Studi Lepasan Unsur Hara dari Substrat Zeocrete dengan Tingkat Rasio N:P yang Berbeda

STUDI LEPASAN UNSUR HARA

DARI SUBSTRAT

ZEOCRETE

DENGAN TINGKAT RASIO N:P YANG BERBEDA

WIDIATMOKO

DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI

Dengan ini saya menyatakan bahwa Skripsi yang berjudul:

STUDI LEPASAN UNSUR HARA DARI SUBSTRAT

ZEOCRETE

_{DENGAN TINGKAT RASIO N:P YANG}

BERBEDA

adalah benar merupakan hasil karya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Semua sumber data dan informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Bogor, September 2005

WIDIATMOKO C02400033

ABSTRAK

WIDIATMOKO. Studi Lepasan Unsur Hara dari Substrat Zeocrete dengan Tingkat Rasio N:P yang Berbeda. Dibimbing oleh ENAN M. ADIWILAGA dan NIKEN T.M. PRATIWI.

Ketersediaan unsur hara sangat terkait dengan kemampuan substrat dalam menyimpan cadangan dan melepaskan unsur hara sebagai sediaan biologis bagi algae perifitik. Zeolit merupakan mineral yang mempunyai kemampuan menukarkan kation-kation. Dalam penelitian ini dipelajari lepasan unsur hara dari substrat zeocrete sebagai unsur hara sediaan biologis. Penelitian dilakukan dengan metode eksperimental pada substrat zeocrete dengan perbedaan tingkat rasio (10:1, 20:1, dan 30:1) dan perlakuan tanpa pupuk. Analisis data dilakukan secara deskriptif dan statistik (rancangan acak lengkap in time).

Lepasan unsur hara dari substrat zeocrete selama penelitian berfluktuasi dan mampu menjadi nutrien yang mendukung pertumbuhan algae. Pemberian pupuk dengan rasio N:P yang berbeda menunjukkan perbedaan yang nyata pada konsentrasi amonia, nitrat, dan silika. Hasil sebaliknya terdapat pada konsentrasi ortofosfat. Substrat yang menunjukkan perbedaan pada konsentrasi amonia dan nitrat adalah zeocrete tanpa pupuk dan zeocrete rasio 30:1, sedangkan pada kandungan silika substrat zeocrete tanpa pupuk berbeda dengan semua perlakuan. Konsentrasi unsur hara di lapisan mikrofilm mampu menjadi nutrien yang mendukung algae dalam kultur algae.

Suhu, salinitas, pH, dan oksigen terlarut tidak mengalami perubahan secara ekstrim dan masih berada dalam kondisi normal. Suhu dan salinitas relatif stabil dengan kecenderungan meningkat, sedangkan pH dan oksigen terlarut relatif stabil dengan kecenderungan menurun.

STUDI LEPASAN UNSUR HARA

DARI SUBSTRAT

ZEOCRETE

DENGAN TINGKAT RASIO N:P YANG BERBEDA

WIDIATMOKO

Skripsi

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada

Departemen Manajemen Sumbedaya Perairan

DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

SKRIPSI

Judul Skripsi : Studi Lepasan Unsur Hara dari Substrat Zeocrete

dengan Tingkat Rasio N:P yang Berbeda

Nama Mahasiswa : Widiatmoko NIM : C02400033

Disetujui,

Pembimbing I Pembimbing II

Dr. Ir. Enan M. Adiwilaga Ir. Niken T.M. Pratiwi, M.Si. NIP. 130 892 613 NIP. 132 008 553

Mengetahui,

Dekan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan

Dr. Ir. Kadarwan Soewardi. NIP. 130 805 031

PRAKATA

Alhamdulillah, segala puji syukur kepada Allah SWT yang telah memberikan nikmat, rahmat, dan karunia-Nya sehingga skripsi dengan judul “Studi Lepasan Unsur Hara dari Substrat Zeocrete _{dengan Tingkat Rasio}

N:P yang Berbeda” ini dapat diselesaikan oleh penulis. Penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Dr. Ir. Enan M Adiwilaga selaku dosen pembimbing I yang telah banyak memberikan masukan, arahan, dan bimbingan selama peyusunan skripsi ini.

2. Ir. Niken T M. Pratiwi, M.Si. selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk menggunakan sebagian dari disertasi beliau sebagai tulisan skripsi, ide-ide, arahan, masukan dan bimbingan selama penyusunan skripsi ini.

3. Dr. Fifi Widjaja, M. Nat. Res. selaku dosen penguji tamu dan Dr. Ir. M. Mukhlis Kamal, M.Sc. selaku wakil dari departemen atas saran dan kritiknya.

4. Keluargaku (Bapak, Ibu, dan Kakak-kakaku) yang selalu memberikan doa, semangat, dukungan, dan kasih sayang kepada penulis.

5. Adikku Meilani yang selalu mendukung, memberikan doa, dan semangat dalam menyelesaikan skripsi ini.

6. Novi, Wahyu, Feri, Eno, Idham, Dhina, Ria, Grace, Komang atas dukungan, doa dan bantuannya selama penulis melaksanakan penelitian. 7. Teman-teman Athena (Bram, Feri, Olis, Dandy, Zahid, Dian, Dodie,

Heriman, Jimmy) dan Rekan-rekan MSP 37 atas kebersamaanya selama ini.

Bogor, September 2005

Widiatmoko

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL ... ix

DAFTAR GAMBAR ... x

DAFTAR LAMPIRAN ... xi

I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1

B. Perumusan Masalah ... 2

C. Tujuan ... 2

II. TINJAUAN PUSTAKA A. Unsur Hara ... 3

1. Nitrogen ... 3

2. Fosfor ... 4

3. Silika ... 5

4. Rasio N:P ... 6

B. Diatom ... 6

C. Zeolit ... 7

D. Parameter Fisika Kimia ... 9

1. Suhu ... 9

2. Salinitas ... 10

3. Oksigen terlarut ... 10

4. Derajat keasaman (pH) ... 11

III. METODE A. Lokasi dan Waktu Penelitian ... 12

B. Alat dan Bahan ... 12

C. Persiapan Penelitian ... 12

1. Sterilisasi alat dan bahan ... 12

2. Penyediaan air laut ... 12

3. Penyusunan peralatan penelitian ... 13

D. Penelitian Pendahuluan ... 14

E. Penelitian Utama ... 14

F. Analisis Data ... 16

1. Analisis deskriptif dan statistik ... 16

2. Analisis unsur hara di lapisan mikrofilm ... 17

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A..Hasil ... 19

1. Keberadaan unsur hara sediaan biologis dalam air ... 19

1.1. Amonia ... 19

1.2. Nitrat ... 20

1.4. Silika ... 22

2. Parameter fisika kimia ... 23

2.1. Suhu ... 23

2.2. Salinitas ... 24

2.3. pH ... 24

2.4. Oksigen terlarut ... 25

3. Unsur hara sediaan biologis pada lapisan mikrofilm ... 26

B. Pembahasan ... 27

V. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ... 31

B. Saran ... 31

DAFTAR PUSTAKA... 32

LAMPIRAN... 35

DAFTAR TABEL

Halaman

1. Urutan selektivitas pertukaran ion pada

berbagai zeolit (Sherman 1978) ... 9

2. Dosis urea dan TSP setiap perlakuan pada

penelitian pendahuluan ... 14 3. Dosis pupuk urea, TSP, dan sodium metasilika setiap

perlakuan pada penelitian utama ... 15 4. Parameter fisika kimia serta metode dan alat ukur

yang digunakan dalam penelitian ... 15 5. Analisis sidik ragam rancangan acak lengkap in time ... 16 6. Kandungan nitrogen (mg/l) setiap perlakuan

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1. Skema perumusan masalah dalam pelepasan unsur hara dari substrat zeocrete dengan tingkat

rasio N:P yang berbeda ... 2

2. Struktur rangka molekul zeolit tipe klinoptilolite ... 8

3. Susunan stoples dan pipa aerasi ... 13

4. Stoples yang berisi air laut dan blok-blok substrat. (A) tampak samping (B) tampak atas ... 13

5. Konsentrasi rata-rata amonia dalam air media ... 19

6. Konsentrasi rata-rata nitrat dalam air media ... 20

7. Konsentrasi rata-rata ortofosfat dalam air media ... 21

8. Konsentrasi rata-rata silika dalam air media ... 22

9. Suhu rata-rata selama penelitian ... 23

10. Salinitas rata-rata selama penelitian ... 24

11. pH rata-rata selama penelitian ... 25

12. Oksigen terlarut rata-rata selama penelitian ... 26

13. Nitrogen rata-rata selama penelitian ... 28

14. Bentuk penampakan blok substrat dengan satu sisi tidak berselubung (A) tampak atas (B) tampak samping ... 36

STUDI LEPASAN UNSUR HARA

DARI SUBSTRAT

ZEOCRETE

DENGAN TINGKAT RASIO N:P YANG BERBEDA

WIDIATMOKO

DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI

Dengan ini saya menyatakan bahwa Skripsi yang berjudul:

STUDI LEPASAN UNSUR HARA DARI SUBSTRAT

ZEOCRETE

_{DENGAN TINGKAT RASIO N:P YANG}

BERBEDA

adalah benar merupakan hasil karya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Semua sumber data dan informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Bogor, September 2005

WIDIATMOKO C02400033

ABSTRAK

WIDIATMOKO. Studi Lepasan Unsur Hara dari Substrat Zeocrete dengan Tingkat Rasio N:P yang Berbeda. Dibimbing oleh ENAN M. ADIWILAGA dan NIKEN T.M. PRATIWI.

Ketersediaan unsur hara sangat terkait dengan kemampuan substrat dalam menyimpan cadangan dan melepaskan unsur hara sebagai sediaan biologis bagi algae perifitik. Zeolit merupakan mineral yang mempunyai kemampuan menukarkan kation-kation. Dalam penelitian ini dipelajari lepasan unsur hara dari substrat zeocrete sebagai unsur hara sediaan biologis. Penelitian dilakukan dengan metode eksperimental pada substrat zeocrete dengan perbedaan tingkat rasio (10:1, 20:1, dan 30:1) dan perlakuan tanpa pupuk. Analisis data dilakukan secara deskriptif dan statistik (rancangan acak lengkap in time).

Lepasan unsur hara dari substrat zeocrete selama penelitian berfluktuasi dan mampu menjadi nutrien yang mendukung pertumbuhan algae. Pemberian pupuk dengan rasio N:P yang berbeda menunjukkan perbedaan yang nyata pada konsentrasi amonia, nitrat, dan silika. Hasil sebaliknya terdapat pada konsentrasi ortofosfat. Substrat yang menunjukkan perbedaan pada konsentrasi amonia dan nitrat adalah zeocrete tanpa pupuk dan zeocrete rasio 30:1, sedangkan pada kandungan silika substrat zeocrete tanpa pupuk berbeda dengan semua perlakuan. Konsentrasi unsur hara di lapisan mikrofilm mampu menjadi nutrien yang mendukung algae dalam kultur algae.

Suhu, salinitas, pH, dan oksigen terlarut tidak mengalami perubahan secara ekstrim dan masih berada dalam kondisi normal. Suhu dan salinitas relatif stabil dengan kecenderungan meningkat, sedangkan pH dan oksigen terlarut relatif stabil dengan kecenderungan menurun.

STUDI LEPASAN UNSUR HARA

DARI SUBSTRAT

ZEOCRETE

DENGAN TINGKAT RASIO N:P YANG BERBEDA

WIDIATMOKO

Skripsi

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada

Departemen Manajemen Sumbedaya Perairan

DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

SKRIPSI

Judul Skripsi : Studi Lepasan Unsur Hara dari Substrat Zeocrete

dengan Tingkat Rasio N:P yang Berbeda

Nama Mahasiswa : Widiatmoko NIM : C02400033

Disetujui,

Pembimbing I Pembimbing II

Dr. Ir. Enan M. Adiwilaga Ir. Niken T.M. Pratiwi, M.Si. NIP. 130 892 613 NIP. 132 008 553

Mengetahui,

Dekan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan

Dr. Ir. Kadarwan Soewardi. NIP. 130 805 031

PRAKATA

Alhamdulillah, segala puji syukur kepada Allah SWT yang telah memberikan nikmat, rahmat, dan karunia-Nya sehingga skripsi dengan judul “Studi Lepasan Unsur Hara dari Substrat Zeocrete _{dengan Tingkat Rasio}

N:P yang Berbeda” ini dapat diselesaikan oleh penulis. Penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Dr. Ir. Enan M Adiwilaga selaku dosen pembimbing I yang telah banyak memberikan masukan, arahan, dan bimbingan selama peyusunan skripsi ini.

2. Ir. Niken T M. Pratiwi, M.Si. selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk menggunakan sebagian dari disertasi beliau sebagai tulisan skripsi, ide-ide, arahan, masukan dan bimbingan selama penyusunan skripsi ini.

3. Dr. Fifi Widjaja, M. Nat. Res. selaku dosen penguji tamu dan Dr. Ir. M. Mukhlis Kamal, M.Sc. selaku wakil dari departemen atas saran dan kritiknya.

4. Keluargaku (Bapak, Ibu, dan Kakak-kakaku) yang selalu memberikan doa, semangat, dukungan, dan kasih sayang kepada penulis.

5. Adikku Meilani yang selalu mendukung, memberikan doa, dan semangat dalam menyelesaikan skripsi ini.

6. Novi, Wahyu, Feri, Eno, Idham, Dhina, Ria, Grace, Komang atas dukungan, doa dan bantuannya selama penulis melaksanakan penelitian. 7. Teman-teman Athena (Bram, Feri, Olis, Dandy, Zahid, Dian, Dodie,

Heriman, Jimmy) dan Rekan-rekan MSP 37 atas kebersamaanya selama ini.

Bogor, September 2005

Widiatmoko

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL ... ix

DAFTAR GAMBAR ... x

DAFTAR LAMPIRAN ... xi

I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1

B. Perumusan Masalah ... 2

C. Tujuan ... 2

II. TINJAUAN PUSTAKA A. Unsur Hara ... 3

1. Nitrogen ... 3

2. Fosfor ... 4

3. Silika ... 5

4. Rasio N:P ... 6

B. Diatom ... 6

C. Zeolit ... 7

D. Parameter Fisika Kimia ... 9

1. Suhu ... 9

2. Salinitas ... 10

3. Oksigen terlarut ... 10

4. Derajat keasaman (pH) ... 11

III. METODE A. Lokasi dan Waktu Penelitian ... 12

B. Alat dan Bahan ... 12

C. Persiapan Penelitian ... 12

1. Sterilisasi alat dan bahan ... 12

2. Penyediaan air laut ... 12

3. Penyusunan peralatan penelitian ... 13

D. Penelitian Pendahuluan ... 14

E. Penelitian Utama ... 14

F. Analisis Data ... 16

1. Analisis deskriptif dan statistik ... 16

2. Analisis unsur hara di lapisan mikrofilm ... 17

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A..Hasil ... 19

1. Keberadaan unsur hara sediaan biologis dalam air ... 19

1.1. Amonia ... 19

1.2. Nitrat ... 20

1.4. Silika ... 22

2. Parameter fisika kimia ... 23

2.1. Suhu ... 23

2.2. Salinitas ... 24

2.3. pH ... 24

2.4. Oksigen terlarut ... 25

3. Unsur hara sediaan biologis pada lapisan mikrofilm ... 26

B. Pembahasan ... 27

V. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ... 31

B. Saran ... 31

DAFTAR PUSTAKA... 32

LAMPIRAN... 35

DAFTAR TABEL

Halaman

1. Urutan selektivitas pertukaran ion pada

berbagai zeolit (Sherman 1978) ... 9

2. Dosis urea dan TSP setiap perlakuan pada

penelitian pendahuluan ... 14 3. Dosis pupuk urea, TSP, dan sodium metasilika setiap

perlakuan pada penelitian utama ... 15 4. Parameter fisika kimia serta metode dan alat ukur

yang digunakan dalam penelitian ... 15 5. Analisis sidik ragam rancangan acak lengkap in time ... 16 6. Kandungan nitrogen (mg/l) setiap perlakuan

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1. Skema perumusan masalah dalam pelepasan unsur hara dari substrat zeocrete dengan tingkat

rasio N:P yang berbeda ... 2

2. Struktur rangka molekul zeolit tipe klinoptilolite ... 8

3. Susunan stoples dan pipa aerasi ... 13

4. Stoples yang berisi air laut dan blok-blok substrat. (A) tampak samping (B) tampak atas ... 13

5. Konsentrasi rata-rata amonia dalam air media ... 19

6. Konsentrasi rata-rata nitrat dalam air media ... 20

7. Konsentrasi rata-rata ortofosfat dalam air media ... 21

8. Konsentrasi rata-rata silika dalam air media ... 22

9. Suhu rata-rata selama penelitian ... 23

10. Salinitas rata-rata selama penelitian ... 24

11. pH rata-rata selama penelitian ... 25

12. Oksigen terlarut rata-rata selama penelitian ... 26

13. Nitrogen rata-rata selama penelitian ... 28

14. Bentuk penampakan blok substrat dengan satu sisi tidak berselubung (A) tampak atas (B) tampak samping ... 36

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1. Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ... 36

2. Data pengukuran rata-rata unsur hara setiap perlakuan di air media ... 38

3. Tabel sidik ragam rancangan acak lengkap amonia, nitrat, ortofosfat, dan silika ... 39

4. Uji lanjut perlakuan rasio N:P dengan amonia, nitrat, dan silika ... 40

5. Uji lanjut waktu dengan amonia, nitrat, ortofosfat, dan silika ... 41

6. Data pengukuran rata-rata parameter fisika kimia ... 42

7. Data pengukuran rata-rata unsur hara setiap perlakuan di lapisan mikrofilm ... 43

8. Tahap-tahap aktivasi zeolit ... 44

9. Perhitungan pupuk ... 45

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Keberadaan unsur hara di suatu perairan merupakan salah satu faktor penentu kehidupan algae perifitik. Unsur hara utama yang berperan dalam pertumbuhan algae perifitik adalah N, P, dan Si bagi algae kelompok diatom (Bacillariophyceae). Nitrogen dan fosfor merupakan nutrien yang paling berpengaruh terhadap produksi algae. Unsur N merupakan unsur utama dalam sintesis protein dan berperan dalam pembentukan klorofil (Prescott 1968), sedangkan unsur P merupakan unsur penting terutama dalam transformasi energi yang berperan dalam proses fotosintesis dan pembentukan klorofil. Rasio N:P diperlukan untuk mendapatkan gambaran kebutuhan nutrien bagi pertumbuhan kelompok algae yang dikehendaki untuk mencapai biomassa yang diharapkan. Ketersediaan unsur hara tersebut sangat terkait dengan kemampuan substrat dalam menyimpan cadangan dan melepaskan unsur hara sebagai sediaan biologis bagi algae perifitik.

Zeolit merupakan mineral alam yang termasuk dalam kelompok kristal aluminosilikat terdehidrasi dengan kation-kation alkali dan alkali tanah yang memiliki struktur tiga dimensi yang tidak terbatas (Ming dan Mumpton 1989). Mineral ini dicirikan dengan kemampuannya menghidrasi dan mendehidrasi secara bolak-balik dan menukar ion-ion tanpa mengubah struktur utamanya. Zeolit merupakan mineral yang mempunyai kemampuan menyerap ion-ion bila kandungan unsur hara di perairan berlebih dan sebaliknya akan melepaskannya kembali apabila kandungan unsur hara di perairan berkurang. Kelebihan zeolit tersebut dimanfaatkan dalam penelitian ini untuk melihat kemampuannya dalam menyimpan dan melepaskan unsur hara yang ditambahkan. Unsur hara yang dilepaskan (diharapkan) akan berperan sebagai sediaan biologis bagi algae perifitik.

Dalam penelitian ini akan dicobakan substrat zeocrete yang merupakan substrat campuran antara zeolit, semen putih, dan ijuk. Zeolit yang dipakai dalam penelitian adalah zeolit dari tipe klinoptilolite. Pada substrat ini ditambahkan pupuk teknis sebagai sumber unsur hara P, N, dan Si. Substrat ini diharapkan

dapat menyimpan cadangan serta melepaskan unsur hara sediaan biologis (available nutrients) bagi pertumbuhan perifiton.

B. Perumusan Masalah

Adanya pemanfaatan unsur hara oleh organisme ototrof menyebabkan ketersediaan unsur hara di perairan semakin berkurang. Sediaan unsur hara bagi algae perifitik berasal dari media air disekitar substrat. Substrat bernutrien berpotensi untuk melepaskan unsur hara dari substrat ke media. Hal ini berkaitan erat dengan kemampuan substrat dalam menyediakan unsur hara. Kemampuan pengikatan dan pelepasan unsur hara sangat tergantung dari komposisi substrat dan keadaan lingkungan tempat hidup algae perifitik.

Dalam kajian ini akan dicobakan substrat zeocrete yang telah diberi tambahan pupuk teknis sebagai sumber unsur hara N, P, dan Si dengan rasio N:P yang berbeda. Substrat ini diharapkan dapat menyimpan serta melepaskan unsur hara sediaan biologis. Perumusan masalah ini dapat disajikan dalam bentuk diagram alir (Gambar 1).

Gambar 1. Skema perumusan masalah dalam pelepasan unsur hara dari substrat zeocrete dengan tingkat rasio N: P yang berbeda

C. Tujuan

Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk mempelajari lepasan unsur hara dari substrat zeocrete yang akan digunakan sebagai unsur hara sediaan biologis bagi algae perifitik.

Substrat zeocrete bernutrien (N, P, dan Si)

Parameter kualitas air (suhu, oksigen terlarut, salinitas, pH)

Unsur hara sediaan biologis algae perifitik Lepasan

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Unsur Hara

Unsur hara merupakan salah satu faktor yang diperlukan untuk pertumbuhan dan kelangsungan hidup fitoplankton yang merupakan dasar dari jala makanan di perairan (Millero dan Sohn 1991, diacu dalam Suharsanto 2003). Unsur hara utama yang diperlukan untuk pertumbuhan dan metabolisme adalah N (nitrogen), P (fosfor), dan Si (silika), sedangkan unsur lain seperti Fe, Mn, Cu, Zn, dan Mo diperlukan untuk pertumbuhan dalam jumlah yang relatif sedikit (Effendi 2003).

1. Nitrogen

Nitrogen dan senyawanya tersebar secara luas dalam biosfer. Lapisan atmosfer bumi mengandung sekitar 78% gas nitrogen. Meskipun ditemukan dalam jumlah berlimpah di lapisan atmosfer akan tetapi nitrogen harus difiksasi terlebih dahulu menjadi senyawa NH3, NH4, dan NO3 agar bisa dimanfaatkan oleh

tumbuhan dan hewan (Dugan 1972).

Nitrogen di perairan berada dalam bentuk nitrogen molekuler (N2) atau

sebagai garam-garam anorganik nitrat (NO3), nitrit (NO2), amonium (NH4), serta

beberapa senyawa nitrogen organik seperti urea dan asam-asam amino. Dalam memanfaatkan nitrogen, pada umumnya fitoplankton mempunyai kecenderungan untuk secara bertahap dan berturut-turut mengambil amonium, nitrat, dan nitrit (Nontji 1984).

Amonia merupakan hasil pertama penguraian protein dan jumlahnya relatif rendah di perairan. Amonia di perairan mempunyai dua bentuk senyawa yaitu bentuk terionisasi (NH4+) dan tidak terionisasi (NH3). Amonia merupakan

petunjuk adanya bahan organik, terutama protein. Sumber amonia di perairan adalah pemecahan nitrogen organik (protein dan urea) dan nitrogen anorganik yang terdapat di dalam tanah dan air yang berasal dari dekomposisi bahan organik oleh mikroba dan jamur. Proses ini dikenal dengan istilah amonifikasi (Effendi 2003), ditunjukkan dalam persamaan reaksi sebagai berikut:

N Organik + O2 • NH3-N + O2 • NO2-N + O2 • NO3-N

Amonifikasi Nitrifikasi

Sumber amonia yang lain adalah reduksi gas nitrogen yang berasal dari proses difusi udara atmosfer, limbah industri, dan domestik. Amonia jarang ditemukan pada perairan yang mendapat cukup asupan oksigen. Sebaliknya, pada wilayah anoksik (tanpa oksigen) yang biasanya terdapat di dasar perairan, kadar amonia relatif tinggi. Amonia dalam bentuk terionisasi lebih beracun daripada yang tidak terionisasi (Novotny dan Olem 1994).

Nitrat merupakan nutrien utama bagi pertumbuhan tanaman dan algae. Nitrat nitrogen bersifat mudah larut dan stabil. Senyawa ini dihasilkan dari proses oksidasi sempurna senyawa nitrogen di perairan. Konsentrasi nitrat di perairan terbentuk dalam proses nitrifikasi. Proses ini adalah proses oksidasi amonia menjadi nitrit dan nitrat oleh bakteri ototrof yang berlangsung dalam kondisi aerob (Novotny dan Olem 1994).

Kadar nitrat pada perairan alami hampir tidak pernah lebih dari 0,1 ppm. Konsentrasi nitrat 0,9 hingga 3,5 ppm merupakan konsentrasi optimum untuk pertumbuhan algae (Chu 1943, diacu dalam Andarias 1991). Pada konsentrasi < 0,1 ppm pengaruh pembatasan nitrogen terjadi, sedang pada konsentrasi > 45 ppm pengaruh penghambatan mulai nampak (Effendi 2003).

2. Fosfor

Selain nitrogen, fosfor merupakan salah satu nutrien yang penting bagi pertumbuhan fitoplankton. Unsur P merupakan unsur penting terutama dalam transformasi energi yang berperan dalam proses fotosintesis dan pembentukan klorofil (Rao 1997, diacu dalam Wetzel 2001). Unsur fosfor tidak ditemukan dalam bentuk bebas sebagai unsur di perairan, melainkan dalam bentuk senyawa anorganik yang terlarut (ortofosfat, metafosfat, dan polifosfat) dan senyawa organik yang umumnya berada dalam bentuk ion asam fosfat (Goldman dan Horne 1983). Ortofosfat merupakan bentuk senyawa dari unsur dasar P yang dapat dimanfaatkan secara langsung oleh organisme akuatik. Unsur P diperoleh fitoplankton dari senyawa fosfor anorganik (ion ortofosfat), dalam kasus-kasus

tertentu diperoleh dari fosfor organik terlarut. Fosfor yang telah diserap oleh sel akan menjadi bagian dari komponen struktural sel dan berperan dalam proses-proses pengalihan energi dalam sel (Nontji 1984).

Tinggi rendahnya kandungan ortofosfat yang tersedia di perairan akan menyebabkan terjadinya dominasi algae tertentu. Bacillariophyceae dominan pada konsentrasi rendah (0,00-0,02 ppm), Chlorophyceae pada konsentrasi sedang (0,02-0,05 ppm), dan Cyanophyceae pada konsentrasi tinggi (lebih dari 0,10 ppm) (Moyle 1946, diacu dalam Andarias 1991).

Keberadaan fosfor di perairan alami biasanya relatif kecil, kadarnya lebih kecil daripada nitrogen, karena sumber fosfor yang lebih sedikit bila dibandingkan dengan sumber nitrogen. Keberadaan fosfor secara berlebihan yang disertai dengan keberadaan nitrogen yang cukup dapat menstimulir ledakan pertumbuhan algae di perairan. Senyawa fosfor dalam perairan dapat berasal dari sumber alami seperti erosi tanah, buangan dari hewan dan pelapukan tumbuhan, serta limbah industri, pertanian, dan domestik (Boney 1989, diacu dalam Effendi 2003).

3. Silika

Silika merupakan salah satu unsur yang esensial bagi makhluk hidup. Beberapa algae, terutama diatom (Bacillariophyceae) membutuhkan silika untuk membentuk dinding sel. Wetzel (2001) membagi silika menjadi dua, yaitu (1) asam silika yang membentuk larutan stabil H2SiO4 dan (2) partikel silika

tersuspensi, yang terdiri dari silika yang tersimpan pada materi biotik seperti diatom dan organisme lain yang menggunakan silika dalam jumlah besar, serta silika yang membentuk kompleks dengan besi dan aluminium hidroksida.

Silika terlibat dalam pembentukan protein dan karbohidrat. Unsur silika diserap dalam bentuk ortosilikat yang pelarutan dan penguraiannya dipengaruhi oleh karbondioksida (CO2) bebas dan asam-asam organik dalam perairan. Silika

bersifat tidak larut dalam air dan biasanya terdapat dalam bentuk koloid (Chen 1971, diacu dalam Sunarto 2001).

Distribusi silika di perairan tergantung pada lokasi dan kedalaman perairan. Distribusi silika di perairan pantai biasanya lebih tinggi daripada di laut terbuka, karena adanya sungai yang mengalir dan pengaruh air tanah. Penurunan kadar

silika di laut dapat disebabkan oleh cepatnya pemanfaatan silika oleh diatom untuk membentuk cangkang. Kadar silika yang semakin berkurang akan mengganggu perkembangan diatom sehingga cangkangnya tipis (Wetzel 2001). Diatom tidak akan berkembang dengan baik pada konsentrasi silika kurang dari 0,5 ppm. Jumlah populasi diatom akan meningkat apabila konsentrasi nitrat, nitrit, fosfat, dan silika cukup tersedia (Fogg 1975).

4. Rasio N:P

Dalam perhitungan rasio N:P dapat dibandingkan dengan nilai rasio atom 16. Namun lebih praktis menggunakan rasio massa (misalnya unit mg/liter). Nilai rasio atom 16 sesuai dengan rasio massa 7. Oleh karena itu jika rasio massa N:P < 7 maka N berpotensi sebagai pembatas, biasanya fitoplankton yang mendominasi dari kelas Cyanophyceae dan jika N:P > 7 maka P berpotensi sebagai pembatas, biasanya fitoplankton yang mendominasi dari kelas Chlorophyceae (Cook dan Clifford 1998).

Perbandingan unsur hara dalam perairan menyebabkan tumbuhnya algae dengan komposisi jenis yang berbeda. Pertumbuhan diatom akan lebih cepat dari plankton lainnya apabila di dalam air tersebut terdapat unsur hara N dan P dengan perbandingan antara 20:1 sampai 30:1 (Garcia dan Garcia 1985). Jika rasio N:P kecil (N:P < 5:1), maka umumnya fitoplankton didominasi oleh dinoflagellata dan flagellata. Jika rasionya mencapai 15 sampai 20:1 pertumbuhan diatom akan terjadi dan ketika jumlah nitrogen sangat rendah terhadap fosfat, maka algae biru akan terdorong untuk tumbuh. Nitrogen dan fosfor yang digunakan untuk penentuan rasio N:P adalah nitrat, nitrit, amonia, dan ortofosfat (Cook dan Clifford 1998).

B. Diatom

Kelas Bacillariophyceae umumnya dikenal dengan sebutan diatom. Ganggang ini juga disebut golden brown algae karena kandungan pigmen berwarna kuning lebih banyak daripada pigmen hijau. (Arinardi et al. 1994). Diatom terdapat di dalam air sebagai plankton, pada dasar perairan yang masih

ada cahaya matahari sebagai benthos, atau menempel pada benda-benda hidup atau mati lainnya sebagai perifiton (Sachlan 1982, diacu dalam Nugraheny 2001). Sebagai fitoplankton dominan, diatom mempunyai peran yang sangat penting dalam proses respirasi karena kemapuannya menghasilkan oksigen dalam jumlah besar. Diatom mendominasi kira-kira 50% dari algae total dan menempati urutan pertama dalam rantai makanan. Diatom merupakan fitoplankton terpenting di laut karena mampu menghasilkan 20-25% produktivitas primer di dunia (Sachlan 1982, diacu dalam Nugraheny 2001).

Ukuran diatom berkisar antara 0,01-1 mm dan bentuknya dapat berupa sel tunggal, rangkaian panjang, ataupun gumpalan sebagai koloni. Setiap sel mempunyai dinding sel yang mengandung silika (SiO2). Kelas diatom terdiri dari

dua ordo, yaitu pennales dan centrales. Ordo pennales merupakan uniseluler berbentuk lonjong, memanjang, seperti gada, perahu, atau ketupat. Ordo pennales tidak memiliki setae sehingga dapat bergerak maju atau mundur. Kebanyakan hidup di air tawar sebagai plankton, perifiton, atau benthos. Beberapa jenis dari ordo ini yaitu: Synedra, Pleurosigma, Navicula, Nitzschia, dan Amphora. Ordo centrales berbentuk seperti silinder, bentuk tutup serta wadahnya agak bundar seperti lingkaran. Sebagian ordo centrales hidup di laut sebagai plankton dan pada kondisi melayang saling berdekatan membentuk koloni. Beberapa jenis dari ordo ini yaitu: Cyclotella, Coscinidiscus, Chaetoceros (Sachlan 1982, diacu dalam Nugraheny 2001).

C. Zeolit

Zeolit merupakan mineral yang terdiri dari kristal aluminosilikat terhidrasi yang mengandung kation alkali atau alkali tanah dalam kerangka tiga dimensinya. Ion-ion logam tersebut dapat diganti oleh kation lain tanpa merusak struktur zeolit dan dapat menyerap air secara reversibel (Rachmawati dan Sutarti 1994).

Kerangka dasar struktur zeolit terdiri dari unit-unit tetrahedral AlO4 dan

SiO4 yang saling berhubungan melalui atom O, dan di dalam struktur tersebut Si4+

dapat diganti dengan Al3+. Meskipun memiliki bermacam bentuk dan rumus kimia, zeolit memiliki rumus umum sebagai berikut (Rachmawati dan Sutarti 1994):

M2nO. Al2O3. x SiO2. y H2O

Keterangan: M = Kation alkali atau alkali tanah. n = Valensi logam alkali

x = Bilangan tertentu (2-10) y = Bilangan tertentu (2-7)

Zeolit terdiri dari tiga komponen yaitu: kation yang dipertukarkan, kerangka aluminosilikat, dan fase air. Ikatan ion Al-Si-O membentuk struktur kristal, sedangkan logam alkali merupakan sumber kation yang mudah dipertukarkan. Struktur zeolit dapat digambarkan sebagai tetrahedral SiO4 dan AlO4 sebagai unit

penyusun utama yang saling berhubungan melalui pemakaian bersama ion oksigen di ujung tetrahedral menjadi bentuk geometrik sederhana yang disebut unit penyusun sekunder. Pertautan dari unit penyusun sekunder ini menghasilkan rongga-rongga yang kontinyu dalam kerangka zeolit yang saling berhubungan satu sama lain (Ming dan Moumpton 1989). Dalam penelitian ini digunakan zeolit tipe klinoptilolite. Struktur sederhana dari sebuah mineral zeolit klinoptilolite (Na3K3Al6Si30O72) yang dibentuk dari 8 cincin tetrahedral dapat

dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2. Struktur rangka molekul zeolit tipe klinoptilolite (http//.www.batan.go.id)

Menurut Ming dan Mumpton (1989) kation yang dipertukarkan pada zeolit terikat lemah pada kerangka tetrahedral sehingga dapat dipindah atau dipertukarkan dengan mudah menggunakan larutan kation lain yang kuat,

sedangkan air yang berada dalam pori-pori zeolit dapat dikeluarkan (dehidrasi) dengan cara pemanasan, dan zeolit dapat menyerap air kembali (hidrasi).

Kemampuan menukar kation merupakan salah satu sifat zeolit yang sangat berguna. Kondisi pertukaran ion pada zeolit sangat mempengaruhi adsorpsi dan sifat-sifat zeolit lainnya (Munson dan Sheppard 1974). Menurut Sherman (1978), setiap jenis zeolit mempunyai urutan selektivitas kation yang berbeda. Urutan selektivitas menurut kenaikan kemudahan pertukaran ion berbagai zeolit disajikan dalam Tabel 1. Beberapa karakteristik dan sifat yang mempengaruhi selektivitas pertukaran kation antara lain:

1. Struktur terbentuknya zeolit, yang mempengaruhi besarnya rongga. 2. Mobilitas kation yang dipertukarkan.

3. Efek medan elektris yang ditimbulkan kation dan anion pada zeolit. 4. Pengaruh difusi ion ke dalam larutan dan energi hidrasi.

Tabel 1. Urutan selektivitas pertukaran ion pada berbagai zeolit (Sherman

1978)

Jenis zeolit Urutan selektivitas Peneliti

Analcime Chabazite Clinoptilolite Heulandite Mordenite

K <Li <Na <Ag Li <Na <K <Ca

Mg <Ca <Na <NH4 <K Ca <Ba <Sr <Li <Na <Rb <K Li <Na <Rb <K <Cs

Barer (1950) Sherry (1989) Ames (1961) Filizova (1974) Ames (1961)

D. Parameter Fisika Kimia

1. Suhu

Suhu merupakan salah satu variabel lingkungan yang mempengaruhi laju fotosintesis dan pertumbuhan algae di perairan alami. Suhu juga berperan mengendalikan kondisi ekosistem perairan. Perubahan suhu berpengaruh terhadap proses fisika, kimia, dan biologi (Haslam 1995).

Suhu air dipengaruhi oleh komposisi substrat, kekeruhan, kecerahan, dan kandungan bahan organiknya. Tingginya suhu berkaitan dengan besarnya intensitas cahaya yang masuk ke perairan, sebab intensitas cahaya yang masuk

menentukan derajat panas. Semakin banyak sinar matahari yang masuk, maka semakin tinggi suhu perairan, sebaliknya peningkatan kedalaman akan menurunkan suhu (Welch 1952).

2. Salinitas

Salinitas adalah ukuran dari total garam dalam gram air laut. Salinitas menggambarkan padatan total di dalam air, setelah semua karbonat dikonversi menjadi oksida, semua bromida dan iodida digantikan oleh klorida, dan semua bahan organik telah dioksidasi (Busroni et al. 1996). Salinitas dinyatakan dalam satuan g/kg atau promil (‰).

Setiap jenis algae mempunyai kisaran salinitas yang berbeda untuk mendukung pertumbuhannya. Salinitas merupakan salah satu faktor yang berpengaruh terhadap organisme air dalam mempertahankan tekanan osmotik yang layak antara protoplasma organisme dengan air sebagai lingkungan hidupnya (Effendi 2003). Chaetoceros sp. mempunyai kisaran salinitas 25-40 ‰, sedangkan Rhizosolenia sp. berkisar antara 20-25 ‰ untuk mendukung pertumbuhannya. Salinitas 20-35 ‰ dapat mendukung pertumbuhan Skeletonema sp. (Kurniastuty dan Isnansetyo 1995)

3. Oksigen terlarut

Oksigen terlarut di perairan menggambarkan jumlah kandungan gas oksigen yang terlarut dalam air. Sumber utama oksigen terlarut di perairan berasal dari difusi dari udara dan fotosintesis oleh fitoplankton. Oksigen terlarut dibutuhkan oleh organisme akuatik untuk mendukung kehidupannya (Novotny dan Olem 1994).

Kadar oksigen yang terlarut di perairan tergantung pada suhu, salinitas, turbulensi air, dan tekanan atmosfer. Kelarutan oksigen dipengaruhi oleh suhu, tekanan parsial gas-gas yang ada di udara maupun di air, kadar garam, serta unsur-unsur yang mudah teroksidasi dalam air. Semakin tinggi suhu air, tekanan parsial gas-gas terlarut, dan kadar garam maka kelarutan oksigen semakin berkurang (Effendi 2003). Secara tidak langsung oksigen terlarut mempengaruhi proses

regenerasi unsur hara dalam air, sebagai contoh dalam proses nitrifikasi diperlukan oksigen untuk pembentukan nitrat.

4. pH

pH merupakan hasil pengukuran aktivitas ion hidrogen dalam perairan dan menunjukkan keseimbangan antara asam dan basa air. pH juga merupakan faktor lingkungan yang mengendalikan fitoplankton dalam proses pengambilan nutrien, keseimbangan nutrien (karbondioksida, fosfat, dan nitrogen), serta keseimbangan logam beracun. Keseimbangan ion CO2, CO3- dan CO32- sangat sensitif terhadap

perubahan pH (Novotny dan Olem 1994).

Nilai pH dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain: aktivitas biologi seperti fotosintesis dan respirasi organisme, suhu, dan keberadaan ion-ion dalam perairan tersebut (Pescod 1973). Sebagian besar biota akuatik sensitif terhadap perubahan pH dan menyukai nilai pH sekitar 7-8,5. Media yang basa dapat mendorong proses perombakan atau penguraian bahan organik yang ada dalam air menjadi mineral-mineral yang dapat diasimilasi oleh fitoplankton, sehingga pH turut berperan dalam menentukan produktivitas perairan. Menurut Novotny dan Olem (1994) nilai pH sangat mempengaruhi proses biokimia perairan, misalnya proses nitrifikasi akan berakhir jika pH rendah, sehingga bila nitrifikasi tidak berjalan lancar maka akan terjadi penumpukan nitrit (NO2).

III. METODE

A. Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian dilaksanakan pada bulan September 2004 selama 15 hari di Laboratorium Kultur Algae, analisis fisika dan kimia dilakukan di Laboratorium Produktivitas dan Lingkungan Perairan, Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.

B. Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi alat dan bahan yang digunakan dalam tahap persiapan dan tahap penelitian (Lampiran 1).

C. Persiapan Penelitian

1. Sterilisasi alat dan bahan

Sterilisasi peralatan seperti stoples, selang, gelas ukur, botol plastik, dan alat-alat yang lain dilakukan dengan mencuci bersih dengan sabun, dibilas dengan air bersih, kemudian ditiriskan. Setelah itu pada bagian dalam dan luar wadah disemprot dengan alkohol 70% secara merata. Ruangan yang digunakan dibersihkan, kemudian disemprot alkohol 70% secara merata ke seluruh ruangan.

2. Penyediaan air laut

Air laut yang digunakan diperoleh dengan cara membeli di toko akuarium. Air laut yang digunakan diendapkan terlebih dahulu dan diturunkan salinitasnya menjadi 28% dengan penambahan akuades, kemudian direbus sampai mendidih pertama kali untuk menghilangkan organisme kontaminan. Setelah air laut tersebut menjadi dingin, lalu dimasukkan dalam stoples-stoples yang sudah disterilisasi sebanyak 2,5 liter dan kemudian disimpan di ruangan gelap untuk menghindari adanya pemanfaatan unsur hara oleh fitoplankton.

3. Penyusunan peralatan penelitian

Penyusunan peralatan penelitian dilakukan sedemikian rupa sehingga terdapat empat lajur untuk setiap perlakuan yang dicobakan (Gambar 3). Ruangan diatur sedemikian rupa sehingga ruangan menjadi gelap untuk menghindari adanya pemanfaatan unsur hara oleh fitoplankton melalui fotosintesis. Masing-masing stoples mendapat aerasi secara terus-menerus dari aerator. Seluruh peralatan penelitian ditempatkan di dalam ruangan yang dilengkapi AC dengan suhu antara 20-25 0C.

Keterangan: A Tanpa pupuk B Rasio 10:1 C Rasio 20:1 D Rasio 30:1

A B C D

Gambar 3. Susunan stoples dan pipa aerasi

Stoples sebanyak 20 disusun seperti Gambar 3 dengan rincian: lima stoples untuk perlakuan tanpa pupuk dan masing-masing lima stoples perlakuan beda rasio N:P. Setiap stoples berisi lima blok substrat yang dibuat sehingga bagian yang tidak dililin berada di bagian atas (Gambar 4 dan Lampiran 1).

A B

Gambar 4. Stoples yang berisi air laut dan blok-blok substrat. (A) tampak samping (B) tampak atas

D. Penelitian Pendahuluan

Penelitian pendahuluan ini bertujuan untuk mengetahui konsentrasi P yang akan digunakan dalam penelitian utama. Konsentrasi P yang dicobakan dalam tahap pendahuluan adalah P1(0,02 ppm); P2(0,2 ppm); dan P3(2 ppm) dengan rasio N:P tetap yaitu 30:1. Penelitian dilakukan di ruangan gelap untuk menghindari adanya pemanfaatan unsur hara oleh fitolankton dengan perlakuan uji dan perlakuan tanpa pupuk dirancang tiga ulangan. Dosis urea dan TSP yang ditambahkan ke substrat pada setiap perlakuan dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Dosis urea dan TSP setiap perlakuan pada penelitian pendahuluan Dosis

Perlakuan

Urea (ppm) TSP (ppm)

P1 0,6 0,02

P2 6 0,2

P3 60 2

Untuk keperluan analisis kandungan ortofosfat, air media diambil ± 100 ml dengan menggunakan gelas ukur 100 ml kemudian ditampung dalam botol gelap. Sebelum diambil untuk analisis, air laut diaduk terlebih dahulu kemudian diambil bagian permukaan. Kandungan ortofosfat kemudian dianalisis di laboratorium. Pengukuran ortofosfat dilakukan sebanyak lima kali dengan selang waktu dua hari.

Dari penelitian pendahuluan diperoleh bahwa kandungan ortofosfat dari ketiga perlakuan dilepaskan ke dalam air media. Kandungan ortofosfat yang dilepaskan ke dalam air media dari ketiga perlakuan mampu mendukung pertumbuhan algae perifitik. Oleh karena itu dalam penelitian utama digunakan konsentrasi P terkecil yaitu 0,02 ppm dan rasio N:P yang dicobakan adalah: 10:1, 20:1, dan 30:1.

E. Penelitian Utama

Pada penelitian utama dicobakan perlakuan rasio N:P yang berbeda. Rasio yang dicobakan adalah 10:1, 20:1, 30:1, dan perlakuan tanpa pupuk dengan konsentrasi P sebesar 0,02 ppm. Silika yang ditambahkan pada setiap perlakuan adalah 0,02 ppm, hal ini didasarkan pada konsentrasi silika dalam air laut awal

cukup tinggi. Susunan penelitian utama dapat dilihat pada Gambar 3. Dosis pupuk urea, TSP, dan silika yang ditambahkan ke dalam substrat dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Dosis pupuk urea, TSP, dan sodium metasilika setiap perlakuan pada penelitian utama

Dosis

Rasio Urea

(ppm)

TSP (ppm)

Sodium metasilika (ppm)

10:1 0,2 0,02 0,02

20:1 0,4 0,02 0,02

30:1 0,6 0,02 0,02

Tanpa pupuk - - -

Parameter yang diukur yaitu: amonia, ortofosfat, nitrat, silika, suhu, salinitas, pH, dan oksigen terlarut. Pengukuran dilakukan secara in situ untuk parameter suhu, salinitas, pH, dan oksigen terlarut. Pengukuran parameter amonia, ortofosfat, nitrat, dan silika dilakukan dilaboratorium (APHA 1989).

Tabel 4. Parameter fisika kimia serta metode dan alat ukur yang digunakan dalam penelitian.

No Parameter Metode dan alat ukur Tempat analisis

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Unsur Hara Nitrat (mg/l) Amonia (mg/l) Ortofosfat (mg/l) Silika (mg/l) Kualitas Air

Suhu air (oC) Salinitas (‰) Nilai pH

Oksigen terlarut (mg/l)

Brucine, spektrofotometer Phenate, spektrofotometer

Molybdate Ascorbic Acid, spektrofotometer Molybdate Ascorbic Acid, spektrofotometer

Termometer, pemuaian Refraktometer, refraksi cahaya pH-meter, elektroda DO-meter, elektroda Laboratorium Laboratorium Laboratorium Laboratorium in situ in situ in situ in situ

Pengambilan contoh air untuk pengukuran amonia, ortofosfat, nitrat, dan silika dilakukan dengan cara diaduk dulu baru diambil bagian permukaan sebanyak ± 100 ml. Contoh air kemudian dimasukkan ke dalam botol sampel yang telah disediakan dan kemudian dianalisis. Pengambilan contoh air dilakukan pada hari ke 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, dan 15. Untuk menjaga salinitas tetap ± 28 ‰

F. Analisis Data

1. Analisis deskriptif dan statistik

Data yang diperoleh dari hasil pengamatan ditampilkan dalam bentuk tabel dan gambar. Analisis secara deskriptif digunakan untuk mendapatkan informasi mengenai pola pelepasan unsur hara sediaan dari substrat zeocrete ke air media, sedangkan untuk melihat pengaruh perbedaan rasio N:P terhadap lepasan unsur hara digunakan rancangan acak lengkap (RAL) in time (repeated measurement) (Mattjik dan Sumertajaya 2000). Model Rancangan Acak Lengkap (RAL) in time (repeated measurement) sebagai berikut:

Yijk = µ+ ái + ùk + (ùá)ik + åijk

Keterangan : Yijk = Nilai pengamatan perlakuan ke-i, ulangan ke-j, dan waktu

ke-k

µ = Rataan umum

á_{i = Pengaruh perlakuan ke-i}

ù_{k = Pengaruh waktu ke-k}

(ùá_{)ik = Pengaruh waktu ke-k terkait perlakuan ke-i}

å_{ijk = Galat percobaan}

Untuk melihat apakah ada perbedaan tersebut, perlu dilakukan uji F (tabel) pada taraf nyata tertentu menggunakan analisis sidik ragam dari rancangan acak lengkap (RAL) in time sebagai berikut :

Tabel 5. Analisis sidik ragam rancangan acak lengkap in time

SK db JK KT Fhit

Perlakuan (A) a-1 JK(A) KT(A) KT(A)/KT(G)

Waktu (B) b-1 JK(B) KT(B) KT(B)/KT(G)

Waktu (perlakuan) (AB) (a-1)(b-1) JK(AB) KT(AB)

Galat (G) abr-ab JK(G) KT(G)

Total (T) abr-1 JK(T)

Keterangan: SK = Sumber keragaman db = Derajat bebas JK = Jumlah Kuadrat KT = Kuadrat tengah r = Ulangan

Hipotesis dari kaidah uji yang digunakan dalam uji ini adalah : Pengaruh perlakuan :

H0 : á1 = ... = áa = 0 ( perlakuan tidak berpengaruh)

H1 : paling sedikit ada satu i dimana ái • 0

Pengaruh waktu :

H0 : ù1 = ... = ùb = 0 (waktu tidak berpengaruh)

H1 : paling sedikit ada satu k dimana ùk• 0

Kaidah keputusan :

Fhitung < Ftabel, maka gagal tolak H0

Fhitung > Ftabel, maka tolak H0

Jika dari TSR diperoleh Fhitung > Ftabel, maka sedikitnya ada satu pasang

perlakuan ke-i yang mempunyai pengaruh terhadap pelepasan unsur hara yang mendapatkan perlakuan tingkat rasio ke-j, maka dilakukan uji lanjutan Beda Nyata Terkecil (BNT) dengan kriteria uji sebagai berikut:

a. Perbedaan rata-rata atribut

d = |Yi. - Yj|

b. BNTα = t (α/2, dbs) 2KTS/n

Keterangan : t á/2 = Nilai dari tabel t (á = 5%).

n = Banyaknya ulangan. KTS = Kuadrat tengah sisa. dbs = Derajat bebas sisa. Kaidah keputusan:

Jika d > BNTα, maka tolak H0

Jika d < BNTα, maka gagal tolak H0

2. Analisis unsur hara di lapisan mikrofilm

Unsur hara di lapisan mikrofilm merupakan gambaran unsur hara sesaat (instantenous release) yang dilepaskan substrat saat pengukuran dilakukan. Dalam melakukan perhitungan kandungan unsur hara di lapisan ini terdapat beberapa asumsi, yaitu: (1) ketebalan lapisan mikrofilm adalah 0,02 cm, (2) lapisan air di atas lapisan mikrofilm tidak mengandung unsur hara yang terukur,

(3) air dalam kondisi stagnan. Langkah-langkah untuk menghitung unsur hara ini adalah sebagai berikut:

1) Menghitung beban unsur hara dengan menggunakan rumus:

L = K x V

Keterangan: L = Beban unsur hara (mg) K = Konsentrasi unsur hara (mg/l) V = Volume air dalam stoples (liter)

2) Menghitung konsentrasi unsur hara di lapisan mikrofilm. Dengan asumsi bahwa ketebalan lapisan adalah 0,02 cm, maka volume lapisan mikrofilm = (3 x 15 x 0,02) cm3 atau sebesar 9 x 10-4. Untuk menghitung konsentrasi unsur hara digunakan rumus:

Ka = L/Vm

Keterangan: Ka = Konsentrasi unsur hara di lapisan mikrofilm

dengan luasan (3 x 15)cm2 L = Beban (mg).

Vm = Volume lapisan mikrofilm (9 x 10-4)

3) Menghitung konsentrasi unsur hara di lapisan mikrofilm tiap cm2. Jika luas keseluruhan substrat (3 x 15 cm2), maka konsentrasi tiap cm2 dapat dihitung dengan rumus:

Km = Ka/45 cm2

Keterangan: Km = Konsentrasi unsur hara dilapisan mikrofilm

tiap (mg/l/cm2)

Ka = Konsentrasi unsur hara di lapisan mikrofilm

luasan 3 x15 cm2

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

1 3 5 7 9 11 13 15

Hari ke-K ons ent ra si A m o n ia ( m g /l ) Tanpa pupuk Rasio 10:1 Rasio 20:1 Rasio 30:1

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

Kajian tentang lepasan unsur hara dari substrat zeocrete yang dicobakan ini terdiri dari dua tahap, yaitu pendahuluan dan utama. Pada tahap pendahuluan dilakukan percobaan untuk mendapatkan konsentrasi pupuk P yang akan dicobakan dalam penelitian utama. Berdasarkan hasil yang diperoleh dalam penelitian pendahuluan digunakan pupuk P dengan konsentrasi 0,02 ppm dalam penelitian utama. Penelitian tahap utama dilakukan di ruangan gelap dengan mengatur kondisi lingkungan (suhu, salinitas, pH, dan oksigen terlarut) berada dalam kisaran normal.

1. Keberadaan unsur hara sediaan biologis dalam air

1.1. Amonia

Hasil pengukuran rata-rata amonia selama penelitian dapat dilihat pada Lampiran 2 dan disajikan pada Gambar 5. Berdasarkan Gambar 5 terlihat bahwa amonia mempunyai pola lepasan yang sama untuk tiap perlakuan kecuali pada tanpa pupuk, yaitu bahwa pada hari ke-7 amonia pada zeocrete tanpa pupuk tidak mengalami peningkatan, sedangkan pada zeocrete 10:1, 20:1, 30:1 meningkat. Setelah hari ke-9 pola lepasan amonia cenderung sama untuk semua perlakuan.

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

1 3 5 7 9 11 13 15

Hari ke-K ons en tr as i N itr at ( m g /l ) Tanpa pupuk Rasio 10:1 Rasio 20:1 Rasio 30:1

Lepasan amonia dari substrat ke air media selama penelitian berfluktuasi dengan kecenderungan meningkat sampai hari terakhir pengukuran. Konsentrasi amonia terbesar terdapat pada zeocrete rasio 10:1 yaitu sebesar 0,6827 mg/l pada hari ke-15, sedangkan konsentrasi amonia terkecil terdapat pada zeocrete tanpa pupuk yaitu sebesar 0,0951 mg/l pada hari ke-5 dan ke-7.

Hasil dari uji statistik didapat bahwa ada perbedaaan konsentrasi amonia pada penambahan pupuk dengan rasio N:P yang berbeda (P<0,05) (Lampiran 3). Dari hasil uji lanjut diketahui zeocrete 10:1 dan 30:1 memberikan lepasan amonia yang berbeda dengan zeocrete tanpa pupuk (Lampiran 4). Selisih rata-rata terbesar terdapat pada zeocrete tanpa pupuk dan zeocrete rasio 30:1, yaitu sebesar 0,0621 mg/l. Waktu pengukuran yang menunjukkan adanya perbedaan konsentrasi amonia paling besar adalah hari ke-15 dan hari ke-5 (Lampiran 5) dengan selisih rata-rata sebesar 0,5053 mg/l.

1.2. Nitrat (NO

3

)

Hasil pengukuran rata-rata kandungan nitrat dalam dalam air media selama penelitian dapat dilihat pada Lampiran 2 dan Gambar 6. Konsentrasi nitrat diawal penelitian cenderung meningkat untuk semua perlakuan, kecuali pada perlakuan rasio 10:1, kemudian konsentrasi nitrat turun pada hari ke-5. Konsentrasi nitrat kemudian meningkat sampai hari ke-9 pada semua perlakuan, kecuali pada zeocrete rasio 30:1.

Gambar 6. Konsentrasi rata-rata nitrat dalam air media

0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02

1 3 5 7 9 11 13 15

Hari ke-K ons en tr as i o rt o fo sf at ( m g /l ) Tanpa pupuk Rasio 10:1 Rasio 20:1 Rasio 30:1

Konsentrasi lepasan nitrat terbesar terdapat pada zeocrete rasio 20:1 sebesar 0,9143 mg/l pada pengukuran hari ke-9 dan konsentrasi nitrat terkecil terdapat pada zeocrete rasio 20:1 sebesar 0,3090 mg/l pada hari ke-5. Pola lepasan nitrat selama penelitian berfluktuasi dengan kecenderungan meningkat sampai hari terakhir pengukuran, kecuali pada zeocrete rasio 10:1.

Hasil dari uji statistik menunjukkan ada perbedaan konsentrasi nitrat pada penambahan pupuk dengan rasio N:P yang berbeda (Lampiran 3). Dari hasil uji lanjut diketahui zeocrete rasio 30:1 dan 10:1 menunjukkan perbedaan konsentrasi nitrat dengan zeocrete tanpa pupuk (Lampiran 4) dengan selisih rata-rata 0,1290 mg/l. Waktu pengukuran yang menunjukkan perbedaan konsentrasi nitrat paling besar terdapat pada hari ke-5 dan hari ke-9 dengan selisih rata-rata sebesar 0,5172 mg/l (Lampiran 5).

1.3. Ortofosfat

Hasil pengukuran rata-rata kandungan ortofosfat dalam air media selama penelitian dapat dilihat pada Lampiran 2 dan Gambar 7. Ortofosfat meningkat pada hari ke-3 kemudian turun pada hari ke-5. Konsentrasi ortofosfat kemudian meningkat pada hari ke-7 dan 9, dengan konsentrasi tertinggi terdapat pada pengukuran hari ke-9. Pada hari ke-11 ortofosfat turun dan meningkat pada hari terakhir pengukuran.

Gambar 7. Konsentrasi rata-rata ortofosfat dalam air media

0 10 20 30 40 50 60 70

1 3 5 7 9 11 13 15

Hari ke-K ons en tr as i S ili k a ( m g /l ) Tanpa pupuk Rasio 10:1 Rasio 20:1 Rasio 30:1

Konsentrasi ortofosfat terbesar terdapat pada zeocrete tanpa pupuk sebesar 0,0186 mg/l pada hari ke-9, sedangkan konsentrasi ortofosfat terkecil terdapat pada zeocrete rasio 10:1 sebesar 0,0058 mg/l pada hari ke-5. Dari Gambar 7 dapat dilihat bahwa lepasan ortofosfat selama penelitian berfluktuasi dengan kecenderungan meningkat sampai pengamatan hari terakhir pengukuran.

Hasil uji statistik menunjukkan tidak terdapat perbedaan konsentrasi ortofosfat pada penambahan pupuk dengan rasio N:P yang berbeda (Lampiran 3). Waktu pengukuran yang menunjukkan perbedaan konsentrasi ortofosfat adalah hari ke-5 dan hari ke-9 dengan selisih rata-rata terbesar yaitu 0,0098 mg/l (Lampiran 5).

1.4. Silika

Hasil pengukuran rata-rata kandungan silika dalam air media selama penelitian dapat dilihat pada Lampiran 2 dan disajikan dalam Gambar 8. Dari Gambar 8 dapat dilihat konsentrasi silika untuk semua perlakuan meningkat pada pengukuran hari ke-3. Pada perlakuan rasio 20:1 dan 30:1 terdapat peningkatan hampir dua kali dari hari ke-1, sedangkan untuk tanpa pupuk dan rasio 10:1 peningkatan tersebut tidak terlalu banyak. Konsentrasi silika kemudian turun pada pengukuran hari ke-5 dan mengalami peningkatan pada hari ke-7 sampai hari ke-9 kecuali pada perlakuan 30:1. Konsentrasi silika mencapai maksimum pada hari ke-13 dan menurun dihari ke-15.

Gambar 8. Konsentrasi rata-rata silika dalam air media

20 21 22 23 24

1 3 5 7 9 11 13 15

Hari

ke-S

u

h

u

Tanpa pupuk Rasio 10:1 Rasio 20:1 Rasio 30:1

Konsentrasi silika terbesar terdapat pada zeocrete tanpa pupuk hari ke-13 sebesar 62,7026 mg/l, sedangkan konsentrasi silika terkecil terdapat pada zeocrete rasio 10:1 pada hari ke-5 sebesar 7,9080 mg/l. Lepasan silika berfluktuasi dan mencapai lepasan maksimum pada pengukuran hari ke-13.

Hasil uji statistik menujukkan adanya perbedaan konsentrasi silika pada penambahan pupuk dengan rasio N:P yang berbeda (Lampiran 3). Dari hasil uji lanjut, zeocrete tanpa pupuk menunjukkan perbedaan konsentrasi silika dengan semua perlakuan dengan selisih rata-rata terbesar adalah 0,7486 mg/l (Lampiran 4). Waktu pengukuran yang menunjukkan perbedaan konsentrasi silika adalah hari ke-5 dan hari ke-13 dengan selisih rata-rata sebesar 4,3787 mg/l (Lampiran 5).

2. Parameter Fisika Kimia

2.1. Suhu

Hasil pengukuran suhu rata-rata selama penelitian dapat dilihat pada Lampiran 6 dan Gambar 9. Selama penelitian tidak terjadi kenaikan atau penurunan suhu secara ekstrim. Suhu berkisar antara 21,3-23,5 0C. Suhu tertinggi terdapat pada zeocrete rasio 20:1 pada pengukuran hari ke-13 dan 15, zeocrete rasio 10:1 pada hari ke-15 dan zeocrete rasio 30:1 pada hari ke-13 sebesar 23,5 0C. Suhu terendah terdapat pada zeocrete rasio 10:1 dan 20:1 pada hari ke-3 sebesar 21,3 0C.

24 26 28 30 32

1 3 5 7 9 11 13 15

Hari

ke-S

al

in

it

as

Tanpa pupuk Rasio 10:1 Rasio 20:1 Rasio 30:1

Suhu pada hari ke-3 mengalami penurunan untuk semua perlakuan kecuali tanpa pupuk kemudian naik pada pengukuran hari ke-5 dan hari ke-7. Suhu selama penelitian cenderung meningkat dan masih berada pada kisaran suhu yang normal.

2.2. Salinitas

Hasil pengukuran salinitas rata-rata selama penelitian dapat dilihat pada Lampiran 6 dan Gambar 10. Kondisi salinitas selama penelitian relatif stabil dengan sedikit peningkatan pada akhir pengukuran. Nilai salinitas selama penelitian berkisar antara 26,8-30,4 ‰. Salinitas terendah terdapat pada zeocrete tanpa pupuk pada hari ke-3 sebesar 68,8 ‰, dan salinitas terti nggi juga terdapat pada zeocrete tanpa pupuk pada hari ke-15 sebesar 30,4 ‰.

Gambar 10. Salinitas rata-rata selama penelitian

Salinitas untuk semua perlakuan menunjukkan kecenderungan yang sama mulai hari ke-5, sedangkan pada hari ke-3 salinitas zeocrete tanpa pupuk menurun, zeocrete rasio 10:1 dan 20:1 meningkat, dan zeocrete rasio 30:1 tetap. Secara umum salinitas selama penelitian untuk semua perlakuan cenderung meningkat sampai hari terakhir pengamatan

2.3. pH

Hasil pengukuran pH rata-rata selama penelitian dapat dilihat pada Lampiran 6 dan Gambar 11. Selama penelitian tidak terjadi kenaikan atau

7 7.5 8 8.5

1 3 5 7 9 11 13 15

Hari

ke-p

H

Tanpa pupuk Rasio 10:1 Rasio 20:1 Rasio 30:1

penurunan pH secara ekstrim. pH selama penelitian relatif stabil, hal ini ditunjukkan dengan hasil pengukuran bahwa kisaran nilai pH adalah 7-8.

Gambar 11. pH rata-rata selama penelitian

pH pada setiap perlakuan menunjukkan kecenderungan yang sama kecuali pada pengukuran hari tertentu ditemukan pola yang tidak sama dengan perlakuan yang lain. pH pada hari ke-3 mengalami penurunan untuk semua perlakuan kecuali rasio 30:1. pH kemudian naik pada hari ke-5 kecuali rasio 30:1 dan mencapai nilai terbesar pada hari ke 9. pH tertinggi selama penelitian terdapat pada substrat zeocrete rasio 10:1 dan 20:1 pada hari ke-9 sebesar 8, sedangkan pH terendah terdapat pada substrat zeocrete tanpa pupuk pada hari ke-15 sebesar 7,5.

2.4. Oksigen terlarut

Hasil pengukuran kandungan oksigen terlarut rata-rata selama penelitian dapat dilihat pada Lampiran 6 dan Gambar 12. Dari Gambar 8 dapat dilihat bahwa kandungan oksigen selama penelitian relatif stabil dengan sedikit penurunan diakhir pengukuran. Kandungan oksigen terlarut mengalami penurunan pada hari ke-3, 5 dan 7 untuk tanpa pupuk sedangkan untuk rasio 10:1, 20:1 dan 30:1 kandungan oksigen terlarut meningkat. Pada hari ke-9 oksigen terlarut untuk semua perlakuan turun kecuali tanpa pupuk, sedangkan pada hari ke-11 oksigen terlarut untuk semua perlakuan meningkat kecuali zeocrete tanpa pupuk. Kandungan oksigen terlarut kemudian menurun pada pengukuran hari ke-13 dan 15 untuk semua perlakuan

6 6.5 7 7.5 8 8.5

1 3 5 7 9 11 13 15

Hari

ke-DO(

m

g

/l

)

Tanpa pupuk Rasio 10:1 Rasio 20:1 Rasio 30:1

Gambar 12. Oksigen terlarut rata-rata selama penelitian

Kandungan oksigen terlarut terbesar selama penelitian terdapat pada zeocrete tanpa pupuk dan zeocrete 30:1 pada hari ke-1 sebesar 8,1 mg/l, sedangkan kandungan oksigen terlarut terkecil terdapat pada substrat zeocrete rasio 20:1 pada hari ke-9 sebesar 7,0 mg/l.

3. Unsur hara sediaan biologis pada lapisan mikrofilm

Lapisan mikrofilm merupakan lapisan tipis yang berada di atas substrat tempat menempelnya algae perifitik. Di lapisan inilah algae memanfaatkan unsur hara yang ada. Unsur hara yang dilepaskan dari substrat dimanfaatkan untuk pertumbuhan algae tersebut. Dalam kultur mikroalgae diperlukan nutrien yang cukup untuk mencapai pertumbuhan yang maksimal. Ketersediaan unsur hara setidaknya harus seimbang dengan kecepatan pertumbuhan algae.

Unsur hara di lapisan mikrofilm ini merupakan gambaran unsur hara lepasan sesaat substrat pada saat pengukuran dilakukan. Konsentrasi amonia berkisar antara 6,34-38,77 mg/l/cm2, sedangkan konsentrasi nitrat berkisar antara 21,36-59,56 mg/l/cm2 (Lampiran 7). Konsentrasi amonia dan nitrat masih dapat mendukung pertumbuhan di dalam kultur mikroalgae. Sesuai dengan FAO (1996), konsentrasi nutrien yang dibutuhkan dalam suatu kultur mikroalgae untuk amonia dan nitrat berturut-turut adalah 7,5-15 mg/l dan 34,5 mg/l. Konsentrasi ortofosfat di lapisan mikrofilm berkisar antara 0,39-1,20 mg/l/cm2 dan konsentrasi silika berkisar antara 546,73-3715,71 mg/l/cm2 (Lampiran 7). Konsentrasi

ortofosfat dan silika masih dapat mendukung pertumbuhan dalam kultur algae. Kebutuhan ortofosfat dan silika dalam kultur berturut-turut adalah 1,5 mg/l dan 10,2 mg/l (FAO 1996).

B. Pembahasan

Konsentrasi amonia dalam air media mempunyai pola yang sama untuk semua perlakuan kecuali tanpa pupuk pada hari ke-7. Amonia pada air media tanpa pupuk pada hari ke-7 tidak mengalami peningkatan dan setelah hari ke-11 dilepaskan ke air media. Hal ini diduga karena pada zeocrete tanpa pupuk masih terdapat rongga-rongga yang kosong sehingga amonia masih bisa diserap sampai hari ke-7. Dengan melihat lepasan amonia sampai akhir pengukuran dapat diduga amonia masih akan dilepaskan dalam konsentrasi yang lebih besar dan akan diserap kembali pada hari berikutnya.

Konsentrasi amonia berkisar antara 0,0951-0,6827 mg/l. Hasil uji statistik menunjukkan substrat yang memberikan perbedaan terbesar terhadap konsentrasi amonia adalah zeocrete tanpa pupuk dan zeocrete rasio 30:1. Hal ini diduga disebabkan oleh adanya perbedaan penambahan konsentrasi N dalam substrat.

Konsentrasi nitrat selama penelitian berkisar antara 0,3090-0,9143 mg/l. Konsentrasi nitrat 0,9 hingga 3,5 mg/l merupakan konsentrasi optimum untuk pertumbuhan algae (Chu 1943, diacu dalam Andarias 1991). Hasil statistik menunjukkan substrat yang memberikan perbedaan terbesar terhadap konsentrasi nitrat adalah zeocrete tanpa pupuk dan zeocrete rasio 30:1. Hal ini diduga disebabkan perbedaan penambahan konsentrasi N dalam substrat.

Nilai N total berkisar antara 0,4145-1,2976 mg/l. Konsentrasi nitrogen menunjukkan kecenderungan peningkatan kadar nitrogen sampai akhir pengamatan (Gambar 13). Kisaran nilai nitrogen tersebut berada dalam kondisi optimum bagi pertumbuhan algae. Hal ini sesuai dengan pernyataan Chu (1943), diacu dalam Andarias (1991) menyebutkan bahwa kisaran nitrogen optimum bagi pertumbuhan algae yaitu sebesar 0,9-3,5 mg/l. Dari kandungan nitrogen sampai akhir pengamatan dapat diduga nitrogen masih akan dilepaskan dalam konsentrasi yang lebih besar dan akan diserap pada hari berikutnya.

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4

1 3 5 7 9 11 13 15

Hari ke-N it roge n ( m g /l ) Tanpa pupuk Rasio 10:1 Rasio 20:1 Rasio 30:1

Tabel 6. Kandungan nitrogen (mg/l) setiap perlakuan selama penelitian

Konsentrasi Nitrogen (ppm) Hari ke-

Tanpa pupuk Rasio 10:1 Rasio 20:1 Rasio 30:1

1 0,5981 0,6451 0,6977 0,6464 3 0,5745 0,4433 0.6239 0,6143 5 0,4325 0,4327 0,4145 0,4941 7 0,7849 1,0761 0,9403 1,3026 9 0,9460 1,1111 1,1049 1,0206 11 0,9713 0,9814 1,2436 1,2876 13 0,6298 1,0182 0,7692 0,9946 15 1,1992 1,2732 1,1918 1,3058

Keterangan: Nilai nilai diperoleh dengan menjumlahkan konsentrasi amonia dan nitrat

Gambar 13. Nitrogen rata-rata selama penelitian

Konsentrasi ortofosfat yang berkisar antara 0,0058-0,0186 mg/l menunjukkan bahwa lepasan ortofosfat mampu mendukung pertumbuhan algae khususnya dari kelas Bacillariophyceae, sesuai dengan pernyataan Moyle (1946) diacu dalam Andarias (1991) bahwa Bacillariophyceae akan dominan pada konsentrasi ortofosfat antara 0-0,02 mg/l. Hasil uji statistik menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan konsentrasi ortofosfat antar perlakuan. Hal ini diduga karena penambahan konsentrasi P yang tetap pada tiap perlakuan. Dengan melihat pola lepasan orthofosfat sampai akhir pengamatan dapat diduga orthofosfat akan diserap dan kemudian dilepaskan lagi pada hari berikutnya.

Konsentrasi silika berkisar antara 7,9080-62,7026 mg/l juga menunjukkan bahwa lepasan silika sangat tinggi bahkan lebih besar dari konsentrasi yang ditambahkan dalam substrat zeocrete. Hal ini diduga berasal dari zeolit itu sendiri, karena penyusun utama dari zeolit adalah silika (Suwardi 2002). Silika

dibutuhkan algae terutama diatom (Bacillariophyceae) untuk pembentukan frustule (dinding sel). Lepasan silika tersebut mampu mendukung pertumbuhan diatom, sesuai dengan Fogg (1975) bahwa diatom tidak akan berkembang dengan baik pada konsentrasi silika lebih kecil dari dari 0,5 mg/l. Hasil uji statistik menunjukkan substrat yang memberikan perbedaan konsentrasi silika adalah zeocrete tanpa pupuk dan rasio 20:1 dengan rata-rata konsentrasi substrat tanpa pupuk paling tinggi. Hal ini diduga disebabkan adanya lepasan silika dari zeolit. Penyusun utama dari molekul zeolit adalah silika. Dengan melihat pola lepasan silika sampai akhir pengamatan dapat diduga silika akan diserap oleh substrat dan kemudian dilepaskan lagi pada hari berikutnya.

Selama penelitian suhu air media berkisar antara 21,3-23,5 0C. Kisaran suhu tersebut masih layak bagi pertumbuhan algae, hal ini didasarkan pernyataan Fogg (1975) bahwa suhu normal untuk kelayakan atau pertumbuhan algae berkisar dari 20-25 0C. Effendi (2003) juga menyebutkan kisaran suhu yang optimum bagi pertumbuhan algae adalah 20-30 0C. Nilai pH air media berkisar antara 7,5-8,0. Kisaran pH tersebut masih dapat ditolerir oleh algae hal ini didasarkan atas pernyataan Chapman dan Chapman (1973) bahwa kebanyakan algae dapat mentolerir pH dari 6,8-9,6. Kandungan oksigen terlarut selama penelitian berkisar antara 7,06-8,14 mg/l. Kandungan oksigen terlarut selama penelitian tidak mengalami perubahan yang ekstrim. Salinitas air media berkisar antara 26,8-30,4 ‰. Kisaran salinitas tersebut ters ebut berada dalam batas tolerasi bagi pertumbuhan beberapa jenis algae. Phaeodactylum sp. bertoleransi terhadap kadar garam 20-70 ‰ dan mengalami pertumbuhan optimal pada kisaran 35 ‰. Kisaran salinitas untuk Chaetoceros sp. untuk mendukung pertumbuhan yang optimum adalah 25-40 ‰ (Kurniastuty dan Isnansetyo 1995).

Lepasan unsur hara pada tiap perlakuan menggambarkan adanya waktu tertentu yang menunjukkan unsur hara diserap oleh substrat zeocrete dan kemudian dilepaskan kembali ke air media pada waktu berikutnya. Hal ini diduga zeolit (bahan pembentuk zeocrete) mempunyai kemampuan untuk menyerap dan melepaskan ion-ion sesuai dengan keadaan lingkungannya. Bila di dalam air media tersedia unsur hara dalam jumlah yang banyak, maka zeolit akan menyerap unsur hara tersebut. Sebaliknya bila di dalam air media tersedia unsur hara dalam

jumlah sedikit, zeolit akan melepaskannya kembali. Hal ini sesuai dengan Rahmawati dan Sutarti (1994) yang menyatakan bahwa zeolit mempunyai kemampuan untuk mendehidrasi bolak balik ion-ion. Hal ini sangat erat hubungannya dengan kemampuan zeolit sebagai penukar kation.

Secara umum unsur hara lepasan substrat zeocrete meningkat di akhir penelitian. Diduga hal ini disebabkan zeolit tidak melepaskan unsur hara secara langsung setelah zeocrete dimasukkan dalam air media. Unsur hara dilepaskan perlahan-lahan sejalan dengan waktu. Dapat diduga lepasan unsur hara merupakan fungsi dari waktu. Sesuai dengan Suwardi (2002) yang menyatakan bahwa zeolit dapat mengikat dan menyimpan air dan pupuk sementara dan melepas kembali, dan berfungsi sebagai bahan penyedia lambat (slow release agent) yang mengatur pelepasan unsur hara dalam air.

Unsur hara di lapisan mikrofilm pada substrat zeocrete mampu mendukung pertumbuhan algae perifitik. Pada kondisi air yang tidak mengalami gangguan (stagnan) algae akan dapat memanfaatkan unsur hara tersebut dengan optimal. Adanya pemanfaatan unsur hara oleh algae mengakibatkan unsur hara yang ada dalam air media tidak seimbang, sehingga substrat zeocrete diduga segera melepaskan unsur hara ke air media. Proses pemanfaatan dan pelepasan unsur hara akan berlangsung terus menerus hingga cadangan unsur hara dalam substrat habis dan tidak memadai lagi untuk mendukung pertumbuhan algae.

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Selama penelitian konsentrasi amonia berfluktuasi dengan kecenderungan meningkat sampai pengukuran terakhir, sedangkan nitrat berfluktuasi dengan kecenderungan meningkat sampai pengukuran terakhir untuk perlakuan tanpa pupuk, rasio 20:1, dan 30:1. Pada zeocrete 10:1, nitrat cenderung menurun sampai pengukuran terakhir. Silika cenderung menurun sampai pengukuran terakhir, sedangkan orthofosfat cenderung meningkat sampai pengukuran terakhir.

Berdasarkan uji statistik terdapat perbedaan konsentrasi amonia, nitrat, dan silika di air media dari substrat yang mendapat tambahan pupuk dengan rasio N:P yang berbeda, sedangkan ortofosfat tidak menunjukkan perbedaan lepasan. Selama penelitian lepasan amonia, nitrat, dan silika dari zeocrete dapat berperan sebagai unsur hara sediaan biologis yang mendukung pertumbuhan algae. Kondisi lingkungan (suhu, salinitas, pH, dan kandungan oksigen) selama penelitian tidak terjadi kenaikan dan penurunan secara ekstrim dan masih berada dalam kisaran yang normal untuk mendukung berlangsungnya proses pelepasan dan pengikatan unsur hara. Kondisi tersebut masih berada dalam kisaran yang sesuai untuk mendukung pertumbuhan algae.

B. Saran

Untuk mengetahui kemampuan nutrien hasil lepasan zeocrete hasil penelitian ini perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan menggunakan algae perifitik sebagai organisme uji untuk mengetahui pemanfaatan nutrien oleh algae.

DAFTAR PUSTAKA

Andarias. 1991. Pengaruh pupuk urea dan TSP terhadap produksi klekap [disertasi]. Bogor. Program Pasca Sarjana, Institut Pertanian Bogor. 155 hal.

Arinardi OH, Sutomo AB, Yusuf SA, Trimaningsih, Ryono SH, 1997. Pengantar tentang plankton serta kisaran kelimpahan dan plankton predominan di sekitar Pulau Jawa dan Bali. Puslitbang Oceanologi. LIPI. Jakarta.140 hal

APHA (American Public Health Association). 1989. Standard methods for the examination of water and wastewater. 17th ed. APHA, AWWA (American Waste Water Association) and WPCF (Water Pollution Control Federation). Port. City Press. Baltimore, Maryland. 1527 p.

Busroni RI, Umar HS, Yani H. 1996. Peran zeolit terhadap produksi benih ikan nila merah (Oreochromis niloticus) pada berbagai salinitas, 16 hal. Disampaikan pada Seminar Hasil-Hasil Penelitian Institut Pertanian Bogor, 18 November-9 Desember 1996, Fakultas Perikanan, IPB. 155 hal.

Chapman VS, Chapman DJ. 1973. The algae. The University Press. Glasgow London dan Basingstoke.

Cook HL, Clifford HC. 1998. Fertilization of shrimp ponds and nursery tanks. Aquaculture Magazine, May/Juni 1998.

Dugan PR. 1972. Biochemical ecology of water pollution. Plenum Press. New York. 159 p.

Effendie H. 2003. Telaah kualitas air bagi pengelolaan sumberdaya dan lingkungan perairan. Kanisius. Yogyakarta. 254 hal.

FAO (Food and Agriculture Organization). 1996. Manual on the production and use of live food for aquaculture. FAO Fisheries Technical Paper. Rome. 295 p.

Fogg GE. 1975. Algae culture and phytoplankton ecology. Second edition. The University of Wisconsin Press. Medison. Wisconsin. 126 p

Garcia WU, Garcia R. 1985. Prawn farming made simple with fertilex. First Edition. Manila.

Goldman CR, Horne AJ. 1983. Limnology. Mc Graw Hill Book Company Japan Ltd. Japan. 464 h.

Haslam SM. 1995. River Pollution and Ecological Perspective. John Willey ans Sons. Chichester. UK. 253 p.

Kurniastuty, Isnansetyo A. 1995. Teknik kultur phytoplankton dan zooplankton. Penerbit Kanisius. Yogyakarta. 116 hal

Mattjik AA, Sumertajaya M. 2000. Perancangan Percobaan dengan Aplikasi SAS dan Minitab. IPB Press. Bogor. 334p.

Ming DW, Mumpton FA. 1989. Zeolites in soil. In minerals in soil environments. Ed. J.B. Dixon and S.B. Weed. 2nd Edition. Soil Science. Society of America. Madison, Wisconsin.

Munson RA, Sheppard RA. 1974. Natural zeolites: their properties, occuerences, and uses. Mineral Sci. Enging. Vol. 6 (1): 19-34

Nontji A. 1984. Biomassa dan produktifitas fitoplankton di perairan teluk Jakarta serta kaitannya dengan faktor-faktor lingkungan [tesis]. Bogor. Program Pasca sarjana, Institut Pertanian Bogor.

Novotny V, Olem H. 1994. Water quality, prevention, identification, and management of diffuse pollution. Van Nostrans Reinhold, New York. 330 p.

Nugraheny N. 2001. Ekstraksi bahan antibakteri dari diatom laut skeletonema costatum dan potensi daya hambatnya terhadap vibrio sp [skripsi]. Bogor. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. 84 hal.

Pescod MB. 1973. Investigation of rational effluent and steram Standard for tropical countries. AIT Bangkok. 59 h.

Prescott GW. 1968. The algae: a review. Houghton Mifflin Company, Boston, New York, Atlanta, Geneva, Dallas, Palo alto.

Rachmawati M, Sutarti M. 1994. Zeolit. Pusat Dokumentasi dan Informasi Ilmiah. LIPI. Jakarta. 105 hal.

Sherman JD. 1978. Ion exchange separation with molecular sieve zeolites. American Institute of Chemical Engineers Symposium Series. Vol. 74 (178): 98-114 p.

Suharsanto. 2003. Studi kandungan unsur hara N, P, dan Si di perairan Teluk Lampung pada bulan Juli, September, dan November 2001 [skripsi]. Bogor. Fakultas Perikanan dan Imu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. 84 hal

Sunarto. 2001. Pola hubungan intensitas cahaya dan nutrien dengan produktivitas primer fitoplankton di Teluk Hurun Lampung [tesis]. Bogor. Program Pasca Sarjana, Institut Pertanian Bogor. 78 hal.

Suwardi. 2002. Pemanfaatan zeolit untuk meningkatkan produksi tanaman pangan, peternakan dan perikanan. Fakultas Pertanian. IPB. 76 hal.

Welch PS. 1952. Limnology. Mcgraw-Hill Book Company, Inc. 538 p.

Wetzel RG. 2001. Limnology: lake and river ecosystem. 3rd Edition. Academic Press, San Diego, California. 1006 p.

Lampiran 1. Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian A. Persiapan

1.. Alat dan bahan

Alat yang digunakan dalam tahap persiapan adalah: stoples 3000 ml, aerator, selang, pipa paralon, saringan bertingkat dengan ukuran 0,425 mm dan 1 mm, ember, baki, lesung, autoclave, dan timbangan digital. Bahan-bahan yang digunakan adalah HCL, NaOH, dan Akuades.

2. Substrat zeocrete

Substrat zeocrete merupakan campuran dari zeolit, semen putih dan ijuk. Komposisi ketiga bahan tersebut adalah dua bagian zeolit dicampur dengan satu bagian semen berdasarkan volume, dan ditambahkan ijuk sebanyak 1 kg setiap 50 kg semen. Substrat yang digunakan merupakan substrat padat berupa blok-blok berselubung lilin, kecuali permukaan atasnya (Gambar 14). Blok-blok tersebut memiliki luas permukaan 3 cm X 3 cm dengan ketebalan 2 cm. Cairan yang digunakan dalam pembentukan blok ini adalah cairan pupuk dengan rasio 10:1, 20:1, dan 30:1. Untuk tanpa pupuk tidak ditambahkan pupuk di dalamnya.

A B

Gambar 14. Bentuk penampakan blok substrat dengan satu sisi tidak berselubung (A) tampak atas (B) tampak samping.

3. Pupuk

Pupuk yang ditambahkan adalah TSP yang mengandung 32% P2O5, urea

yang mengandung 46% nitrogen, serta sodium metasilika yang mengandung 34% Si(OH)2. Sediaan dari tiap jenis pupuk merupakan larutan dengan konsentrasi

tinggi yang disebut pupuk induk.

Pupuk induk TSP dengan konsentrasi 1000 ppm merupakan campuran dari pupuk TSP yang telah digerus dan ditimbang sebanyak 3,125 gram dengan satu

Lampiran 1 (Lanjutan)

liter akuades. Pupuk urea dengan konsentrasi 10.000 ppm merupakan campuran dari pupuk urea sebanyak 21,739 gram dengan satu liter akuades. Pupuk induk sodium metasilika dengan konsentrasi 1000 ppm merupakan campuran dari sodium metasilika sebanyak 2,941 gram dengan satu liter akuades.

4. Air Media

Air media yang dipergunakan adalah air laut dengan salinitas 25-30 % yang telah bebas dari biota.

B. Penelitian 1. Alat

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu: Spektrofotometer UV – 160 A Shimadzu,Wadah air sampel (botol gelap) volume 200 ml sebanyak 20 buah, Vacum Pump Welch, Termometer raksa, Refraktometer Atago, pH meter Hanna, DO meter 5509 Lutron, Whatmman filter Paper, Milliophore Type HA 0,45 pore size, gelas ukur 50 ml, corong, erlenmeyer, gelas piala, pipet volumetrik, tissue, kapas, kertas label, aluminium foil, baki, alat tulis, sheet data.

2. Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah: substrat zeocrete, air laut bersalinitas 25-30‰ yang telah steril, larutan pupuk, akuades.

Lampiran 2. Data pengukuran rata-rata unsur hara setiap perlakuan di air media

Konsentrasi Amonia (mg/l) Hari ke-

Tanpa pupuk Rasio 10:1 Rasio 20:1 Rasio 30:1

1 0,2471 0,2343 0,2841 0,2166 3 0,1936 0,1097 0,1719 0,1802 5 0,0951 0,0983 0,1055 0,1191 7 0,0951 0,3349 0,3120 0,4091 9 0,1831 0,2050 0,1906 0,1792 11 0,4350 0,4773 0,4891 0,4378 13 0,2572 0,3012 0,2968 0,3719 15 0,5843 0,6827 0,4983 0,6741

Konsentrasi Nitrat (mg/l) Hari ke-

Tanpa pupuk Rasio 10:1 Rasio 20:1 Rasio 30:1

1 0,3510 0,4108 0,4136 0,4298 3 0,3810 0,3336 0,4520 0,4342 5 0,3374 0,3344 0,3090 0,3750 7 0,6898 0,7412 0,6282 0,8935 9 0,7629 0,9061 0,9143 0,8415 11 0,5363 0,5041 0,7545 0,8498 13 0,3727 0,7170 0,4724 0,6226 15 0,6149 0,5904 0,6935 0,6317

Konsentrasi Ortofosfat (mg/l) Hari ke-

Tanpa pupuk Rasio 10:1 Rasio 20:1 Rasio 30:1

1 0,0066 0,0078 0,0074 0,0078 3 0,0129 0,0137 0,0125 0,0129 5 0,0079 0,0058 0,0060 0,0064 7 0,0148 0,0133 0,0130 0,0137 9 0,0186 0,0178 0,0143 0,0144 11 0,0108 0,0099 0,0103 0,0103 13 0,0127 0,0121 0,0104 0,0113 15 0,0134 0,0126 0,0125 0,0117

Konsentrasi Silika (mg/l) Hari ke-

Tanpa pupuk Rasio 10:1 Rasio 20:1 Rasio 30:1

1 24,0640 22,9954 12,0842 11,6818 3 26,9134 24,7790 26,5328 24,9884 5 9,6640 7,9080 8,0980 8,2440 7 28,7428 26,6052 24,6386 24,9050 9 31,0414 26,6934 26,1246 23,4636 11 39,9366 36,2618 31,9596 36,3724 13 62,7026 40,6152 50,6968 55,0496 15 39,0004 32,5928 22,0428 26,5690

Lampiran 3. Tabel sidik ragam rancangan acak lengkap amonia, nitrat, ortofosfat, dan silika

Amonia

Sumber Keragaman Derajat

Bebas Jumlah Kuadrat Kuadrat Tengah F Hitung Pr

Rasio 3 0.0821 0.0273 3.26 0.0235

Waktu 7 3.8709 0.5529 65.88 0.0001

Waktu(Rasio) 16 0.2287 0.0142 1.70 0.0532

Galat 133 1.1163 0.0083

Total 159 5.2982

Nitrat

Sumber Keragaman Derajat

Bebas Jumlah Kuadrat Kuadrat Tengah F Hitung Pr

Rasio 3 0.3364 0.1121 4.47 0.0050

Waktu 7 4.6730 0.6675 26.64 0.0001

Waktu(Rasio) 16 0.2428 0.0151 0.61 0.8749

Galat 133 3.3333 0.0250

Total 159 8.5856

Orthofosfat Sumber Keragaman

Derajat

Bebas Jumlah Kuadrat Kuadrat Tengah F Hitung Pr Rasio 3 0.00004696 0.00000916 1.83 0.0578 Waktu 7 0.00148779 0.00021254 42.55 0.0001 Waktu(Rasio) 16 0.00011836 0.00000740 1.48 0.1158

Galat 133 0.00066440 0.00000500 Total 159 0.00231750

Silika Sumber Keragaman

Derajat

Bebas Jumlah Kuadrat Kuadrat Tengah F Hitung Pr

Rasio 3 13.2306 4.4102 12.14 0.0001

Waktu 7 231.1108 33.0158 90.86 0.0001

Waktu(Rasio) 16 5.371518 0.3357 0.92 0.5437

Galat 133 48.32615 0.3633

Total 159 298.03914

Lampiran 4. Uji lanjut perlakuan rasio N:P dengan amonia, nitrat, dan silika.

Amonia

Substrat Rata-rata Grup

ZR3 1,3234 A

ZR1 1,3054 A

ZR2 1,2935 A B

Tanpa pupuk 1,2613 B Nitrat

Substrat Rata-rata Grup

ZR3 1,6347 A

ZR2 1,5797 A

ZR1 1,5672 A B

Tanpa pupuk 1,5057 B Silika

Substrat Rata-rata Grup Tanpa pupuk 13,2758 A

ZR1 12,7306 B

ZR3 12,6409 B

ZR2 12,5272 B

Keterangan: Substrat yang sama ditunjukkan oleh grup yang sama ZR1 = Zeocrete rasio 10:1

ZR2 = Zeocrete rasio 20:1 ZR3 = Zeocrete rasio 30:1

Lampiran 5. Uji lanjut waktu dengan amonia, nitrat, orthofosfat, dan silika

Amonia

Hari Rata-rata Grup

15 1,6098 A 11 1,4597 B 13 1,3068 C 7 1,2878 C D 1 1,2455 D E 9 1,1894 E F 3 1,1638 F 5 1,1045 G Silika

Hari Rata-rata Grup

13 15,2266 A 11 13,6133 B 15 13,0051 C 9 12,6831 C D 7 12,6223 D 3 12,5803 D 1 11,7706 E 5 10,8479 F Nitrat

Hari Rata-rata Grup 9 1,8562 A 7 1,7381 B 11 1,6611 B C 15 1,6326 C D 13 1,5461 D 1 1,4013 E 3 1,4001 E 5 1,3389 E Ortofosfat

Hari Rata-rata Grup

9 0,1163 A 7 0,1136 B 3 0,1129 B C 15 0,1125 B C 13 0,1116 C D 11 0,1103 D 1 0,1074 E 5 0,1065 E Keterangan: Waktu yang sama ditunjukkan oleh grup yang sama

Lampiran 7. Data pengukuran rata-rata unsur hara setiap perlakuan di lapisan mikrofilm

Konsentrasi Amonia (mg/l/cm2) Hari ke-

Tanpa pupuk Rasio 10:1 Rasio 20:1 Rasio 30:1

1 18,30 17,36 21,04 16,04

3 13,86 7,86 12,31 12,90

5 6,58 6,80 7,29 8,23

7 6,34 22,33 20,80 27,28

9 11,75 13,16 12,23 11,50

11 26,85 29,47 30,19 27,02

13 15,24 17,85 17,59 22,04

15 33,18 38,77 28,30 38,28

Konsentrasi Nitrat (mg/l/cm2) Hari ke-

Tanpa pupuk Rasio 10:1 Rasio 20:1 Rasio 30:1

1 26,00 30,43 30,64 31,84

3 27,28 23,89 32,37 31,09

5 23,33 23,12 21,36 25,93

7 45,99 49,42 41,88 59,56

9 48,98 58,17 58,70 54,02

11 33,10 31,11 46,58 52,46

13 22,08 42,49 27,99 36,90

15 34,92 33,53 39,39 35,88

Konsentrasi Ortofosfat (mg/l/cm2) Hari ke-

Tanpa pupuk Rasio 10:1 Rasio 20:1 Rasio 30:1

1 0,49 0,58 0,55 0,58

3 0,92 0,98 0,90 0,92

5 0,54 0,39 0,42 0,44

7 0,98 0,89 0,87 0,92

9 1,20 1,14 0,92 0,93

11 0,67 0,61 0,63 0,64

13 0,75 0,72 0,61 0,67

15 0,76 0,72 0,71 0,67

Konsentrasi Silika (mg/l/cm2₎ Hari ke-

Tanpa pupuk Rasio 10:1 Rasio 20:1 Rasio 30:1 1 1782,52 1703,36 895,13 865,32 3 1927,13 1774,30 1899,88 1789,29 5 668,13 546,73 559,86 569,96 7 1916,19 1773,68 1642,57 1660,33 9 1992,78 1713,65 1677,13 1506,31 11 2465,22 2238,38 1972,81 2245,21 13 3715,71 2406,83 3004,25 3262,20 15 2214,84 1850,95 1251,81 1508,86

Lampiran 8. Tahap-tahap aktivasi zeolit

Kegiatan aktivasi zeolit yang akan digunakan bahan pembentuk substrat

zeocrete terdiri dari beberapa tahap aktivasi. Tahap pertama, zeolit yang berupa bongkahan ditumbuk untuk mendapatkan ukuran yang lebih kecil. Zeolit kemudian disaring dengan menggunakan saringan bertingkat dengan ukuran 0,425 mm dan 1 mm. Ukuran zeolit yang diinginkan adalah ukuran diantara kedua saringan diatas.

Tahap kedua adalah pencucian zeolit dengan tujuan menghilangkan debu-debu yang ada, kemudian zeolit dikeringkan. Tahap ketiga adalah pengasaman zeolit dengan menggunakan larutan HCl 0,02 N. Zeolit direndam kedalam larutan HCl 0,02 N dengan dosis 50 gr zeolit ke dalam 1000 ml HCl 0,02 N selama 24 jam. Setelah itu zeolit dicuci dengan akuades sampai bersih.

Tahap keempat adalah perendaman dengan larutan NaOH selama 24 jam. Setelah itu zeolit dicuci dengan akuades sampai bersih. Tahap yang terakhir adalah pemanasan zeolit dengan cara mengoven pada suhu 150 0C selama 1 jam. Zeolit yang sudah melewati keempat tahap aktivasi siap digunakan untuk membuat substrat.

Lampiran 9. Perhitungan pupuk

1. Pupuk TSP yang digunakan mengandung 32% P2O5, maka untuk 1000 mg TSP = 320 mg P2O5. Sehingga jika akan dibuat pupuk induk TSP dengan konsentrasi 1000 ppm P2O5 dibutuhkan pupuk TSP sebesar: (1000 mg P2O5 /320 mg P2O5) x 1000mg TSP= 3125 atau 3,125 gram dalam satu liter aquades.

2. Pupuk urea yang digunakan mengandung 46% N, maka untuk 10000 mg Urea = 4600 mg N. Sehingga jika akan dibuat pupuk induk urea dengan konsentrasi 10000 ppm N dibutuhkan pupuk Urea sebesar: (10000 mg N/4600mg N) x 10000 mg urea = 21739 atau 21,739 gram urea dalam satu liter aquades.

3. Pupuk sodium metasilika yang digunakan mengandung 34% Si(OH)2 maka untuk 1000 mg sodium metasilika = 340mg Si(OH)2, sehingga jika akan dibuat pupuk induk sodium metasilika dengan konsentrasi 1000 ppm Si(OH)2 dibutuhkan pupuk Sodium Metasilika sebesar: (1000 mg Si(OH)2/340 mg Si(OH)2) x 1000 mg sodium metasilika = 2941 atau 2,941 gram sodium metasilika dalam satu liter aquades.