3 METODE
3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Bioteknologi Tanah Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian IPB,
Laboratorium Biologi Terpadu, Departemen Biologi, FMIPA IPB dan kolam raceway di Indonesian Center for Biodiversity and Biotechnology ICBB,
Cilubang Nagrak, Situgede, Kabupaten Bogor. Penelitian dilaksanakan mulai Januari sampai dengan Oktober 2011.
3.2 Bahan dan Alat
Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah 4 isolat ganggang mikro koleksi ICBB yaitu ICBB 9111, ICBB 9112, ICBB 9113 dan
ICBB 9114. Media biakan ganggang mikro yang digunakan adalah media BG11Lampiran 1 dan media M4 Lampiran 2.
Dalam penelitian ini digunakan 4 isolat ganggang mikro terseleksi berdasarkan hasil penelitian sebelumnya terhadap parameter produksi karbohidrat,
protein dan lipid, yaitu ICBB 9111, ICBB 9112, ICBB 9113 dan ICBB 9114. Lokasi sampling keempat isolat tersebut berturut-turut adalah tanah sawah di
G.Salak, Bogor; serta air sawah di Singa Jaya,Indramayu; Ciomas Permai, Bogor dan Telaga Warna, Puncak, Bogor
Pada tahap peremajaan digunakan media BG 11, sedangkan pada tahap kultivasi skala laboratorium dan skala lapang digunakan media 0.75 M4 yang
merupakan konsentrasi optimum berdasarkan hasil penelitian sebelumnya yang dilaksanakan oleh Ardiles 2011 dan Septina 2011. Sebagai sumber hara N dan
P dalam penelitian ini digunakan bahan teknis ZA[NH
4 2
SO
4
], NaNO
3
, SP36[CaH
2
PO
4
] dan K
2
HPO
4
Alat-alat yang digunakan adalah erlenmeyer, autoclave, akuarium, shaker, laminar flow, spektrofotometer, neraca analitik, kertas saring, botol
bening 100 ml, aerator dan kolam raceway. .
3.3 Pelaksanaan Penelitian
Bagan alir penelitian disajikan pada Gambar 4.
Gambar 4 Bagan Alir Penelitian
3.3.1 Peremajaan 4 Isolat Ganggang Mikro dalam Media BG 11 pada
Skala Laboratorium
Tahapan penelitian diawali dengan peremajaan 4 isolat ganggang mikro. Sebanyak 2 ml isolat diinokulasikan ke dalam 50 ml media BG11 dalam botol
bening berukuran ± 100 ml. Selanjutnya dilakukan proses kultivasi selama 3 minggu dengan cara digoyang shaker.
3.3.2
Kultivasi 4 Isolat Ganggang Mikro dalam Media 50 ml 0.75 M4 pada Skala Laboratorium
Tahapan kultivasi selanjutnya dilakukan dalam media 50 ml 0.75 M4. Pada tahapan ini pengaruh perlakuan kombinasi sumber N dan P terhadap
Peremajaan 4 isolat ganggang mikro dalam media BG 11 pada skala laboratorium
Kultivasi 4 isolat ganggang mikro terseleksi dalam media 50 ml 0.75 M4 pada skala
laboratorium
Kultivasi 4 isolat ganggang mikro pada media 2 L 0.75 M4 skala laboratorium
Kultivasi ganggang mikro pada media 150 L 0.75 M4 pada kolam raceway
Analisis karbohidrat
Analisis protein
Analisis kadar air Biomassa kering
ganggang mikro
Identifikasi 4 isolat ganggang mikro
Analisis lipid
Analisis kadar abu
produktivitas biomassa dievaluasi berdasarkan kerapatan optik nilai OD, optical density selama periode pertumbuhan hingga 27 hari, yang menghasilkan nilai OD
≥ 0.5, pada panjang gelombang 620nm.
3.3.3 Kultivasi Ganggang Mikro dalam Media 150 L 0.75 M4 pada Kolam
Sistem
Raceway
Kultivasi biakan ganggang mikro pada skala lapang, dilakukan di kolam raceway Chisti 2007 dengan volume 150 L media 0.75 M4. Selanjutnya
dievaluasi berdasarkan produksi karbohidrat, protein dan lipid dari biomassa ganggang mikro tiap isolat.
3.3.4 Produksi Biomassa pada Skala Lapang
Pada tahap produksi biomassa ganggang mikro di skala lapang, dilakukan pemanenan 2 kali pada interval 2 hari. Laju pertumbuhan ganggang
direpresentasikan oleh nilai kerapatan optik OD. Setelah biakan ganggang mikro mencapai nilai OD minimum yaitu 0.5 maka dilakukan proses kultivasi kembali
dengan tujuan menentukan OD minimum dan volume biakan L pada hari ke-0 agar nilai OD panen minimum 0.5 tercapai untuk setiap isolat ganggang mikro.
Penentuan penambahan volume untuk setiap isolat berdasarkan persamaan linier dari kurva laju pertumbuhan ganggang mikro. Untuk penetapan produksi
biomassa kering dilakukan dengan metode gravimetri yaitu pemisahan, pengeringan dan penimbangan berat kering.
3.3.5 Tahapan Identifikasi Ganggang Mikro
Tahapan identifikasi ganggang mikro dilakukan dengan mikroskop fluorescence perbesaran hingga 1000X berdasarkan karakteristik morfologi umum
serta sifat-sifat selular seperti jenis pigmen fotosintetik serta struktur sel dan flagela dengan mengacu pada Heaps 1977, Prescott 1978 serta Bold dan
Wynne 1985.
3.3.6 Produksi Karbohidrat
Produksi karbohidrat = 100 - produksi protein + kadar air + produksi lipid + kadar abu SNI 01-2973-1992.
3.3.7 Analisis N-Total dan Protein
Penetapan N-total pada ganggang mikro dilakukan dengan menggunakan metode Kjeldahl Apriantono et al. 1989. Serbuk ganggang kering 0.5 gram
dimasukkan ke dalam labu Kjeldahl 25 ml, lalu ditambahkan 1.9 gram campuran Se, CuSO
4
dan Na
2
SO
4
. Larutan 5 ml H
2
SO
4
N-Total = pekat ditambahkan ke dalam labu,
digoyangkan perlahan-lahan, kemudian 5 tetes paraffin cair ditambahkan dan dipanasi, sambil digoyang perlahan-lahan, kemudian perlahan-lahan api
diperbesar hingga diperoleh cairan berwarna terang hijau biru, panasi 15 menit lalu didinginkan. Kemudian aquadest ditambahkan kira-kira sebanyak 50 ml, lalu
isi labu dipindahkan ke dalam labu destilasi dan ditambahkan 5 ml NaOH 50 . Destilat dititrasi dengan HCl 0.0999 N hingga terjadi perubahan warna dari hijau
ke merah muda. Penetapan blanko juga dilakukan dengan cara yang sama seperti di atas namun tanpa sampel. Rumus perhitungan:
ml contoh - ml blangko x Normalitas x 14 Bm
x 100 Protein = N x fk
Keterangan: Bm = biomassa kering gram fk = faktor koreksi 6.25
3.3.8 Kadar air AOAC 2007
Pengukuran kadar air ganggang mikro diawali dengan mengeringkan cawan porselen dalam oven pada suhu 105 ºC selama 1 jam. Cawan tersebut
diletakkan ke dalam desikator ± 15 menit dan dibiarkan sampai dingin dan ditimbang hingga beratnya konstan. Setelah itu sebanyak 5 gram sampel
ganggang mikro dimasukkan ke dalam cawan tersebut, kemudian dikeringkan dengan oven pada suhu 105 ºC selama 24 jam. Cawan kembali dimasukkan ke
dalam desikator dan dibiarkan sampai dingin dan selanjutnya ditimbang kembali. Perhitungan kadar air :
W
1
-W W
2 2
-W Keterangan: W = kadar air
3
W
1
W = berat cawan sebelum dioven gram
2
W = berat cawan setelah dioven gram
3
= berat cawan gram
X
100
=
W
3.3.9 Produksi Lipid
Analisis produksi lipid dilakukan dengan metode chemical solvent oil extraction Bligh dan Dyer 1959, yaitu dengan menggunakan bahan kimia
sebagai pelarut. Pelarut kimia tersebut berupa metanol dan chloroform dengan perlakuan: tabung ditimbang dan dicatat berat tabung reaksi kosong, dimasukkan
ganggang mikro, disentrifugasi dengan kecepatan 3500 rpm atau setara dengan 958 x g selama 10 menit, kemudian dibuang supernatan lalu disimpan dalam oven
suhu 80
o
Perhitungan produksi lipid : C selama 1 malam hingga kering; biomassa ganggang mikro yang telah
kering ditambahkan dengan 4 ml aquadest steril, ditambahkan metanol 10 ml dan chloroform sebanyak 5 ml, dikocok kembali selama 1 malam kemudian
ditambahkan kembali aquadest steril sebanyak 5 ml dan chloroform sebanyak 5 ml, disentrifugasi dengan kecepatan 3500 rpm selama 10 menit; diambil
endapan lipid yang mengendap selanjutnya diletakkan dalam tabung reaksi dan dipanaskan untuk menghilangkan campuran larutan kimia yang ditambahkan
sebelumnya.
Bw Lw
Keterangan: Lw = berat lipid gram Bw = berat biomassa gram
3.3.10 Kadar abu AOAC 2007
Ganggang mikro sebanyak 2 gram ditimbang dalam porselen dan ditempatkan dalam suhu terkontrol dari tanur hingga suhu 600 ºC selama 2 jam.
kemudian porselen segera dipindahkan ke dalam desikator untuk didinginkan dan dilakukan penimbangan bobot akhir sampel.
Perhitungan kadar abu : W
1
-W W
2 2
-W Keterangan: W = kadar air
3
W
1
W = berat cawan sebelum dioven gram
2
W = berat cawan setelah dioven gram
3
= berat cawan gram
X
100
X
100
=
W
=
Lipid
3.3.11 Rancangan Percobaan
Perlakuan kombinasi sumber hara N dan P terhadap produktivitas biomassa dievaluasi berdasarkan nilai kerapatan optik nilai OD, optical density
ganggang mikro selama periode pertumbuhan hingga 27 hari. Percobaan dilakukan berdasarkan rancangan acak lengkap satu perlakuan dengan 9 taraf,
yaitu N
1
P
1
, N
1
P
2
, N
1
P
3
, N
2
P
1
, N
2
P
2
, N
2
P
3
, N
3
P
1
, N
3
P
2
, N
3
P
3
N , dengan 3
ulangan sehingga didapat 27 satuan percobaan dan dilakukan 5 kali pengukuran OD yaitu pada hari ke-6, 11, 15, 19 dan 27. Adapun perlakuan yang diberikan
adalah sebagai berikut:
I
: 100 NH
4 2
SO
4
, 0 NaNO N
3 2
: 50 NH
4 2
SO
4
, 50 NaNO N
3 3
: 0 NH
4 2
SO
4
, 100 NaNO P
3 1
: 100 SP36, 0 K
2
HPO P
4 2
: 50 SP36, 50 K
2
HPO P
4 3
: 0 SP36, 100 K
2
HPO
4
Kombinasi Perlakuan P
1
P 100,0
2
P 50,50
3
0,100 N
1
N 100,0
1
P N
1 1
P N
2 1
P
3
N
2
N 50,50
2
P N
1 2
P N
2 2
P N
3 3
N 0,100
3
P N
1 3
P N
2 3
P
3
Pengaruh perlakuan terhadap pertumbuhan ganggang mikro diketahui dengan menggunakan Analysis of Variance ANOVA, kemudian dilakukan
pengujian hipotesis dengan membandingkan nilai F hitung terhadap F tabel dengan selang kepercayaan 95 dan 99 dengan kaidah pengambilan
keputusan sebagai berikut: Steel et al.1997.
Y
ij
= µ + α
i
+ β
j
+ ε
ij
Keterangan: Y
ij
: nilai pengamatan pada perlakuan kombinasi sumber hara N dan P media ke-i dan ulangan ke-j
µ : rataan umum
α
i :
β pengaruh perlakuan kombinasi sumber hara N dan P media ke-i
j
: pengaruh ulangan ke-j ε
ij
: pengaruh galat percobaan dari perlakuan kombinasi sumber hara N dan P media ke-i dan ulangan ke-j
i : perlakuan kombinasi sumber hara N dan P media ke-i
j : ulangan ke-j
Berdasarkan Analysis of Variance ANOVA, perlakuan yang memberikan pengaruh nyata diuji lanjut dengan Duncan Multiple Range Test
DMRT menggunakan sofware SPSS 13.0.
4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Identifikasi Ganggang Mikro 4.1.1
Isolat ICBB 9111, ICBB 9112, ICBB 9113 dan ICBB 9114
Mengacu pada Heaps 1977, Prescott 1978 serta Bold dan Wynne 1985, hasil identifikan menunjukkan bahwa isolat ICBB 9111 Gambar 5
didominasi oleh Synechococcus sp.,termasuk ke dalam divisi Cyanophyta pada ordo Chroococalles; ciri-ciri yang teramati terlihat pada Tabel 2. Synechococcus
sp. merupakan ganggang mikro yang tumbuh baik pada media BG11 Bold dan Wynne 1985. Sedangkan Isolat ICBB 9112, ICBB 9113 dan ICBB 9114
Gambar 6, didominasi oleh Chlamydomonas sp., ordo Volvocales: ciri-ciri umum yang teramati terlihat pada Tabel 2. Pada fase reproduksi aseksual,
individu menjadi nonmotil karena flagela menghilang Pelczar dan Chan 1986.
Gambar 5 Foto mikroskop fluorescence ganggang mikro genus Synechococcus sp.
a = chloroplast, b = pigmen fikosianin, c = pigmen klorofil dan d = butir sianofisin.
d b
a
c
a ICBB 9112
b ICBB 9113
c ICBB 9114
Gambar 6 Foto mikroskop fluorescence ganggang mikro genus Chlamydomonas sp. a = stigma
Tabel 2 Identifikasi Ganggang mikro ICBB 9111, ICBB 9112, ICBB 9113 dan ICBB 9114
Karakteristik Isolat
ICBB 9111 ICBB 9112
ICBB 9113 ICBB 9114
Morfologi sel Uniseluler
Uniseluler Uniseluler
Uniseluler -Ukuran
4 µm 5-10 µm
5-10 µm 5-10 µm
-Bentuk Kokus
Kumparan Kumparan
Kumparan -Sistem
pigmen klorofil-a,
karatenoid, fikosianin
Klorofil Klorofil
Klorofil
-Flagela Tidak ada
Ada Ada
Ada -Sifat bahan
cadangan butir-butir
sianofisin Pati, minyak
Pati, minyak Pati, minyak
-Bintik mata stigma
Tidak ada Ada
Ada Ada
-Habitat Air tawar
Air tawar Air tawar
Air tawar a
a a
10µm 10µm
a
10µm
4.2 Pertumbuhan Ganggang Mikro Terseleksi pada Skala Laboratorium
4.2.1 Synechococcus sp. ICBB 9111
Hasil ANOVA menunjukkan bahwa perlakuan kombinasi sumber hara N dan P pada hari ke-27 berpengaruh sangat nyata p0.01 terhadap nilai kerapatan
optik sel ganggang mikro Synechococcus sp. ICBB 9111 Lampiran 3. Uji DMRT menunjukkan bahwa pengaruh taraf kombinasi N
3
P
2
berbeda nyata dibandingkan taraf perlakuan lainnya dan menunjukkan nilai kerapatan optik sel
OD tertinggi yaitu 1.01933 nm Tabel 3. Namun, untuk tahap kultivasi skala lapang, taraf kombinasi N
2
P
1
Perlakuan
yang dipilih. Hal ini dikarenakan nilai OD minimal 0.5 sudah tercapai dan penggunaan kombinasi sumber hara dari bahan teknis yang
termurah menjadi pertimbangan utama. Tabel 3 Pengaruh taraf kombinasi sumber hara N dan P pada hari ke-27 terhadap
kerapatan optik sel ganggang mikro Synechococcus sp. ICBB 9111
Kombinasi Kerapatan optik 620 nm
[p ANOVA] ZA
NaNO SP36
3
K
2
HPO
4
-------------------------------------------------------------- [0.00]
N
1
P 100
1
100 0.11000
ab
N
1
P 100
2
50 50
0.10867 N
ab 1
P 100
3
100 0.05700
N
a 2
P 50
1
50 100
0.50433 N
d 2
P 50
2
50 50
50 0.35100
N
c 2
P 50
3
50 100
0.15900 N
b 3
P
1
100 100
0.37300 N
c 3
P
2
100 50
50 1.01933
N
e 3
P
3
100 100
0.48933
d
angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada α = 0.05 DMRT
Nilai OD ganggang mikro yang 0.5 menunjukkan bahwa komposisi dan konsentrasi hara pada taraf tersebut belum optimal Tabel 3. Achmadi et al.
2002 menyatakan bahwa pada OD yang lebih tinggi 1.0 kadar klorofil a menurun, tetapi produksi biomassa tetap naik. Hal ini memperlihatkan bahwa
ganggang mikro tidak lagi memproduksi klorofil a atau tidak aktif memproduksi sel muda tetapi melakukan penuaan sel. Produksi biomassa yang ditunjukkan oleh
nilai OD berhubungan dengan kemampuan ganggang mikro dalam memanfaatkan hara pada kultur biakannya Becker 1994.
Dalam penelitian ini diberikan hara P dalam bentuk ortofosfat yang berasal dari pupuk SP36 danatau K
2
HPO
4
. Pada pemberian N
1
P
1
dengan 100 SP36 dan 0 K
2
HPO
4
nilai kerapatan optik sel tidak berbeda nyata dibandingkan taraf
N
1
P
3
dengan 0 SP36 dan 100 K
2
HPO
4
. Namun pada taraf N
3
P
3
dengan 0 SP36 dan 100 K
2
HPO
4
berbeda nyata dibandingkan taraf kombinasi N
3
P
1
dengan 100 SP36 dan 0 K
2
HPO
4
Tabel 3. Hal ini dikarenakan ketersedian P dalam bentuk ortofosfat secara langsung reaktivitasnya dipengaruhi oleh ukuran
butir. Makin halus ukuran butir fosfat makin reaktif, sehingga karena semakin mudah untuk diserap tanaman Hammond dan Diamond 1987. Ukuran butir
ortofosfat dalam bentuk K
2
HPO
4
Perlakuan
lebih halus daripada SP36.
4.2.2 Chlamydomonas sp. ICBB 9112
Hasil ANOVA menunjukkan bahwa perlakuan kombinasi sumber hara N dan P pada hari ke-27 berpengaruh sangat nyata p0.01 terhadap nilai OD
ganggang mikro Chlamydomonas sp. ICBB 9112 Lampiran 4. Tabel 4 Pengaruh taraf kombinasi sumber hara N dan P pada hari ke-27 terhadap
kerapatan optik sel ganggang mikro Chlamydomonas sp. ICBB 9112
Kombinasi Kerapatan optik 620 nm
[p ANOVA] ZA
NaNO SP36
3
K
2
HPO
4
-------------------------------------------------------------- [0.00]
N
1
P 100
1
100 0.1867a
N
1
P 100
2
50 50
0.44867b N
1
P 100
3
100 0.41700b
N
2
P 50
1
50 100
0.90600c N
2
P 50
2
50 50
50 0.43400b
N
2
P 50
3
50 100
0.40633b N
3
P
1
100 100
0.88067c N
3
P
2
100 50
50 0.91000c
N
3
P
3
100 100
1.07167c
angka yang diikuti huruf ya ng sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada α = 0.05 DMRT
Uji DMRT menunjukkan bahwa pengaruh taraf kombinasi N
3
P
3
tidak berbeda nyata dengan N
3
P
1
, N
3
P
2
dan N
2
P
1
, namun berbeda nyata dibandingkan taraf perlakuan lainnya dan menunjukkan nilai OD tertinggi yaitu 1.07167 nm
Tabel 4. Untuk tahap kultivasi skala lapang, perlakuan taraf kombinasi N
2
P
1
yang dipilih. Taraf N
2
P
1
50 ZA, 50 NaNO
3
dan 100 SP-36, 0 K
2
HPO
4
yang dipilih menunjukkan bahwa ZA dapat mensubtitusi NaNO
3
. N dalam perairan ditemukan dalam bentuk nitrit NO
2 -
, nitrat NO
3 -
, ammonia NH
3
dan ammonium NH
4 +
, sedangkan P dalam perairan pada umumnya dalam bentuk ortofosfat dan dapat dimanfaatkan secara langsung oleh tumbuhan akuatik
Wardoyo 1982.
Nilai kerapatan optik sel pada pemberian taraf kombinasi N
1
P
3
dengan 0 SP36 dan 100 K
2
HPO
4
berbeda nyata dibandingkan taraf kombinasi N
1
P
1
dengan 100 SP36 dan 0 K
2
HPO
4.
Namun, dibandingkan pada taraf N
3
P
3
dengan 0 SP36 dan 100 K
2
HPO
4
tidak berbeda nyata taraf kombinasi N
3
P
1
dengan 100 SP36 dan 0 K
2
HPO
4
Tabel 4. Hal ini dapat diartikan bahwa sumber hara P yang digunakan secara langsung perlu memperhatikan beberapa
faktor utama yang dapat mempengaruhi efektifitasnya, diantaranya yaitu sifat mineralogi dan kimia fosfat, tingkat kelarutan dan kandungan P.
4.2.3 Chlamydomonas sp. ICBB 9113
Hasil ANOVA menunjukkan bahwa perlakuan kombinasi sumber hara N dan P pada hari ke-27 berpengaruh sangat nyata p0.01 terhadap nilai OD
ganggang mikro Chlamydomonas sp. ICBB 9113 Lampiran 5. Uji DMRT menunjukkan bahwa pengaruh taraf kombinasi N
3
P
2
pada hari ke-27 tidak berbeda nyata dengan N
3
P
1
, N
2
P
2
, namun berbeda nyata dibandingkan perlakuan lainnya serta menunjukkan nilai OD tertinggi yaitu 0.83600 nm Tabel 5. Untuk
tahap kultivasi skala lapang, perlakuan taraf N
2
P
2
Perlakuan
yang dipilih. Tabel 5 Pengaruh taraf kombinasi sumber hara N dan P pada hari ke-27 terhadap
kerapatan optik sel ganggang mikro Chlamydomonas sp. ICBB 9113
Kombinasi Kerapatan optik 620 nm
[p ANOVA] ZA
NaNO SP36
3
K
2
HPO
4
-------------------------------------------------------------- [0.00]
N
1
P 100
1
100 0.16233b
N
1
P 100
2
50 50
0.06800ab N
1
P 100
3
100 0.09567ab
N
2
P 50
1
50 100
0.01267a N
2
P 50
2
50 50
50 0.79267d
N
2
P 50
3
50 100
0.01167a N
3
P
1
100 100
0.76967d N
3
P
2
100 50
50 0.83600d
N
3
P
3
100 100
0.59233c
angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada α = 0.05 DMRT
Taraf N
2
P
2
50 ZA, 50 NaNO
3
dan 50 SP36, 50 K
2
HPO
4
yang dipilih menunjukkan bahwa ZA dapat mensubtitusi NaNO
3
dan SP36 dapat mensubtitusi K
2
HPO
4
. Hara N sangat dipengaruhi oleh kandungan oksigen bebas dalam air. Pada keadaan anaerob, N berubah menjadi amonia NH
3
, sebaliknya pada kondisi aerob N berubah menjadi nitrat NO
3 -
.
Pada umumnya, bentuk N yang juga dimanfaatkan dalam metabolisme sel ganggang mikro berupa amonium. Amonium dihasilkan melalui proses disosiasi
amonium hidroksida. Amonium hidroksida merupakan amonia yang terlarut dalam air. Menurut Goldman dan Horne 1983, reaksi pembentukan amonium
adalah sebagai berikut: NH
3
+ H
2
O NH
4
OH NH
4 +
+ OH
-
Bila reaksi di atas bergerak ke kanan maka konsentrasi amonium di dalam media akan meningkat dan pH media menjadi basa.
Pengaruh pemberian taraf kombinasi N
1
P
1
dengan 100 SP36 dan 0 K
2
HPO
4
tidak berbeda nyata dengan taraf kombinasi N
1
P
3
dengan 0 SP36 dan 100 K
2
HPO
4
terhadap nilai kerapatan optik sel
.
. Demikian halnya pengaruh taraf kombinasi N
3
P
1
dengan 100 SP36 dan 0 K
2
HPO
4
tidak berbeda nyata dibandingkan taraf kombinasi N
3
P
3
dengan 0 SP36 dan 100 K
2
HPO
4
Tabel 4. Hal ini menunjukkan bahwa SP36 dapat mensubtitusi K
2
HPO
4
. 4.2.4
Chlamydomonas sp. ICBB 9114
Hasil ANOVA menunjukkan bahwa perlakuan taraf kombinasi sumber hara N dan P pada hari ke-27 berpengaruh sangat nyata p 0.01 terhadap nilai
OD ganggang mikro Chlamydomonas sp. ICBB 9114 Lampiran 6. Uji DMRT menunjukkan bahwa pengaruh taraf kombinasi N
3
P
3
berbeda nyata dibandingkan perlakuan lainnya dan menunjukkan nilai OD tertinggi yaitu 0.78500 nm Tabel
6. Untuk tahap skala lapang, taraf kombinasi N
3
P
3
yang dipilih. Hal ini menunjukkan bahwa untuk Chlamydomonas sp. ICBB 9114, ZA tidak dapat
mensubtitusi NaNO
3
dan SP36 tidak dapat mensubtitusi K
2
HPO
4
.
Tabel 6 Pengaruh taraf kombinasi sumber hara N dan P pada hari ke-27 terhadap kerapatan optik sel ganggang mikro Chlamydomonas sp. ICBB 9114
Perlakuan Kombinasi
Kerapatan optik 620 nm [p ANOVA]
ZA NaNO
SP36
3
K
2
HPO
4
-------------------------------------------------------------- [0.00]
N
1
P 100
1
100 0.00900a
N
1
P 100
2
50 50
0.06333bc N
1
P 100
3
100 0.04100ab
N
2
P 50
1
50 100
0.10467bc N
2
P 50
2
50 50
50 0.12300c
N
2
P 50
3
50 100
0.25067d N
3
P
1
100 100
0.29267d N
3
P
2
100 50
50 0.49500e
N
3
P
3
100 100
0.78500f
angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada α = 0.05 DMRT
Raoof et al. 2005 menyatakan bahwa sumber N pada NaNO
3
dan KNO
3
merupakan unsur yang paling penting bagi pertumbuhan ganggang mikro dan merupakan penentu level kritis yang penting bagi keberadaan nitrogen pada
skala lapang. Nitrat adalah bentuk N utama di perairan dan konsetrasinya di perairan diatur oleh proses nitrifikasi Effendi 2000. Goldman dan Horne 1983
serta Sastrawijaya 2000 menyatakan bahwa N merupakan salah satu hara utama yang konsentrasinya sering menjadi pembatas bagi pertumbuhan ganggang mikro.
Pengaruh pemberian taraf kombinasi N
1
P
3
dengan 0 SP36 dan 100 K
2
HPO
4
tidak berbeda nyata dengan taraf kombinasi N
1
P
1
dengan 100 SP36 dan 0 K
2
HPO
4
, namun pada taraf N
3
P
3
dengan 0 SP36 dan 100 K
2
HPO
4
berbeda nyata dibandingkan taraf kombinasi N
3
P
1
dengan 100 SP36 dan 0 K
2
HPO
4
terhadap nilai kerapatan optik sel. Hal ini menunjukkan bahwa kandungan ortofosfat yang berasal dari K
2
HPO
4
dalam media nutrisi merupakan bentuk P yang langsung dapat diserap bagi metabolisme sel ganggang mikro.
Fosfor merupakan komponen biokimia pengubah energi di dalam sel dan terdapat dalam bentuk adenosin fosfat. Kekurangan fosfor akan menghambat metabolisme
secara keseluruhan, sehingga menyebabkan penurunan pertumbuhan biomassa ganggang mikro.
4.3 Produksi Biomassa Kering Ganggang Mikro Terseleksi pada Skala
Lapang
Biomassa dapat bermakna banyaknya zat hidup per satuan luas atau per volume pada satu daerah dan pada waktu tertentu Bold dan Wynne 1985. Tabel
7 menunjukkan bahwa produksi biomassa tertinggi dicapai oleh Synechococcus sp. ICBB 9111 dengan rataan 0.439 gl. Hal ini dikarenakan ketersedian hara serta
jumlah energi yang cukup diterima ganggang mikro untuk menjalankan fotosintesis Kersey dan Munger 2009.
Tabel 7 Produksi biomassa kering ganggang mikro terseleksi pada skala lapang Ganggang Mikro
Tahapan Panen Rata-rata
1 2
Synechococcus sp. ICBB 9111
OD awal hari ke-0 0.167
0.169 0.168
OD panen hari ke-2 0.561
0.564 0.562
Produksi Biomassa gl 0.452
0.426 0.439
Chlamydomonas sp.ICBB 9112
OD awal hari ke-0 0.111
0.116 0.113
OD panen hari ke-2 0.531
0.529 0.530
Produksi Biomassa gl 0.364
0.355 0.359
Chlamydomonas sp.ICBB 9113
OD awal hari ke-0 0.103
0.101 0.102
OD panen hari ke-2 0.520
0.517 0.518
Produksi Biomassa gl 0.249
0.128 0.188
Chlamydomonas sp.ICBB 9114
OD awal hari ke-0 0.161
0.164 0.162
OD panen hari ke-2 0.520
0.519 0.455
Produksi Biomassa gl 0.403
0.390 0.396
Pada saat fotosintesis, CO
2
bebas merupakan jenis karbon inorganik utama yang digunakan ganggang mikro. Ganggang mikro dapat juga menggunakan ion
karbonat CO
3 2-
dan ion bikarbonat HCO
3 -
. Penyerapan CO
2
bebas dan bikarbonat oleh ganggang mikro menyebabkan penurunan konsentrasi CO
2
terlarut dan mengakibatkan peningkatan nilai pH Golman dan Horse 1983. Pada lingkungan netral, CO
2
berada dalam bentuk bebas sehingga dapat berdifusi dengan mudah ke dalam sel ganggang mikro. Hal tersebut menyebabkan CO
2
sebagai sumber karbon utama bagi proses fotosintesis ganggang mikro cukup tersedia sehingga proses metabolisme dapat berlangsung cepat dan kerapatan sel
meningkat. Produksi biomassa ganggang mikro merupakan faktor penting, karena
dengan biomassa kemampuan ganggang mikro untuk memproduksi karbohidrat, protein dan lipid dapat diketahui. Keberhasilan teknik kultur bergantung pada
kesesuaian antara jenis ganggang mikro yang dibudidayakan dan beberapa faktor lingkungan seperti cahaya, suhu dan pH Kersey dan Munger 2009.
4.4 Produksi Karbohidrat
Kategori