 Pompa air
Pada prinsipnya, pompa mengubah energi mekanik motor menjadi energi
aliran fluida. Energi yang diterima oleh fluida akan digunakan untuk menaikkan
tekanan dan mengatasi tahanan-tahanan yang terdapat pada saluran yang dilalui.
Gambar 2.4.4 Pompa air aquarium
38
2.6
Pendingin
Gambar 2.6.1 Lemari es
Pendingin adalah alat untuk mendinginkan daerah sekitarnya dan
biasanya digunakan untuk mendinginkan tempat seperti AC (Air Conditioner)
atau mendinginkan bahan makanan seperti lemari es.
39
6 5 4 3 2 1 Gambar 2.6.2 Sistem pendinginan
Urutan cara kerja pendingin adalah sebagai berikut :
1.
Kompresor berfungsi untuk mengisap dari evaporator dan menekan
bahan pendingin (gas freon) ke kondensor. Kompresor terdapat pada
semua lemari es/freezer. Kompresor difungsikan dengan listrik voltage
110 / 220 Volt AC.
2.
Kondensor (pengembun) berfungsi sebagai pendingin. Pendinginan
didapat melalui suhu udara ruangan. Gas freon dikondensasikan sehingga
terjadi perubahan wujud dari gas menjadi cairan.
40
3.
Filter drier (pengering) berisi silica gell yang berfungsi untuk menyerap
lembab air, asam dan menyaring kotoran.
4.
Pipa Kapiler mempunyai lubang yang sangat kecil, berfungsi untuk
mengalirkan cairan freon ke evaporator dengan tekanan yang rendah.
5.
Evaporator (penguap) terdiri dari pipa-pipa yang besar, berfungsi untuk
menguapkan freon dari wujud cairan menjadi gas. Pada saat penguapkan
freon maka terjadi pengambilan panas di sekitarnya sehingga di
sekitarnya menjadi dingin.
6.
Akumulator berfungsi untuk menampung bahan cairan freon yang telah
menguap dan cairan freon yang belum menguap. Selanjutnya melalui
saluran pipa hisap, gas freon dan sisa cairan freon dari akumulator
dihisap
kembali oleh kompresor kemudian ditekan kembali ke
kondensor.
2.7
LCD (Liquid Crystal Display)
Liquid Crystal Display (LCD) adalah suatu perangkat elektronika yang
dirancang sedemikian rupa, sehingga dapat menampilkan tulisan maupun
gambar yang telah diprogram terlebih dahulu ke layar LCD. Perangkat LCD ini
banyak digunakan sebagai layar tampilan pada berbagai jenis aplikasi
elektronika, seperti monitor computer, televisi, telepon seluler, dan lain-lain
sebagainya. Perangkat LCD dibuat dalam berbagai bentuk kemasan dan ukuran.
Salah satu perangkat LCD yang banyak digunakan untuk interfacing dengan
41
perangkat elektronika lainnya adalah LCD 16x2.M asing-masing modul LCD
mamiliki suatu controller yang berfungsi untuk mengontrol tampilan layar LCD
secara keseluruhan. Controller pada modul LCD menerima instruksi dan data
dari suatu prosesor atau mikrokontroler untuk menentukan karakter apa yang
akan ditampilkan pada layar LCD tersebut.
Gambar 2.7.1 LCD (Liquid Crystal Display)
2.8
Relay
Relay merupakan salah satu komponen yang dapat digunakan dalam
pensaklaran (switching). Switching dapat dilakukan terhadap suatu beban
dengan tegangan dan daya tinggi berdasarkan input sinyal yang lebih rendah.
Pensaklaran dengan menggunakan relay dilakukan secara mekanik dengan
memanfaatkan medan magnet yang dibangkitkan oleh solenoid berdaya rendah.
Relay ini menghubungkan rangkaian beban ON atau OFF dengan pemberian
energi elektromagnetis.
42
Gambar 2.8.1 Relay
Gambar 2.8.2 Rangkaian Relay