Hubungan Antara Produktivitas Primer Fitoplankton Dengan Unsur Hara Pada Kedalaman Secchi Di Perairan Waduk Koto Panjang, Riau

HUBUNGAN ANTARA PRODUKTIVITAS PRIMER
FITOPLANKTON DENGAN UNSUR HARA PADA
KEDALAMAN SECCHI DI PERAIRAN WADUK PLTA
KOTO PANJANG, RIAU.

MUHAMMAD HATTA

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Hubungan Antara Produktivitas
Primer fitoplankton Dengan Unsur Hara Pada Kedalaman Secchi Di perairan Waduk
PLTA Koto Panjang, Riau adalah karya saya sendiri dan belum diajukan dalam
bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. 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.

Bogor, Juli 2007

Muhammad Hatta
NM C151040161

RINGKASAN
Muhammad Hatta. Hubungan Antara Produktivitas Primer Fitoplankton Dengan
Unsur Hara Pada Kedalaman Secchi Di Perairan Waduk PLTA Koto Panjang, Riau.
Dibimbing oleh ENAN M. ADIWILAGA dan ARIO DAMAR.
Waduk PLTA Koto Panjang merupakan hasil pembendungan dari beberapa
buah sungai, dengan luas genangan sekitar 12.400 Ha yang meliputi wilayah
provinsi Riau dan Sumatera Barat. Waduk ini mempunyai fungsi utama sebagai
pembangkit listrik dan pengendali banjir. Peningkatan aktifitas manusia yang
memanfaatkan perairan waduk seperti, pembukaan lahan pertanian, transportasi air,
perikanan budidaya, industri kecil, dan pariwisata. Telah menimbulkan dampak
negatif dengan terjadi erosi, sedimentasi, dan eutrofikasi menyebabkan penurunan
kualitas perairan. Fitoplankton sebagai organisme air penghasil oksigen melalui
proses fotosintesis, keberadaannya rentan terhadap perubahan kualitas air tempat ia
berada. Apabila kondisi lingkungannya buruk akan menyebabkan menurunnya

produktivitas primer perairan.
Penelitian ini dilakukan pada bulan Juli sampai Agustus 2006. Penelitian
dilakukan setiap 7 hari sekali dengan 4 kali ulangan. Lokasi penelitian, yaitu: Stasiun
I, Keramba Jaring Apung dan Stasiun II, Out let waduk. Setiap stasiun penelitian
dibagi menjadi 4 kedalaman inkubasi, didasarkan pada kedalaman Secchi, yaitu:
permukaan perairan, ½ Secchi, Secchi, dan 1 meter di bawah Kedalaman Secchi.
Rancangan percoban yang digunakan adalah rancangan acak lengkap kelompok 1
faktor. Data yang di peroleh dianalisis dengan regresi tunggal dan berganda untuk
mengetahui seberapa besar hubungan yang terjadi.
Hasil penelitian menunjukkan konsentrasi unsur hara (N-NO3, N-NO2, N-NH3
dan PO4-P) mendukung kehidupan organisme perairan. Fitoplankton yang
ditemukan sebanyak 37 genera yang mewakili 6 kelas, yaitu: Chlorophyceae 16
genera, Cyanophyceae 12 genera, Bacillariophyceae 5 genera, Xanthophyceae 2
genera, Dinophyceae 1 genera, dan Chrysophyceae 1 genera. Dimana jumlah
kelimpahan individu pergenara terbanyak adalah dari kelas Cyanophyceae. Untuk
keanekaragaman dalam kategori sedang, keragaman cukup tinggi dan tidak ada
organisme yang dominan.
Rata-rata produktivitas primer bersih perkedalaman inkubasi di stasiun I
berkisar 109.4 – 156.3 mg C/m3 per 5 jam. Stasiun II berkisar 125.0 – 162.5 mg
C/m3 per 5 jam, dengan produktivitas primer tertinggi terdapat pada kedalaman ½

Secchi. Diduga pada kedalaman tersebut unsur hara yang ditemukan cukup banyak
sehingga pertumbuhan fitoplankton meningkat. Hal ini menyebabkan produktivitas
primer juga meningkat. Konsentrasi klorofil-a di stasiun I berkisar 15.25 – 28.01 mg
chl-a/m3 sedangkan di stasiun II berkisar 18.71 – 24.13 mg chl-a/m3. Konsentrasi
klorofil-a masuk dalam kategori subur (eutrofik).
Berdasarkan analisis regresi tunggal antara produktivitas primer bersih
dengan nitrat, nitrit, ammonia, DIN, DIP (ortofosfat) didapat korelasi yang rendah.
Dari hasil uji sidik ragam stasiun I dan II semuanya tidak signifikan kecuali nitrat di
stasiun I. Artinya masing-masing unsur hara tersebut tidak secara nyata
mempengaruhi produktivitas primer kecuali nitrat di stasiun I dengan R2 sebesar
0.308 dan nilai p (p value) = 0.026. Klorofil-a juga menunjukkan korelasi yang
rendah. R2 di stasiun I sebesar 0.134, p = 0.164. Stasiun II, R2 sebesar 0.009, p =

0.734. Setelah di regresi linear berganda didapat nilai R2 yang masih rendah.
Stasiun I, R2 sebesar 0.225, p = 0.364. Korelasi yang kecil terdapat di stasiun II, R2
sebesar 0.083 p = 0.781. Berarti DIN, DIP, dan klorofil-a tidak secara nyata
mempengaruhi produktivitas primer bersih di Waduk PLTA Koto Panjang.

ABSTRACT
Muhammad Hatta. The reletionship of Phytoplankton Primary Productivity with

Nutrients on Secchi Deep in PLTA Koto Panjang Lake, Riau. Supervised by Enan M
Adiwilga and Ario Damar
In aquatic ecosystems, underwater fitoplanton and nutrients are the main
factors governing the planktonic primary production. The aim of this research is to
estimate planktonic primary production and its relationship to nutrient availability in
PLTA Koto Panjang lake. The research was done by conducting a series of field
dark-light oxygen bottle primary production incubation, nutrient samplings and in situ
measurement of some related parameters. Nutrient samplings and measurements
were done at 2 different stations with 4 depths in each station. The results show that
plantonic primary production estimates ranged from 109.4 to 162.5 mgC/ m3/ 5
hours. A strong relationship between net primary production with nutrient,
fitpolankton and chlorophyll-a (64% and 80%) As a conclusion, light is more limiting
than nutrient for the phytoplankton primary production in the study area.

Key word: Primary productivity, DIN (Dissolve nitrogen inorganic), DIP (dissolve
phosphate inorganic)

© Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2007
Hak cipta dilindungi
Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut pertanian

Bogor, sebahagian atau seluruhnya dalan bentuk apa pun, baik cetak,
fotokopi, mikrofilm, dan sebagainya

HUBUNGAN ANTARA PRODUKTIVITAS PRIMER
FITOPLANKTON DENGAN UNSUR HARA PADA KEDALAMAN
SECCHI DI PERAIRAN WADUK PLTA KOTO PANJANG, RIAU.

MUHAMMAD HATTA

Tesis
sebagai salah satu syarat memperoleh gelar
Magister Sains pada
Program studi Ilmu Perairan

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007

Judul Penelitian

Nama
NIM

: Hubungan Antara Produktivitas Primer Fitoplankton
Dengan Unsur Hara Pada Kedalaman Secchi Di Perairan
Waduk Koto Panjang, Riau.
: Muhammad Hatta
: C151040161

Disetujui
Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Enan M. Adiwilaga
Ketua

Dr. Ir. Ario Damar, M.Si.
Anggota

Diketahui

Ketua Program Studi Ilmu Perairan

Dekan Sekolah Pascasarjana

Prof. Dr. Enang Harris

Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro, M.S.

Tanggal Ujian: 18 Juni 2007

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Kami memuji Allah SWT, semoga shalawat serta salam tetap terlimpah ke
atas Rasul-Nya yang mulia, para sahabatnya, dan para pengikutnya yang
mempertahankan agama yang haq.
Alhamdulillah, atas rahmat dan kehendak dari Allah SWT, akhirnya laporan
tesis ini dapat terselesaikan. Tesis yang berjudul “Hubungan Antara Produktivitas
Primer Fitoplankton Dengan Unsur Hara Pada Kedalaman Secchi Di Perairan

Waduk PLTA Koto Panjang, Riau”. Merupakan salah satu nikmat yang Allah
pinjamkan kepada penulis agar bisa lebih bersyukur.
Syukur juga penulis sampai kepada Allah yang telah memilihkan buat
penulis, orang-orang yang penuh hikmah dan ahli dibidangnya. Untuk bersamasama berperan dalam menyelesaikan laporan ini. Oleh sebab itu haruslah penulis
menyampaikan terima kasih dan penghargaan setinggi-tingginya kepada:
1. Bapak Dr. Ir. Enan M. Adiwilaga, Dr. Ir. Ario Damar, M.Si selaku dosen
pembimbing yang dengan hikmah dan sabar mau meluangkan banyak waktu
dan ilmu dalam memberikan bimbingan, arahan, dan saran selama proses
penyelesaian tesis. Kepada Ibu Ir. Niken Tunjung MP, M.Si selaku dosen
penguji luar komisi yang telah memberikan sentuhan akhir berupa saran dan
masukan sehingga laporan tesis menjadi lebih baik.
2. Orang-orang tercinta AyahEmak, kak Ita dan keluarga, bang Yusman, bang
Ispan dan keluarga, bsng Iswan, kak Tuti, kak Kodek, dan Fauzi terima kasih
atas kiriman sholat, doa, kepercayaan, dan dukungan yang tiada henti.
Keponakan tersayang di Ryan, Ori, Debi, Dila, Boby, dan Fikri.
3. Keluarga di Bekasi dan Medan (Nenek, Ocik Oman, Pak Uam, Tina, Kiki,
Mawan, dan Mamah).
4. Rekan-rekan Ilmu Perairan (AIR), Zainal, Bang Yulisman, Pak amin, Eva,
Massengreng, Dodi, Pak Dian, Pak Asman, Pak Tarsim, Pak Ridwan, Bu
Agustina, Carles, Bang Asprin, Linda dan Pak Wahab.

5. Sahabat-sahabatku Neti, Wike, Handiro, Yoki, dan kak Eli dan keluarga
Bogor, Juli 2007

Muhammad Hatta

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Tebing Tinggi, 16 Januari 1980 sebagai anak ketujuh
dari delapan bersaudara pasangan Sofyan AY dan Siti Zubaidah Lubis.
Pendidikan dasar diselesaikan di SD Negeri 16 T. Tinggi pada tahun 1992,
dilanjutkan ke Sekolah Menengah Pertama Negeri 02 T. Tinggi dan selesai pada
tahun 1995. Sekolah lanjutan tingkat atas di SMUN 03 T. Tinggi diselesaikan pada
tahun 1998. Pada tahun yang sama melalui jalur UMPTN, penulis diterima di
Program Studi Manajemen Sumberdaya Perairan Fakultas Perikanan dan Ilmu
Kelautan Universitas Riau dan lulus tahun 2003, penulis melanjutkan pendidikan ke
Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor Program Studi Ilmu Perairan.

DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ............................................................................................

iii

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................

v

DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................

vi

PENDAHULUAN ...........................................................................................
Latar Belakang ..................................................................................
Perumusan Masalah .........................................................................
Tujuan dan Manfaat .........................................................................
Hipotesis ..........................................................................................

1
1
2
3

3

TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................................
Produktivitas Primer .........................................................................
Intensitas cahaya .............................................................................
Nitrogen Inorganik Terlarut (DIN) ....................................................
Fosfor Inorganik Terlarut (DIP) .........................................................
Struktur Komunitas Fitoplankton ......................................................
Klorofil-a ...........................................................................................

5
5
6
9
10
11
12

METODE PENELITIAN .................................................................................
Lokasi dan Waktu Penelitian ...........................................................
Penentuan Lokasi Sampling ............................................................
Pengukuran Produktivitas Primer ....................................................
Analisis Klorofil-a .............................................................................
Pengambilan Contoh Fitoplankton dan ............................................
Pengambilan Contoh Unsur Hara ....................................................
Analisis Data ....................................................................................

13
13
13
14
15
16
16
17

HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................
Parameter Kualitas Air Waduk PLTA Koto Panjang .........................
Suhu ..........................................................................................
Kekeruhan .................................................................................
TSS (Total Suspended Solid) ....................................................
pH ..............................................................................................
Nitrogen Inorganik Terlarut (DIN) .....................................................
Nitrat-Nitrogen (NO3-N) ..............................................................
Nitrit-Nitrogen (NO2-N) ...............................................................
Ammonia-Nitrogen (NH3-N) .......................................................
Fosfor Inorganik Terlarut (DIP) ........................................................
Ortofosfat (PO4-P) ......................................................................
Struktur Komunitas Fitoplankton
Komposisi Dan Kelimpahan Fitoplankton ..................................
Indeks Biologi Fitoplankton ........................................................

20
20
20
21
22
23
23
25
27
28
30
30
32
32
38

Klorofil-a ...........................................................................................
Produktivitas Primer Fitoplankton ....................................................
Hubungan Produktivitas Primer Bersih dengan Unsur Hara ...........
Hubungan Produktivitas Primer Bersih dengan Klorofil-a
Hubungan Antara Produktivitas Primer Bersih dengan Unsur
Hara dan Klorofil-a ...........................................................................

40
42
47
52

SIMPULAN
Simpulan ..........................................................................................
Saran ...............................................................................................

55
55
55

DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................

56

LAMPIRAN ...................................................................................................

60

53

DAFTAR TABEL
Halaman
1. Parameter kualitas air yang diukur selama penelitian .........................

17

2. Nilai rata-rata perperiode parameter kualitas air Waduk PLTA Koto
Panjang ..............................................................................................

20

3. Nilai rata-rata perkedalaman inkubasi kualitas air Waduk PLTA Koto
Panjang ..............................................................................................

20

4. Nilai rata-rata unsur hara perperiode dengan kedalaman inkubasi di
perairan Waduk PLTA Koto Panjang ..................................................

25

5. Nilai rata-rata unsur hara untuk setiap kedalaman inkubasi diperairan
PLTA Koto Panjang ............................................................................

25

6. Jumlah genera fitoplankton perperiode di perairan Waduk PLTA
Koto Panjang .....................................................................................

32

7. Nilai rata-rata kelimpahan (sel/l) perperiode kelas fitoplankton di
perairan Waduk PLTA Koto Panjang ..................................................

34

8. Indeks biologi fitoplankton di perairan Waduk PLTA Koto Panjang

38

9. Indeks biologi fitoplankton perkedalaman inkubasi di perairan Waduk
PLTA Koto Panjang ............................................................................

38

10. Nilai rata-rata konsentrasi klorofil-a fitoplankton perperiode dengan
kedalaman inkubasi di perairan Waduk PLTA Koto Panjang ............

40

11. Nilai rata-rata produktivitas primer fitoplankton perperiode di
perairan Waduk PLTA Koto Panjang .................................................
12. Nilai rata-rata produktivitas primer fitoplankton perkedalaman
inkubasi di perairan Waduk PLTA Koto Panjang ................................

44

13. Nilai rata-rata produktivitas primer bersih dengan kedalaman
Inkubasi stasiun I.................................................................................

46

14. Nilai regresi produktivitas primer bersih dengan unsur hara di
perairan Waduk PLTA Koto Panjang (n =16) ......................................

48

15. Nilai regresi produktivitas primer bersih dengan klorofil-a di
perairan Waduk PLTA Koto Panjang (n = 16) .....................................

52

16. Nilai regresi produktivitas primer bersih dengan DIN, DIP, dan
dan klorofil-a (n = 48) ..........................................................................

53

42

DAFTAR GAMBAR
Halaman
1. Gambar alir perumusan masalah .......................................................

4

2. Hubungan intensitas cahaya dengan kedalaman dan fotosintesis,
respirasi (Fogg 1980) ..........................................................................

7

3. Peta lokasi penelitian (Nur 2005) ........................................................

13

4. Letak stasiun penelitian (Nur 2005) ....................................................

14

5. Pola distribusi vertikal konsentrasi nitrat di perairan Waduk PLTA
Koto Panjang ......................................................................................

27

6. Pola distribusi vertikal konsentrasi nitrit di perairan Waduk PLTA
Koto Panjang ......................................................................................

28

7. Pola distribusi vertikal konsentrasi ammonia di perairan Waduk
PLTA Koto Panjang ............................................................................

30

8. Pola distribusi vertikal konsentrasi ortofosfat di perairan WAduk
PLTA Koto Panjang ............................................................................

31

9. Kelimpahan rata-rata fitoplankton berdasarkan kedalaman inkubasi
di perairan Waduk PLTA Koto Panjang ..............................................

37

10. Konsentrasi klorofil-a perkedalaman inkubasi di perairan Waduk
PLTA Koto Panjang ............................................................................

41

11. Pola distribusi vertikal rata-rata produktivitas primer bersih dan kotor
stasiun I dan II di perairan Waduk PLTA Koto Panjang .....................

46

12. Pola regresi unsur hara dengan produktivitas primer bersih di
stasiun I (n = 16)..................................................................................

50

13. Pola regresi unsur hara dengan produktivitas primer bersih di
stasiun II (n = 16).................................................................................

51

14. Pola regresi klorofil-a dengan produktivitas primer bersih di
perairan Waduk PLTA Koto Panjang (n = 16) ....................................

53

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Persen cahaya yang masuk selama 12 jam .......................................

60

2. Prosedur pengisian air ke dalam botol BOD ......................................

61

3. Prosedur pengukuran oksigen terlarut dengan menggunakan metode
Winkler ................................................................................................

61

4. Prosedur pengukuran produktivitas primer fitoplankton .....................

62

5. Kelimpahan fitoplankton yang ditemukan untuk periode 1 .................

63

6. Kelimpahan fitoplankton yang ditemukan untuk periode 2 .................

64

7. Kelimpahan fitoplankton yang ditemukan untuk periode 3 .................

65

8. Kelimpahan fitoplankton yang ditemukan untuk periode 4 .................

66

9. Konsentrasi parameter-parameter uji yang diukur ..............................

67

10. Kelimpahan rata-rata fitoplankton berdasarkan kedalaman inkubasi
di perairan Waduk PLTA Koto Panjang ..............................................

69

11. Rata-rata konsentrasi klorofil-a perkedalaman inkubasi di perairan
Waduk PLTA Koto Panjang ................................................................

69

12. Hasil uji sidik ragam (anova) produktivitas primer bersih terhadap
stasiun I dan kedalaman di perairan Waduk PLTA Koto Panjang ......

70

13. Hasil regresi berganda antara produktivitas primer bersih dengan
Unsur hara dan klorofil-a (n = 48)........................................................

70

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pemanfaatan sumber daya perairan merupakan suatu upaya pengelolaan
sumber daya alam seoptimal mungkin untuk kesejahteraan manusia, tanpa
mengganggu keseimbangan alam itu sendiri sehingga pemanfaatannya dapat
dilakukan secara berkesinambungan. Hadiwigeno (1990) menyatakan pengelolaan
waduk adalah pemanfaatan suatu sumber daya yang memberikan daya guna dan
hasil guna yang dikehendaki dalam batas-batas yang optimal dengan tetap
memelihara kelestarian waduk dan sumber daya alam yang berkaitan dengan
ekosistem waduk agar pemanfaatannya berlangsung secara berkelanjutan.
Sebagai suatu perairan semi tertutup, waduk merupakan bentuk perairan
yang dibuat oleh manusia yang ingin memanfaatkan sumberdaya airnya untuk suatu
keperluan tertentu. Waduk Pembangkit Listrik Tenaga Air Koto Panjang (PLTA Koto
Panjang) dibangun pada tahun 1992 sampai tahun 1997. Waduk PLTA Koto
Panjang merupakan hasil pembendungan dari beberapa buah sungai, yaitu Sungai
Kampar Kanan dan Kampar Kiri, Sungai Batang Mahan, Sungai Gulamoh, dan
Sungai Tapung Air Tiris, dengan luas genangan sekitar 12.400 Ha yang meliputi
wilayah provinsi Riau dan Sumatera Barat (PLN, 2000).
Waduk PLTA Koto Panjang mempunyai fungsi utama sebagai pembangkit
listrik dan pengendali banjir. Namun, pada perkembangan berikutnya terjadi
peningkatan aktifitas manusia yang memanfaatkan perairan waduk dan sekitarnya
seperti

penebangan

hutan,

pembukaan

lahan

pertanian

dan

perkebunan,

transportasi air, perikanan budidaya dan tangkap, industri kecil, dan pariwisata.
Peningkatan pemanfaatan lahan di kawasan ini tidak hanya menimbulkan
dampak negatif terhadap waduk seperti terjadinya erosi, sedimentasi, dan
eutrofikasi, tetapi juga mendatangkan dampak negatif terhadap habitat berbagai
jenis plankton, ikan, dan hewan yang mendiami kawasan tersebut, nilai estitika dan
fungsi utama dari tujuan pembuatan waduk itu sendiri. Berdasarkan pemantauan
yang dilakukan oleh PPLH-UNRI (2003) melaporkan bahwa pembukaan lahan terus
terjadi, seiring peningkatan pemanfaatan lahan kualitas air terus mengalami
penurunan dengan meningkatnya kesuburan perairan yang ditandai dengan
kandungan klorofil-a yang terus meningkat di perairan waduk PLTA Koto Panjang.

Peningkatan kesuburan ini diakibatkan banyaknya unsur hara yang meliputi
fosfat dan nitrat yang berasal dari pupuk yang digunakan di daerah pertanian dan
perkebunan yang terbawa aliran permukaan ke dalam badan air. Selain masalah
pembukaan lahan, muncul pula kegiatan perikanan di berbagai bagian waduk,
diantaranya di daerah sekitar dam site yang mewakili bagian hilir, di Batu Bersurat,
dan jembatan Gulamoh mewakili bagian tengah dan daerah in let Sungai Kampar
Kanan yang mewakili bagian hulu. Kegiatan perikanan yang tidak terkoordinasi
dengan baik, dikhawatirkan menjadi ancaman tersendiri terhadap kegiatan PLTA
terutama di daerah dam site.
Pemukiman penduduk di sekitar waduk juga akan menyebabkan tekanantekanan tersendiri terhadap waduk seperti degradasi kualitas air waduk yang
diakibatkan oleh buangan rumah tangga dan terbawa aliran permukaan kedalam
waduk. Suwignyo (1981) menyatakan bahwa waduk bukan saja tempat untuk
penampungan air tetapi juga merupakan suatu ekosistem perairan tawar produktif,
yang produktivitasnya didominasi oleh plankton.
Fitoplankton sebagai salah satu organisme air yang berfungsi sebagai
penghasil oksigen melalui proses fotosintesis, keberadaannya sangat rentan
terhadap perubahan kualitas air tempat ia berada. Kondisi ini membuat fitoplankton
merupakan organisme yang pertama kali akan terkena dan merespon perubahan
lingkungan. Kualitas air yang baik seperti, cukup tersedianya unsur hara, intensitas
cahaya, suhu dan pH yang baik dapat meningkatkan laju fotosintesis fitoplankton
yang nantinya akan berimbas pada peningkatan produktivitas dan sebaliknya
buruknya kondisi lingkungan akan menyebabkan menurunnya produktivitas perairan.

Perumusan Masalah
Tingkat produktivitas primer fitoplankton di Waduk PLTA Koto Panjang
dipengaruhi oleh ketersediaan unsur hara yang keberadaannya sangat menentukan
kelimpahan dan struktur komunitas fitoplankton. Meningkatnya aktifitas manusia
seperti adanya keramba jaring apung (KJA) telah meningkatkan jumlah unsur hara
yang masuk ke perairan. Banyak unsur hara yang masuk ke perairan, baik berupa
bahan organik maupun bahan anorganik yang tersuspensi menyebabkan tingginya
tingkat kekeruhan perairan.

Ketersediaan unsur hara pada suatu perairan bukan merupakan satusatunya faktor yang dapat meningkatkan produksi fitoplankton. Tanpa keberadaan
intensitas cahaya di dalam perairan maka tingginya kadar unsur hara tidak dapat
meningkatkan produksi fitoplankton.
Sumber sebab tersebut adalah tingginya tingkat pemanfaatan perairan
sehingga menyebabkan beban perairan semakin meningkat. Kondisi ini juga di
perburuk dengan adanya pemukiman masyarakat di sekitar waduk yang akan
menyebabkan menurunnya kualitas air perairan waduk. Hal ini menyebabkan
terganggunya

pertumbuhan

fitoplankton

di

setiap

kolom

air.

Inilah

yang

menyebabkan terjadinya perbedaan-perbedaan nilai produktivitas primer di setiap
kolom air.
Untuk lebih memahami pendekatan masalah dapat dilihat melalui gambar
hubungan antara faktor-faktor yang saling terkait seperti Gambar 1.

Tujuan dan Manfaat
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui hubungan antara produktivitas
primer fitoplankton dan unsur hara di perairan waduk PLTA Koto Panjang.
Adapun manfaat dari hasil penelitian ini diharapkan bisa menjadi informasi
dan bahan pertimbangan bagi pihak-pihak yang akan melakukan pemanfaatan di
perairan waduk PLTA Koto Panjang.

Hipotesis
jika peningkatan keramba jaring apung menyebabkan unsur hara bertambah
di

perairan

maka

akan

meningkatkan

kelimpahan

fitoplankton

menyebabkan produktivitas primer fitoplankton juga meningkat.

sehingga

Beban masukan
Autochthonous
dan
Allochthonous
Hidrodinamika
waduk

Distribusi spasial
- padatan
- nutrien

Kualitas air
Nutrien
Intensitas
cahaya
Kekeruhan

Fitoplankton

-

+

Unsur
hara

Struktur komunitas
fitoplankton dan
Biomassa fitoplankton

Gambar 1 Diagram alir perumusan masalah.

+
Klorofil-a

Produktivitas
Primer
Fitoplankton

TINJAUAN PUSTAKA
Produktivitas Primer
Produktivitas primer merupakan laju pembentukan senyawa-senyawa
organik yang kaya akan energi dan berasal dari senyawa anorganik. Pada umumnya
produktivitas primer dianggap sebagai padanan fotosintesis, walaupun sejumlah
kecil produktivitas dapat dihasilkan oleh bakteri kemosintetik (Nybakken 1988).
Odum (1971) menambahkan produktivitas primer di suatu sistem ekologi sebagai
laju penyimpanan energi radiasi melalui aktivitas fotosintesis dan kemosintesis dari
produser atau organisme (terutama tumbuhan hijau) dalam bentuk bahan organik
yang dapat digunakan sebagai bahan pakan.
Pembentukan senyawa organik dari senyawa anorganik pada umumnya
hanya dapat dilakukan oleh organisme yang mempunyai klorofil lewat jalur
fotosintesis. Wetzel (1983) menyatakan bahwa di dalam ekosistem akuatik
sebahagian besar produktivitas primer dilakukan oleh fitoplankton, dimana
fitoplankton dapat mengubah zat-zat anorganik menjadi bahan organik dengan
bantuan cahaya matahari melalui proses fotosintesis yang hasilnya disebut dengan
produksi primer. Levinton (1982) menambahkan bahwa produktivitas adalah jumlah
yang dihasilkan oleh jaringan hidup dan secara umum dinyatakan sebagai gram
karbon yang dihasilkan dalam satu meter kuadrat kolom air per hari (mg C/m3 per
hari).
Produktivitas primer pada dasarnya tergantung pada aktivitas fotosintesis
dari organisme autrotof yang mampu mentransformasi karbondioksida menjadi
bahan organik dengan bantuan sinar matahari. Oleh karena itu pendugaan
produktivitas primer alami didasarkan pada pengukuran aktivitas fotosintesis yang
terutama dilakukan oleh alga.
Fotosintesis adalah proses fisiologis dasar yang penting bagi nutrisi tanaman
termasuk fitoplankton. Reaksi fotosintesis secara sederhana dapat diringkas dalam
persamaan umum sebagi berikut (Wetzel 1983):
6CO2 + 12H2O

C6H12O6 + 6O2

Dalam konsep produktivitas primer dikenal dengan istilah Produktivitas
Primer Kotor atau Gross Primer Productivity (GPP) dan Produktivitas Primer Bersih

atau Net Primer Productivity (NPP). GPP adalah laju produktivitas primer zat organik
dari jaringan tumbuhan termasuk yang digunakan untuk keperluan respirasi. NPP
adalah laju produktivitas primer zat organik dikurangi dengan yang digunakan untuk
respirasi.
Pada umumnya profil vertikal penyebaran produktivitas primer mempunyai
kurva yang menunjukkan adanya suatu nilai maksimum pada kedalaman tertentu.
Nilai maksimum yang terjadi pada lapisan yang lebih dalam bisa lebih baik daripada
nilai maksimum yang terjadi pada lapisan permukaan, karena bisa jadi intensitas
cahaya yang masuk ke lapisan dalam sesuai dengan kebutuhan fitoplankton untuk
berfotosintesis (Khan 1980).
Profil penyebaran produktivitas primer secara vertikal tersebut sangat
dipengaruhi oleh kelimpahan atau penyebaran fitoplankton secara vertikal. Pada
umumnya apabila kelimpahan fitoplankton (sebagai organisme yang dapat
berfotosintesis) besar, maka nilai produktivitas primer juga akan besar. Akan tetapi
menurut Odum (1993) nilai produktivitas primer tersebut juga dipengaruhi oleh
faktor-faktor lingkungan seperti intensitas cahaya matahari yang masuk ke dalam
perairan, suhu dan ketersediaan unsur hara, serta gas-gas terlarut. Nilai
produktivitas primer fitoplankton sangat bervariasi dari satu perairan ke perairan
lainnya dan dari satu lokasi ke lokasi lainnya juga dari waktu ke waktu walaupun di
dalam satu perairan.

Intensitas Cahaya
Intensitas cahaya (penyinaran) adalah jumlah energi yang diterima oleh bumi
pada waktu dan areal tertentu (Wetzel & Licken 1979). Jumlah energi yang diterima
oleh bumi bergantung pada kualitas dan lama periode penyinaran yang merupakan
faktor abiotik utama yang sangat menentukan laju produktivitas primer perairan.
Intensitas cahaya matahari sering menjadi faktor pembatas yang sangat cepat
memudar karena dipengaruhi oleh kedalaman dan kekeruhan (Porcella & Bishop
1975; Boyd 1982).
Umumnya fotosintesis bertambah sejalan dengan bertambahnya intensitas
cahaya sampai pada suatu nilai optimum tertentu (cahaya saturasi). Dii atas nilai
tersebut cahaya merupakan pembatas bagi fotosintesis (cahaya inhibisi). Semakin
ke dalam perairan intensitas cahaya akan semakin berkurang dan merupakan

cahaya penghambat sampai pada suatu kedalaman dimana fotosintesis sama
dengan respirasi (Cushing 1975; Mann 1982; Valiela 1984; Parsons et al. 1984;
Neale 1987). Pola ini dapat digambarkan dalam grafik hubungan antara intensitas
cahaya dengan laju fotosintesis dan kedalaman (Gambar 2).
Fotosintesis (g C/ m3 per hari)

Penetrasi cahaya ( % )

Kedalaman (m)

Kedalaman (m)

Cahaya pembatas
Fotosintesis

Cahaya optimal

Cahaya Penghambat
Respirasi
Kedalaman Kompensasi

Cahaya Pembatas

0

Cahaya penghambat

Fmax

Kedalaman (m)

100

Cahaya Optimal

Fotosintesis (g C/ m3 per hari)

Ik

Titik
Kompensasi
Intensitas Cahaya (%)

Gambar 2 Hubungan intensitas cahaya dengan kedalaman dan fotosintesis,
respirasi (Fogg 1980).
Cahaya matahari yang memasuki suatu medium optik seperti air maka
intensitas cahaya tersebut akan berkurang atau mengalami peredupan (extinction
attenuation) seiring dengan bertambahnya kedalaman perairan. Besarnya tingkat
peredupan (absorbsi) bergantung pada materi pengabsobsi yang ada di dalam
kolom air itu sendiri. Pada kolom air yang memiliki tingkat kekeruhan yang tinggi,

tingkat absorbsi juga tinggi. Materi-materi yang biasanya menjadi pengabsorbsi
adalah Suspended solid, Dissolved Organic Matter (DOM), dan Particulate Organic
Matter (POM) termasuk plankton.
Besarnya

tingkat

absorbsi

pengabsorbsian yang mengikuti

ditunjukkan

oleh

besarnya

koefisien

hukum Beer-Lambert, yang dapat dirumuskan

sebagai berikut (Parsons et al. 1984; Valiela 1984), yaitu:
Iz = Ioe-kz

dengan:

k = Koefisien absorbsi
I0 = Intensitas cahaya dipermukaan
Iz = Intensitas pada kedalaman z
z = Kedalaman
e = bilangan dasar logaritma (2.7)

Aksi pada proses fotosintesis adalah mengabsorbsi cahaya karena tidak
semua radiasi elektromagnetik yang jatuh pada tanaman yang berfotosintesis dapat
diserap, hanya cahaya tampak (visible light) yang memiliki panjang gelombang
berkisar antara 400 sampai 720 nm yang diabsorbsi dan digunakan untuk
fotosintesis (Govindjee & Braun 1974; Nybakken 1988). Menurut Parsons et al.
(1984) energi cahaya yang dibutuhkan untuk proses fotosintesis fitoplankton
terbatas pada panjang gelombang 300 sampai 720 nm. Radiasi total pada panjang
gelombang ini disebut Photoszynthetically Available Radiation (PAR). Definisi ini
tidak memperhitungkan seberapa besar energi cahaya yang benar-benar digunakan
pada proses fotosintesis. Mempertimbangkan hal tersebut maka (Marel 1979, diacu
dalam Parsons et al. 1984) menggunakan dua definisi tambahan tentang radiasi
yaitu, Photosynthetically Usable Radiation (PUR) dan Photosyntetic Stored
Radiation (PSR).
Photosynthetically Usable Radiation didefinisikan sebagai bagian energi
radiasi yang secara aktual diabsorbsi oleh fitoplankton. PUR seluruhnya tergantung
pada komposisi pigmen dari populasi fitoplankton dan pada posisi spektral energi
matahari yang menembus kolom air. Hanya sebahagian PUR ini yang benar-benar
digunakan untuk proses fotosintesis dan bagian ini didefinisikan sebagai jumlah
radiasi matahari yang dikonversi kedalam dan disimpan sebagai energi kimiawi
dalam bentuk bahan organik Photosyntetic Stored Radiation (PSR). Secara umum
ada hubungan yang luas antara ketiga nilai ini yaitu : PSR < PUR < PAR.

Untuk melakukan penyerapan terhadap cahaya, alga menggunakan berbagai
macam pigmen. Setiap pigmen memiliki tingkat absorbsi yang berbeda terhadap
spektrum cahaya. Govindjee dan Braun (1974) mengklasifikasikan pigmen-pigmen
ini ke dalam 3 (tiga) kelompok utama

yaitu: 1) Chlorophylls yang dengan kuat

mengabsorbsi cahaya biru dan merah, contohnya adalah chl a yang terdapat pada
seluruh alga dan chl b terdapat pada alga hijau saja, 2) Carotenoids yang
mengabsorbsi cahaya hijau dan cahaya biru, contohnya adalah ß carotene yang
terdapat pada seluruh alga dan fucoxanthin yang terdapat pada alga coklat, 3)
Phycobillins yang mengabsorbsi cahaya hijau, kuning dan orange, contohnya Rphycoerythin

yang terdapat pada alga merah dan C-phycocyanin yang terdapat

pada alga hijau biru. Pigmen-pigmen tersebut merupakan antena bagi alga untuk
menangkap energi cahaya.

Nitrogen Inorganik Terlarut (DIN)
Nitrogen anorganik terlarut di perairan terdiri dari ammonia-nitrogen (NH3-N),
nitrat-nitrogen (NO3-N) dan nitrit-nitrogen (NO2-N). Nitrogen dalam bentuk senyawa
anorganik dimanfaatkan oleh tumbuhan tersebut menjadi protein nabati selanjutnya
dimanfaatkan oleh organisme hewani sebagai pakan (Wardoyo 1982).

Nitrat

adalah bentuk utama nitrogen di perairan alami dan merupakan nutrisi utama bagi
pertumbuhan alga, yang dihasilkan dari proses oksidasi sempurna senyawa nitrogen
di perairan (Effendi 2003). Nybakken (1988) melengkapi bahwa nutrien anorganik
utama yang paling dibutuhkan fitoplankton untuk tumbuh dan berkembangbiak ialah
nitrogen (dalam bentuk nitrat) dan fosfor (dalam bentuk fosfat).
Pada umumnya nitrogen diabsorbsi oleh fitoplankton dalam bentuk nitrat
(NO3-N) dan ammonia (NH3-N). Fitoplankton lebih banyak menyerap NH3-N
dibandingkan dengan NO3-N karena lebih banyak dijumpai di perairan baik dalam
kondisi aerobik maupun anaerobik (Welch 1980). Selain itu penggunaan N-NO3
membutuhkan penambahan energi seperti adanya enzim nitrat reduktase (Goldman
& Horne 1983).
Pada kondisi anaerobik senyawa organik nitrogen dirubah menjadi N-NH3
yang pada konsentrasi tertentu bersifat racun terhadap organisme air. Goldman dan
Horne (1983) menjelaskan terdapat perbedaan antara nitrat dan ammonia dalam hal

toxisitas dan mobilitasnya. Dimana toxisitas ammonia lebih tinggi dari pada nitrat
sedangkan mobilitasnya lebih rendah dari pada nitrat
Senyawa-senyawa nitrogen sangat dipengaruhi oleh kandungan oksigen
terlarut dalam air, pada saat kandungan oksigen rendah nitrogen berubah menjadi
amoniak (NH3) dan saat kandungan oksigen tinggi nitrogen berubah menjadi nitrat
(NO3-). Melalui proses nitrifikasi oleh bakteri Nitrosomonas sp dan Nitrobacter sp NNH3 diubah menjadi N-NO3 kemudian nitrat direduksi menjadi gas nitrogen oleh
bakteri yang terjadi pada keadaan oksigen terlarut rendah di daerah sedimen dan di
lapisan hipolimnion. Urutan reaksi oksidasi ammonia menjadi nitrit dilakukan oleh
bakteri Nitrosomonas. Oksidasi nitrit menjadi nitrat dilakukan oleh bakteri Nitrobacter
secara sederhana seperti berikut (Novotny & Olem 1994) yaitu:
2NO2- + 2H+ + 2H2O

2NH3 + 3H2O
Nitrosomonas
2NO2- + O2

2NO3Nitrobacter

Umumnya ketersedian nitrogen lebih banyak di perairan tawar dibandingkan
di perairan laut dimana konsentrasi nitrat sekitar 1 mg/l NO3-N atau kurang dan lebih
dari 25 mg/atom/l. Konsentrasi dari bentuk-bentuk nitrogen yang lain (selain nitrat)
yang digunakan oleh produser adalah amonium, urea, asam-asam amino dan dapat
bervariasi. Namun secara umum rendah dan lebih rendah dari kadar nitrat (Valiela
1984).
Nitrit merupakan salah satu bentuk nitrogen yang terdapat dalam perairan.
Nitrogen dalam bentuk nitrit merupakan bentuk antara nitrat dan ammonia, baik
dalam proses oksidasi ammonia menjadi nitrat maupun dalam reduksi nitrat menjadi
nitrit (APHA 1989). Hal inilah yang menyebabkan kandungan nitrit dalam perairan
berada dalam jumlah yang paling sedikit.
Selain nitrit, senyawa nitrogen lainnya adalah ammonia yang banyak
terdapat dalam proses produksi urea. Adapun sumber utama ammonia di dalam
perairan adalah pemecahan nitrogen organik (protein dan urea) dan nitrogen organik
yang terdapat di dalam tanah dan air yang berasal dari proses dekomposisi bahan
organik.

Fosfor Inorganik Terlarut (DIP)
Fosfor

adalah

unsur

hara

yang

diperlukan

oleh

tumbuhan

untuk

berfotosintesis selain nitrogen. Di perairan, fosfor tidak ditemukan dalam bentuk
bebas melainkan dalam bentuk senyawa anorganik yang terlarut (ortofosfat dan
polifosfat) dan senyawa organik partikulat. Fosfat merupakan bentuk fosfor yang
dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan (Dugan 1972, diacu dalam Effendi 2003) dan
unsur hara yang ensensial bagi tumbuhan sehingga menjadi faktor pembatas dan
mempengaruhi produktivitas perairan.
Goldman dan Horne (1983) menyatakan bahwa fitoplankton hanya dapat
menggunakan fosfor dalam bentuk fosfat (PO4) untuk pertumbuhannya. Parsons et
al. (1984) menyatakan bahwa fosfor di perairan berada dalam tiga bentuk utama
yaitu fosfor anorganik terlarut, fosfor organik terlarut dan fosfor partikulat. Grahame
(1987) menambahkan bahwa fosfor terlarut terutama berfungsi sebagai ortofosfat
anorganik (PO4-) atau yang secara sederhana disebut sebagai fosfat. Wetzel (1983)
menyatakan bahwa ortofosfat merupakan bentuk senyawa dengan unsur dasar P
yang efektif bagi pertumbuhan fitoplankton.
Wetzel (1983) menjelaskan bahwa kisaran fosfat yang optimum bagi
petumbuhan fitoplankton adalah 0.09 – 1.80 mg/l. Selanjutnya dikatakan juga pada
perairan alami ikatan senyawa fosfat umumnya berada pada ikatan Fe dan Al,
sedangkan pada perairan basa fosfat berikatan dengan kation natrium dan pada
perairan netral berikatan dengan kalsium (Prescott 1973).

Struktur Komunitas Fitoplankton
Fitoplankton adalah mahluk hidup yang berupa tumbuhan renik

yang

melayang-layang di dalam kolom air yang tidak mampu bergerak secara aktif
melawan arus air (Odum 1993). Secara ekologis fitoplankton merupakan dasar dari
rantai pakan, sehingga keberadaanya akan menentukan keberadaan seluruh biota
air (Nybakken 1988). Lebih lanjut dijelaskan bahwa perkembangan fitoplankton
sangat ditentukan oleh faktor fisik kimiawi lingkungan seperti intensitas cahaya
matahari, nutrien dan suhu serta faktor biologis seperti struktur komunitas
fitoplankton. Krebs (1972) menambahkan bahwa keanekaragaman fitoplankton
dapat dikatakan sebagai kehetoregenan spesies dan merupakan ciri khas dari
struktur komunitas yang erat kaitannya dengan kondisi lingkungan dimana biota

hidup sedangkan indeks keseragaman dapat dikatakan sebagai keseimbangan
komposisi setiap spesies dalam suatu komunitas.
Wetzel

(1983)

menyatakan

bahwa

pada

danau

oligotrofik

memiliki

keanekaragaman yang tinggi dan struktur komunitas fitoplankton di dominansi oleh
Chyrsophyceae,

kelas

Cryptophyceae,

Dinophyceae

dan

Bacillariophyceae

sedangkan pada danau eutrofik memiliki keanekaragaman yang menurun dan
struktur

komunitas

fitoplankton

di

dominasi

oleh

kelas

Chlorophyceae,

Cyanophyceae, Euglenophyceae dan Bacillariophyceae. Hal ini terjadi pada danaudanau di daerah tropis dan temperate (beriklim sedang).
Struktur komunitas fitoplankton merupakan susunan individu dari beberapa
jenis atau spesies yang terorganisir membentuk komunitas, yang dapat dipelajari
dengan mengetahui satu atau dua aspek khusus tentang organisasi komunitas yang
bersangkutan seperti indeks deversitas jenis, zona stratifikasi, dan kelimpahan
(Brower et al. 1990).
Kuantitas dan kualitas fitoplankton dalam kolom air selalu berubah-ubah
sesuai dengan kondisi lingkungan hidupnya. Davis (1955) bahwa di setiap perairan
terdapat perkembangan komunitas yang dinamis, sehingga suatu spesies dapat
lebih dominan dari pada spesies yang lainnya pada interval waktu yang relatif
pendek sepanjang tahun, spesies yang dominan pada satu bulan tertentu bisa
menjadi spesies yang langka pada bulan berikutnya dan digantikan dengan spesies
lainnya yang lebih dominan.
Nybakken (1988) menjelaskan Kondisi lingkungan yang merupakan faktor
penentu keberadaan fitoplankton adalah suhu, salinitas, cahaya matahari, pH,
kekeruhan, dan konsentrasi unsur hara serta berbagai senyawa lainnya

Klorofil-a
Klorofil adalah katalisator fotosintesis yang penting dan terdapat di alam
sebagai pigmen hijau dalam semua jaringan tumbuhan berfotosintesis. Zat ini
terdapat dalam kloroplas dalam jumlah yang banyak, sering terikat longar dengan
protein, tetapi mudah diekstraksi dengan pelarut lipid seperti aseton dan eter.
Semua alga memiliki klorofil-a dan beberapa pigmen tambahan seperti
klorofil-b, klorofil-c, karotenoid, juga pigmen pelengkap seperti xanthofil, fikosianin,
fikoeritrien. Peranan pigmen pelengkap tersebut adalah menangkap sinar yang tidak

dapat diserap oleh klorofil dan karotenoid. Elektron-elektron pada pigmen tadi
diteruskan ke klorofil untuk diubah menjadi energi kimia yang digunakan dalam
fotosintesis (Bold & Wyne 1985, diacu dalam Rafii 2004).
Klorofil-a dengan rumus kimia C55H72O5N4Mg merupakan salah satu pigmen
fotosintesis yang paling penting bagi tumbuhan yang ada diperairan khususnya
fitoplankton (Parsons et al. 1984). Klorofil terdapat dalam jumlah banyak pada
fitoplankton sehingga sering digunakan untuk mengukur biomass fitoplankton
(Strickland & Parsons 1965).
Ekstrak klorofil dari algae yang berbeda menunjukkan sifat spektrumnya.
Masing-masing klorofil mempunyai karakter dalam penyerapan spektrum cahaya
yang berbeda. Klorofil-a menyerap cahaya dengan panjang gelombang 430-670 nm,
sedangkan klorofil-b menyerap cahaya pada panjang gelombang 455-640 nm.
Absorbansi maksimal klorofil-a terjadi pada panjang gelombang 700 nm (Boyd
1982).

METODE PENELITIAN
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan di Waduk PLTA Koto Panjang Provinsi Riau pada bulan
Juli sampai Agustus 2006. Waduk yang berfungsi utama sebagai pembangkit listrik
dan pengendali banjir ini terletak pada 0o 17' 29" Lintang Utara dan 100o 52' 53"
Bujur Timur. Penelitian dilakukan setiap 7 hari sekali secara berkesinambungan
dengan 4 kali ulangan banjir.

Gambar 3 Peta lokasi penelitian (Nur 2005).

Penentuan Lokasi Sampling
Untuk mengetahui lokasi sampling penelitian terlebih dahulu dilakukan
pengamatan

pendahuluan.

Tujuan

pengamatan

pendahuluan

adalah

untuk

mengetahui keadaan perairan seperti kedalaman perairan dan kedalaman penetrasi
cahaya.
Pada penelitian ini ditetapkan 2 (dua) lokasi tempat penelitian (Gambar 4),
yaitu:
1. Stasiun I merupakan daerah tempat budidaya Keramba Jaring Apung (KJA).
2. Stasiun II merupakan daerah terbuka dan out let air waduk.

Kemudian untuk masing-masing stasiun penelitian dibagi menjadi 4 (empat)
kedalaman yang didasarkan pada kedalaman Secchi. Untuk menentukan kedalaman
Secchi perairan dilakukan dahulu pengukuran kecerahan perairan. Hal ini
dimaksudkan agar didapat nilai Secchi di masing-masing stasiun untuk kedalaman

0.25’

inkubasi.

Lokasi 2

Peta
Waduk
PLTA Koto

0.20’

Lokasi 1

0.10’

0.15’

Panjang

100.40’

100.45’

100.50’

100.55’

Gambar 4 Letak stasiun penelitian (Nur 2005).
Pengukuran kecerahan dilakukan sebanyak tiga kali berturut-turut dalam
selang waktu satu hari sekali selama tiga hari. Kedalaman-kedalaman inkubasi yang
diperoleh dari hasil pengukuran kecerahan, yaitu untuk stasiun I (KJA) kedalaman
inkubasi permukaan perairan adalah 0.2 meter, kedalaman inkubasi ½ Secchi
adalah 1.5 meter, kedalaman inkubasi Secchi adalah 3 meter, dan kedalaman
inkubasi 1 meter di bawah kedalaman Secchi adalah 4 meter.
Untuk stasiun II (out let) kedalaman inkubasi permukaan perairan adalah 0.2
meter, kedalaman inkubasi ½ Secchi adalah 2 meter, kedalaman inkubasi Secchi
adalah 4 meter, dan kedalaman inkubasi 1 meter di bawah kedalaman Secchi
adalah 5 meter.

Pengukuran Produktivitas Primer
Pengukuran produktivitas primer dilakukan dengan mengukur kandungan
oksigen terlarut di dalam botol inisial, botol terang, dan botol gelap setelah diinkubasi
selama 5 jam di dalam perairan. Waktu inkubasi dilakukan didasarkan pada saat
sinar matahari optimal yaitu pada waktu 09.00 – 14.00 WIB. Perhitungan
produktivitas primer fitoplankton dilakukan menurut Umaly & Cuvin (1988), rumus:
Fotosintesis Kotor (mg C/ m3 per jam) =

(O2BT) – (O2 BG) x 1000 x 0,375
(PQ) x (t)

3

(O2 BT) – (O2 BA) x 1000 x 0,375

Fotosintesis Bersih (mg C/ m per jam) =
(PQ) x (t)
Keterangan :
O2

: Oksigen terlarut (mg/l).

BT

: Botol terang.

BG

: Botol gelap.

BA

: Botol awal.

PQ

: Hasil bagi fotosintesis (1.2).

t

: Lama inkubasi (jam).

1000

: konversi liter menjadi m3.

0.375 : Koefisien konversi oksigen menjadi karbon (12/32).
PQ adalah perbandingan oksigen terlarut yang dihasilkan dengan CO2 yang
digunakan melalui proses fotosintesis. Menurut (Ryter 1965, diacu dalam Parsons
et al. 1984) PQ adalah 1.1 – 1.3 untuk organisme yang memiliki klorofil. Nilai 1.2 di
peroleh dengan asumsi bahwa dalam proses fotosintesis didominasi oleh
fitoplankton.

Analisis Klorofil-a
Untuk perhitungan kandungan klorofil-a mengikuti metode Boyd (1982), yaitu:
Klorofil-a (mg/m3) = 11.9 (A665 – A750) x

V 1000
x
L
S

Keterangan:
A665

: Absorban pada panjang gelombang 665 nm.

A750

: Absorban pada panjang gelombang 750 nm.

V

: Ekstraksi aseton yang diperoleh (ml).

L

: Panjang lintasan cahaya pada cairan dalam cuvet (1 cm).

S

: Volume sampel yang difiltrasi (ml).

Pengambilan Contoh Fitoplankton
Analisis fitoplankton dilakukan pada setiap stasiun penelitian di setiap
kedalaman inkubasi. Perhitungan struktur komunitas fitoplankton menggunakan
indeks-indeks

biologi

seperti

kelimpahan,

indeks

keanekaragaman,

indeks

keseragaman, dan indeks dominan.
Pengambilan contoh air untuk organisme fitoplankton dilakukan dengan
menyaring sebanyak 10 (sepuluh) liter air dengan menggunakan Plankton net
dengan mesh size 40 µm untuk setiap kedalaman. Hasil penyaringan dimasukkan ke
dalam botol yang berukuran 25 ml dan diawetkan dengan menggunakan lugol
sebanyak 0.5 ml (Vollenweider 1974) dilakukan pada saat waktu inkubasi.
Penghitungan kelimpahan individu fitoplankton dilakukan di laboratorium
berdasarkan rumus dari modifikasi metode Lackley Drop Microstransect Counting
(APHA 1989) dengan cara sensus (penyapuan) sebanyak sepuluh tetes air
persampel dengan rumus, yaitu:
N = n x (Vr/Vo) x (1/Vs)
Keterangan :
N:

Jumlah total plankton (sel/ liter).

n :

Jumlah rata-rata fitoplankton.

Vr :

Volume air yang tersaring (ml).

Vo :

Volume air satu tetes (ml).

Vs :

Volume air yang disaring (l).

Pengambilan Contoh Unsur Hara
Sampel air diambil menggunakan Van Dorn Water Sampler pada empat
kedalaman berdasarkan kedalaman Secchi (permuk
aan perairan, ½ Secchi, Secchi, dan 1 meter di bawah kedalaman Secchi)
untuk setiap stasiun penelitian (I dan II). Sampel air N-Nitrat, N-Nitrit, N-Ammonia
dan Fosfat kemudian diawetkan dengan menggunakan asam sulfat sampai pH 2,

kemudian di dawah ke laboratorium untuk di analisis pH 2. Selain itu, juga diikuti
dengan pengukuran parameter fisik kimia perairan lainnya. Beberapa parameter
perairan yang diukur dapat di lihat pada Tabel 1.

Tabel 1 Parameter kualitas air yang diukur selama penelitian.
No

Parameter

Satuan

Metode
I. Parameter Fisika

Alat

Analisis

1
2
3
4

Cahaya
Suhu
Kekeruhan
TSS

Lux
o
C
NTU
mg/l

Pembakaran
Pemuaian
Nephelometrik
Gravimetrik

Cambell stockes
Termometer
Turbidimeter
Oven

In situ
In situ
Lab
Lab

1
2
3
4
5

pH
N-Nitrat
N-Nitrit
N-Ammonia
Ortofosfat

mg/l
mg/l
mg/l
mg/l

pH Meter
Spektrofotometer
Spektrofotometer
Spektrofotometer
Spektrofotometer

In situ
Lab
Lab
Lab
Lab

1

Produktivitas
primer
Klorofil-a

mg C/m3
per jam
mg/m3

Botol oksigen

Alat-alat titrasi

In situ

Aseton 90%

Spektrofotometer

Lab

II. Parameter Kimia
Potensiometrik
Brucine
Sulfanilat
Phenate
Stanous chloride

III. Parameter Biologi
2

Analisis Data
Data hasil pengamatan di kelompokan berdasarkan data utama dan data
penunjang. Data utama meliputi produktivitas primer, kelimpahan fitoplankton,
klorofil-a, dan unsur hara sedangkan data penunjang meliputi data keadaan umum
wilayah perairan, sebahagian indeks-indeks biologi, dan data fisik kimia perairan.
Untuk menentukan indeks keanekaragaman Shannon-Wiener, yaitu:
H’ = -

⎡ ni ⎤

⎡ ni ⎤

∑ ⎢⎣ N ⎥⎦ Ln ⎢⎣ N ⎥⎦

Keterangan :
H’ : Indeks keanekaragaman.
ni : Jumlah sel jenis ke-i
N : Jumlah total sel.
Kisaran indeks keanekaragaman Shannon-Wiener dapat dikategorikan
sebagai berikut:
H’ < 2.3062

: Keanekaragaman rendah dan kestabilan komunitas rendah.

2.3062 < H’< 6.9078 : Keanekaragaman sed