Sistem Pengolahan Air Yang Berbeda Pada Pembenihan Gurami Dengan Media Bersalinitas 3 Ppt Dan Fitoremediator Lemna Perpusilla
SISTEM PENGOLAHAN AIR YANG BERBEDA PADA
PEMBENIHAN GURAMI DENGAN MEDIA BERSALINITAS
3 PPT DAN FITOREMEDIATOR Lemna perpusilla
ALEXANDER BURHANI MARDA
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Sistem Pengolahan Air
yang Berbeda pada Pembenihan Gurami dengan Media Bersalinitas 3 ppt dan
Fitoremediator Lemna perpusilla adalah benar karya saya dengan arahan dari
komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan
tinggi mana pun. Sumber 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 tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada
Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2015
Alexander Burhani Marda
NIM C151114061
RINGKASAN
ALEXANDER BURHANI MARDA. Sistem Pengolahan Air yang Berbeda pada
Pembenihan Gurami dengan Media Bersalinitas 3 ppt dan Fitoremediator Lemna
perpusilla. Dibimbing oleh KUKUH NIRMALA, ENANG HARRIS DAN EDDY
SUPRIYONO
Salah satu penyebab terbesar penurunan kualitas air dalam kegiatan
budidaya adalah sisa pakan yang tidak termakan, feses dan buangan organik dari
ikan. Sisa pakan dan feses yang terbuang ke perairan merupakan potensi cemaran
organik berupa N dan P yang dapat mempengaruhi tingkat kesuburan dan kelayakan
kualitas air bagi ikan budidaya.
Beberapa cara telah dilakukan untuk memperbaiki kualitas air diantaranya
dengan menggunakan filtrasi, penambahan aerasi dan menggunakan media
tanaman atau yang biasa dikenal fitoremediasi. Filtrasi merupakan suatu teknologi
untuk menahan maupun menyaring partikel-partikel fisik pada air. Penambahan
aerasi merupakan salah satu cara untuk meningkatkan kelarutan oksigen sehingga
dapat mereduksi dan mendukung perubahan ammonia dan nitrit di perairan.
Penambahan tanaman merupakan salah satu cara untuk mengurangi kandungan
limbah anorganik yang dapat memutus perubahan reaksi kimia dari ammonia
menjadi nitrit. Penelitian ini bertujuan menganalisis kemampuan L. perpusilla
dalam menyerap unsur hara limbah nitrogen dan fosfat pada sistem pengolahan air
yang berbeda, serta menganalisis derajat kelangsungan hidup (DKH), laju
pertumbuhan harian (LPH).
Penelitian ini menggunakan 12 akuarium dengan ukuran 50 cm x 33 cm x
50 cm. Ikan ditebar dengan kepadatan 150 ekor/49.5 L dan dipelihara selama 30
hari. Rancangan percobaan yang dilakukan adalah Rancangan Acak Lengkap
(RAL) dengan 3 kali ulangan. Perlakuan terdiri atas: A (L. perpusilla dan salinitas
3 ppt), B (L. perpusilla, salinitas 3 ppt dan filter), C (L. perpusilla, salinitas 3 ppt
dan aerasi) dan D (L. perpusilla, salinitas 3 ppt, aerasi dan filter).
Hasil penelitian setelah dilakukan pengujian secara statistik menunjukkan
bahwa pengurangan limbah organik N oleh L. perpusilla tidak berbeda nyata
disetiap perlakuan pada H 30 (0.07 g N - 0.11 g N) yang merupakan hari terakhir
penelitian. Begitu juga dengan nilai P pada akhir pemeliharan menunjukkan tidak
berbeda nyata disetiap perlakuan (0.00 g P - 0.01 g P). Derajat kelangsungan hidup
ikan gurami tertinggi pada perlakuan C (L. perpusilla, salinitas 3 ppt dan aerasi)
yaitu 95.0% dan terendah pada perlakuan A (L. perpusilla dan salinitas) yaitu
40.0%. Laju pertumbuhan harian ikan gurami selama masa pemeliharaan tidak
berbeda nyata. Hal ini karena media yang digunakan diberikan salinitas hingga 3
ppt.
Berdasarkan penelitian ini didapatkan bahwa penambahan salinitas 3 ppt, L.
perpusilla, aerasi dan filter pada media pemeliharaan dapat menyerap limbah
organik N dan P serta dapat digunakan untuk sistem pengolahan air akuakultur.
Sehingga mampu menurunkan kandungan limbah organik, meningkatkan laju
pertumbuhan harian dan derajat kelangsungan hidup.
Kata Kunci: fitoremediasi, Lemna perpusilla, ikan gurami, nitrogen dan fosfor
SUMMARY
ALEXANDER BURHANI MARDA. Water Management System in Different
Gouramy Hatcheries using 3 ppt Salinity Media and Phytoremediator Lemna
perpusilla. Supervised by KUKUH NIRMALA, ENANG HARRIS and EDDY
SUPRIYONO
Some of the biggest causes of water quality degradation in aquaculture
activities are unconsumed feed, feces and organic effluent. Unconsumed feed and
feces discharged into coastal water can be considered as potential organic
contamination source in the form N and P that can affect the level of fertility and
the feasibility of water quality for fish farming.
Several methods have been used to improve water quality such as filtration,
media addition of aeration and use of plant or commonly known as
phytoremediation. Filtration is a technology to withstand physical or particle filter
in the water. The addition of aeration is one way to increase the solubility of oxygen
in order to reduce and support changes in ammonia and nitrite in the water. The
addition of plants is another way to reduce the amount of organic waste that can
hamper the chemical reaction of ammonia to nitrite. This study aims to analyze the
ability of L. perpusilla to absorb nutrients nitrogen and phosphates in different
waste water treatment systems and also to analyze the survival and growth.
This study uses 12 aquariums with a size of 50 cm x 33 cm x 50 cm. Fish
stocked at a density of 150 fish / 49.5 L and maintained for 30 days. The
experimental design was conducted completely randomized design (CRD) with
three replications. The treatment consists of: A (L. perpusilla and 3 ppt salinity), B
(L. perpusilla, 3 ppt salinity and filter), C (L. perpusilla, 3 ppt salinity and aeration)
and D (L. perpusilla, 3 ppt salinity , aeration and filter).
Results of the study after statistical testing showed that the reduction of
organic waste N by L. perpusilla not significantly different from each treatment at
H 30 (0.07 g N – 0.11 g N) which is the last day of the study. So is the value of P
at the end of maintenance showed no significant difference in each treatment (0.00
g P - 0:01 g P). The degree of survival of carp highest in treatment C (L. perpusilla,
3 ppt salinity and aeration) is 95.0% and the lowest in treatment A (L. perpusilla
and salinity) is 40.0%. Carp daily growth rate during the maintenance period are
not significantly different. This is because the medium used is given up to 3 ppt
salinity.
Based on this study it was found that the addition of 3 ppt salinity, L.
perpusilla, aeration and filter media maintenance can absorb organic wastes N and
P, and can be used for aquaculture water treatment systems. So as to reduce the
content of organic waste, increase the daily growth rate and degree of viability.
Keywords: phytoremediation, Lemna perpusilla, gourami fish, nitrogen and
phosphorus
© Hak Cipta Milik IPB. Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau
menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporanp penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
SISTEM PENGOLAHAN AIR YANG BERBEDA PADA
PEMBENIHAN GURAMI DENGAN MEDIA BERSALINITAS
3 PPT DAN FITOREMEDIATOR Lemna perpusilla
ALEXANDER BURHANI MARDA
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Ilmu Akuakultur
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Dosen Penguji Luar Komisi: Dr Ir Dinar Tri Soelistyowati, DEA
Judul Tesis : Sistem Pengolahan Air yang Berbeda pada Pembenihan Gurami
dengan Media Bersalinitas 3 ppt dan Fitoremediator Lemna
perpusilla
Nama
: Alexander Burhani Marda
NIM
: C151114061
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Dr Ir Kukuh Nirmala, MSc
Ketua
Prof Dr Ir Enang Harris, MS
Anggota
Dr Ir Eddy Supriyono, MSc
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Ilmu Akuakultur
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr Ir Widanarni, MSi
Dr Ir Dahrul Syah, MSc Agr
Tanggal Ujian: 21 Agustus 2015
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayahNya. sehingga karya ilmiah ini dapat terselesaikan. Tema yang dipilih dalam
penelitian ini adalah Sistem Pengolahan Air yang Berbeda pada Pembenihan
Gurami dengan Media Bersalinitas 3 ppt dan Fitoremediator Lemna perpusilla.
Penulis menyampaikan terima kasih kepada Bapak Dr Ir Kukuh Nirmala,
MSc, Bapak Prof Dr Ir Enang Harris, MS dan Bapak Dr Ir Eddy Supriyono, MSc
atas bimbingan dan motivasi yang telah diberikan, serta Ibu Dr Ir Dinar Tri
Soelistyowati, DEA yang telah banyak memberi saran. Di samping itu penghargaan
dan terima kasih juga penulis sampaikan kepada keluarga dan rekan akuakultur atas
segala doa dan bantuannya.
Akhir kata penyusun berharap semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat
bagi semua pihak yang membutuhkan.
Bogor, Agustus 2015
Alexander Burhani Marda
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
1
1
2
3
4
METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
4
4
Persiapan Wadah dan Media Pemeliharaan
4
Hewan Uji
4
Tanaman Uji
5
Filter dan Aerasi
5
Prosedur Penelitian
5
Parameter Uji
6
Analisis Data
7
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Pembahasan
7
7
14
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
18
18
18
DAFTAR PUSTAKA
19
LAMPIRAN
22
RIWAYAT HIDUP
29
DAFTAR GAMBAR
1 Skema pendekatan masalah
3
2 Presentase derajat kelangsungan hidup (DKH) ikan gurami pada media
pemeliharaan selama 30 hari
8
3 Laju pertumbuhan harian (LPH) ikan gurami pada media pemeliharaan
selama 30 hari.
8
4 Efisiensi pemberian pakan (EPP) pada media pemeliharaan selama 30 hari. 9
5 Ammonia pada media pemeliharaan selama 30 hari.
9
6 Nitrit pada media pemeliharaan selama 30 hari.
10
7. Nitrat pada media pemeliharaan selama 30 hari.
10
8. Total suspended solid (TSS) pada media pemeliharaan selama 30 hari.
11
9. Dissolved oxygen (DO) pada media pemeliharaan selama 30 hari.
11
10. Biological oxygen demand (BOD) pada media pemeliharaan selama 30 hari.12
11. Total organic matter (TOM) pada media pemeliharaan selama 30 hari.
12
12. pH pada media pemeliharaan selama 30 hari.
13
13. Kandungan nitrogen pada L. perpusilla selama 30 hari.
13
14. Kandungan fosfor pada L. perpusilla selama 30 hari.
14
DAFTAR LAMPIRAN
1. Desain akuarium penelitian selama 30 hari masa penelitian
2. Output tabel ANOVA analisis ragam DKH pada media pemeliharaan selama
30 hari dengan menggunakan SPSS 18.0.
3. Output tabel uji lanjut Duncan DKH pada media pemeliharaan selama 30
hari L. perpusilla dengan SPSS 18.0.
4. Output tabel ANOVA analisis ragam LPH pada media pemeliharaan selama
30 hari dengan menggunakan SPSS 18.0.
5. Output tabel uji lanjut Duncan LPH pada media pemeliharaan selama 30 hari
L. perpusilla dengan SPSS 18.0.
6. Output tabel ANOVA analisis ragam EPP pada media pemeliharaan selama
30 hari dengan menggunakan SPSS 18.0.
7. Output tabel uji lanjut Duncan EPP pada media pemeliharaan selama 30 hari
L. perpusilla dengan SPSS 18.0.
8. Output tabel ANOVA analisis ragam ammonia pada media pemeliharaan
selama 30 hari dengan menggunakan SPSS 18.0.
9. Output tabel uji lanjut Duncan ammonia pada media pemeliharaan selama
30 hari L. perpusilla dengan SPSS 18.0.
10. Output tabel ANOVA analisis ragam nitrit pada media pemeliharaan selama
30 hari dengan menggunakan SPSS 18.0.
11. Output tabel uji lanjut Duncan nitrit pada media pemeliharaan selama 30
hari L. perpusilla dengan SPSS 18.0.
12. Output tabel ANOVA analisis ragam nitrat pada media pemeliharaan
selama 30 hari dengan menggunakan SPSS 18.0.
13. Output tabel uji lanjut Duncan nitrat pada media pemeliharaan selama 30
hari L. perpusilla dengan SPSS 18.0.
22
22
22
22
22
23
23
22
24
24
24
24
25
14. Output tabel ANOVA analisis ragam DO pada media pemeliharaan selama
30 hari dengan menggunakan SPSS 18.0.
15. Output tabel uji lanjut Duncan DO pada media pemeliharaan selama 30 hari
L. perpusilla dengan SPSS 18.0.
16. Output tabel ANOVA analisis ragam BOD pada media pemeliharaan
selama 30 hari dengan menggunakan SPSS 18.0.
17. Output tabel uji lanjut Duncan BOD pada media pemeliharaan selama 30
hari L. perpusilla dengan SPSS 18.0.
18. Output tabel ANOVA analisis ragam TOM pada media pemeliharaan
selama 30 hari dengan menggunakan SPSS 18.0.
19. Output tabel uji lanjut Duncan TOM pada media pemeliharaan selama 30
hari L. perpusilla dengan SPSS 18.0.
20. Output tabel ANOVA analisis ragam pH pada media pemeliharaan selama
30 hari dengan menggunakan SPSS 18.0.
21. Output tabel uji lanjut Duncan pH pada media pemeliharaan selama 30 hari
L. perpusilla dengan SPSS 18.0.
22. Output tabel ANOVA analisis ragam N yang diserap oleh L. perpusilla
dengan menggunakan SPSS 18.0.
23. Output tabel uji lanjut Duncan pengaruh penambahan filter dan aerasi pada
media 3 ppt terhadap parameter jumlah N yang diserap L. perpusilla dengan
SPSS 18.0.
24. Output tabel ANOVA analisis ragam P yang diserap oleh L. perpusilla
dengan menggunakan SPSS 18.0.
25. Output tabel uji lanjut Duncan pengaruh penambahan filter dan aerasi pada
media 3 ppt terhadap parameter jumlah P yang diserap L. perpusilla dengan
SPSS 18.0.
25
25
25
26
26
26
26
27
27
27
28
28
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kualitas air merupakan salah satu faktor yang paling berpengaruh dalam
kegiatan budidaya ikan. Pengaruh kualitas air terbesar terdapat pada budidaya air
tawar, namun perairan air tawar saat ini mengalami penurunan. Salah satu penyebab
terbesar penurunan kualitas air dalam kegiatan budidaya adalah sisa pakan yang
tidak termakan, feses dan buangan organik dari ikan. Sisa pakan dan feses yang
terbuang keperairan merupakan potensi cemaran organik berupa N dan P yang
dapat mempengaruhi tingkat kesuburan dan kelayakan kualitas air bagi kehidupan
ikan budidaya. Beban limbah organik N dan P yang dari sistem budidaya menjadi
salah satu aspek penting dalam kegiatan budidaya (Yosmaniar 2010). Salah satu
perairan Indonesia yang terlah mengalami penurunan kualiatas air adalah waduk
cirata. Menurut Komarawidjaja et al. (2005) perairan pada waduk cirata mengalami
peningkatan nitrogen (N) >500 mg L-1 dan pospor (P) >20. Nilai tersebut melebihi
dari baku mutu kualitas air. Baku mutu kualitas air untuk budidaya air tawar
memiliki nilai N 10, P 0.2 yang termasuk dalam kelas dua dan N 20, P 1 untuk kelas
tiga (Peraturan Pemerintah 2001).
Beberapa cara telah dilakukan untuk memperbaiki kualitas air diantaranya
dengan menggunakan filtrasi, penambahan aerasi dan menggunakan media
tanaman atau yang biasa dikenal fitoremidiasi. Filtrasi merupakan suatu teknologi
untuk menahan maupun menyaring partikel-partikel fisik pada air. Salah satu cara
filtrasi yang telah digunakan adalah slow sand filter pada tambak ikan bandeng
(Febriwahyudi dan Hadi 2011) menggunakan media pasir. Namun penggunaan
filter ini hanya bersifat fisik tidak bisa menyaring secara kimiawi. Selain itu juga
filtrasi dapat menggunakan biota air seperti kijing (Molleda 2007) dan tanaman air.
Penambahan aerasi merupakan salah satu cara untuk meningkatkan kelarutan
oksigen sehingga dapat mereduksi dan mendukung perubahan ammonia dan nitrit
di perairan. Kebutuhan akan oksigen pada setiap proses tersebut berbeda, untuk
merubah ammonia menjadi nitrit membutuhkan oksigen sebesar 1.5 mg L-1. dan
untuk merubah nitrit menjadi nitrat membutuhkan oksigen sebesar 0.5 mg L-1.
Apabila hanya menggunakan aerasi saja maka kebutuhan oksigen tidak cukup, oleh
karena itu perlu penambahan oksigen lain salah satunya dengan menggunakan agen
fitoremediasi.
Fitoremediasi adalah penggunaan tanaman dan bagian-bagiannya untuk
dekontaminasi limbah dan masalah-masalah pencemaran lingkungan baik secara
ex-situ menggunakan kolam buatan atau in-situ (langsung di lapangan) pada tanah
atau daerah yang terkontaminasi limbah (Subroto 1996). Fitoremediasi dapat
menggunakan tanaman air seperti Lemna (Cheng et al. 2002; Ozengin dan Elmaci
2007; Ferdoushi et al. 2008; Amalia 2014), kayu apu (Hermawati et al. 2005; Indah
et al. 2014), Hydrilla verticilata (Sumiyati et al. 2009) dan eceng gondok
(Hardyanti dan Suparni 2007; Indah et al. 2014). Diantara tanaman yang prospektif
untuk digunakan sebagai agen fitoremediasi limbah organik untuk perairan adalah
Lemna perpusilla.
L. perpusilla memiliki kemampuan menyerap limbah dan logam berat
perairan sehingga dapat mengatasi permasalahan perairan. Lemna minor dapat
2
menyerap nitrogen sebesar 3.36 g m2-1 hari-1 dan fosfor sebesar 0.20 g m2-1 hari-1 di
perairan (Cheng et al. 2002), menghilangkan total COD sebesar 73-84%, total
nitrogen sebesar 83-87% dan total fosfor sebesar 70-85% (Ozengin dan Elmaci
2007). Kapasitas L. perpusilla sebanyak 44.1% dapat mereduksi nitrogen dan fosfat
(Amalia 2014). Dari banyak jenis Lemna, yang paling mendominasi di daerah
perairan Indonesia adalah L. perpusilla. L. perpusilla memiliki kemampuan untuk
menangani perairan secara biologis, tetapi belum banyak diketahui oleh para
pembudidaya. Pembudidaya ikan hanya menganggap L. perpusilla sebagai pakan
tambahan yang dapat diberikan pada ikan terutama ikan herbivora bukan sebagai
agen fitoremediator yang dapat menangani limbah perairan.
Ikan gurami (Osphronemus gourami) merupakan salah satu ikan yang
memiliki nilai ekonomis penting. Ikan gurami memiliki harga yang cukup
menjanjikan sebagai ikan konsumsi masyarakat. Namun, dalam kegiatan budidaya
ikan gurami memiliki laju pertumbuhan yang relatif lama dibandingkan dengan
ikan air tawar lainnya. Salah satu cara untuk mempercepat laju pertumbuhan ikan
gurami adalah dengan meningkatkan salinitas pemeliharaan ikan gurami (Dewi
2006; Rasmawan 2009; Nirmala dan Rasmawan. 2010).
Perubahan salinitas berdampak pada laju pertumbuhan ikan, serta fungsi
fisiologis ikan. Ikan akan mempertahankan isoosmotiknya dengan cara
osmoregulasi yang merupakan upaya ikan untuk mengontrol keseimbangan air dan
ion antara tubuh dengan lingkungannya atau suatu proses pengaturan tekanan
osmose (Fujaya 2004) sehingga proses fisiologis tubuh berjalan secara normal.
Pemeliharaan ikan gurami dengan salinitas 3 ppt menghasilkan laju pertumbuhan
dan tingkat kelangsungan hidup lebih tinggi dibandingkan dengan air yang tidak
bersalinitas (Rasmawan 2009; Nirmala et al. 2010).
Pengolahan sistem air yang berbeda dengan menambahkan filter dan aerasi
serta adanya tanaman berupa L. perpusilla dapat mengurangi limbah organik berupa
N dan P, sehingga derajat kelangsungan hidup (DKH) dan laju pertumbuhan harian
(LPH) ikan gurami meningkat.
Perumusan Masalah
Sisa pakan serta urine dan feces yang terbuang ke perairan merupakan sumber
potensi cemaran organik berupa nitrogen (N) dan fosfor (P) yang dapat
mempengaruhi tingkat kesuburan dan kelayakan kualitas air bagi kehidupan ikan
budidaya. Pakan yang diberikan selama masa budidaya juga berpotensi mengurangi
kualitas perairan.
Air yang dibutuhkan pada kegiatan budidaya minimal mengandung 4-7 mg
-1
L dissolved oxgen (DO), namun angka tersebut akan terus bertambah seiring
jumlah ikan yang dibudidayakan serta memperhatikan aspek kecil seperti
fitoplankton yang juga menggunakan oksigen dimalam hari, namun banyak dari
para pembudidaya yang membuang air kolam pada saat panen secara langsung
tanpa memperhatikan kualitas air yang dibuang, sehingga air yang masuk ke dalam
aliran perairan menjadi tidak layak untuk digunakan. Berbagai cara dilakukan agar
memperoleh air yang bersih, namun itu akan menambah nilai operasional karena
air yang diperoleh diolah terlebih dahulu. kemudian dimasukkan ke dalam kolam
dan beberapa hal lainnya. Skema alur penelitian disajikan pada Gambar 1.
3
INPUT
Media
Pakan
Aerasi
Filter
Salinitas
Gurami
Oksigen
L. perpusilla
PROSES
Kualitas Air
Jumlah Pakan yang
Dikonsumsi
Limbah organik:
o Sisa pakan
o Feses
o Urin
Limbah anorganik:
o NH3
o CO2
Nutrien:
o NH3
o SO42o PO43OUTPUT
Derajat Kelangsungan
Hidup
Laju Pertumbuhan Harian
Gambar 1 Skema pendekatan masalah
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Menganalisis kemampuan L. perpusilla dalam menyerap unsur hara limbah
organik pada media bersalinitas 3 ppt.
2. Menganalisis derajat kelangsungan hidup (DKH), laju pertumbuhan harian
(LPH) ikan gurami.
4
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai
kemampuan Lemna perpusilla, aerasi dan filter bagi perairan budidaya dalam
pengurangan limbah organik pada sistem pengolahan air.
2 METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan pada bulan November hingga Desember 2014 di
Laboratorium Lingkungan Akuakultur 3, Departemen Budidaya Perairan. Institut
Pertanian Bogor. Analisis nitrogen dan fosfor dilakukan di Laboratorium Nutrisi
Ikan Departemen Budidaya Perairan Institut Pertanian Bogor. Uji kualitas air
dilakukan di Laboratorium Lingkungan Departemen Budidaya Perairan, Institut
Pertanian Bogor.
Persiapan Wadah dan Media Pemeliharaan
Wadah yang digunakan dalam penelitian berupa akuarium yang berukuran
50 cm x 33 cm x 50 cm sebanyak 15 buah. Akuarium terlebih dahulu dicuci dengan
deterjen dan dikeringkan. Selanjutnya akuarium didesinfeksi dengan klorin 30 ppm
selama 24 jam, kemudian dibersihkan kembali. Akuarium yang telah didesinfeksi
diisi dengan air tawar sebanyak 49.5 L pada 3 akuarium dan air dengan bersalinitas
3 ppt pada 12 akuarium. Media pemeliharaan ikan gurami menggunakan air
bersalinitas 0 ppt dan 3 ppt yang berasal dari proses penambahan garam grosok
dengan perbandingan 1:1 antara garam (g) dengan air (L). Air berasal dari
Laboratorium Lingkungan 3 Akuakultur yang terlebih dahulu ditampung dalam
tandon dan diendapkan. Air untuk tandon 3 ppt diisi sebanyak 135.83 L, kemudian
ditambahkan garam grosok hingga mencapai 3 ppt sebanyak 407.49 g.
Hewan Uji
Ikan gurami yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari pembudidaya
Parung dengan berat rata-rata 1.76±0.09 g. Ikan gurami terlebih dahulu dipelihara
selama 7 hari dalam akuarium untuk proses adaptasi dengan padat tebar 150
ekor/49.5 L. Dinding akuarium ditutup plastik hitam agar ikan gurami tidak stres.
Selama pemeliharaan ikan gurami diberi pakan komersil yang mempunyai kadar
protein 45% secara at satiation dengan frekuensi pemberian pakan dua kali sehari,
yaitu pukul 07.00 dan 16.00 WIB.
5
Tanaman Uji
Tanaman yang digunakan dalam penelitian ini adalah Lemna perpusilla
yang berasal dari Lembaga Ilmu Pengetahuan (LIPI) Cibinong. Kepadatan L.
perpusilla pada media pemeliharan selama masa penelitian adalah 30% dari luas
media pemeliharaan ikan. L. perpusilla terlebih dahulu dibudidaya untuk mencapai
biomassa yang diinginkan dalam penelitian. Pupuk yang digunakan pada media
budidaya berasal dari pembakaran sekam padi yang diaduk dengan kotoran ayam.
Pemberian pupuk hanya sekali dengan ketinggian air yang digunakan adalah 20 cm.
Filter dan Aerasi
Filter yang digunakan adalah filter dengan menggunakan kapas filter
sebagai media penyaringannya. Penggunaan kapas filter diharapkan dapat
mengurangi kekeruhan air dan kandungan N dan P pada media penelitian.
Penggunaan aerasi hanya satu titik untuk beberapa media penelitian, sedangkan
beberapa diantaranya lagi tidak ada penambahan aerasi (Lampiran 1).
Prosedur Penelitian
Ikan yang didatangkan terlebih dahulu di aklimatisasi di dalam akuarium
kaca berukuran 50 x 33 x 30 cm yang dilengkapi dengan aerasi filter selama 7 hari.
Setelah itu beberapa ikan dipindahkan ke akuarium stok lainnya untuk proses
aklimatisasi. Aklimatisasi menggunakan air bersalinitas secara bertahap hingga 3
ppt. Proses penambahan salinitas menggunakan garam grosok dengan
perbandingan 1:1. Salinitas ditingkatkan perhari hingga mencapai 3 ppt pada hari
ke-3. Selama proses aklimatisasi tersebut, ikan diberi pakan secara at satiation
sebanyak dua kali sehari. Setelah itu ikan dipindahkan ke wadah penelitian yang
akan digunakan.
Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) yang terdiri atas
5 perlakuan dengan 3 ulangan. Adapun perlakuan yang digunakan adalah sebagai
berikut.
Perlakuan A : L. perpusilla dan salinitas 3 ppt.
Perlakuan B : L. perpusilla, salinitas 3 ppt dan filter.
Perlakuan C : L. perpusilla, salinitas 3 ppt dan aerasi.
Perlakuan D : L. perpusilla, salinitas 3 ppt, aerasi dan filter.
Pakan yang digunakan adalah pakan komersil. Pemberian pakan dilakukan
sebanyak dua kali sehari yaitu pada pukul 07:00 WIB dan pukul 16:00 WIB secara
at satiation selama 30 hari. Selama pemeliharaan tidak ada penyifonan dan
pergantian air pada media pemeliharaan. Namun, apabila air pada akuarium berada
dibawah 30 cm (tinggi air yang diinginkan) maka dilakukan penambahan sesuai
dengan salinitas perlakuan. Setiap 10 hari sekali dilakukan pengukuran bobot dan
panjang ikan gurami.
6
Parameter Uji
1. Jumlah Nitrogen dan Fosfor dalam Biomassa Lemna perpusilla
Pengukuran nitrogen dan fosfor pada biomassa L. perpusilla
dilakukan setiap 10 hari sekali, dengan cara sebagai berikut:
1. Menimbang biomassa L. perpusilla.
2. Mengukur kadar nitrogen dan fosfat pada L. perpusilla.
3. Menghitung jumlah nitrogen dan fosfat L. perpusilla dengan persamaan sebagai
berikut:
N dan P L. perpusilla =
N dan P x biomassa L. perpusilla
100
Keterangan:
N dan P L. perpusilla
= Jumlah nitrogen dan fosfor dalam biomassa L.
perpusilla (g)
N dan P
= Kadar nitrogen dan fosfor dalam L. perpusilla (%)
Biomassa L. perpusilla = Biomassa L. perpusilla setiap 10 hari (g)
2. Derajat Kelangsungan Hidup (%)
Derajat kelangsungan hidup dihitung berdasarkan persamaan berikut.
N
DKH = t x 100%
No
Keterangan:
DKH = Derajat kelangsungan hidup (%)
= Jumlah ikan pada akhir penelitian (ekor)
Nt
No
= Jumlah ikan pada awal penelitian (ekor)
3. Laju Pertumbuhan Harian
Laju pertumbuhan harian (LPH) dihitung dengan menggunakan rumus
(Huisman 1987):
LPH =
Wt
Wo
1
Keterangan:
LPH = Laju pertumbuhan harian (%)
Wo
= Bobot rata-rata ikan pada awal pemeliharaan (gram)
Wt
= Bobot rata-rata ikan pada akhir pemeliharaan (gram)
t
= Periode pemeliharaan (hari)
7
4. Efisiensi Pemberian Pakan (EPP)
Efisiensi pemberian pakan dihitung berdasarkan persamaan Zonneveld et
al. (1991).
EPP = Bt Bo + Bm x 100%
Pa
Keterangan:
EPP = Efisiensi pemberian pakan (%)
Pa = Jumlah pakan yang dikonsumsi (g)
Bt = Bobot biomassa ikan pada hari ke-t (g)
Bo = Bobot biomassa ikan pada awal tebar (g)
Bm = Bobot biomassa ikan mati (g)
5. Analisis Kualitas Air
Analisis kualitas fisika dan kimia air meliputi suhu, pH, ammonia, nitrit,
nitrat, biological oxygen demand (BOD), total organic matter (TOM), total
suspended solid (TSS) dan dissolved oxygen (DO). Pengukuran suhu, pH dan DO
dilakukan setiap hari, sedangkan ammonia, nitrit, nitrat, BOD dan (TOM) diukur
setiap 10 hari sekali selama masa pemeliharaan.
Analisis Data
Data yang diperoleh dari hasil penelitian ditabulasi dan dianalisis
menggunakan program Microsoft Excel 2013 dan SPSS 18.0 yang meliputi Analisis
Ragam (ANOVA) dan uji F pada selang kepercayaan 95%. Apabila berpengaruh
nyata maka akan diuji lanjut dengan menggunakan uji Duncan. Selanjutnya data
disajikan dalam bentuk tabel dan grafik.
3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Derajat Kelangsungan Hidup (DKH)
Hasil analisis ragam (ANOVA) menunjukkan bahwa faktor penambahan L.
perpusilla, salinitas 3 ppt, aerasi dan filter memberikan pengaruh nyata terhadap
nilai DKH. Hasil pengukuran nilai DKH pada media pemeliharaan dapat dilihat
pada Gambar 2. Perolehan nilai DKH terendah ada pada perlakuan A yaitu
40.0±10.00%. Sementara itu, perolehan tertinggi ada pada perlakuan C dan D.
Derajat Kelangsungan Hidup
(%)
8
100.0
90.0
80.0
70.0
60.0
50.0
40.0
30.0
20.0
10.0
0.0
c
c
C
D
b
a
A
B
Perlakuan
Ket: A (L. perpusilla dan salinitas 3 ppt), B (L. perpusilla, salinitas 3 ppt dan filter), C (L. perpusilla,
salinitas 3 ppt dan aerasi) dan D (L. perpusilla, salinitas 3 ppt, aerasi dan filter). Huruf yang
berbeda menunjukkan hasil yang berbeda nyata (p
PEMBENIHAN GURAMI DENGAN MEDIA BERSALINITAS
3 PPT DAN FITOREMEDIATOR Lemna perpusilla
ALEXANDER BURHANI MARDA
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Sistem Pengolahan Air
yang Berbeda pada Pembenihan Gurami dengan Media Bersalinitas 3 ppt dan
Fitoremediator Lemna perpusilla adalah benar karya saya dengan arahan dari
komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan
tinggi mana pun. Sumber 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 tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada
Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2015
Alexander Burhani Marda
NIM C151114061
RINGKASAN
ALEXANDER BURHANI MARDA. Sistem Pengolahan Air yang Berbeda pada
Pembenihan Gurami dengan Media Bersalinitas 3 ppt dan Fitoremediator Lemna
perpusilla. Dibimbing oleh KUKUH NIRMALA, ENANG HARRIS DAN EDDY
SUPRIYONO
Salah satu penyebab terbesar penurunan kualitas air dalam kegiatan
budidaya adalah sisa pakan yang tidak termakan, feses dan buangan organik dari
ikan. Sisa pakan dan feses yang terbuang ke perairan merupakan potensi cemaran
organik berupa N dan P yang dapat mempengaruhi tingkat kesuburan dan kelayakan
kualitas air bagi ikan budidaya.
Beberapa cara telah dilakukan untuk memperbaiki kualitas air diantaranya
dengan menggunakan filtrasi, penambahan aerasi dan menggunakan media
tanaman atau yang biasa dikenal fitoremediasi. Filtrasi merupakan suatu teknologi
untuk menahan maupun menyaring partikel-partikel fisik pada air. Penambahan
aerasi merupakan salah satu cara untuk meningkatkan kelarutan oksigen sehingga
dapat mereduksi dan mendukung perubahan ammonia dan nitrit di perairan.
Penambahan tanaman merupakan salah satu cara untuk mengurangi kandungan
limbah anorganik yang dapat memutus perubahan reaksi kimia dari ammonia
menjadi nitrit. Penelitian ini bertujuan menganalisis kemampuan L. perpusilla
dalam menyerap unsur hara limbah nitrogen dan fosfat pada sistem pengolahan air
yang berbeda, serta menganalisis derajat kelangsungan hidup (DKH), laju
pertumbuhan harian (LPH).
Penelitian ini menggunakan 12 akuarium dengan ukuran 50 cm x 33 cm x
50 cm. Ikan ditebar dengan kepadatan 150 ekor/49.5 L dan dipelihara selama 30
hari. Rancangan percobaan yang dilakukan adalah Rancangan Acak Lengkap
(RAL) dengan 3 kali ulangan. Perlakuan terdiri atas: A (L. perpusilla dan salinitas
3 ppt), B (L. perpusilla, salinitas 3 ppt dan filter), C (L. perpusilla, salinitas 3 ppt
dan aerasi) dan D (L. perpusilla, salinitas 3 ppt, aerasi dan filter).
Hasil penelitian setelah dilakukan pengujian secara statistik menunjukkan
bahwa pengurangan limbah organik N oleh L. perpusilla tidak berbeda nyata
disetiap perlakuan pada H 30 (0.07 g N - 0.11 g N) yang merupakan hari terakhir
penelitian. Begitu juga dengan nilai P pada akhir pemeliharan menunjukkan tidak
berbeda nyata disetiap perlakuan (0.00 g P - 0.01 g P). Derajat kelangsungan hidup
ikan gurami tertinggi pada perlakuan C (L. perpusilla, salinitas 3 ppt dan aerasi)
yaitu 95.0% dan terendah pada perlakuan A (L. perpusilla dan salinitas) yaitu
40.0%. Laju pertumbuhan harian ikan gurami selama masa pemeliharaan tidak
berbeda nyata. Hal ini karena media yang digunakan diberikan salinitas hingga 3
ppt.
Berdasarkan penelitian ini didapatkan bahwa penambahan salinitas 3 ppt, L.
perpusilla, aerasi dan filter pada media pemeliharaan dapat menyerap limbah
organik N dan P serta dapat digunakan untuk sistem pengolahan air akuakultur.
Sehingga mampu menurunkan kandungan limbah organik, meningkatkan laju
pertumbuhan harian dan derajat kelangsungan hidup.
Kata Kunci: fitoremediasi, Lemna perpusilla, ikan gurami, nitrogen dan fosfor
SUMMARY
ALEXANDER BURHANI MARDA. Water Management System in Different
Gouramy Hatcheries using 3 ppt Salinity Media and Phytoremediator Lemna
perpusilla. Supervised by KUKUH NIRMALA, ENANG HARRIS and EDDY
SUPRIYONO
Some of the biggest causes of water quality degradation in aquaculture
activities are unconsumed feed, feces and organic effluent. Unconsumed feed and
feces discharged into coastal water can be considered as potential organic
contamination source in the form N and P that can affect the level of fertility and
the feasibility of water quality for fish farming.
Several methods have been used to improve water quality such as filtration,
media addition of aeration and use of plant or commonly known as
phytoremediation. Filtration is a technology to withstand physical or particle filter
in the water. The addition of aeration is one way to increase the solubility of oxygen
in order to reduce and support changes in ammonia and nitrite in the water. The
addition of plants is another way to reduce the amount of organic waste that can
hamper the chemical reaction of ammonia to nitrite. This study aims to analyze the
ability of L. perpusilla to absorb nutrients nitrogen and phosphates in different
waste water treatment systems and also to analyze the survival and growth.
This study uses 12 aquariums with a size of 50 cm x 33 cm x 50 cm. Fish
stocked at a density of 150 fish / 49.5 L and maintained for 30 days. The
experimental design was conducted completely randomized design (CRD) with
three replications. The treatment consists of: A (L. perpusilla and 3 ppt salinity), B
(L. perpusilla, 3 ppt salinity and filter), C (L. perpusilla, 3 ppt salinity and aeration)
and D (L. perpusilla, 3 ppt salinity , aeration and filter).
Results of the study after statistical testing showed that the reduction of
organic waste N by L. perpusilla not significantly different from each treatment at
H 30 (0.07 g N – 0.11 g N) which is the last day of the study. So is the value of P
at the end of maintenance showed no significant difference in each treatment (0.00
g P - 0:01 g P). The degree of survival of carp highest in treatment C (L. perpusilla,
3 ppt salinity and aeration) is 95.0% and the lowest in treatment A (L. perpusilla
and salinity) is 40.0%. Carp daily growth rate during the maintenance period are
not significantly different. This is because the medium used is given up to 3 ppt
salinity.
Based on this study it was found that the addition of 3 ppt salinity, L.
perpusilla, aeration and filter media maintenance can absorb organic wastes N and
P, and can be used for aquaculture water treatment systems. So as to reduce the
content of organic waste, increase the daily growth rate and degree of viability.
Keywords: phytoremediation, Lemna perpusilla, gourami fish, nitrogen and
phosphorus
© Hak Cipta Milik IPB. Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau
menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporanp penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
SISTEM PENGOLAHAN AIR YANG BERBEDA PADA
PEMBENIHAN GURAMI DENGAN MEDIA BERSALINITAS
3 PPT DAN FITOREMEDIATOR Lemna perpusilla
ALEXANDER BURHANI MARDA
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Ilmu Akuakultur
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Dosen Penguji Luar Komisi: Dr Ir Dinar Tri Soelistyowati, DEA
Judul Tesis : Sistem Pengolahan Air yang Berbeda pada Pembenihan Gurami
dengan Media Bersalinitas 3 ppt dan Fitoremediator Lemna
perpusilla
Nama
: Alexander Burhani Marda
NIM
: C151114061
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Dr Ir Kukuh Nirmala, MSc
Ketua
Prof Dr Ir Enang Harris, MS
Anggota
Dr Ir Eddy Supriyono, MSc
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Ilmu Akuakultur
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr Ir Widanarni, MSi
Dr Ir Dahrul Syah, MSc Agr
Tanggal Ujian: 21 Agustus 2015
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayahNya. sehingga karya ilmiah ini dapat terselesaikan. Tema yang dipilih dalam
penelitian ini adalah Sistem Pengolahan Air yang Berbeda pada Pembenihan
Gurami dengan Media Bersalinitas 3 ppt dan Fitoremediator Lemna perpusilla.
Penulis menyampaikan terima kasih kepada Bapak Dr Ir Kukuh Nirmala,
MSc, Bapak Prof Dr Ir Enang Harris, MS dan Bapak Dr Ir Eddy Supriyono, MSc
atas bimbingan dan motivasi yang telah diberikan, serta Ibu Dr Ir Dinar Tri
Soelistyowati, DEA yang telah banyak memberi saran. Di samping itu penghargaan
dan terima kasih juga penulis sampaikan kepada keluarga dan rekan akuakultur atas
segala doa dan bantuannya.
Akhir kata penyusun berharap semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat
bagi semua pihak yang membutuhkan.
Bogor, Agustus 2015
Alexander Burhani Marda
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
1
1
2
3
4
METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
4
4
Persiapan Wadah dan Media Pemeliharaan
4
Hewan Uji
4
Tanaman Uji
5
Filter dan Aerasi
5
Prosedur Penelitian
5
Parameter Uji
6
Analisis Data
7
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Pembahasan
7
7
14
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
18
18
18
DAFTAR PUSTAKA
19
LAMPIRAN
22
RIWAYAT HIDUP
29
DAFTAR GAMBAR
1 Skema pendekatan masalah
3
2 Presentase derajat kelangsungan hidup (DKH) ikan gurami pada media
pemeliharaan selama 30 hari
8
3 Laju pertumbuhan harian (LPH) ikan gurami pada media pemeliharaan
selama 30 hari.
8
4 Efisiensi pemberian pakan (EPP) pada media pemeliharaan selama 30 hari. 9
5 Ammonia pada media pemeliharaan selama 30 hari.
9
6 Nitrit pada media pemeliharaan selama 30 hari.
10
7. Nitrat pada media pemeliharaan selama 30 hari.
10
8. Total suspended solid (TSS) pada media pemeliharaan selama 30 hari.
11
9. Dissolved oxygen (DO) pada media pemeliharaan selama 30 hari.
11
10. Biological oxygen demand (BOD) pada media pemeliharaan selama 30 hari.12
11. Total organic matter (TOM) pada media pemeliharaan selama 30 hari.
12
12. pH pada media pemeliharaan selama 30 hari.
13
13. Kandungan nitrogen pada L. perpusilla selama 30 hari.
13
14. Kandungan fosfor pada L. perpusilla selama 30 hari.
14
DAFTAR LAMPIRAN
1. Desain akuarium penelitian selama 30 hari masa penelitian
2. Output tabel ANOVA analisis ragam DKH pada media pemeliharaan selama
30 hari dengan menggunakan SPSS 18.0.
3. Output tabel uji lanjut Duncan DKH pada media pemeliharaan selama 30
hari L. perpusilla dengan SPSS 18.0.
4. Output tabel ANOVA analisis ragam LPH pada media pemeliharaan selama
30 hari dengan menggunakan SPSS 18.0.
5. Output tabel uji lanjut Duncan LPH pada media pemeliharaan selama 30 hari
L. perpusilla dengan SPSS 18.0.
6. Output tabel ANOVA analisis ragam EPP pada media pemeliharaan selama
30 hari dengan menggunakan SPSS 18.0.
7. Output tabel uji lanjut Duncan EPP pada media pemeliharaan selama 30 hari
L. perpusilla dengan SPSS 18.0.
8. Output tabel ANOVA analisis ragam ammonia pada media pemeliharaan
selama 30 hari dengan menggunakan SPSS 18.0.
9. Output tabel uji lanjut Duncan ammonia pada media pemeliharaan selama
30 hari L. perpusilla dengan SPSS 18.0.
10. Output tabel ANOVA analisis ragam nitrit pada media pemeliharaan selama
30 hari dengan menggunakan SPSS 18.0.
11. Output tabel uji lanjut Duncan nitrit pada media pemeliharaan selama 30
hari L. perpusilla dengan SPSS 18.0.
12. Output tabel ANOVA analisis ragam nitrat pada media pemeliharaan
selama 30 hari dengan menggunakan SPSS 18.0.
13. Output tabel uji lanjut Duncan nitrat pada media pemeliharaan selama 30
hari L. perpusilla dengan SPSS 18.0.
22
22
22
22
22
23
23
22
24
24
24
24
25
14. Output tabel ANOVA analisis ragam DO pada media pemeliharaan selama
30 hari dengan menggunakan SPSS 18.0.
15. Output tabel uji lanjut Duncan DO pada media pemeliharaan selama 30 hari
L. perpusilla dengan SPSS 18.0.
16. Output tabel ANOVA analisis ragam BOD pada media pemeliharaan
selama 30 hari dengan menggunakan SPSS 18.0.
17. Output tabel uji lanjut Duncan BOD pada media pemeliharaan selama 30
hari L. perpusilla dengan SPSS 18.0.
18. Output tabel ANOVA analisis ragam TOM pada media pemeliharaan
selama 30 hari dengan menggunakan SPSS 18.0.
19. Output tabel uji lanjut Duncan TOM pada media pemeliharaan selama 30
hari L. perpusilla dengan SPSS 18.0.
20. Output tabel ANOVA analisis ragam pH pada media pemeliharaan selama
30 hari dengan menggunakan SPSS 18.0.
21. Output tabel uji lanjut Duncan pH pada media pemeliharaan selama 30 hari
L. perpusilla dengan SPSS 18.0.
22. Output tabel ANOVA analisis ragam N yang diserap oleh L. perpusilla
dengan menggunakan SPSS 18.0.
23. Output tabel uji lanjut Duncan pengaruh penambahan filter dan aerasi pada
media 3 ppt terhadap parameter jumlah N yang diserap L. perpusilla dengan
SPSS 18.0.
24. Output tabel ANOVA analisis ragam P yang diserap oleh L. perpusilla
dengan menggunakan SPSS 18.0.
25. Output tabel uji lanjut Duncan pengaruh penambahan filter dan aerasi pada
media 3 ppt terhadap parameter jumlah P yang diserap L. perpusilla dengan
SPSS 18.0.
25
25
25
26
26
26
26
27
27
27
28
28
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kualitas air merupakan salah satu faktor yang paling berpengaruh dalam
kegiatan budidaya ikan. Pengaruh kualitas air terbesar terdapat pada budidaya air
tawar, namun perairan air tawar saat ini mengalami penurunan. Salah satu penyebab
terbesar penurunan kualitas air dalam kegiatan budidaya adalah sisa pakan yang
tidak termakan, feses dan buangan organik dari ikan. Sisa pakan dan feses yang
terbuang keperairan merupakan potensi cemaran organik berupa N dan P yang
dapat mempengaruhi tingkat kesuburan dan kelayakan kualitas air bagi kehidupan
ikan budidaya. Beban limbah organik N dan P yang dari sistem budidaya menjadi
salah satu aspek penting dalam kegiatan budidaya (Yosmaniar 2010). Salah satu
perairan Indonesia yang terlah mengalami penurunan kualiatas air adalah waduk
cirata. Menurut Komarawidjaja et al. (2005) perairan pada waduk cirata mengalami
peningkatan nitrogen (N) >500 mg L-1 dan pospor (P) >20. Nilai tersebut melebihi
dari baku mutu kualitas air. Baku mutu kualitas air untuk budidaya air tawar
memiliki nilai N 10, P 0.2 yang termasuk dalam kelas dua dan N 20, P 1 untuk kelas
tiga (Peraturan Pemerintah 2001).
Beberapa cara telah dilakukan untuk memperbaiki kualitas air diantaranya
dengan menggunakan filtrasi, penambahan aerasi dan menggunakan media
tanaman atau yang biasa dikenal fitoremidiasi. Filtrasi merupakan suatu teknologi
untuk menahan maupun menyaring partikel-partikel fisik pada air. Salah satu cara
filtrasi yang telah digunakan adalah slow sand filter pada tambak ikan bandeng
(Febriwahyudi dan Hadi 2011) menggunakan media pasir. Namun penggunaan
filter ini hanya bersifat fisik tidak bisa menyaring secara kimiawi. Selain itu juga
filtrasi dapat menggunakan biota air seperti kijing (Molleda 2007) dan tanaman air.
Penambahan aerasi merupakan salah satu cara untuk meningkatkan kelarutan
oksigen sehingga dapat mereduksi dan mendukung perubahan ammonia dan nitrit
di perairan. Kebutuhan akan oksigen pada setiap proses tersebut berbeda, untuk
merubah ammonia menjadi nitrit membutuhkan oksigen sebesar 1.5 mg L-1. dan
untuk merubah nitrit menjadi nitrat membutuhkan oksigen sebesar 0.5 mg L-1.
Apabila hanya menggunakan aerasi saja maka kebutuhan oksigen tidak cukup, oleh
karena itu perlu penambahan oksigen lain salah satunya dengan menggunakan agen
fitoremediasi.
Fitoremediasi adalah penggunaan tanaman dan bagian-bagiannya untuk
dekontaminasi limbah dan masalah-masalah pencemaran lingkungan baik secara
ex-situ menggunakan kolam buatan atau in-situ (langsung di lapangan) pada tanah
atau daerah yang terkontaminasi limbah (Subroto 1996). Fitoremediasi dapat
menggunakan tanaman air seperti Lemna (Cheng et al. 2002; Ozengin dan Elmaci
2007; Ferdoushi et al. 2008; Amalia 2014), kayu apu (Hermawati et al. 2005; Indah
et al. 2014), Hydrilla verticilata (Sumiyati et al. 2009) dan eceng gondok
(Hardyanti dan Suparni 2007; Indah et al. 2014). Diantara tanaman yang prospektif
untuk digunakan sebagai agen fitoremediasi limbah organik untuk perairan adalah
Lemna perpusilla.
L. perpusilla memiliki kemampuan menyerap limbah dan logam berat
perairan sehingga dapat mengatasi permasalahan perairan. Lemna minor dapat
2
menyerap nitrogen sebesar 3.36 g m2-1 hari-1 dan fosfor sebesar 0.20 g m2-1 hari-1 di
perairan (Cheng et al. 2002), menghilangkan total COD sebesar 73-84%, total
nitrogen sebesar 83-87% dan total fosfor sebesar 70-85% (Ozengin dan Elmaci
2007). Kapasitas L. perpusilla sebanyak 44.1% dapat mereduksi nitrogen dan fosfat
(Amalia 2014). Dari banyak jenis Lemna, yang paling mendominasi di daerah
perairan Indonesia adalah L. perpusilla. L. perpusilla memiliki kemampuan untuk
menangani perairan secara biologis, tetapi belum banyak diketahui oleh para
pembudidaya. Pembudidaya ikan hanya menganggap L. perpusilla sebagai pakan
tambahan yang dapat diberikan pada ikan terutama ikan herbivora bukan sebagai
agen fitoremediator yang dapat menangani limbah perairan.
Ikan gurami (Osphronemus gourami) merupakan salah satu ikan yang
memiliki nilai ekonomis penting. Ikan gurami memiliki harga yang cukup
menjanjikan sebagai ikan konsumsi masyarakat. Namun, dalam kegiatan budidaya
ikan gurami memiliki laju pertumbuhan yang relatif lama dibandingkan dengan
ikan air tawar lainnya. Salah satu cara untuk mempercepat laju pertumbuhan ikan
gurami adalah dengan meningkatkan salinitas pemeliharaan ikan gurami (Dewi
2006; Rasmawan 2009; Nirmala dan Rasmawan. 2010).
Perubahan salinitas berdampak pada laju pertumbuhan ikan, serta fungsi
fisiologis ikan. Ikan akan mempertahankan isoosmotiknya dengan cara
osmoregulasi yang merupakan upaya ikan untuk mengontrol keseimbangan air dan
ion antara tubuh dengan lingkungannya atau suatu proses pengaturan tekanan
osmose (Fujaya 2004) sehingga proses fisiologis tubuh berjalan secara normal.
Pemeliharaan ikan gurami dengan salinitas 3 ppt menghasilkan laju pertumbuhan
dan tingkat kelangsungan hidup lebih tinggi dibandingkan dengan air yang tidak
bersalinitas (Rasmawan 2009; Nirmala et al. 2010).
Pengolahan sistem air yang berbeda dengan menambahkan filter dan aerasi
serta adanya tanaman berupa L. perpusilla dapat mengurangi limbah organik berupa
N dan P, sehingga derajat kelangsungan hidup (DKH) dan laju pertumbuhan harian
(LPH) ikan gurami meningkat.
Perumusan Masalah
Sisa pakan serta urine dan feces yang terbuang ke perairan merupakan sumber
potensi cemaran organik berupa nitrogen (N) dan fosfor (P) yang dapat
mempengaruhi tingkat kesuburan dan kelayakan kualitas air bagi kehidupan ikan
budidaya. Pakan yang diberikan selama masa budidaya juga berpotensi mengurangi
kualitas perairan.
Air yang dibutuhkan pada kegiatan budidaya minimal mengandung 4-7 mg
-1
L dissolved oxgen (DO), namun angka tersebut akan terus bertambah seiring
jumlah ikan yang dibudidayakan serta memperhatikan aspek kecil seperti
fitoplankton yang juga menggunakan oksigen dimalam hari, namun banyak dari
para pembudidaya yang membuang air kolam pada saat panen secara langsung
tanpa memperhatikan kualitas air yang dibuang, sehingga air yang masuk ke dalam
aliran perairan menjadi tidak layak untuk digunakan. Berbagai cara dilakukan agar
memperoleh air yang bersih, namun itu akan menambah nilai operasional karena
air yang diperoleh diolah terlebih dahulu. kemudian dimasukkan ke dalam kolam
dan beberapa hal lainnya. Skema alur penelitian disajikan pada Gambar 1.
3
INPUT
Media
Pakan
Aerasi
Filter
Salinitas
Gurami
Oksigen
L. perpusilla
PROSES
Kualitas Air
Jumlah Pakan yang
Dikonsumsi
Limbah organik:
o Sisa pakan
o Feses
o Urin
Limbah anorganik:
o NH3
o CO2
Nutrien:
o NH3
o SO42o PO43OUTPUT
Derajat Kelangsungan
Hidup
Laju Pertumbuhan Harian
Gambar 1 Skema pendekatan masalah
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Menganalisis kemampuan L. perpusilla dalam menyerap unsur hara limbah
organik pada media bersalinitas 3 ppt.
2. Menganalisis derajat kelangsungan hidup (DKH), laju pertumbuhan harian
(LPH) ikan gurami.
4
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai
kemampuan Lemna perpusilla, aerasi dan filter bagi perairan budidaya dalam
pengurangan limbah organik pada sistem pengolahan air.
2 METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan pada bulan November hingga Desember 2014 di
Laboratorium Lingkungan Akuakultur 3, Departemen Budidaya Perairan. Institut
Pertanian Bogor. Analisis nitrogen dan fosfor dilakukan di Laboratorium Nutrisi
Ikan Departemen Budidaya Perairan Institut Pertanian Bogor. Uji kualitas air
dilakukan di Laboratorium Lingkungan Departemen Budidaya Perairan, Institut
Pertanian Bogor.
Persiapan Wadah dan Media Pemeliharaan
Wadah yang digunakan dalam penelitian berupa akuarium yang berukuran
50 cm x 33 cm x 50 cm sebanyak 15 buah. Akuarium terlebih dahulu dicuci dengan
deterjen dan dikeringkan. Selanjutnya akuarium didesinfeksi dengan klorin 30 ppm
selama 24 jam, kemudian dibersihkan kembali. Akuarium yang telah didesinfeksi
diisi dengan air tawar sebanyak 49.5 L pada 3 akuarium dan air dengan bersalinitas
3 ppt pada 12 akuarium. Media pemeliharaan ikan gurami menggunakan air
bersalinitas 0 ppt dan 3 ppt yang berasal dari proses penambahan garam grosok
dengan perbandingan 1:1 antara garam (g) dengan air (L). Air berasal dari
Laboratorium Lingkungan 3 Akuakultur yang terlebih dahulu ditampung dalam
tandon dan diendapkan. Air untuk tandon 3 ppt diisi sebanyak 135.83 L, kemudian
ditambahkan garam grosok hingga mencapai 3 ppt sebanyak 407.49 g.
Hewan Uji
Ikan gurami yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari pembudidaya
Parung dengan berat rata-rata 1.76±0.09 g. Ikan gurami terlebih dahulu dipelihara
selama 7 hari dalam akuarium untuk proses adaptasi dengan padat tebar 150
ekor/49.5 L. Dinding akuarium ditutup plastik hitam agar ikan gurami tidak stres.
Selama pemeliharaan ikan gurami diberi pakan komersil yang mempunyai kadar
protein 45% secara at satiation dengan frekuensi pemberian pakan dua kali sehari,
yaitu pukul 07.00 dan 16.00 WIB.
5
Tanaman Uji
Tanaman yang digunakan dalam penelitian ini adalah Lemna perpusilla
yang berasal dari Lembaga Ilmu Pengetahuan (LIPI) Cibinong. Kepadatan L.
perpusilla pada media pemeliharan selama masa penelitian adalah 30% dari luas
media pemeliharaan ikan. L. perpusilla terlebih dahulu dibudidaya untuk mencapai
biomassa yang diinginkan dalam penelitian. Pupuk yang digunakan pada media
budidaya berasal dari pembakaran sekam padi yang diaduk dengan kotoran ayam.
Pemberian pupuk hanya sekali dengan ketinggian air yang digunakan adalah 20 cm.
Filter dan Aerasi
Filter yang digunakan adalah filter dengan menggunakan kapas filter
sebagai media penyaringannya. Penggunaan kapas filter diharapkan dapat
mengurangi kekeruhan air dan kandungan N dan P pada media penelitian.
Penggunaan aerasi hanya satu titik untuk beberapa media penelitian, sedangkan
beberapa diantaranya lagi tidak ada penambahan aerasi (Lampiran 1).
Prosedur Penelitian
Ikan yang didatangkan terlebih dahulu di aklimatisasi di dalam akuarium
kaca berukuran 50 x 33 x 30 cm yang dilengkapi dengan aerasi filter selama 7 hari.
Setelah itu beberapa ikan dipindahkan ke akuarium stok lainnya untuk proses
aklimatisasi. Aklimatisasi menggunakan air bersalinitas secara bertahap hingga 3
ppt. Proses penambahan salinitas menggunakan garam grosok dengan
perbandingan 1:1. Salinitas ditingkatkan perhari hingga mencapai 3 ppt pada hari
ke-3. Selama proses aklimatisasi tersebut, ikan diberi pakan secara at satiation
sebanyak dua kali sehari. Setelah itu ikan dipindahkan ke wadah penelitian yang
akan digunakan.
Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) yang terdiri atas
5 perlakuan dengan 3 ulangan. Adapun perlakuan yang digunakan adalah sebagai
berikut.
Perlakuan A : L. perpusilla dan salinitas 3 ppt.
Perlakuan B : L. perpusilla, salinitas 3 ppt dan filter.
Perlakuan C : L. perpusilla, salinitas 3 ppt dan aerasi.
Perlakuan D : L. perpusilla, salinitas 3 ppt, aerasi dan filter.
Pakan yang digunakan adalah pakan komersil. Pemberian pakan dilakukan
sebanyak dua kali sehari yaitu pada pukul 07:00 WIB dan pukul 16:00 WIB secara
at satiation selama 30 hari. Selama pemeliharaan tidak ada penyifonan dan
pergantian air pada media pemeliharaan. Namun, apabila air pada akuarium berada
dibawah 30 cm (tinggi air yang diinginkan) maka dilakukan penambahan sesuai
dengan salinitas perlakuan. Setiap 10 hari sekali dilakukan pengukuran bobot dan
panjang ikan gurami.
6
Parameter Uji
1. Jumlah Nitrogen dan Fosfor dalam Biomassa Lemna perpusilla
Pengukuran nitrogen dan fosfor pada biomassa L. perpusilla
dilakukan setiap 10 hari sekali, dengan cara sebagai berikut:
1. Menimbang biomassa L. perpusilla.
2. Mengukur kadar nitrogen dan fosfat pada L. perpusilla.
3. Menghitung jumlah nitrogen dan fosfat L. perpusilla dengan persamaan sebagai
berikut:
N dan P L. perpusilla =
N dan P x biomassa L. perpusilla
100
Keterangan:
N dan P L. perpusilla
= Jumlah nitrogen dan fosfor dalam biomassa L.
perpusilla (g)
N dan P
= Kadar nitrogen dan fosfor dalam L. perpusilla (%)
Biomassa L. perpusilla = Biomassa L. perpusilla setiap 10 hari (g)
2. Derajat Kelangsungan Hidup (%)
Derajat kelangsungan hidup dihitung berdasarkan persamaan berikut.
N
DKH = t x 100%
No
Keterangan:
DKH = Derajat kelangsungan hidup (%)
= Jumlah ikan pada akhir penelitian (ekor)
Nt
No
= Jumlah ikan pada awal penelitian (ekor)
3. Laju Pertumbuhan Harian
Laju pertumbuhan harian (LPH) dihitung dengan menggunakan rumus
(Huisman 1987):
LPH =
Wt
Wo
1
Keterangan:
LPH = Laju pertumbuhan harian (%)
Wo
= Bobot rata-rata ikan pada awal pemeliharaan (gram)
Wt
= Bobot rata-rata ikan pada akhir pemeliharaan (gram)
t
= Periode pemeliharaan (hari)
7
4. Efisiensi Pemberian Pakan (EPP)
Efisiensi pemberian pakan dihitung berdasarkan persamaan Zonneveld et
al. (1991).
EPP = Bt Bo + Bm x 100%
Pa
Keterangan:
EPP = Efisiensi pemberian pakan (%)
Pa = Jumlah pakan yang dikonsumsi (g)
Bt = Bobot biomassa ikan pada hari ke-t (g)
Bo = Bobot biomassa ikan pada awal tebar (g)
Bm = Bobot biomassa ikan mati (g)
5. Analisis Kualitas Air
Analisis kualitas fisika dan kimia air meliputi suhu, pH, ammonia, nitrit,
nitrat, biological oxygen demand (BOD), total organic matter (TOM), total
suspended solid (TSS) dan dissolved oxygen (DO). Pengukuran suhu, pH dan DO
dilakukan setiap hari, sedangkan ammonia, nitrit, nitrat, BOD dan (TOM) diukur
setiap 10 hari sekali selama masa pemeliharaan.
Analisis Data
Data yang diperoleh dari hasil penelitian ditabulasi dan dianalisis
menggunakan program Microsoft Excel 2013 dan SPSS 18.0 yang meliputi Analisis
Ragam (ANOVA) dan uji F pada selang kepercayaan 95%. Apabila berpengaruh
nyata maka akan diuji lanjut dengan menggunakan uji Duncan. Selanjutnya data
disajikan dalam bentuk tabel dan grafik.
3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Derajat Kelangsungan Hidup (DKH)
Hasil analisis ragam (ANOVA) menunjukkan bahwa faktor penambahan L.
perpusilla, salinitas 3 ppt, aerasi dan filter memberikan pengaruh nyata terhadap
nilai DKH. Hasil pengukuran nilai DKH pada media pemeliharaan dapat dilihat
pada Gambar 2. Perolehan nilai DKH terendah ada pada perlakuan A yaitu
40.0±10.00%. Sementara itu, perolehan tertinggi ada pada perlakuan C dan D.
Derajat Kelangsungan Hidup
(%)
8
100.0
90.0
80.0
70.0
60.0
50.0
40.0
30.0
20.0
10.0
0.0
c
c
C
D
b
a
A
B
Perlakuan
Ket: A (L. perpusilla dan salinitas 3 ppt), B (L. perpusilla, salinitas 3 ppt dan filter), C (L. perpusilla,
salinitas 3 ppt dan aerasi) dan D (L. perpusilla, salinitas 3 ppt, aerasi dan filter). Huruf yang
berbeda menunjukkan hasil yang berbeda nyata (p