Pengujian pada Konsentrasi Media Pupuk Pertanian Optimum Pengamatan Kuantitas, Ukuran, dan Isi Sel Alga Pengamatan Jumlah Bakteri dan Vibrio

b. Perbanyakan Kultur Alga C. muelleri

Perbanyakan kultur alga dilakukan dalam media Walne dengan menginokulasikan alga ke media Walne baru dalam Erlenmeyer 100 ml alga : volume media = 1 : 10. Kultur diinkubasi seperti tahap a.

c. Pengkulturan Alga C. muelleri pada Media Skelon

Alga selanjutnya ditumbuhkan dalam pupuk skelon yang dilarutkan dalam air laut dan diberi vitamin B1 tiamin dan B12 sianokobalamin vitamin : volume media = 1 : 1000. Kultur alga dari media Walne diinokulasikan seperti tahap b ke dalam 250 ml media pupuk skelon dengan konsentrasi 30 mgl dalam botol 500 ml yang ditutup dengan kertas aluminium. Kultur diinkubasi seperti tahap a.

d. Persiapan Probiotik Bacillus sp. IRVE01

Probiotik Bacillus sp. IRVE01 ditumbuhkan dalam media Sea Water Complete SWC pada cawan petri dan diinkubasi pada suhu 37°C selama 48 jam. Kemudian probiotik diinokulasi dengan pengenceran 10 5 ke media SWC baru hingga diperoleh koloni tunggal. Koloni tunggal tersebut ditumbuhkan dalam media Tryptic Soy Broth TSB. e. Pengujian pada Media Pupuk Pertanian Alga dari media skelon diinokulasikan seperti tahap b ke media pupuk pertanian dengan volume 250 ml dalam botol 500 ml dengan tiga konsentrasi pupuk Nitrogen Fosforus Kalium NPK dan urea yang dilarutkan dalam air laut serta penambahan probiotik. Media ini diberi vitamin B1 dan vitamin B12 seperti tahap c. Perlakuan yang diujikan, yaitu: pupuk pertanian 1x NPK 40 mgl dan urea 10 mgl, pupuk pertanian 1.5x NPK 60 mgl dan urea 15 mgl, pupuk pertanian 2x NPK 80 mgl dan urea 20 mgl, dan pupuk pertanian 1x, 1.5x, serta 2x dengan penambahan probiotik probiotik : volume media = 1 : 10000. Kultur diinkubasi seperti tahap a.

f. Pengujian pada Konsentrasi Media Pupuk Pertanian Optimum

Alga ditumbuhkan dalam media Walne dan pupuk skelon sebelum pengujian pada media pupuk pertanian optimum berdasarkan hasil analisis pada pengujian e. Alga diujikan pada media pupuk pertanian optimum dengan dan tanpa penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01 dengan volume 250 ml dalam botol 500 ml. Penambahan probiotik seperti tahap e. Kultur diinkubasi seperti tahap a, namun menggunakan pencahayaan dengan empat buah lampu neon 18 Watt yang intensitas cahayanya sebesar 1700 lux dalam kotak ukuran 1.2 m x 0.6 m. g. Uji Statistik Seluruh perlakuan yang diujikan menggunakan tiga ulangan dan dianalisis dengan Analysis of Variance ANOVA berdasarkan uji F dan Uji Duncan pada taraf kepercayaan 5.

h. Pengamatan Kuantitas, Ukuran, dan Isi Sel Alga

Kuantitas, ukuran, dan isi sel alga dalam media Walne dan pupuk skelon diamati setiap 24 jam., sedangkan pada pengujian e diamati pada jam ke-18, 30, 42 dan pada pengujian f diamati setiap 12 jam. Pengamatan dilakukan dengan menggunakan hemasitometer Neubauer di bawah mikroskop dengan perbesaran 40 x 10. Apabila kuantitas sel alga pada tahap pengkulturan dan perbanyakan tahap a,b, dan c telah mencapai 5 x 10 5 selml dan ukuran serta isi selnya baik dan homogen, alga dapat diinokulasikan tahap a ke tahap b, tahap b ke tahap c, dan tahap c ke tahap e.

i. Pengamatan Jumlah Bakteri dan Vibrio

Kultur alga pada pengujian e pada jam ke-18 dicawankan pada media Tryptic Soy Agar TSA dan Thiosulphate Citrate Bile-salt Sucrose TCBS untuk menentukan jumlah total bakteri dan Vibrio dalam kultur dengan metode cawan hitung. j. Analisis Amonium, Nitrit, dan Nitrat Kultur alga pada pengujian e dianalisis konsentrasi amonium dan nitritnya pada jam ke-18, sedangkan pada pengujian f dianalisis konsentrasi amonium, nitrit, dan nitratnya setiap 12 jam. Analisis dilakukan dengan metode spektrofotometri. Dalam analisis konsentrasi amonium, 5 ml sampel ditambahkan 0.2 ml reagen fenol, 0.2 ml reagen natrium nitroprusid, dan 0.5 ml reagen oksidan hipoklorit:asam sitrat. Setelah itu, amonium diukur pada panjang gelombang 640 nm Greenberg et al. 1992. Dalam analisis konsentrasi nitrit, 5 ml sampel ditambahkan 0.1 ml reagen sulfanilamida kemudian dikocok, didiamkan selama 2-8 menit dan ditambahkan 0.1 ml N- Naphtyl Etilen Diamin Dihidroksida NED, didiamkan selama 12 jam. Setelah itu, dihomogenkan dan dibiarkan sampai terbentuk warna merah muda, diukur pada panjang gelombang 540 nm Greenberg et al. 1992. Dalam analisis konsentrasi nitrat, 2 ml sampel ditambahkan 0.2 ml reagen brusin dan 4 ml H 2 SO 4 pekat, didiamkan selama 12 jam. Setelah itu, diukur pada panjang gelombang 420 nm Greenberg et al. 1992. Larutan blanko yang digunakan ialah air bebas ion. HASIL Pertumbuhan Sel Alga C. muelleri pada Media Pupuk Pertanian Hasil penelitian menunjukkan jumlah sel alga C. muelleri tertinggi pada jam ke-42, yaitu pada media pupuk pertanian 1.5x dengan jumlah sel 17.8 x 10 5 selml. Jumlah sel alga pada media pupuk pertanian 1.5x berbeda nyata pada taraf kepercayaan 5 dengan jumlah sel alga pada media pupuk pertanian 1x dan 2x Lampiran 1. Jumlah sel alga pada jam ke-42 pada ketiga konsentrasi media pupuk pertanian dengan penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01 lebih tinggi dibandingkan pada media yang tidak diberi penambahan probiotik, yaitu berturut-turut 16.45 x 10 5 selml, 18.125 x 10 5 selml dan 14.967 x10 5 selml Gambar 1. Penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01 pada media pupuk pertanian 1.5x pada jam ke-42 memberikan pengaruh terbaik terhadap jumlah sel alga dibandingkan pada media 1x dan 2x, namun tidak berbeda nyata pada taraf kepercayaan 5 dibandingkan jumlah sel alga pada media 1.5x tanpa penambahan probiotik Lampiran1. Pada media 1x, penambahan probiotik memberikan pengaruh yang lebih baik dan berbeda nyata pada taraf kepercayaan 5 dibandingkan jumlah sel alga pada media 1x tanpa penambahan probiotik Lampiran 1. 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 18 30 42 Waktu jam Ju m la h se l a lg a 1 5 se l ml P. Pertanian 1x P. Pertanian 1x + P P. Pertanian 1.5x P. Pertanian 1.5x + P P. Pertanian 2x P. Pertanian 2x + P Gambar 1 Jumlah sel alga C. muelleri pada media pupuk pertanian 1x, 1.5x, 2x dengan dan tanpa penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01. Ukuran Sel Alga C. muelleri Sel alga C. muelleri dengan perlakuan pupuk pertanian 1x pada jam ke-30 memiliki ukuran terbesar dibandingkan pada perlakuan pupuk pertanian 1.5x dan 2x, yaitu sebesar 5 µm. Penambahan probiotik pada media pupuk pertanian 1.5x, pada jam ke-30 menghasilkan sel alga dengan ukuran yang lebih besar dibandingkan pada media tanpa penambahan probiotik, yaitu 4.33 µm. Ukuran sel alga pada berbagai konsentrasi media pupuk pertanian pada jam ke-30 tidak berbeda nyata pada taraf kepercayaan 5 Lampiran 2. Pada jam ke-42, penambahan probiotik pada media pupuk pertanian 1x menghasilkan sel alga dengan ukuran lebih besar dibandingkan pada media tanpa penambahan probiotik, yaitu 4.33 µm, sedangkan pada media pupuk pertanian 1.5x memberikan hasil yang sebaliknya Gambar 2. Penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01 tersebut menghasilkan ukuran sel alga yang tidak berbeda nyata pada taraf kepercayaan 5 dengan ukuran sel alga pada media tanpa penambahan probiotik Lampiran 2. 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 18 30 42 Waktu jam U k u ran sel m ikr o m et er P.Pertanian 1X P.Pertanian 1X + P P.Pertanian 1.5X P.Pertanian 1.5X + P P.Pertanian 2X P.Pertanian 2X + P Gambar 2 Ukuran sel alga C. muelleri pada media pupuk pertanian 1x, 1.5x, 2x dengan dan tanpa penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01. Kualitas Isi Sel Alga C. muelleri Sel alga C. muelleri dalam ketiga konsentrasi media pupuk pertanian pada jam ke-42 memberikan hasil yang tidak berbeda nyata pada taraf kepercayaan 5 Lampiran 3. Penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01 pada media pupuk pertanian dengan konsentrasi 1.5x pada jam ke-42 memberikan pengaruh terbaik terhadap kualitas isi sel alga C. muelleri Gambar 3, namun pada taraf kepercayaan 5 tidak berbeda nyata dengan kualitas isi sel alga pada media 1.5x tanpa penambahan probiotik Lampiran 3. 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 18 30 42 Waktu jam K u a lit a s Is i S e l P.Pertanian 1X P.Pertanian 1X + P P.Pertanian 1.5X P.Pertanian 1.5X + P P.Pertanian 2X P.Pertanian 2X + P Gambar 3 Kualitas isi sel alga C. muelleri pada media pupuk pertanian 1x, 1.5x, 2x dengan dan tanpa penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01. Amonium dan Nitrit Hasil analisis amonium jam ke-18 pada media pupuk pertanian dengan perlakuan 1x, 1.5x, dan 2x menunjukkan ketersediaan amonium dalam jumlah yang cukup untuk pertumbuhan sel alga C. muelleri, yaitu dengan konsentrasi berturut-turut 2.095 mgl, 2.419 mgl, dan 2.403 mgl. Hasil analisis amonium pada media pupuk pertanian dengan penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01 juga menunjukkan konsentrasi amonium yang cukup, yaitu dengan konsentrasi 2.338 mgl, 2.2 mgl, dan 2.473 mgl Gambar 4. 2.095 2.338 2.419 2.2 2.403 2.473 0.5 1 1.5 2 2.5 3 1X 1X + P 1.5X 1.5X + P 2X 2X + P Perlakuan Pupuk Pertanian A m oni um m g l Gambar 4 Konsentrasi amonium dalam kultur alga C. muelleri pada media pupuk pertanian 1x, 1.5x, 2x dengan dan tanpa penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01. Hasil analisis nitrit jam ke-18 menunjukkan adanya konsentrasi nitrit pada media pupuk pertanian dengan perlakuan 1x, 1.5x, dan 2x, yaitu berturut-turut 0.016 mgl, 0.011 mgl, dan 0.009 mgl. Pada media pupuk pertanian dengan penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01 juga terdapat konsentrasi nitrit, yaitu dengan konsentrasi 0.007 mgl, 0.007 mgl, dan 0.011 mgl Gambar 5. 0.016 0.007 0.011 0.007 0.009 0.011 0.005 0.01 0.015 0.02 1X 1X + P 1.5X 1.5X + P 2X 2X + P Perlakuan Pupuk Pertanian N itr it m g l Gambar 5 Konsentrasi nitrit dalam kultur alga C. muelleri pada media pupuk pertanian 1x, 1.5x, 2x dengan dan tanpa penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01. Kelimpahan Total Bakteri dan Vibrio Jumlah Total Bakteri pada jam ke-18 dalam media pupuk pertanian 2x menunjukkan jumlah bakteri terendah, yaitu 1.5 x 10 3 cfuml. Penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01 memberikan hasil yang tidak berbeda nyata pada taraf kepercayaan 5 terhadap jumlah bakteri keseluruhan dalam kultur alga dibandingkan pada media tanpa penambahan probiotik Lampiran 4. 33 37 41 37 6.5 1.5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 1x 1x + P 1.5x 1.5x + P 2x 2x + P Perlakuan Media Pupuk Pertanian J u m lah K o lo n i B akt er i 1 3 cf u m l Gambar 6 Jumlah total bakteri dalam kultur alga C. muelleri pada media pupuk pertanian 1x, 1.5x, 2x dengan dan tanpa penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01. Jumlah total Vibrio pada jam ke-18 dalam media pupuk pertanian 1.5x menunjukkan jumlah Vibrio terendah, yaitu 1 x 10 2 cfuml Penambahan probiotik pada media pupuk pertanian 1x dan 2x dapat mengurangi kelimpahan Vibrio, yaitu dengan hasil TVC secara berturut-turut 1 x 10 2 cfuml dan 1 x 10 2 cfuml Gambar 7. 4 1 1 2.5 2 1 1 2 3 4 5 1x 1x + P 1.5x 1.5x + P 2x 2x + P Perlakuan Media Pupuk Pertanian Ju m lah K o lo n i Vi b r io 1 2 cf u m l Gambar 7 Jumlah total Vibrio dalam kultur alga C. muelleri pada media pupuk pertanian 1x, 1.5x, 2x dengan dan tanpa penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01. Pertumbuhan Alga C. muelleri pada Konsentrasi Media Pupuk Pertanian Optimum Berdasarkan hasil pengujian tiga konsentrasi media pupuk pertanian menunjukkan bahwa media pupuk pertanian 1.5x merupakan media yang optimum untuk menumbuhkan alga C. muelleri. Pada pengujian media pupuk pertanian 1.5x dan 1.5x dengan penambahan probiotik yang diamati setiap 12 jam, jumlah sel alga C. muelleri tertinggi terjadi pada jam ke-48 kemudian jumlah sel alga kembali menurun pada jam ke-60. Pada media dengan penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01, jumlah sel alga pada jam ke-36 9.02 x 10 5 selml, 48 12.37 x 10 5 selml, dan 60 11.82 x 10 5 selml menunjukkan hasil lebih tinggi dibandingkan pada media pupuk pertanian tanpa penambahan probiotik Gambar 8 dan berdasarkan uji F berbeda nyata Lampiran 5. 2 4 6 8 10 12 14 12 24 36 48 60 72 Waktu jam Ju m lah S el 10 5 s e lm l P. Pertanian 1.5x P. Pertanian 1.5x + P Gambar 8 Jumlah sel alga C. muelleri pada media pupuk pertanian 1.5x dengan dan tanpa penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01. Amonium Hasil analisis amonium pada media pupuk pertanian 1.5 x menunjukkan penurunan dari jam ke-12 21.702 mgl sampai jam ke-72 0.592 mgl. Hasil analisis amonium pada media dengan penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01 juga menunjukkan penurunan dari jam ke-12 21.308 mgl sampai jam ke-48 2.306 mgl, terjadi peningkatan pada jam ke-60, namun menurun kembali pada jam ke- 72 0.179 mgl. Konsentrasi amonium tersebut lebih rendah dibandingkan dengan media tanpa penambahan probiotik Gambar 9. 5 10 15 20 25 12 24 36 48 60 72 waktu jam K ons e n tr a s i A m onium ppm P. Pertanian 1.5 x P. Pertanian 1.5x + P Gambar 9 Konsentrasi amonium pada media pupuk pertanian 1.5x dengan dan tanpa penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01. Nitrit Hasil analisis nitrit pada media pupuk pertanian 1.5x menunjukkan peningkatan dari jam ke-0 0.074 mgl sampai jam ke-72 0.262 mgl. Pada media dengan penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01, konsentrasi nitrit juga meningkat dari jam ke-0 0.024 mgl sampai jam ke-72 0.241 mgl Gambar 10. Berdasarkan uji F, konsentrasi nitrit pada media dengan penambahan probiotik tidak berbeda nyata dengan pada media tanpa penambahan probiotik Lampiran 6. 0.1 0.2 0.3 0.4 12 24 36 48 60 72 Waktu jam K o n sen tr asi N it ri t m g l P. Pertanian 1.5x P. Pertanian 1.5x + P Gambar 10 Konsentrasi nitrit pada media pupuk pertanian 1.5x dengan dan tanpa penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01. Nitrat Analisis nitrat pada media pupuk pertanian 1.5x menunjukkan sedikit peningkatan dari jam ke-0 2.037 mgl sampai jam ke-12 2.114 mgl, namun dari jam ke-12 sampai jam ke-24 terjadi sedikit penurunan. Pada jam ke-24 sampai jam ke-48 konsentrasi nitrat meningkat kembali dan kembali turun sampai jam ke-72 2.21 mgl. Pada media dengan penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01, konsentrasi nitrat meningkat dari jam ke-12 1.575 mgl sampai pada jam ke- 60 4.007 mgl dan menurun pada jam ke-72 2.523 mgl Gambar 11. 1 2 3 4 5 12 24 36 48 60 72 Waktu jam K ons e nt ra s i N it ra t ppm P. Pertanian 1.5x P. Pertanian 1.5x + P Gambar 11 Konsentrasi nitrat pada media pupuk pertanian 1.5x dengan dan tanpa penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01. PEMBAHASAN Konsentrasi Optimum Pupuk Pertanian untuk Pertumbuhan C. muelleri Alga C. muelleri merupakan salah satu organisme yang memanfaatkan cahaya sebagai sumber energi dalam proses fotosintesis. Dalam pertumbuhan selnya, C. muelleri juga membutuhkan nitrogen dan karbon sebagai sumber nutrisinya. Namun, perbandingan nitrogen dan karbon yang dibutuhkan setiap organisme fotosintetik berbeda dan biasanya hal ini tergantung pada lingkungan dimana organisme tersebut hidup Raven 2004. Salah satu kebutuhan nitrogen alga dapat diperoleh melalui media Walne. Media ini merupakan media tumbuh yang baik bagi sel alga C. muelleri karena media ini memiliki kandungan nutrisi lengkap yang dibutuhkan oleh alga C. muelleri, antara lain nitrogen dalam bentuk NO 3 dan NH 4 , fosforus, vitamin B1 tiamin, dan vitamin B12 sianokobalamin Lampiran 7. C. muelleri membutuhkan vitamin B12 karena vitamin B12 berguna bagi pertumbuhan selnya dan alga ini tidak dapat menghasilkannya sendiri. Media lain yang digunakan sebagai media tumbuh alga C. muelleri ialah pupuk skelon. Media ini mempunyai kandungan nutrisi yang tidak selengkap media Walne. Nitrogen anorganik dalam pupuk skelon hanya terdapat dalam bentuk NO 3 Lampiran 8. Media ini merupakan media persiapan dalam pengkulturan alga C. muelleri untuk selanjutnya ditumbuhkan pada skala yang lebih besar. Sebagai pakan larva udang, dibutuhkan produksi alga C. muelleri dalam skala besar. Dalam produksi skala besar dibutuhkan media untuk pertumbuhan alga dalam jumlah besar pula. Media yang biasa digunakan ialah media pupuk pertanian Nitrogen Fosforus Kalium NPK dengan penambahan vitamin B1 dan vitamin B12. Media yang digunakan harus memiliki nutrisi yang baik bagi pertumbuhan alga dan dapat menjaga stabilitas produksi alga dalam jumlah besar. Oleh karena itu, diujikan tiga konsentrasi media pupuk pertanian yaitu 1x 40mgl NPK dan 10 mgl urea, 1.5x 60 mgl NPK dan 15 mgl urea, dan 2x 80 mgl NPK dan 20 mgl urea. Dalam pengujian tiga konsentrasi media pupuk pertanian tersebut didapatkan pertumbuhan sel alga C. muelleri tertinggi pada pupuk pertanian dengan konsentrasi 1.5x Nitrogen Fosforus Kalium 60 mgl dan urea 15 mgl. Penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01, memberikan pengaruh yang lebih baik terhadap jumlah sel alga C. muelleri pada jam ke-42 dibandingkan pada media pupuk pertanian tanpa penambahan probiotik. Hal tersebut menunjukkan adanya indikasi bahwa probiotik Bacillus sp. IRVE01 dapat menunjang pertumbuhan alga C. muelleri. Hal tersebut sesuai dengan Boyd 1998 yang menyatakan bahwa penggunaan probiotik dalam akuakultur dapat meningkatkan pertumbuhan alga. Namun, penambahan probiotik tersebut tidak memberikan hasil yang lebih baik terhadap ukuran sel dan kualitas isi sel alga C. muelleri. Hasil pencawanan total bakteri dalam kultur pada jam ke-18 menunjukkan bahwa media pupuk pertanian dengan penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01 memiliki jumlah bakteri dalam kultur alga yang tidak berbeda nyata dengan media tanpa penambahan probiotik pada taraf kepercayann 5 Lampiran 4. Berdasarkan hasil pencawanan total Vibrio pada jam ke-18, media pupuk pertanian 1.5x memiliki jumlah total Vibrio terendah. Dengan penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01, jumlah total Vibrio pada media 1x dan 2x lebih rendah dibandingkan pada media yang tidak diberi penambahan probiotik. Dalam hal ini diduga probiotik Bacillus sp. IRVE01 dapat menurunkan kontaminasi Vibrio di dalam kultur alga, walaupun konsentrasi efektif penggunaan probiotik ini belum diketahui. Hal tersebut sesuai dengan Verschuere 2000 yang menyatakan bahwa probiotik Bacillus sp. dapat menghambat pertumbuhan Vibrio. Probiotik Bacillus sp. mampu membantu pertumbuhan alga dengan menghambat bakteri kontaminan yang ada Verschuere 2000. Bacillus sp. menghasilkan antimikrob, diantaranya bakteriosin yang dihasilkan pada fase eksponensialnya dan dapat menghambat pertumbuhan bakteri lain. Berdasarkan hal tersebut, dapat dilihat bahwa penggunaan Bacillus sp. IRVE01 ini dapat berperan sebagai pemacu pertumbuhan alga C. muelleri dan sekaligus sebagai biokontrol dalam lingkungan akuakultur. Hal tersebut juga telah dilakukan pada Artemia yang ditambahkan dengan probiotik Bacillus sp. yang dijadikan pakan udang Penaeus monodon dan terbukti dapat menurunkan penyakit yang menyerang larva udang tersebut Rengpipat 1998. Salah satu sumber nitrogen yang digunakan untuk pertumbuhan alga ialah amonium. Konsentrasi amonium yang dibutuhkan dalam akuakultur yaitu antara 0.2- 2 mgl. Semakin tinggi tingkat nutrisi dalam air, maka pertumbuhan plankton seperti alga juga semakin meningkat Boyd 1998. Menurut DSouza 2000, alga yang ditumbuhkan pada media rendah nitrogen memiliki kandungan protein dan lemak yang lebih rendah dibandingkan alga yang ditumbuhkan pada media dengan ketersediaan nitrogen yang cukup. Protein merupakan sumber asam amino esensial bagi larva udang, sedangkan lemak selain sebagai sumber energi dan komponen struktur membran larva udang, dalam bentuk steroid juga berfungsi sebagai perkusor vitamin, asam empedu, dan hormon seperti ekdison. Penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01 tidak mempengaruhi ketersediaan amonium dalam media pupuk pertanian. Hal tersebut dapat dilihat pada Gambar 4 yang menunjukkan bahwa konsentrasi amonium pada media pupuk pertanian dengan penambahan probiotik tidak lebih rendah dibandingkan dengan konsentrasi amonium pada media pupuk pertanian tanpa penambahan probiotik. Amonium yang menjadi faktor nutrisi bagi alga dapat tetap dipergunakan untuk pertumbuhan sel alga yang ditunjukkan dengan adanya pertumbuhan sel alga sampai pada jam ke-30 dan jam ke-42 Gambar 1. Dalam analisis nitrit pada media pupuk pertanian menunjukkan konsentrasi nitrit yang masih rendah. Hal tersebut menunjukkan adanya reaksi oksidasi amonium menjadi nitrit dalam media pupuk pertanian. Namun, konsentrasi nitrit tersebut masih berada di bawah batas konsentrasi maksimum yang dianjurkan dalam bidang akuakultur, yaitu di bawah 0.3 mgl Boyd 1998. Pertumbuhan C. muelleri pada Konsentrasi Media Pupuk Pertanian Optimum Dalam pengujian tiga konsentrasi pupuk pertanian, diperoleh pupuk pertanian optimum untuk pertumbuhan alga C. muelleri, yaitu pupuk pertanian dengan konsentrasi 1.5x. Hal tersebut didasarkan pada jumlah sel alga pada media pupuk pertanian 1.5x yang tertinggi dan berbeda nyata dengan jumlah sel alga pada media pupuk pertanian dengan konsentrasi 1x dan 2x pada taraf kepercayaan 5 Lampiran 1. Selain itu, ketersediaan amonium pada jam ke-18 dalam media pupuk tersebut masih cukup memadai untuk pertumbuhan alga C. muelleri Gambar 4. Berdasarkan hasil pengujian pupuk pertanian konsentrasi 1.5x dengan dan tanpa penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01 menunjukkan dengan penambahan probiotik, pertumbuhan sel alga pada jam ke-36, 48, dan 60 lebih tinggi dibandingkan pada media tanpa penambahan probiotik dan berdasarkan uji F berbeda nyata dengan pertumbuhan sel alga pada media tanpa penambahan probiotik Lampiran 5. Hal tersebut menunjukkan adanya indikasi bahwa probiotik Bacillus sp. IRVE01 memiliki peranan dalam meningkatkan pertumbuhan alga C. muelleri . Analisis amonium setiap 12 jam menunjukkkan adanya penurunan konsentrasi amonium dalam kultur alga C. muelleri. Penurunan konsentrasi amonium ini menunjukkan adanya penggunaan amonium oleh alga C. muelleri. Namun, pada jam ke-60 ketersediaan amonium yang menipis menyebabkan jumlah sel alga menurun. Hal tersebut menunjukkan bahwa amonium merupakan salah satu bentuk nitrogen anorganik yang sering digunakan oleh alga yang sesuai dengan pernyataan Wheeler 1990 yang diacu dalam Raey et al. 1999. Penggunaan nitrogen anorganik ini seiring dengan pertambahan jumlah sel alga C. muelleri . Hal tersebut mengindikasikan adanya penggunaan amonium dan hasil fotosintesis yang berupa karbohidrat sebagai sumber karbon. Menurut Miyazaki 1987, penggunaan nitrogen oleh fitoplankton tergantung pada jumlah karbohidrat yang tersedia. Tingkat nutrisi dalam lingkungan ditunjukkan oleh kelimpahan nitrogen dan fosforus dalam air. Faktor nutrisi tersebut yang mendukung kelimpahan plankton yang memiliki kemampuan yang baik dalam mengatur tingkat kekeruhan air dan penyediaan pakan bagi ikan Boyd 1998. Asimilasi amonium oleh organisme fotosintetik terjadi dalam metabolisme fotosintesis dan respirasi karbon Elrifi 1988. Hal tersebut seiring dengan pertumbuhan sel alga yang mengalami peningkatan dengan memanfaatkan amonium yang terkandung dalam media yang sesuai dengan pernyataan Duborow et al . 2003 bahwa alga memanfaatkan ketersediaan amonium dalam media tumbuhnya. Menurut Flynn 1990 alga yang tumbuh dalam lingkungan dengan amonium yang berlebih dapat menekan kemampuannya dalam menggunakan sumber nitrogen lain seperti nitrat. Dalam kultur alga tersebut, konsentrasi nitrit setiap 12 jam mengalami peningkatan. Namun hingga jam ke-72, konsentrasi nitrit masih cenderung rendah sehingga tidak menggangu pertumbuhan alga C. muelleri yang dapat dilihat dengan jumlah sel alga yang meningkat. Pada media dengan penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01, konsentrasi nitrit lebih rendah dibandingkan pada media tanpa penambahan probiotik, namun berdasarkan uji F tidak berbeda nyata Lampiran 6. Konsentrasi nitrat dalam media pupuk pertanian 1.5x mengalami penurunan pada jam ke-24 namun mengalami peningkatan hingga jam ke-48. Hal tersebut menunjukkan adanya reaksi oksidasi nitrit menjadi nitrat dalam media tersebut. Pada media pupuk pertanian dengan penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01 menunjukkan peningkatan nitrat yang lebih tinggi dan lebih lama, yaitu dari jam ke-12 sampai pada jam ke-60 Gambar 11. Hal tersebut menunjukkan adanya reaksi oksidasi nitrit menjadi nitrat yang diduga dilakukan oleh bakteri tersebut. Menurut Duborrow et al. 2003, di bawah kondisi normal, di dalam air, amonium akan diubah menjadi nitrit. Kemudian nitrit secara alami diubah menjadi nitrat oleh bakteri. SIMPULAN Konsentrasi pupuk pertanian yang paling optimum untuk pertumbuhan alga C. muelleri ialah 1.5x, yaitu dengan komposisi NPK 60 mgl dan urea 15 mgl. Penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01 pada media pupuk pertanian dapat meningkatkan jumlah sel alga C. muelleri. Berdasarkan hasil analisis amonium, nitrit, dan nitrat menunjukkan bahwa penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01 tidak mempengaruhi ketersediaan nitrogen anorganik dalam media. SARAN Sebaiknya dilakukan penelitian lanjutan untuk mengetahui konsentrasi optimum penggunaan probiotik Bacillus sp. IRVE01 dalam media pertumbuhan alga. DAFTAR PUSTAKA Bang D, Son T, Ninh B. 2004. A comparison of yield and quality of the Rotifer Brachionus plicatilis-L strain fed different diets under aquaculture conditions. Asian Fish Sci 17: 357-363. Bold HC, Wynne MJ. 1985. Introduction to The Algae: Structure and Reproduction . Ed ke-2. London: Prentice Hall, Inc. Boyd CE. 1998. Research and Development. Volume ke-43, Water Quality for Ponds Aquaculture . Alabama: International Center for Aquaculture and Aquatic Environments, Alabama Agricultural Experiment Station, Alabama University. Boyd CE. 1998. Use of probiotic for improving soil and water quality in aquaculture ponds. Di dalam: Flegel TW, editor. Proceedings to The Special Session on Shrimp Biotechnology 5 th Asian Fisheries Forum: Chiengmai: 1998. Bangkok: Multimedia Asia Co. Ltd. Brunson MW, Stone N, Hargreaves J. 1999. Fertilization of Fish Ponds [editorial]. Aqua KE Gov Doc 471:1-4. DSouza, FML, Kelly GJ. 2000. Effects of a diet of nitrogen-limited alga Tetraselmis suecica on growth, survival, and biochemical composition of tiger prawn Penaeus monodon. J Aquaculture 181:311-329. Duborrow RM, Crosby DM, Brunson MW. 1997. Ammonia in Fish Ponds [editorial]. Aqua KE Gov Doc 463:1-2. Flynn KJ. 1990. Algal carbon-nitrogen metabolism: a biochemical basic for modelling the interactions between nitrate and ammonium uptake. J of Plankton Research 13 2: abstrak [terhubung berkala] http:plankt. oxfordjournals.orgmiscterms. Shtml. [3 Agustus 2006]. Greenberg AE, Clesceri LS, Eaton AD, editor. 1992. Standart Methods for Examination of Water and Wastewater . Ed ke-18. Washington DC: Publication Office American Public Health Association. Kurniawati AR. 2006. Peningkatan productivitas kultur diatom Chaetoceros amami melalui optimasi rasio N:P:Si [Tesis]. Bandung: Institut Teknologi Bandung. Miyazaki T, Hideki S, Uotani H. 1987. Diel changes of uptake of inorganic carbonand nitrogen by phytoplankton, and relationship betweeninorganic carbon and nitrogen uptakein Lake Nakanuma, Japan. J of Plankton Research 9 3. abstrak [terhubung berkala]http:plankt.oxfordjournals.org miscterms. Shtml. [3 Agustus 2006] Moriarty DJW. 1999. Disease control in shrimp aquaculture with probiotic bacteria. Di dalam: Bell CR, Brylinsky M, Johnson-Green P, editor. Microbiol Biosystems: New Frontiers . Proceedings of the 8 th International Symposium on Microbiol Ecology ; Halifax, 1999. Canada: Atlantic Canada Society for Microbiol Ecology. Morris JE, Mischke CC. 1999. Plankton Management for Fish Culture Ponds [editorial]. Aqua KE Gov Doc 114:1-8. Peterson A, Andersen JS, Kaewmak T, Somsiri T, Dalsgaard A. 2002. Impact of integrated fish farming on antimicrobial resistance in a pond environment. Appl Environ Microbiol 68: 6036-6042. Prud’ homme van Reine WF, Trono `JrGC. 2002. Plant Resources of South-East Asia 15: 1 Cryptogams: Algae. Bogor: Prosea Foundation. Raven JA, Handley LL, Andrews M. 2004. Global aspects of CN interactions determining plant-environment nteractions. J of Experimental Botany 55:11-25. Reay DS, Nedwell DB, Priddle J, Ellis-Evans JC. 1999. Temperature dependenceof inorganic nitrogen uptake: reduced affinity for nitrate at suboptimal temperaturesin both algae and bacteria. Appl Environ Microbiol 65:2577-2584. Rengpipat S, Rukpratanporn S, Piyatiratitivorakul S, Menasveta P. 1998. Probiotics in aquaculture: a case study of probiotics for larvae of the black tiger shrimp Penaeus monodon. Di dalam: Flegel TW, editor. Proceedings to The Special Session on Shrimp Biotechnology 5 th Asian Fisheries Forum: Chiengmai: 1998. Bangkok: Multimedia Asia Co. Ltd. 177-182. Verschuere L et al. 2000. Probiotic bacteria as biological control agents in aquaculture [ulasan]. Microbiol Molecul Biol 64: 655-671. Zou N, Sun DH, Han YX. 2005. Effects of CO 2 on high density culture of Chaetoceros muelleri . Sheng Wu Gong Cheng Xue Bao 21: 844-847.Miyazaki T, Hideki S, Uotani H. 1987. Diel changes of uptake of inorganic carbonand nitrogen by phytoplankton, and relationship betweeninorganic carbon and nitrogen uptakein Lake Nakanuma, Japan. J of Plankton Research 9 3. abstrak [terhubung berkala]http:plankt.oxfordjournals.org miscterms. Shtml. [3 Agustus 2006] LAMPIRAN Lampiran 1 ANOVA dan uji Duncan jumlah sel alga jam ke-42 pada media pupuk pertanian dengan dan tanpa penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01 Konsentrasi Pupuk Pertanian Jumlah Sel Alga Pupuk pertanian 1x a 13.516 Pupuk pertanian 1.5x c 17.8 Pupuk pertanian 2x ab 14.033 Pupuk pertanian 1x + P bc 16.45 Pupuk pertanian 1.5x + P c 18.125 Pupuk pertanian 2x + P ab 14.967 Jumlah sel alga dengan huruf superscript berbeda berarti berbeda nyata berdasarkan uji Duncan pada α 0.05 dan Analysis of Variance ANOVA Lampiran 2 Uji Duncan ukuran sel alga pada jam ke-30 dan jam ke-42 pada media pupuk pertanian dengan dan tanpa penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01 Konsentrasi Pupuk Pertanian Jam ke-30 Jam ke-42 Pupuk pertanian 1x a 5.00 a 4.00 Pupuk pertanian 1.5 x a 4.33 a 4.33 Pupuk pertanian 2 x a 4.33 a 4.00 Pupuk pertanian 1x + P a 4.67 a 4.33 Pupuk pertanian 1.5 x + P a 5.00 a 4.00 Pupuk pertanian 2 x + P a 6.00 a 4.00 Ukuran sel alga dengan huruf superscript berbeda berarti berbeda nyata berdasarkan uji Duncan pada α 0.05 Lampiran 3 ANOVA dan uji Duncan kualitas isi sel alga pada jam ke-42 pada media pupuk pertanian dengan dan tanpa penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01 Konsentrasi Pupuk Pertanian Kualitas Isi Sel Alga Pupuk pertanian 1x bc 73.33 Pupuk pertanian 1.5x bc 73.33 Pupuk pertanian 2x ab 70.00 Pupuk pertanian 1x + P a 68.33 Pupuk pertanian 1.5x + P c 75.00 Pupuk pertanian 2x + P a 68.33 Kualitas sel alga dengan huruf superscript berbeda berarti berbeda nyata berdasarkan uji Duncan pada α 0.05 dan Analysis of Variance ANOVA Lampiran 4 ANOVA dan uji Duncan jumlah bakteri total dalam kultur alga pada media pupuk pertanian dengan dan tanpa penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01 Konsentrasi Pupuk Pertanian Jumlah Bakteri 10 3 cfuml Pupuk pertanian 1x b 33.33 Pupuk pertanian 1.5x b 41.67 Pupuk pertanian 2x a 6.50 Pupuk pertanian 1x + P b 37.33 Pupuk pertanian 1.5x + P b 37.00 Pupuk pertanian 2x + P a 4.00 Jumlah bakteri dalam kultur sel alga dengan huruf superscript berbeda berarti berbeda nyata berdasarkan uji Duncan pada α 0.05 dan Analysis of Variance ANOVA Lampiran 5 ANOVA jumlah sel alga pada media pupuk pertanian 1.5 x dengan dan tanpa penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01 jam ke-36, 48, dan 60 Konsentrasi Pupuk Pertanian Jam ke-36 Jam ke-48 Jam ke-60 Pupuk pertanian 1.5x a 7.3 a 10.183 a 9.767 Pupuk pertanian 1.5x + P b 9.02 b 12.37 b 11.82 Jumlah sel alga pada jam yang sama dengan huruf superscript berbeda berarti berbeda nyata berdasarkan Analysis of Variance ANOVA Lampiran 6 ANOVA konsentrasi nitrit pada media pupuk pertanian 1.5 x dengan dan tanpa penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01 pada jam ke- 12, 24, 36, 48, 60, dan 72 Konsentrasi Pupuk Pertanian 12 24 36 48 60 72 Pupuk pertanian 1.5x a 0.1295 a 0.158 a 0.191 a 0.206 a 0.226 a 0.262 Pupuk pertanian 1.5x + P a 0.103 a 0.133 a 0.172 a 0.202 a 0.214 a 0.241 Konsentrasi nitrit pada jam yang sama dengan huruf superscript berbeda berarti berbeda nyata berdasarkan Analysis of Variance ANOVA Lampiran 7 Media Walne Larutan Komposisi Volume Persediaan g dalam 1 L Larutan 1 NaNO 3 Na 2 EDTA H 3 BO 3 NaH 2 PO 4 MnCl 2 H 2 O FeCl 3 .6H 2 100 45 33.6 20 0.36 1.3 Larutan 2 Thiamin B1 Sianokobalamin B12 2 0.1 Larutan 3 Sodium Metasilikat 20 Larutan 4 KNO 3 100 Larutan 5 ZnCl 3 CoCl 2 .6H 2 O NH 4 6Mo7O 24 .4H 2 CuSO 4 .5H 2 O 2.1 2 0.9 2 Lampiran 8 Media Skelon Komposisi Volume Persediaan dalam 1 L EDTA 10 g Urea 63.36 g KNO 3 100 g NaH 2 PO 4 .2H 2 O 10 g FeCl 3 .6H 2 O 1.3 g Silikat 30 g Vitamin H 1 ml PERTUMBUHAN ALGA Chaetoceros muelleri PADA MEDIA PUPUK PERTANIAN DENGAN DAN TANPA PENAMBAHAN PROBIOTIK Bacillus Sp. IRVE01 NUR HABIBAH YULIASTUTI DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2007 ABSTRAK NUR HABIBAH YULIASTUTI. Pertumbuhan Alga Chaetoceros muelleri pada Media Pupuk Pertanian Dengan dan Tanpa Penambahan Probiotik Bacillus sp. IRVE 01. Dibimbing oleh IMAN RUSMANA dan KASTITONIF. Alga C. muelleri merupakan alga yang digunakan sebagai pakan alami larva udang yang potensial. Produksi alga tersebut umumnya menggunakan pupuk pertanian Nitrogen Fosforus Kalium NPK. Permasalahan pada kultur alga dengan menggunakan pupuk pertanian ini ialah stabilitas produksi dan kualitas alga yang diproduksi. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui media optimum untuk pertumbuhan alga C. muelleri dan pengaruh penambahan probiotik Bacillus sp. dalam media pupuk pertanian. Berdasarkan hasil pengujian tiga komposisi pupuk pertanian, yaitu 1x 40mgl NPK dan 10 mgl urea, 1.5x 60 mgl NPK dan 15 mgl urea, dan 2x 80 mgl NPK dan 20 mgl urea diperoleh bahwa jumlah sel alga C. muelleri tertinggi pada media pupuk pertanian 1.5x 60 mg l NPK dan 15 mgl urea. Penambahan probiotik Bacillus sp. IRVE01 pada media pupuk pertanian dapat meningkatkan pertumbuhan alga C. muelleri. Pada media pupuk pertanian 1.5x, pengaruh penambahan probiotik terhadap peningkatan pertumbuhan sel alga dapat dilihat setelah inkubasi selama 36, 48, dan 60 jam. Berdasarkan hasil analisis amonium, nitrit, dan nitrat menunjukkan bahwa alga C. muelleri menggunakan amonium untuk pertumbuhan selnya dan tidak ada kompetisi dalam penggunaan amonium antara alga C. muelleri dan Bacillus sp. IRVE01. ABSTRACT NUR HABIBAH YULIASTUTI. Growth of Chaetoceros muelleri in Agriculture Fertilizer Media With and Without Probiotic Bacillus sp. IRVE01 Addition. Under supervision of IMAN RUSMANA and KASTITONIF. Algae C. muelleri is commonly used as potential feed for shrimp larvae. This algae is common grown using agriculture fertilizer Nitrogen Phosporus Potassium. Production stability and algae quality are the common problem found in culturing this algae using agriculture fertilizer. The purpose of this research is to observe optimal composition of agriculture fertilizer for algae growth and effect of probiotic Bacilus sp. IRVE01 addition. Three different fertilizer concentration, 1x 40mgl Nitrogen Phosporus Potassium and 10 mgl urea, 1.5x 60 mgl Nitrogen Phosporus Potassium and 15 mgl urea, and 2x 80 mgl Nitrogen Phosporus Potassium and 20 mgl urea were observed in this study. The result showed that the highest cell quantities of C. muelleri was found in 1.5x agriculture fertilizer media 60 mgl Nitrogen Phosporus Potassium and 15 mgl urea. Addition of probiotic Bacillus sp. IRVE 01 in agriculture fertilizer media could increase growth of C. muelleri. The increasing growth of algae in 1.5x fertilizer media was seen in 36, 48, and 60 hours of incubation. Ammonium, nitrite, and nitrate analyses showed that C. muelleri use ammonium for cellular growth. The data also showed that there was no competition in ammonium between alga C. muelleri and Bacillus sp. IRVE01. PENDAHULUAN Latar Belakang Chaetoceros merupakan mikroalga yang sering dijumpai di tambak udang Reine et al. 2002. Mikroalga ini memiliki seta yang digunakan untuk memperluas permukaan di air dan memberikan rasio yang lebih besar antara permukaan dan volume sehingga menunjang kemampuannya dalam mengapung di air Bold et al. 1985. Mikroalga ini memiliki banyak potensi dan manfaat, antara lain sebagai pakan alami larva udang Kurniawati 2006. Ada beberapa spesies Chaetoceros yang umum digunakan sebagai pakan larva udang, antara lain C. amami dan C. muelleri. Menurut Brown et al. 1989;1997 diacu dalam Bang et al. 2004, C. muelleri memiliki kandungan vitamin B2 sebanyak 100 µg per g dan vitamin C sebanyak 15 µg per g yang lebih tinggi dibandingkan dengan mikroalga laut lainnya. Selain itu, C. muelleri juga memiliki kandungan n-3 High Unsaturated Fatty Acid HUFA yang tinggi dan sangat esensial untuk larva ikan laut. Manfaat lain yang dimiliki oleh mikroalga ini ialah berperan dalam pengendalian kualitas air dan meminimalkan kontaminasi dari siliata Bang et al. 2004. Plankton merupakan makanan alami larva organisme perairan. Fitoplankton merupakan makanan bagi zooplankton dan hewan air lain yang berukuran lebih besar yang menjadi makanan bagi ikan Brunson 1999. Keberadaan fitoplankton menjadi parameter kualitas air dan keberhasilan serta kegagalan dalam musim pembudidayaan larva ikan Morris 1999. Fitoplankton dapat bermanfaat untuk mengurangi kelimpahan amonium di lingkungan perairan Durborow et al. 1997. Pemupukan dalam kolam-kolam akuakultur penting untuk meningkatkan pertumbuhan fitoplankton yang bermanfaat bagi larva ikan. Formula pupuk yang digunakan ialah nitrogen N, fosforus P 2 O 5 , dan Kalium K 2 O. Fosforus merupakan nutrisi yang paling penting, sedangkan nitrogen dan kalium tidak digunakan sesering fosforus Brunson 1999. Dalam bidang akuakultur, antibiotik banyak digunakan untuk menekan penyakit yang biasa disebabkan oleh bakteri patogen. Namun, penggunaan antibiotik ini menimbulkan masalah resistensi antibiotik seperti oksitetrasiklin dan sulfametoksazol yang mencapai 100 dan ciprofloksazin yang mencapai 80 dalam lingkungan perairan Peterson 2002. Ketidakefektifan penggunaan antibiotik menyebabkan probiotik dipilih menjadi solusinya Moriarty 1999. Probiotik merupakan mikrob hidup yang dijadikan sebagai makanan suplemen dan memiliki manfaat untuk menjaga keseimbangan saluran pencernaan inangnya Verschuere 2000. Probiotik menghasilkan zat antimikrob sehingga dapat menghilangkan keberadaan bakteri patogen melalui proses kompetisi dalam lingkungannya Moriarty 1999. Beberapa tahun terakhir probiotik yang sudah biasa digunakan pada manusia dan hewan mulai diaplikasikan pada bidang akuakultur Verschuere et al. 2000. Bakteri probiotik seperti Gram positif Bacillus sp. menjadi alternatif terapi antibiotik untuk menyokong akuakultur. Spesies Bacillus biasanya ditemukan dalam sedimen laut sehingga secara alami terdapat pada saluran pencernaan hewan seperti udang yang pakannya terdapat di dalam atau di atas sedimen Moriarty 1999. Tujuan Penelitian ini bertujuan untuk menentukan konsentrasi media pupuk pertanian optimum untuk menumbuhkan alga C. muelleri dan melihat pengaruh probiotik Bacillus sp. IRVE01 dalam media pupuk pertanian terhadap pertumbuhan alga C. muelleri . Waktu dan Tempat Penelitian Penelititan dilaksanakan pada bulan Februari sampai Mei 2007, bertempat di Laboratorium Scientific Study Biotechnology for Breeding Operation , PT Centralpertiwi Bahari, Lampung dan Laboratorium Mikrobiologi FMIPA, Institut Pertanian Bogor. BAHAN DAN METODE

a. Pengkulturan Alga C. muelleri pada Media Walne