Peran Substrat Zeolit Dalam Mendukung Kelimpahan Mikroalga Perifiton dan Pemanfaatannya Oleh Benih Ikan Nila (Oreochromis niloticus)

(1)

PEMANFAATANNYA OLEH BENIH IKAN NILA

(

Oreochromis niloticus

)

DARMI

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2010

(2)

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis dengan judul Peran Substrat Zeolit Dalam Mendukung Kelimpahan Mikroalga Perifiton dan Pemanfaatannya Oleh Benih Ikan Nila (Oreochromis niloticus) adalah 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.

Bogor, 08 Februari 2010

Darmi NRP. C151070031

(3)

DARMI. Zeolit Substrat Function to Support Mikroalgae Perifiton Abundance and it Benefits to Nila Fish (Oreochromis niloticus). Under direction of KUKUH NIRMALA, and D. DJOKOSETIYANTO

Aquaculture must be supported by availability of natural fish food that suspended of nutriens in the water. The use of zeolit as substrat enriched macro nutrients will keep the availability nutrients need by microalgae, because it can bind nutrients and as a place where microalgae patch. The aim of this research was to examine zeolit as substrat with different consentrations to carry on the microalgae perifiton abundance, it benefits to nila fish (Oreochromis niloticus) survival rate and the influence of grazing’s activity. This research was done without keeping nila fish and keeping nila fish, each used 4 treatments with 3 replications (substrat with comparison zeolit and cement ratio as binding). The results showed that chlorella spabundanced without keeping the fish increased each treatments (the highest abundance on day-13; (3.171.144 cel/cm2), nutrients (nitrat and orthofosphate) decrease but silicate increase. While chlorella sp abundance (keeping the fish) fluctuate. Nutrients also incerase but higher that without keeping the fish. Statistics showed no significant differents survival rate but there was significant differents on growth rate.

(4)

DARMI. Peran Substrat Zeolit Dalam Mendukung Kelimpahan Mikroalga Perifiton dan Pemanfaatannya Oleh Benih Ikan Nila (Oreochromis niloticus). Dibimbing oleh KUKUH NIRMALA, dan D. DJOKOSETIYANTO.

Usaha budidaya dewasa ini nampak semakin giat dilaksanakan baik secara intensif maupun ekstensif. Usaha budidaya tersebut dilakukan diperairan tawar, payau dan laut. Salah satu faktor pendukung keberhasilan usaha budidaya adalah penyediaan pakan alami. Namun keberadaan mikroalga sebagai pakan alami tergantung pada keberadaan unsur hara dalam perairan. Ketersediaan unsur hara diharapkan lebih terjaga bila unsur hara tersebut terikat didalam substrat sehingga substrat tersebut dapat digunakan sebagai tempat menempelnya mikroalga. Dengan demikian dalam penelitian ini dibuat suatu substrat yang bahannya terbuat dari zeolit yang diperkaya dengan unsur hara makro. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji kemampuan zeolit sebagai substrat dengan konsentrasi berbeda dalam mendukung kelimpahan mikroalga perifiton dan pemanfaatanya untuk kelangsungan hidup ikan nila dalam mempengaruhi pertumbuhan perifiton karena aktivitas pemangsaannya.

Penelitian dilakukan dengan adanya pemeliharaan ikan dan tanpa pemeliharaan ikan. Penelitian ini terdiri dari 4 perlakuan substrat dengan rasio perbandingan perlakuan A (substrat semen; 0:1), B (zeolit : semen; 3:1), C (zeolit : semen; 4:1) dan D (zeolit : semen; 5:1) dan masing-masing diulang 3 kali yang berlangsung dari bulan Agustus – Oktober 2009. Mikroalga yang digunakan dalam penelitian ini yaitu Chlorella sp dan benih ikan nila sebagai pemanfaat dari Chlorella sp.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa, keberadaan unsur hara dalam substrat zeolit dengan berbagai perlakuan memberikan sumbangan utama unsur hara dalam air dan dapat dimanfaatkan oleh mikroalga untuk pertumbuhan dan pembelahan sel kecuali pada perlakuan A yaitu unsur hara diberikan langsung kedalam air. Pada akhir pengamatan baik dengan adanya pemeliharaan ikan maupun tanpa pemeliharaan ikan terjadi penurunan karena sudah terjadi pelepasan nutrien dalam air dan penurunannya tidak signifikan hal ini terjadi karena sifat dari zeolit itu sendiri yang memungkinkan terjadinya proses lepasan unsur hara secara perlahan (slow release). Lepasnya unsur hara dari substrat ke dalam air serta kemungkinan pengikatan kembali pada substrat dapat menyebabkan terjadinya suatu dinamika cadangan hara dalam substrat, sehingga cadangan tersebut berpotensi sebagai unsur hara yang siap dimanfaatkan oleh mikroalga. Kandungan unsur hara nitrat (NO3-N) dan silikat, disubstrat zeolit baik tanpa

pemeliharaan ikan maupun dengan pemeliharaan ikan pada akhir mengamatan mengalami penurunan sedangkan Orthofosfat (PO4-P) mengalami peningkatan.

Hal ini dimungkinkan terjadi karena proses penyerapan unsur hara oleh substrat zeolit dan kemudian dilepaskan kembali ke air media.

Perkembangan kelimpahan Chlorella sp tanpa pemeliharaan ikan di substrat pada minggu pertama masing-masing perlakuan mengalami peningkatan dan kelimpahan tertinggi pada perlakuan D (5:1) yaitu hari ke-13 (3.171.144

(5)

minggu pertama masih tersedia. Setelah kemudian setiap perlakuan menurun sampai pada akhir pengamatan dan setiap pengamatan perlakuan D tertinggi kelimpahannya. Sedangkan perkembangan kelimpahan dengan adanya pemeliharaan ikan nila lebih berfluktuasi dimana kelimpahan Chlorella sp di air selama awal pemeliharaan ikan, kelimpahan menurun dan pada hari ke-13 mulai terjadi peningkatan dan peningkatan tertinggi pada perlakuan D (5:1) hingga akhir pengamatan hari ke-38 dan puncak kelimpahan hari ke-38 (3.237.778 sel/ml). Untuk di subtrat kelimpahan tertinggi pada hari ke-31 (3.702.452sel/cm2) pada perlakuan D hal ini karena pada perlakuan ini selain proses pelepasan unsur hara dari substrat juga karena perombakan bahan organik yang telah mati serta proses metabolisme dari ikan.

Pada pengamatan kelangsungan hidup benih ikan nila dengan memanfaatkan mikroalga Chlorella sebagai pakan tidak berbeda nyata (P>0,05) sedangkan pertumbuhan berbeda nyata (P<0,05) dan terbaik pada perlakuan D hal ini karena pemangsaan mikroalga oleh ikan nila dan pertumbuhan mikroalga seimbang serta kualitas (kandungan gizi) yang baik.

(6)

© Hak cipta milik IPB, tahun 2010 Hak cipta dilindungi Undang-undang

1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber

a. Pengutipan hanyauntuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah

b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB

2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB

(7)

PEMANFAATANNYA OLEH BENIH IKAN NIL

(

Oreochromis niloticus

)

DARMI

Tesis

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada

Program Studi Ilmu Akuakultur

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2010

(8)

Judul Tesis : Peran Substrat Zeolit Dalam Mendukung Kelimpahan Mikroalga Perifiton dan Pemanfaatannya Oleh Benih Ikan Nila (Oreochromis niloticus)

Nama : Darmi

NRP : C151070031

Disetujui Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Kukuh Nirmala, M.Sc Ketua

Prof. Dr. D. Djokosetiyanto, DEA Anggota

Mengetahui

Ketua Program Studi Ilmu Akuakultur

Prof. Dr. Enang Harris, M.S

Dekan Sekolah Pascasarjana IPB

Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro, MS

(9)

(10)

Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian ini adalah Peran Substrat Zeolit dalam Mendukung Kelimpahan Mikroalga Perifiton dan Pemanfaatannya Oleh Benih Ikan Nila (Oreochromis niloticus). Terima kasih penulis sampaikan kepada:

1. Bapak Dr. Ir. Kukuh Nirmala, M.Sc dan Bapak Prof. Dr. Ir. D. Djokosetiyanto, DEA selaku tim komisi pembimbing atas arahan, bimbingan dan masukan-masukannya sejak penyusunan rencana penelitian sampai penyusunan tesis ini.

2. Bapak Dr. Ir. Nur Bambang Priyo Utomo, M.Si selaku penguji luar komisi, atas arahan dan masukan untuk perbaikan dalam penyusunan tesis ini.

3. Pemerintah RI, melalui Dirjen Dikti, Departemen Pendidikan Nasional atas bantuan beasiswa dalam program BPPS yang diberikan

4. Segenap staf di lingkungan Departemen Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB atas dukungan yang diberikan.

5. Kedua orang tuaku dan saudaraku (Samudi dan Mila S.Pd) serta keluarga besar dari Raha atas dukungan, doa, dan kasih sayang yang dicurahkan

6. Keluarga Prof. Dr. Usman Rianse. M.S. atas arahan, dukungan, doa dan kasih sayang yang telah diberikan selama ini.

7. Mirna Fitrani, S.Pi, M.Si, Rahmadani, S.Pi, Suriati, S.Pi, Muliati, S.Pi, Sadaria, Ira, S.Kel, Nur Irawati, S.Pi, atas kebersamaan dan dukungannya. 8. Rekan-rekan mahasiswa Pasca Program Mayor Ilmu Akuakultur angkatan

2007 atas kebersamaan dan kerjasama yang baik serta bantuannya dalam perkuliahan, penelitian dan penyelesaian karya ilmiah ini.

9. Suami, Arfa Sama, S.Pd dan ananda tersayang Sitti Raisah Salsabila atas pengertian, curahan perhatian, dukungan, doa dan kasih sayang yang diberikan.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan tesis ini masih ada kekurangan. Oleh karena itu saran dan kritik yang konstruktif untuk perbaikan dan penyempurnaan tesis ini sangat penulis harapkan. Semoga tulisan ini bermanfaat bagi yang memerlukannya.

Bogor, Februari 2010

(11)

Penulis dilahirkan di Lafinde, 20 Juni 1980 putri kedua dari tiga bersaudara pasangan Bapak La Asi dan Wa Djia.

Tahun 1998 penulis lulus dari SMU Negeri 1 Lawa. Pada tahun yang sama penulis melanjutkan pendidikan (S1) di Universitas Haluoleo, Kendari pada Fakultas Pertanian Jurusan Perikanan Program Studi Budidaya Perairan dan berhasil lulus pada tahun 2003.

Pada tahun 2005 penulis menjadi staf pengajar pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Program Studi Budidaya Perairan, kemudian pada tahun 2007 penulis melanjutkan pendidikan kembali pada program master (S2) di Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor pada Program Ilmu Akuakultur. Penulis berhasil menyelesaikan pendidikan master (S2) pada tahun 2010 dengan judul tesis “Peran Substrat Zeolit Dalam Mendukung Kelimpahan Mikroalga Perifiton dan Pemanfaatannya Oleh Benih Ikan Nila (Oreochromis niloticus)”.

(12)

Halaman

DAFTAR TABEL ... iii

DAFTAR GAMBAR ... iv

DAFTAR LAMPIRAN ... v

PENDAHULUAN ... 1

Latar Belakang ... 1

Rumusan Masalah... 3

Tujuan dan Manfaat ... 3

TINJAUAN PUSTAKA... 4

Mikroalga Perifiton... 4

Faktor Físika Kimia ... 5

Faktor Lingkungan... 5

Unsur Hara ... 5

Zeolit ... 7

Ikan Nila (Orechromis niloticus) ... 10

METODOLOGI ... 12

Waktu dan Tempat... 12

Bahan dan Metode ... 12

Organisme Uji ... 12

Pemeliharaan Sediaan ... 12

Pembuatan Substrat Zeolit ... 13

Metode ... 15

Pemeliharaan Perifiton ... 15

Media Pemeliharaan Perifiton ... 15

Rancangan Penelitian ... 15

Inokulasi Perifiton ... 15

Pengamatan kelimpahan Perifiton... 16

Pengukuran Volume Perifiton ... 16

Penumbuhan Perifiton pada Substrat dengan Adanya Ikan Nila .. 16

Kelangsungan Hidup Ikan ... 17

Pertumbuhan ... 17

Pengukuran Kualitas Air ... 17

Analisis Data... 18

HASIL DAN PEMBAHASAN ... 19

Hasil... 19

Penumbuhan Mikroalga tanpa Pemeliharaan Ikan ... 19

1. Kandungan Unsur Hara di Substrat dan di Media Air ... 19

2. Kelimpahan Mikroalga Chlorella sp di Substrat dan di Air Tanpa Pemeliharaan Ikan Nila (Orechromis nioticus) ... 20 3. Biomassa Mikroalga di Substrat tanpa Pemeliharaan Ikan

(13)

1. Kandungan Unsur Hara di Substrat dan di Media Air ... 25

2. Kelimpahan Mikroalga di Substrat dan di Media Air dengan Pemeliharaan Ikan Nila (Oreochromis nioticus) ... 27

3. Biomassa Mikroalga di Substrat dengan Pemeliharaan Ikan Nila (Orechromis nioticus) ... 30

4. Pertumbuhan dan Kelangsungan Hidup Ikan Nila ... 31

Kualitas Air ... 32

Perbandingan Penumbuhan Mikroalga Tanpa Pemeliharaan Ikan dan dengan Pemeliharaan Ikan Nila (Oreochromis nioticus) ... 32

Pembahasan ... 34

Penumbuhan Mikroalga tanpa Pemeliharaan Ikan ... 34

1. Kandungan Unsur Hara di Substrat dan di Media Air ... 34

2. Kelimpahan Mikroalga di Substrat dan di Air Tanpa Pemeliharaan Ikan Nila (Orechromis nioticus) ... 35

Penumbuhan Mikroalga dengan Pemeliharaan Ikan (Orechromis nioticus) ... 37

1. Kandungan Unsur Hara di Substrat dan di Media Air ... 37

2. Kelimpahan Mikroalga di Substrat dan di Air dengan Pemeliharaan Ikan Nila (Oreochromis nioticus) ... 39

3. Pertumbuhan dan Kelangsungan Hidup Ikan Nila ... 40

KESIMPULAN DAN SARAN ... 42

DAFTAR PUSTAKA ... 43

(14)

iii

Halaman 1 Komposisi dan Dosis Bahan- Bahan Penyususn Pupuk Conway ... 16 2 Parameter Kualitas Air beserta alat yang digunakan... 22 3 Hasil analisis statistik kelimpahan Chlorella (sel/cm2) di substrat tanpa pemeliharaan ikan nila pada setiap pengamatan (Orechromis nioticus) 24 4 Hasil analisis statistik kelimpahan Chlorella sp (sel/ml) di air tanpa

pemeliharaan ikan nila pada setiap pengamatan ... 26 5 Hasil analisis statistik kelimpahan Chlorella (sel/cm2) di substrat

dengan adanya pemeliharaan ikan nila pada setiap pengamatan... 27

6 Hasil analisis statistik kelimpahan mikroalga di media air dengan

pemeliharaan ikan nila (Orechromis nioticus) ... 28 7 Hasil analisis statistik biomassa mikroalga di substrat tanpa

pemeliharaan ikan nila (Orechromis nioticus) ... 30 8. Hasil analisis statistik biomassa mikroalga di substrat dengan

pemeliharaan ikan nila (Orechromis nioticus) ... 31 9 Data rata-rata laju pertumbuhan dan kelangsungan hidup ikan

(15)

1 Bentuk sel ukuran sel Chlorella sp ... 12 2 Kandungan unsur hara awal dan akhir penelitian dalam susbstrat

tanpa pemeliharaan ikan nila. ... 20 3 Kandungan unsur hara awal dan akhir pengamatan dalam air tanpa ikan nila (Orechromis nioticus) ... 20 4 Kelimpahan Chlorella sp di media substrat tanpa pemeliharaan

ikan nila (Oreochromis niloticus).... 21 5 Kelimpahan Chlorella sp (sel/ml) di media air tanpa pemeliharaan

ikan nila (Oreochromis niloticus).... 23 6 Biomassa (Biovolume) mikroalga (µg/cm2) yang menempel di substrat tanpa pemeliharaan ikan nila ... 24 7 Kandungan unsur hara awal dan akhir penelitian dalam susbstrat

dengan pemeliharaan ikan nila... 26 8 Kandungan unsur hara awal dan akhir pengamatan dalam air

dengan pemeliharaan ikan nila... 26 9 Kelimpahan Chlorella sp (sel/cm2) di substrat dengan pemeliharaan ikan nila (Oreochromis niloticus).... 28 10 Kelimpahan Chlorella sp (sel/ml) di media air dengan pemeliharaan ikan nila (Oreochromis niloticus).... 29 11 Biomassa (Biovolume) mikroalga (µg/cm2) yang menempel pada

substrat dengan pemeliharaan ikan nila ... 30 12 Kelimpahan Chlorella sp (sel/ml) di substrat tanpa pemeliharaan ikan dan dengan pemeliharaan ikan nila (Oreochromis niloticus). ... 33 13 Kelimpahan Chlorella sp (sel/ml) di media air tanpa pemeliharaan ikan dan dengan pemeliharaan ikan nila (Oreochromis niloticus). ... 33

(16)

1 Penentuan biovolume sel mikroalga Chlorella sp ... 47 2 Tahap pembuatan pupuk induk... 48

3 Penentuan biomassa Chlorella sp berdasarkan biovolume ... 49 4 Kandungan unsur hara pada awal dan akhir pengamatan di substrat

tanpa pemeliharaan ikan nila (Orechromis nioticus) ... 50 5 Kandungan unsur hara pada awal dan akhir pengamatan di media

air tanpa pemeliharaan ikan nila (Orechromis nioticus) ... 50 6 Kelimpahan mikroalga (Chlorella sp) (sel/cm2) di substrat tanpa

pemeliharaan ikan nila (Orechromis nioticus) ... 51 7 Kelimpahan mikroalga (Chlorella sp) (sel/ml) di media air tanpa

pemeliharaan ikannila(Orechromis nioticus) ... 52 8 Biomassa (biovolume) mikroalga (µg/cm2) yang menempel pada

substrat tanpa pemeliharaan ikan nila (Oreochromis niloticus) ... 53 9 Kandungan unsur hara pada awal dan akhir pengamatan di substrat

dengan pemeliharaan ikan nila (Orechromis nioticus) ... 54 10 Kandungan unsur hara pada awal dan akhir pengamatan di media

air dengan pemeliharaan ikan nila (Orechromis nioticus) ... 54 11 Kelimpahan mikroalga (Chlorella sp) (sel/cm2) di substrat dengan

pemeliharaan ikan nila (Orechromis nioticus) ... 55 12 Kelimpahan mikroalga (Chlorella sp) (sel/ml) di media air dengan

pemeliharaan ikannila(Orechromis nioticus) ... 56 13 Biomassa (biovolume) mikroalga (µ g/cm2) yang menempel pada

substrat dengan pemeliharaan ikan nila(Oreochromis niloticus) ... 57 14 Rata-rata kelangsungan hidup ikan nila pada setiap perlakuan ... 58 15 Rata-rata laju pertumbuhan harian ikan nila pada setiap perlakuan dan masing-masing ulangan ... 59 16 Analisis statistik laju pertumbuhan harian dan kelangsungan hidup

(17)

19 Analisis statistik kelimpahanmikroalga (Chlorella sp) (µg/cm2) di substrat setiap pengamatan tanpa pemeliharaan ikan nila

(Oreochromis niloticus) ... 62 20 Analisis statistik data kelimpahanmikroalga (Chlorella sp) (sel/ml)

di media air setiap pengamatan tanpa pemeliharaan ikan nila

(Oreochromis niloticus) ... 68 21 Analisis statistik kelimpahanmikroalga (Chlorella sp) (sel/cm2)

di substrat setiap pengamatan dengan pemeliharaan ikan nila

(Oreochromis niloticus) ... 74 22 Analisis statistik kelimpahan mikroalga (Chlorella sp) (sel/ml)

di media air setiap pengamatan dengan pemeliharaan ikan nila

(Oreochromis niloticus) ... 79 23 Analisis statistik biomassa mikroalga (Chlorella sp) (µg/cm2)

di substrat setiap pengamatan tanpa pemeliharaan ikan nila

(Oreochromis niloticus) ... 84 24 Analisis statistic biomassa mikroalga (Chlorella sp) (µg/cm2)

di substrat setiap pengamatan dengan pemeliharaan ikan nila

(18)

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Usaha budidaya ikan sekarang ini semakin giat dilakukan baik budidaya ekstensif maupun secara intensif. Salah satu faktor pendukung dalam keberhasilan usaha budidaya ikan adalah ketersediaan pakan. Pada budidaya intensif keperluan pakan lebih dipenuhi melalui pemberian pakan buatan dalam bentuk pelet. Dalam prakteknya pakan buatan ini mudah diperoleh, namun dari segi ekologis dapat berdampak negatif bagi lingkungan karena pakan yang tidak dimanfaatkan ikan akan menumpuk di dasar kolam dan bersama dengan partikel tanah membentuk lumpur organik. Hal ini apabila tidak ditunjang dengan pengelolaan kualitas air yang baik maka akan terjadi penurunan kualitas air, kerentanan hewan terhadap penyakit dan munculnya gas-gas beracun, kondis i demikian akan sangat beresiko terhadap kegagalan panen.

Salah satu kegiatan budidaya ikan yang dipertimbangkan adalah sistem budidaya dengan memanfaatkan pakan alami karena lebih ramah lingkungan. Pada dasarnya ikan akan tetap memanfaatkan pakan alami selama masih tersedia (Shichehchian & Yusoff 1999). Ikan nila merupakan salah satu ikan ekonomis penting dan telah banyak dibudidayakan serta merupakan jenis omnifora yang memanfaatkan plankton, perifiton dan bentos (Azim et al. 2003a).

Menurut Azim et al. (2003b); ikan nila memanfaatkan perifiton dan fitoplankton 25-36% dari total biomassa setiap hari. Sehingga untuk meningkatkan produktifitas kolam diperlukan suatu usaha yang dapat meningkatkan kelimpahan mikroalga yang bermanfaat dan menekan pertumbuhan mikroalga yang tidak atau kurang bermanfaat. Peningkatan kelimpahan mikroalga terkait dengan ketersediaan unsur hara karena jenis-jenis atau komposisi mikoralga yang tumbuh dipengaruhi oleh komposisi unsur hara terutama perbandingan N terhadap P. Di perairan seringkali unsur hara tidak selalu tersedia dalam keadaan stabil untuk mendukung komposisi mikroalga yang dibutuhkan oleh ikan.

Untuk menstabilkan dan menyediakan rasio unsur hara yang tepat akan lebih terkontrol bila unsur hara yang ditambahkan terikat dalam suatu substrat. Selain itu substrat juga dapat sebagai tempat menempel mikroalga. Perifiton dapat

(19)

menempel pada tipe substrat batuan, lumpur hingga benda hidup. Substrat benda hidup sering bersifat sementara karena adanya proses pertumbuhan dan kematian, sehingga keberadaan perifiton juga ikut dipengaruhi oleh keberadannya. Pada substrat mati, keberadaan perifiton akan lebih permanen meskipun pembentukan komunitas terjadi secara lambat namun lebih mantap, tidak mengalami perubahan, rusak/mati (Ruttner 1974). Menurut Asaduzzaman et al. (2009); pemanfaatan perifiton oleh ikan nila pada media tanpa substrat lebih rendah 52% dibandingkan dengan adanya substrat.

Dalam penelitian ini digunakan sejenis substrat yang telah diperkaya unsur hara dan tempat menempel bagi mikroalga perifiton adalah zeolit. Zeolit merupakan mineral kristal aluminosilikat terhidrasi dengan kation-kation alkali dan alkali tanah yang memiliki struktur kristal tiga dimensi yang tidak terbatas (Ming dan Mumpton 1989). Mineral ini dicirikan dengan kemampuannya menghidrasi dan mendehidrasi secara bolak-balik dan menukar beberapa kandungan kationnya, tanpa mengubah struktur utamanya dan juga memiliki sifat absorbtif terhadap beberapa kation terikat sehingga dapat dilepaskan secara perlahan ke perairan. Menurut Suwardi (2002) zeolit dalam bidang perikanan bermanfaat untuk meningkatkan kualitas air dengan menghilangkan nitrogen yang sangat beracun dari tangki, tambak dan kolam pemeliharaan serta pembenihan.

Perumusan Masalah

Substrat benda hidup sering bersifat sementara karena adanya proses pertumbuhan dan kematian, sehingga keberadaan mikroalga perifiton juga ikut dipengaruhi oleh keberadannya. Zeolit yang digunakan sebagai subatrat yang telah ditambahkan (diperkaya) unsur hara diharapkan unsur hara tersebut yang terikat di substrat dapat dilepaskan ke dalam kolom air secara perlahan-lahan sehingga dapat meningkatkan kelimpahan mikroalga perifiton sebagai sediaan pakan alami untuk meningkatkan pertumbuhan dan kelangsungan hidup bagi ikan nila (Oreochromis niloticus). Tetapi apabila tingkat pemangsaan ikan nila yang semakin tinggi tidak seimbang dengan pertumbuhan (kelimpahan) mikroalga perifiton maka akan muncul suatu kesenjangan yang menyebabkan pertumbuhan mikroalga perifiton belum menunjang kebutuhan ikan nila (Oreochromis niloticus).

(20)

Tujuan dan manfaat penelitian

Penelitian ini dilakukan untuk mengkaji kemampuan zeolit sebagai substrat dan pengikat serta penyedia unsur hara dalam mendukung kelimpahan mikroalga perifiton dan pemanfaatanya untuk pertumbuhan dan kelangsungan hidup ikan nila melalui aktivitas pemangsaannya.

Sedangkan manfaat penelitian ini diharapkan dapat memberikan gambaran mengenai peranan zeolit sebagai substrat dalam mendukung kelimpahan mikroalga perifiton sehingga dapat digunakan sebagai masukan dalam penyediaan pakan alami di panti pembenihan.

(21)

TINJAUAN PUSTAKA

Mikroalga Perifiton

Pakan alami di tambak/di kolam terdiri atas zooplankton dan mikroalga. Mikroalga di kolam terdiri atas plankton dan perifiton (mikroalga penempel) yang melekat pada suatu substrat. Beberapa penelitian menunjukan bahwa mikroalga dikolam sebagian besar terdiri atas golongan Cyanophyceae (alga biru), Chlorophyceae (alga hijau), dan Bacillariophyceae (diatom) (Pudjianto dan Ranoemihardjo 1984).

Pennak (1964) mendefenisikan perifiton sebagai aufwuchs yaitu seluruh kelompok organisme yang mikroskopis yang hidup menempel pada benda atau permukaan air yang terendam; tidak menembus substrat, diam atau bergerak di permukaan substrat. Menurut Weitzel (1979) bahwa berdasarkan tempat menempelnya, perifiton dapat dibedakan atas; Epiphytic, yaitu organisme perifiton yang menempel permukaan tumbuhan, Epizooic yaitu organisme perifiton yang menempel pada bagian tubuh hewan lain seperti sisik ikan, cangkang, epipelic yaitu organisme perifiton yang menempel pada lumpur didasar perairan, epilithic yaitu organisme yang menempel pada batu-batuan dan, episammic yaitu organisme yang menempel pada butiran-butiran pasir.

Perkembangan perifiton dapat dianggap sebagai proses akumulasi karena proses peningkatan biomassa dengan bertambahnya waktu. Akumulasi merupakan perifit dan alat penempelnya. Keberadaan substrat sangat menentukan perkembangan perifiton sebagai kemantapan komunitasnya. Kemampuan perifiton menempel pada substrat menentukan eksistensinya terhadap pencucian dan pemusnahan arus (gelombang yang dapat memusnahkan) (Ruttner 1974). Substrat benda hidup sering bersifat sementara karena adanya proses pertumbuhan dan kematiannya, sehingga perifiton ini dipengaruhi oleh keberadaanya. Pada substrat mati keberadaan perifiton akan lebih permanen, meskipun pembentukan komunitas terjadi secara lambat namun lebih mantap tidak mengalami perubahan seperti rusak atau mati.

Komunitas perifiton terdiri dari organisme nabati ataupun hewani yang berukuran mikro (Weitzel 1979). Algae penempel (attached algae-AA) merupakan bagian dari komunitas perifiton ataupun flora bentik. Komunitas AA

(22)

tersusun dari kelompok algae hijau, algae biru dan diatom. Komposisi dan densitas populasi dalam komunitas tersebut akan berubah dengan adanya perubahan kualitas air (Eminson dan Mos 1980).

Faktor Fisika dan Kimia

Faktor Lingkungan

Perkembangan mikrokomunitas mikroalga perifitik merupakan fungsi dari faktor-faktor yang mengatur pertumbuhan komponen penyusunnya (Weitzel 1979). Intensitas cahaya matahari merupakan faktor yang sangat berperan dalam menunjang produktifitas perifiton untuk kebutuhan fotosintesis. Setiap jenis mikroalga membutuhkan suhu dan cahaya tertentu untuk pertumbuhan maksimumnya (Fogg 1975). Fogg (1975) menyatakan bahwa temperatur yang baik untuk kultur mikroalga di laboratorium berkisar antara 20-300C juga menyatakan bahwa temperatur tidak menjadi faktor pembatas pada algae alami selama banyak spesies mampu tumbuh dalam kondisi lingkungan yang sesuai. Namun demikian suhu sangat berpengaruh terhadap cepat dan lambatnya pertumbuhan dan reproduksi.

Periode penyinaran 10-12 jam gelap adalah periode penyinaran yang optimun untuk pertumbuhan diatom. Peningkatan intensitas cahaya sinar dari 5000-12.000 lux dapat meningkatkan pertumbuhan diatom, akan tetapi menurun jika intensitas melebihi 12.000 lux. Intensitas sinar sebesar 4000-5000 lux merupakan kisaran intensitas sinar yang optimum untuk pembentukan oxospora (Isnansetyo dan Kurniastuty 1995).

Proses fotosintesis mengambil karbondioksida terlarut dari dalam air, yang berakibat penurunan kandungan CO2 terlarut dalam air. Penurunan ini akan

meningkatkan pH berkaitan dengan kesetimbangan CO2 terlarut, bikarbonat

(HCO3-) dan ion karbonat (CO32-) dalam air. Oleh karena itu laju fotosintesis akan

terbatas olrh penurunan karbon dalam hal ini karbondioksida, perubahan bentuk karbon yang ada di perairan dan tingginya nilai pH ( Reynold 1990). Round (1973) menyatakan pH media yang berkisar antara 7.0 – 8.0 cukup baik untuk kultur alga di laboratorium.

(23)

Unsur hara yan dibutuhkan alga terdiri atas unsur hara makro dan unsur hara mikro. Unsur-unsur yang termasuk dalam unsur hara makro adalah C, H, N, P, K, S, Mg, dan Ca; sedangkan unsur hara mikro adalah Fe, Cu, Mn, Co, Mo,Bo,Vn, dan Si. Misalnya Mn, Fe, Zn, dan Vn diperlukan untuk fotosintesis, unsur Mo, Bo, Co, dan Fe untuk metabolisme nitrogen, serta Mn, Co dan Cu untuk fungsi metabolik lainnya (Reynold 1990). Diantara unsur hara tersebut, N dan P sering menjadi faktor pembatas pertumbuhan fitoplankton. Unsur hara mikro berperan dalam sistem enzim, proses oksidasi dan reduksi dalam metabolisme fitoplankton, dan memproduksi klorofil. Unsur hara mikro dibutuhkan untuk menjalankan berbagai fungsi dalam pertumbuhan algae. Khusus bagi jenis- jenis yang memiliki kerangka dinding sel yang mengandung Si, misalnya diatom dan silicoflagellata, unsur Si turut berperan sebagai faktor pembatas. Secara umum defisiensi nutrien pada alga mempengaruhi penurunan protein, pigmen fotosintesis, serta kandungan produk karbohidrat dan lemak (Healey 1973 diacu dalam Andarias (1990)).

Unsur hara anorganik utama yang dibutuhkan mikroalga untuk tumbuh dan bereproduksi adalah nitrogen dan fosfor. Fosfor yang telah diserap oleh sel akan menjadi bagian dari komponen struktural sel dan berperan dalam proses-proses pengalihan energi dalam sel (Nontji 1984). Nitrogen dalam perairan berada dalam bentuk nitrogen milekular (N2) atau sebagai garam-garam anorganik nitrat

(NO3-), nitrit (NO2-), amonium (NH4+). Pada umumnya dalam memanfaatkan

nitrogen fitoplankton mempunyai kecenderungan untuk secara bertahap dan berturut-turut mengambil amonium, nitrat dan nitrit (Nontji 1984).

Komponen nitrogen organik adalah asam amino (pembentuk protein), asam nukleat, enzim-enzim, dan materi-materi pentransfer energi seperti (klorofil, ADP (adenosine diphosphate), dan ATP (adenosine triphosphate)). Kekurangan nitrogen akan berakibat terbatasnya produksi protein yang dibutuhkan untuk sel-sel baru (Garcia dan Garcia 1985) diacu dalam (Pratiwi 2007).

Lepasnya amonia dalam bentuk NH4+ dari sedimen kadang tidak tergambarkan secara langsung oleh nilai yang terukur dari dalam kolom air karena adanya proses oksidasi yang mengubahnya menjadi NO2- atau NO3-. Mekanisme

(24)

substrat (Ullman dan Allern 1989). N sediaan biologis minimum untuk mikroalga adalah sebesar 0,5 mg/l (Effendie 2003).

Senyawa-senyawa nitrogen sangat dipengaruhi oleh kandungan oksigen terlarut dalam air, pada saat kandungan oksigen rendah nitrogen 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 N-NH3 diubah menjadi N-NO3 kemudian nitrat direduksi menjadi

gas nitrogen oleh bakteri yang terjadi pada keadaan oksigen terlarut rendah didaerah sedimen dan di lapisan hipolimnion (Novotny & Olem 1994)

Perbandingan unsur N dan P dalam perairan juga menyebabkan tumbuhnya algae dengan komposisi jenis yang berbeda. Pada kultur algae di laboratorium nisbah antara nitrogen dan fosfor = 30 N: 1 P lebih sesuai untuk diatom, nisbah untuk clorophyceae N : P = 20 : 1 sedangkan nisbah N : P = 1 : 1 lebih sesuai untuk dinoflagellata (Cook 1976 diacu dalam Andarias (1990)). Kebutuhan fosfat akan lebih tinggi bila nitrogen yang digunakan berada dalam bentuk nitrat, dan akan lebih rendah dalam bentuk garam-garam amonium. Batas terendah konsentrasi fosfat untuk pertumbuhan optimum algae berkisar dari 0,018-0,090 ppm P-PO4, dan batas tertinggi berkisar dari 8,90-17,8 ppm P-PO4 apabila nitrogen dalam bentuk nitrat dan apabila N dalam bentuk amonium maka batas tertinggi adalah 1,78 ppm P-PO4. Untuk pertumbuhan optimal jasad nabati

diperlukan kadar NO3-N pada kisaran 0.9 – 3.5 mg/l, sedangkan fosfat berkisar pada 0.09 – 1.80 mg/l (Basmi 1988)

Silikat merupakan elemen yang sangat penting bagi kehidupan diatom yang diperoleh dari perairan yang ditimbun dalam sel. Silikat terlibat dalam pembentukan protein dan karbohidrat. Unsur Si diserap dalam bentuk orthosilikat yang pelarutan dan penguraiannya dipengaruhi oleh CO2 bebas dan asam-asam organik dalam perairan (Chen 1971, diacu dalam Pratiwi, 1997). Silika sangat penting untuk proses perkembangbiakan karena silika berperan dalam pembelahan sel, yaitu sebagian bahan untuk pembentukan dinding sel serta dibutuhkan dalam proses metabolisme (Isnansetyo dan Kurniastuty 1995).

Menurut Pratiwi (1997) naiknya kelimpahan kelompok Bacillariophyceae dipengaruhi oleh peningkatan rasio N/P dan kandungan silika diperairan dengan tingkat kepekaan sebesar 1.06 mg/l dan 0,6 mg/l. Selanjutnya Fogg (1975)

(25)

menyatakan bahwa diatom tidak akan berkembang dengan baik pada konsentrasi silika lebih kecil dari 0,5 ppm. Dikatakan juga bahwa diatom akan semakin meningkat apabila konsentrasi nitrat, nitrit, fosfat dan silika cukup tersedia.

Zeolit

Zeolit adalah mineral kristal aluminosilikat terhidrasi dengan kation-kation alkali dan alkali tanah yang memiliki struktrur kristal tiga dimensi yang tidak terbatas (Ming dan Munton 1989). Mineral ini dicirikan dengan kemampuannya menghidrasi dan mendehidrasi secara bolak balik dan menukar beberapa kationnya, tanpa mengubah struktur utamanya.

Mineral zeolit memiliki bermacam bentuk dan rumus kimia namun Gottard, diacu dalam Ming dan Mumpton (1989) mengajukan rumus umum bagi zeolit sebagai :

(Mx+,My2+)(Al(x+2y)+Si(x+2y)+O2n).mH2O

Dengan M+ dan M2+ sebagai kation monovalen dan divalen, x dan y bilangan tertentu, m adalah molekul air kristal yang selalu berubah-ubah. Kation dalam tanda kurung pertama disebut kation yang dapat dipertukarkan sedangkan kation yang berada dalam tanda kurung kedua disebut kation struktural, karena bersama-sama oksigen membentuk kerangka struktur mineral.

Struktur zeolit dapat digambarkan sebagai struktur tetrahedra SiO4 dan

AlO4 yang disebut unit penyusun utama, yang saling berhubungan melalui

pemakaian bersama ion oksigen diujung tetrahedra menjadi bentuk geometri sederhana yang disebut unit penyusun sekunder. Unit penyusun sekunder atau secondary building unit (SBU) memiliki bentuk dari sampai 6 cincin tetrahedra sampai bentuk cubo-octahedra. Cincin-cincin tersebut dapat saling menggabungkan diri membentuk suatu bangun kristal polihedral yang simetris. Struktur bangun sekunder ini dipergunakan sebagai dasar pengklasifikasian zeolit (Ming dan Mumpton 1989). Penggunaan zeolit secara komersial adalah berdasarkan salah satu atau lebih dari kemampuan sifat-sifat fisik atau kimia yang dimilikinya. Sifat-sifat tersebut adalah pertukaran ion : pertukaran ion, adbsorbsi (penyerapan), katalis, dehidrasi dan rehidratasi (Sastiana 1993). Zeolit mempunyai

(26)

kemampuan mengikat sejumlah molekul dan ion yang terdapat dalam larutan maupun gas.

Zeolit dapat digunakan sebagai penyerap karena merupakan polimer anorganik yang tersusun dari satuan berulang berupa tetrahedra SiO4 dan AlO4.

Ikatan tetrahedra terbentuk dengan pemakaian bersama satu atom oksigen oleh dua tetrahedra sehingga setiap tetrahedra akan berikatan dengan 4 tetrahedra lain (Poerwadi, Pariadi, Kamulyan, dan Arisena 1998).

Zeolit dari tambang masih berbentuk bongkahan, memiliki kemampuan (KTK, daya serap, dan daya saring molekul) yang relatif rendah oleh karena itu zeolit tersebut harus diolah terlebih dahulu sebelum digunakan untuk tujuan tertentu. Pengolahan yang umum dilakukan adalah dengan peremukan, penggerusan, dan aktivasi. Aktivasi yang umum dilakukan adalah dengan pemanasan, pengasaman (dealuminasi), dan dekationisasi (Husaini 2002; Sastiana 1993 dan Suwardi 2002). Zeolit dipanaskan untuk menghilangkan kandungan air dan bahan pengotor lainnya, sehingga menghasilkan pori-pori yang bersih dan luas permukaan pori yang lebih besar (Husaini 2002).

Aktivasi merupakan cara memodifikasi secara kimia zeolit alam (Kerr 1967; Breck 1974; dan Vaughan 1978 diacu dalam Sastiana 1993), yaitu dengan cara :

1) mengubah atau mempertukarkan ion yang dapat dipertukarkan 2) mengubah rasio perbandingan Si/Al dengan cara sintesa 3) dealuminasi (penghilangan Al) melalui perlakuan asam mineral

4) dekationisasi (penghilangan kation) untuk menghasilkan hidrogen zeolit. Proses dealuminasi dan dekationisasi dilakukan dengan menggunakan larutan asam dan larutan basa. Pada perlakuan asam rasio Si/Al akan berubah yang disebabkan oleh hilangnya Al dari struktur kristal zeolit. Menurut Barrer (1984) diacu dalam Sastiana (1993), proses dealimunasi cenderung meningkatkan pori-pori zeolit sehingga strukturnya dapat dimasuki oleh molekul yang mempunyai ukuran yang lebih besar. Proses aktivasi akan meningkatkan kapasitas pertukaran ion dan daya serap (Husaini 2002 dan Sastiana 1993).

Menurut Suwardi (2002), zeolit dalam bidang perikanan bermanfaat untuk meningkatkan kualitas air dengan menghilangkan nitrogen yang sangat beracun

(27)

dari tangki, tambak dan kolam pemeliharaan serta pembenihan ikan. Khusus untuk tambak udang, zeolit memiliki banyak manfaat antara lain :

1) memiliki daya adbsorbsi yang tinggi terhadap gas hasil proses pembusukan sisa pakan maupun metabolisme organisme didasar tambak.

2) Mampu meningkatkan kadar oksigen terlarut didalam tambak yang mungin disebabkan secara tidak langsung melalui pengikatan gas amoniak.

3) Mampu mengikat logam- logam berat di air maupuun dasar tambak terutama logam Pb, Fe, Hg, Sn, Bi dan As yang dapat mengganggu kehidupan udang. 4) Mampu menyuburkan tanah dasar tambak terutama tambak yang telah

dipanen sebab kandungan mineral pada zeolit mampu memperkaya kembali mineral dasar tambak yang hilang.

5) Mampu membantu kesuburan pertumbuhan dan perkembangan fitoplankton yang sangat bermanfaat sebagai pakan alami bagi kehidupan udang dan keseimbangan ekosistem di perairan tambak.

6) Memperbaiki konversi pakan dengan menambahkan zeolit kedalam pakan udang. Secara fisiologis zeolit berfungsi sebagai penyerap gas amoniak yang ada pada pencernaan sehingga proses biokimia dapat dipercepat dan rasio konversi pakan dapat ditekan.

Ikan Nila (Oreocromis niloticus)

Ikan nila di Indonesia merupakan ikan ekonomis penting di dunia karena cara budidaya yang mudah, rasa yang digemari, harga relatif terjangkau dan memiliki toleransi yang luas terhadap lingkungan. Dewasa ini, ikan nila dipelihara secara komersial berbagai belahan dunia baik di kolam atau kantung jaring apung (KJA) di air payau maupun air tawar serta perairan pantai. Disebabkan oleh minat masyarakat yang semakin meningkat terhadap ikan nila, ikan ini menjadi komoditi yang menarik, baik usaha budidaya skala besar maupun skala kecil.

Di Indonesia, ikan nila merupakan jenis ikan introduksi yang didatangkan ke Bogor pada tahun 1969 dari Taiwan. Produksi nila pada tahun 1996 tercatat sebesar 25 668 ton dan menjadi 148 249 ton pada tahun 2005. Dengan demikian telah terjadi peningkatan sebesar 578% dalam kurun waktu 9 tahun (Direktorat Jenderal Perikanan Budidaya, 2006).

(28)

Nila tergolong ikan pemakan segala atau omnivora sehingga bisa mengonsumsi makanan berupa hewan atau tumbuhan. Ketika masih benih, makanan yang disukai ikan nila selain zooplankton juga memangsa alga atau lumut yang menempel pada substrat (Khairuman & Amri K 2003). Tilapia sangat tergantung pada pakan alami yaitu plankton (Perscbacher and Lario 1993), perif iton (Uddin et al. 2006) dan bakteri floc (Az im dan Little 2003 diacu dalam Avnimelech 2007). Sebagai tambahan, tilapia mempercepat pergerakan dan peningkatan ketersediaan oksigen terlarut dalam mineralisasi dan stimulasi kultur pakan alami (Jimenez & Montealerge et al. 2002).

Tingkat penurunan alga perifitik dan biomasa (DM, Ash, AFDM dan klorofil a) per luas permukaan substrat dalam kolam ikan nila ditandai adanya pilihan ikan nila untuk memakan perifiton. Ikan nila merupakan jenis ikan omnivora yang dapat makan perifiton dan bentos serta agregat (Dempster et al. 1993 diacu dalam Azim et al. 2003a). Hal yang sama juga sesuai dengan penelitian( Huchette et al. 2000; Azim et al. 2003b), bahwa ikan nila dapat tumbuh lebih baik dengan memanfaatkan periton dibanding dengan alga yang ada di kolom air

Penambahan ikan nila dapat mempengaruhi pemangsaan fitoplankton baik secara langsung maupun tidak langsung melalui suspensi nutrien. Perschlaber dan Lario (1993) melaporkan bahwa ikan nila tidak kekurangan persediaan pakan pada kepadatan yang lebih tinggi yaitu 5000/ha memperlihatkan bahwa secara biologi sangat efektif mengendalikan fitoplankton. Bagaimanapun, penambahan ikan nila tidak berpengaruh pada kelimpahan dari zooplankton hal ini karena pemangsaan lebih sedikit pilihan zooplankton untuk ikan nila (Uddin et al. 2006; Assaduzaman et al. 2009). Penambahan substrat kelimpahan plankton berkurang dengan penurunan konsentrasi nutrien dalam air. Pengamatan berkurangnya kelimpahan fitoplankton selama bulan pertama boleh jadi karena adanya pemangsaan ikan nila. Peningkatan yang mantap oleh kelimpahan fitoplankton setelah bulan pertama boleh jadi karena meningkatnya nutrien tersuspensi oleh ikan nila sehingga meningkatkan bobot tubuh.

(29)

METODE PENELITIAN

Waktu dan Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan Agustus sampai Oktober 2009. Pemeliharaan perifiton dilakukan di Laboratorium Lingkungan. Analisis kualitas air serta pengamatan dan pencacahan jumlah perifiton dilakukan di Laboratorium Lingkungan Budidaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Untuk analisis kandungan nutrien dalam substrat dilakukan di Laboratorium Kimia Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanah dan Agroklimat, Bogor.

Bahan dan Metode Organisme Uji

Berdasarkan uji pendahuluan (substrat yang diletakkan ke dalam kolam yang sedang produksi, jenis mikroalga yang menempel salah satunya adalah Chlorella sp), sehingga yang digunakan dalam penelitian ini yaitu Chlorella sp karena jenis ini yang dominan ditemukan di substrat dan di dalam lambung benih ikan nila. Hewan uji yang digunakan adalah ikan nila (Oreochromis niloticus) yang berukuran 2-3 cm.

Bentuk sel Ukuran sel

Gambar 1 Bentuk dan ukuran sel Chlorella sp.

Pemeliharaan Mikroalga

Tahap berikutnya adalah memelihara isolat tersebut di dalam media Conway, mula-mula pada volume media 50 ml. Isolat ini di ambil di Balai Budidaya Air Tawar Depok. Kemudiaan setelah tiga hari isolat yang mulai pekat diencerkan dengan media yang sama menjadi 100 ml, prosedur ini diulang untuk

(30)

mencapai stok dengan volume 300 ml. Setelah mikroalga menjadi pekat, maka isolasi diencerkan hingga 1000 ml dengan menggunakan air tawar steril yang telah diperkaya dengan urea (46% N) dan TSP (32% P2O5) Mikroalga yang telah

dipelihara pada media 2000 ml tersebut merupakan sediaan mikroalga untuk tahap selanjutnya.

Tabel 1 Komposisi dan dosis bahan-bahan penyusun media Conway (Isnansetyo & Kurniastuty 1995)

No. Bahan Dosis dalam 1 liter

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. EDTA NaHPO4. H2O

FeCl3.6H2O

H3BO3

MnCl2.4H2O

NaNO3

Vitamin B12

Trace element 45 g 20 g 1,5 g 33.6 g 0.36 g 100 g 1 ml 1 ml 1. 2. 3. 4.

Trace element solution ZnCl2

CuSO4.5H2O

CoCl2.6H2O

NaMoO4.2H2O

2.10 g 2.00 g 2.00 g 0.9 g

Pembuatan Substrat Zeolit

Zeolit untuk membuat substrat adalah zeolit jenis mordenit yang memiliki ukuran butiran sekitar 500 mikron sampai 1 mm.

Sebelum diperkaya dengan nutrien, zeolit dicuci dan diaktivasi terlebih dahulu ((Poerwadi, Pariadi, Kamulyan, dan Arisena 1998). Pencucian dilakukan dengan menggunakan akuades untuk menghilangkan debu dan serbuk-serbuk zeolit yang lebih kecil. Setelah zeolit bersih kemudian dikeringkan dengan menggunakan oven listrik selama tiga jam pada suhu 150 0C. Kegiatan aktivasi zeolit terdiri dari beberapa tahap, yaitu :

a. Pengasaman zeolit atau dealuminasi untuk meningkatkan rasio Si/Al, yaitu dengan cara zeolit direndam dalam larutan asam. Zeolit dengan dosis 200 g direndam kedalam 400 ml larutan HCl 0,25 N selama 24 jam. Setelah itu zeolit dicuci dengan akuades sampai bersih.

(31)

b. Selanjutnya proses dekationisasi dilakukan untuk meningkatkan kemampuan katalis zeolit dengan menggunakan larutan NaOH. Zeolit dengan dosis 200 g direndam dalam 400 ml larutan 0,5 N NaOH selama 24 jam. Setelah itu zeolit dicuci dengan akuades untuk menghilangkam sisa NaOH, lalu ditiriskan.

c. Selanjutnya proses pengkayaan zeolit dengan menggunakan pupuk komersial yang berada dipasaran, yaitu pupuk Urea dan TSP. Pupuk urea yang mengandung 46% Nitrogen dan Pupuk TSP mengandung 32% P2O5

masing-masing ditimbang sebanyak 2,173 gram dan 3,125 gram.

d. Masing-masing pupuk dilarutkan dalam 1 liter akuades untuk mendapatkan larutan urea dan TSP secara terpisah yang masing-masing mengandung 1000 ppm untuk N dan 1000 ppm untuk P2O5.

e. Dengan menggunakan kedua larutan tersebut dibuat larutan campuran yang mengandung N dan P2O5 dengan perbandingan 20 : 1 (Andarias 1993).

Zeolit yang telah diaktivasi kemudian direndam di dalam campuran larutan tersebut selama 24 jam Kemudian zeolit dipisahkan dari larutan perendamannya ditiriskan sebentar dan dicampur dengan semen putih kemudian dicetak.

f. Adukan tersebut ditambah air bekas perendaman sehingga dapat dicetak untuk membentuk lempengan substrat dengan ukuran 3 x 3 cm dan ketebalan 1 cm.

g. Untuk substrat semen (perlakuan A) tidak dilakukan pengkayaan unsur hara (unsur hara di masukkan langsung ke kolom air)

Untuk melihat ada tidaknya penambahan unsur hara dalam lempengan zeolit, dilakukan analisis khusus terhadap substrat tersebut yang dilakukan di Laboratorium Kimia Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanah dan Agroklimat Bogor, terhadap kandungan NO3, Si dan PO4.

(32)

Pemeliharaan Perifiton

Untuk melihat apakah lempengan zeolit yang telah diperkaya dengan nutrien bermanfaat sebagai substrat maka pemeliharaan mikroalga uji dilakukan sebagai berikut;

Media Pemeliharaan Mikroalga Perifiton

Sebagai wadah pemeliharaan digunakan akuarium berukuran 30 cm x 30 cm x 30 cm. Media pemeliharaan adalah 10 liter air tawar yang sebelumnya telah disterilkan dengan cara direbus. Zeolit sebagai substrat mikroalga digantungkan dalam air media sebanyak 15 lempengan untuk setiap akuarium. Wadah pemeliharaan di letakkan dalam ruang terkontrol (terisolasi) tanpa ada pengaruh cahaya dari luar. Sebagai sumber cahaya menggunakan lampu TL dengan intensitas cahaya 1000-4000 lux. Agar mikroalga tidak mengendap di dasar media maka digunakan aerasi.

Rancangan Penelitian

Untuk melihat perbedaan kelimpahan mikroalga perifiton pada masing-masing perlakuan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) (Matjik & Sumertajaya 2000) yang terdiri dari 2 rangkaian penelitian;

Rangkain I. Inokulasi mikroalga tanpa pemeliharaan ikan nila

Rangkain II. Inokulasi mikroalga dengan pemeliharaan ikan nila (Orechromis niloticus)

Setiap rangkaian percobaan terdiri dari 4 perlakuan perbandingan (zeolit : semen) dan masing-masing perlakuan diulang sebanyak 3 kali;

Perlakuan A = 0 : 1 Perlakuan B = 3 : 1 Perlakuan C = 4 : 1 Perlakuan D = 5 : 1

Inokulasi Mikroalga Perifiton

Larutan mikrolaga perifiton dari media kultur sediaan (volume 2000 ml) dipisahkan dari medianya dengan menggunakan centrifuge dengan kecepatan 2000 rpm selama 5 menit. Setelah endapan dipisahkan dari larutan maka endapan

(33)

diinokulasikan ke dalam setiap akuarium yang telah disediakan dengan konsentrasi 1.000.000 sel/ml.

Pengamatan Kelimpahan Mikrolaga Perifiton

Pengamatan kelimpahan dilakukan setiap 3 hari dimulai hari pertama.. Pengamatan dilakukan baik di air maupun di substrat. Pengambilan sampel mikroalga dalam air dilakukan dengan mengambil 5 ml air kemudian diteteskan dengan larutan lugol sebanyak 2-3 tetes. Mikroalga perifiton yang menempel di substrat diambil dengan mengerik lapisan mikroalga yang menempel pada permukaan substrat menggunakan kuas yang kaku. Luas permukaan substrat yang dikerik diukur setiap kali sampling. Sampel diteteskan melalui celah di bawah gelas penutup sampai sampel memenuhi kanal-kanal yang ada pada haemacytometer, kemudian contoh diamati dan dicacah di bawah mikroskop dengan pembesaran 40 kali.

Kelimpahan mikroalga di air dan kepadatan di substrat dihitung dengan menggunakan modifikasi metode ”Lackey Drop Microtransect Counting Method”

N = n x

9

10

(Air) ; N = n x

9

10

Vs _(Substrat)

Keterangan :

N = kelimpahan mikroalga n = jumlah sel dalam pengamatan

Vs = Volume sampel yang ada dibotol contoh (ml)

Ap = Luas petak substrat menempelnya Chlorella sp (cm2) Pengukuran Volume (biomassa) Mikroalga.

Volume sel dihitung dari pemahaman mengenai dimensi sel rata-rata dan hubungan bentuk-bentuk sel dengan bentuk geometrik. Pengukuran sel dengan menggunakan mikrometer. Pengukuran biomassa berdasarkan pendekatan biovolume.

Penumbuhan mikroalga perifiton pada substrat dengan adanya benih ikan nila (Orechromis niloticus)

(34)

Penumbuhan mikroalga perifiton dilakukan pada hari pertama kemudian setelah hari ke-10 ikan nila (Orechromis niloticus) ditebarkan dengan kepadatan 5 ekor/akuarium dengan bobot awal 0.07 – 0.11 gram dan dipelihara selama 28 hari.

Kelangsungan Hidup Ikan Nila

Kelangsungan hidup ikan diamati setiap hari, ikan yang mati segera dikeluarkan dari wadah percobaan, dicatat dan tidak dilakukan pergantian ikan yang mati. Untuk menganalisa kelangsungan hidup ikan, digunakan rumus (Effendie, 1979), yaitu :

SR = No Nt

x 100%

Dimana : SR = Survival rateikan nila (%)

Nt = Jumlah ikan pada akhir pemeliharaan (ekor) No = Jumlah ikan pada awal pemeliharaan (ekor)

Pertumbuhan

Untuk memperoleh data laju pertumbuhan ikan, dilakukan pengambilan ikan uji pada awal dan akhir penelitian untuk ditimbang beratnya. Analisa laju pertumbuhan harian ikan menggunakan rumus (Huismann 1976 diacu dalam Effendie 1979):

α ={ x 100%

Dimana : Wt = Bobot tubuh awal pemeliharaan (g) Wo = Bobot tubuh awal pemeliharaan (g) t = Waktu pemeliharaan (t)

α = Laju pertumbuhan harian (%) Kualitas Air

Kondisi lingkungan media uji akan turut berperan dalam kelangsungan hidup mikroalga yang diuji. Kualitas air media uji dibagi menjadi dua kelompok yaitu kualitas air yang mendukung kehidupan mikroalga, dalam hal ini nutrien dan kelompok kualitas air penunjang untuk melihat kestabilan lingkungan pemeliharaan. Kandungan nutrien dipantau pada awal pemeliharaan dan akhir pemeliharaan. Kondisi lingkungan penunjang yang dipantau adalah suhu dan pH

}

−

t wo wt

(35)

air media yang diukur setiap hari. Parameter kualitas air dipantau beserta alat dan periode pengukuran secara ringkas disajikan dalam Tabel 2.

Tabel 2 Parameter kualitas air yang dianalisa beserta alat yang digunakan (APHA 1989)

Parameter Unit Alat Periode

Fisika Suhu

Intensitas cahaya Kimia

Nitrat (NO3-N)

Ortofosfat (PO4-)

Silikat (SiO3)

C Lux - ppm ppm ppm

Termometer Lux meter pH meter

Spektrofotometer Spektrofotometer Spektrofotometer

Harian Satu kali Harian

Awal dan akhir Awal dan akhir Awal dan akhir

Analisis Data

Untuk keseluruhan data yang didapat kecuali data kualitas air dianalisa dengan menggunakan analisis ragam ANOVA dengan bantuan program SPSS versi 13,0 for Windows (Matjik & Sumertajaya 2000). Apabila terdapat pengaruh yang berbeda nyata, maka dilanjutkan dengan uji lanjut Duncan. Sedangkan untuk data kualitas air akan diinterprestasikan secara deskriptif.

(36)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Penumbuhan Mikroalga tanpa Pemeliharaan Ikan 1. Kandungan unsur hara di substrat dan di media air

Keberadaan unsur hara dalam substrat zeolit dari setiap perlakuan memberikan sumbangan utama unsur hara dalam air dan dapat dimanfaatkan oleh mikroalga untuk pertumbuhan dan pembelahan sel. Kandungan unsur hara nitrat, orthofosfat dan silikat di substrat dan di media air tanpa pemeliharaan ikan disajikan pada Gambar 2 dan 3 serta Lampiran 4 dan 5.

Berdasarkan Gambar 2, pada setiap perlakuan nampak terlihat adanya penurunan kandungan unsur hara di substrat pada akhir percobaan. Kandungan nitrat di awal percobaan tertinggi pada perlakuan A (substrat semen) yaitu 0.64% dan terendah pada C(4:1) dan D (5:1) yaitu (0.12%), sedangkan pada akhir percobaan tertinggi pada perlakuan A (0.56%), dan terendah pada perlakuan C dan D, (0.10%). Untuk kandungan ortofosfat awal percobaan tertinggi pada perlakuan B (0.04%), dan terendah pada perlakuan D (0.01%) sedangkan pada akhir percobaan tertinggi pada perlakuan B (0.04%) dan terendah pada perlakuan C (0.02%) dan untuk perlakuan A baik awal maupun akhir percobaan tidak terdapat kandungan ortofofsfat karena berdasarkan analisis kandungan unsur hara semen tidak mengandung fosfat. Kandungan silikat pada awal percobaan tertinggi pada perlakuan D (70.97%) dan terendah pada perlakuan B (64.92%) sedangkan pada akhir percobaan tertinggi pada perlakuan B (60.49%) dan terendah pada perlakuan A ( 57.08%).

Berdasarkan Gambar 3, orthofosfat dalam air pada setiap perlakuan pada akhir percobaan mengalami penurunan sedangkan kandungan nitrat dan kandungan silikat terjadi peningkatan. Kandungan nitrat pada awal percobaan tertinggi pada perlakuan A (0.548 ppm) dan terendah pada perlakuan B (0.052), sedangkan pada akhir percobaan tertinggi perlakuan C (0.134 ppm) dan terendah perlakuan A (0.074 ppm). Kandungan orthofosfat pada awal pengamatan tertinggi pada perlakuan D (1.411 ppm) dan terendah pada perlakuan A (0.437 ppm) sedangkan pada akhir pengamatan tertinggi pada perlakuan C (0.03 ppm) dan terendah pada perlakuan A dan B (0.014 ppm). Dan kandungan silikat pada awal

(37)

pengamatan tertinggi pada perlakuan D (35.85 ppm) dan terendah pada perlakuan A (9.70 ppm) sedangkan pada akhir pengamatan tertinggi pada perlakuan C (128.36 ppm) dan terendah pada perlakuan A (33.78 ppm).

Peningkatan dan penurunan unsur hara pada akhir percobaan setiap perlakuan substrat zeolit karena sifat zeolit yang memungkinkan terjadinya proses lepasan unsur hara dan pengikatan kembali secara perlahan.

0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70

A B C D

Perlakuan Presentase (%) Awal Akhir 0,00 0,01 0,01 0,02 0,02 0,03 0,03 0,04 0,04

A B C D

Perlakuan Presentase (%) Awal Akhir 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00

A B C D

Perlakuan

Presentase (%)

Awal Akhir

(a) (b) (c)

Gambar 2 Kandungan unsur hara awal dan akhir penelitian dalam susbstrat tanpa pemeliharaan ikan nila; (a) nitrat, (b) orthofosfat, (c) silikat.

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

A B C D

Perlakuan Konsentrasi (ppm) awal akhir 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6

A B C D

Perlakuan Konsentrasi (ppm) awal akhir 0 20 40 60 80 100 120 140

A B C D

Perlakuan

Konsentrasi (ppm)

Awal Akhir

(a) (b) (c)

Gambar 3 Kandungan unsur hara awal dan akhir pengamatan dalam air tanpa pemeliharaan ikan nila; (a) nitrat, (b) orthofosfat, (c) silikat.

2. Kelimpahan Mikroalga di Substrat dan di Media Air Tanpa Pemeliharaan Ikan

Kelimpahan mikroalga dapat dilihat dari perkembangan Chlorella sp setiap tiga hari selama percobaan. Untuk perkembangan Chlorella sp tanpa pemeliharaan ikan nila (Oreochromis niloticus) baik di substrat zeolit maupun di media air (disajikan pada Gambar 4 dan 5 dan Lampiran 6 dan 7).

(38)

0 500000 1000000 1500000 2000000 2500000 3000000 3500000

A B C D

Perlakuan

Kelimpahan (sel/ml)

0 3 6 10 13 16 19 22 25 28 31 34 38

Gambar 4 Kelimpahan Chlorella sp (sel/cm2) di media substrat tanpa pemeliharaan ikan nila (Oreochromis niloticus).

Selama pengamatan pola kelimpahan mikroalga Chlorella sp di media substrat zeolit bervariasi pada setiap perlakuan. Berdasarkan Gambar 4, kelimpahan Chlorella sp pada substrat tanpa pemeliharaan ikan secara keseluruhan dari masing-masing perlakuan menunjukkan bahwa dari hari ke-3 sampai hari ke-13 memperlihatkan adanya peningkatan dan perlakuan D (rasio substrat 5:1) menunjukkan pola perkembangan paling tinggi (3.171.144 sel/cm2) dan terendah pada perlakuan B (rasio 2:1) dengan kelimpahan (1.473.930 sel/cm2). Dari semua waktu pengamatan nampak kelimpahan tertinggi ada pada perlakuan D dan terendah pada perlakuan B hal ini berhubungan dengan keberadaan unsur hara di kolom air yang dilepaskan oleh zeolit kecuali perlakuan A. Hal ini di dukung dengan hasil uji statistik pada setiap pengamatan disajikan pada (Tabel 3) terlihat bahwa perbedaan perlakuan pada setiap pengamatan memberikan capaian kelimpahan yang berbeda (P<0.05) (Lampiran 19).

Tabel 3 Kelimpahan Chlorella (sel/cm2) di substrat tanpa pemeliharaan ikan nila pada setiap pengamatan

(39)

Hari ke- Perlakuan

A B C D

0 0a 0a 0a 0a

3 115.044ab 95.252a 121.848 bc 139.937c

6 130.507a 119.992 a 181.844b 187.411b

10 301.218 a 743.459b 1.045.915b 1.069.418b

13 2.647.878b 1.473.930 a 3.131.559b 3.171.144b

16 1.177.659b 591.922a 1.421.356bc 1.645.259bc

19 1.058.626b 556.667a 1.179.229b 1.230.778b

22 844.896a 798.507a 1.038.492a 1.300.745b

25 296.889a 312.352a 918.500b 959.322b

28 120.881 a 124.941a 242.392a 887.678b

31 160.815 a 231.944a 415.644b 463.889b

34 159.578a 162.052 a 455.848b 499.596b

38 188.030a 279.570a 426.159b 466.363b

Keterangan: *) huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan ada perbedaan antar perlakuan (P<0,05)

Berdasarkan Gambar 5, menunjukkan kelimpahan yang berfluktuasi sampai pada akhir pengamatan. Pada perlakuan A (substrat semen) dari hari ke-3 sampai har i ke-6 mengalami peningkatan kelimpahan kemudian menurun pada hari ke-10 kemudian meningkat lagi pada hari ke-13 setelah itu terjadi penurunan yang drastis pada hari ke-16 sampai hari ke-38. Hal ini berhubungan dengan penambahan unsur hara langsung di kolom air.

Pada perlakuan B (3:1) pola kelimpahan tertinggi pada hari ke-6 dan setelah itu terjadi penurunan sampai pada akhir pengamatan yaitu hari ke-38. Pada perlakuan C (4:1) juga mengalami pola perkembangan tertinggi pada hari ke-6 setelah itu terjadi penurunan kelimpahan sampai pada hari 22 dan pada hari ke-25 dan hari ke-31 terjadi peningkatan. Pada perlakuan D pola peningkatan kelimpahan tertinggi pada hari ke-6 dan hari ke-13 setelah itu terjadi penurunan dan meningkat kembali pada hari 31 kemudian menurun sampai pada hari ke-38. Fluktuasi pola kelimpahan mikroalga sejalan dengan keberadaan unsur hara dalam air yang bersumber dari substrat zeolit. Hal ini di dukung dengan analisa statistik setiap pengamatan disajikan pada Tabel 4. Terlihat bahwa perbedaan perlakuan pada setiap pengamatan memberikan capaian kelimpahan yang berbeda (P<0.05) (Lampiran 20). Secara keseluruhan menunjukan bahwa perlakuan D (5:1) menunjukan kelimpahan yang tertinggi dan terendah pada perlakuan B (3:1).

(40)

0 500000 1000000 1500000 2000000

A B C D

Perlakuan

Kelimpahan (sel/ml)

0 3 6 10 13 16 19 22 25 28 31 34 38

Gambar 5 Kelimpahan Chlorella sp (sel/ml) di media air tanpa pemeliharaan ikan nila (Oreochromis niloticus).

Tabel 4 Kelimpahan Chlorella sp (sel/ml) di air tanpa pemeliharaan ikan nila pada setiap pengamatan

Hari ke-

Perlakuan

A B C D

0 1.000.000a

1.000.000a

1.000.000 a

3 1.288.889a

1.154.074a

1.268.148a

1.266.296 a 6 1.495.185b

1.188.889a

1.476.666ab

1.453.704ab

10 1.312.963a

912.592a

1.033.333b

1.142.963b 13 1.343.333b

491.111a

1.394.000b

1.405.926b 16 183.704ab

114.074b

367.407b

676.667c 19 110.000a

85.185a

168.518a

517.407b 22 157.407c

84.074b

102.963ab

130.370 bc 25 64.074a

34.815a

295.926c

142.963 b 28 23.331b

13.702a

38.144c

55.550d 31 27.778a

31.111a

233.704b

342.222c 34 75.185a

20.370a

62.592a

185.926b

38 12.222 a

8.889 a

72.222b

72.592b Keterangan: *) huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan ada perbedaan antar

perlakuan (P<0,05)

3. Biomassa Mikroalga di Substrat Tanpa Pemeliharaan Ikan

Pendekatan biomassa mikroalga berdasarkan pada biovolume sel. Biomassa pada substrat dengan perlakuan tanpa pemeliharaan ikan (disajikan pada Gambar 6 dan Lampiran 8). Jumlah biomassa mikroalga baik tanpa pemeliharaan

(41)

ikan berdasarkan pada kelimpahan mikroalga. Menurut Krisanti (2003) bahwa banyaknya biomassa mengikuti pola perkembangan kelimpahan mikroalga.

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

A B C D

Perlakuan

Biomassa (mg/cm

0 3 6 10 13 16 19 22 25 28 31 34 38

Gambar 6 Biomassa (Biovolume) mikroalga (µg/cm2) yang menempel pada substrat tanpa pemeliharaan ikan nila.

Grafik pada Gambar 6 menunjukkan bahwa pada perlakuan A biomassa mengalami peningkatan sampai pada hari ke-13 kemudian menurun sampai akhir pengamatan. Pada perlakuan B peningkatan biomassa tertinggi pada hari ke-13, setelah itu terjadi penurunan sampai hari ke-19 kemudian meningkat kembali pada hari ke-22 dan terjadi lagi penurunan pada hari ke-28 dan kemudian meningkat kembali sampai pada akhir pemgamatan. Pada perlakuan C mengalami peningkatan biomassa tertinggi pada hari ke-13 dan kemudian menurun sampai hari ke-28 setelah itu hari ke-31 mulai meningkat kembali hingga akhir pengamatan. Pada perlakuan D juga mengalami peningkatan biomassa sampai pada hari ke-13 dan kemudian menurun sampai hari ke-19, kemudian pada hari ke-31 meningkat kembali. Secara keseluruhan peningkatan biomassa cenderung berfluktuasi, dan peningkatan yang tertinggi pada perlakuan D. Puncak tertinggi pada hari ke-13, ke-22 dan hari ke-31 dan terendah pada perlakuan B. Hal ini di dukung dengan analisa statistik pada perlakuan setiap pengamatan disajikan pada (Tabel 5) menunjukkan bahwa kelimpahan mikroalga di substrat tanpa pemeliharaan ikan setiap perlakuan menunjukkan ada perbedaan pada taraf (p<0.05) (Lampiran 23).

Tabel 5 Biomassa Chlorella sp (µ g/cm2) di substrat tanpa pemeliharaan ikan nila pada setiap pengamatan

(42)

Hari ke-

Perlakuan

A B C D

0 0 0 0 0

3 1,626a 1,346 a 1,722 a 1,977 a

6 1,844 a 1,695 a 2,569 b 2,648 b

10 4,256 a 10,505 b 14,779 bc 15,111 bc

13 37,415 b 20,827 a 44,249 b 44,808 b

16 16,640 b 8,364 a 20,084 bc 23,248 c

19 14,958 b 7,866 a 16,663 b 17,391 b

22 11,938 a 11,283 a 14,674 bc 18,380 c

25 4,171 a 4,414 a 12,978 b 13,555 b

28 1,708 a 1,765 a 3,425 a 12,543 b

31 2,272 a 3,277 a 5,873 b 6,555 b

34 2,255 a 2,290 a 6,441 b 7,059 b

38 2,657 a 3,950 ab 6,022 c 6,590 c

Keterangan: *) huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan ada perbedaan antar perlakuan (P<0,05)

Penumbuhan Mikroalga dengan Pemeliharaan Ikan Nila (Oreochromis niloticus)

1. Kandungan unsur hara di substrat dan di media air

Keberadaan unsur hara di substrat zeolit kecuali pada perlakuan A, dari setiap perlakuan memberikan sumbangan utama unsur hara dalam air dan dapat dimanfaatkan oleh mikroalga untuk pertumbuhan dan pembelahan sel sedangkan untuk perlakuan A pemberian unsur hara langsung di lakukan di kolom air karena substrat tidak dapat menyimpan unsur hara. Keberadaan unsur hara dalam air dengan berbagai perlakuan merupakan lepasan unsur hara dari substrat sehingga dapat dimanfaatkan langsung oleh mikroalga untuk pertumbuhan dan pembelahan sel. Kandungan unsur hara nitrat, orthofosfat dan silikat di substrat dan di media air dengan adanya pemeliharaan ikan (disajikan pada Gambar 7 dan 8 serta Lampiran 9 dan 10).

(43)

0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70

A B C D

Perlakuan Presentase (%) Awal Akhir 0,00 0,01 0,01 0,02 0,02 0,03 0,03 0,04 0,04 0,05 0,05

A B C D

Perlakuan Presentase (%) Awal Akhir 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00

A B C D

Perlakuan

Presentase (%)

Awal Akhir

(a) (b) (c)

Gambar 7 Kandungan unsur hara awal dan akhir penelitian dalam susbstrat dengan pemeliharaan ikan nila; (a) nitrat, (b) orthofosfat, (c) silikat.

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

A B C D

Perlakuan Konsentrasi (ppm) awal akhir 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6

A B C D

Perlakuan Konsentrasi (ppm) awal akhir 0 2 0 4 0 6 0 8 0 100 120 140 160 180 200

A B C D

Perlakuan

Konsentrasi (ppm)

Awal Akhir

(a) (b) (c)

Gambar 8 Kandungan unsur hara awal dan akhir pengamatan dalam air dengan pemeliharaan ikan nila; (a) nitrat, (b) orthofosfat, (c) silikat.

Berdasarkan Gambar 7, kandungan unsur hara di substrat dengan pemeliharaan ikan nila; nitrat dan silikat pada akhir pengamatan terjadi penurunan sedangkan kandungan orthofosfat terjadi peningkatan kecuali pada perlakuan B terjadi penurunan. Kandungan nitrat, ortofosfat dan silikat pada awal percobaan sama dengan kandungan unsur hara pada pengamatan tanpa pemeliharaan ikan nila. Sedangkan pada akhir percobaan untuk nitrat tertinggi perlakuan A (0.55%), dan terendah pada perlakuan C dan D (0.09%), kandungan ortofosfat tertinggi pada perlakuan C (0.04%), dan terendah pada perlakuan A (0.01), dan kandungan silikat tertinggi pada perlakuan B (56.77%) dan terendah pada perlakuan A (48.94%).

Pada Gambar 8 kandungan nitrat, orthofosfat dan silikat pada awal dan akhir percobaan sama dengan kandungan unsur hara tanpa pemeliharaan ikan, sedangkan pada akhir percobaan tertinggi pada perlakuan A (0.55 ppm) hal ini

(44)

karena pupuk di tambahkan langsung dalam kolom air sedangkan untuk perlakuan B, C dan D dicampur dalam substrat sehingga lepasanya dalam air secara perlahan (slow release). Tetapi pada akhir pengamatan perlakuan A mengalami penurunan disebabkan unsur hara dalam air berkurang, sedangkan perlakuan B, C dan D pada akhir terjadi peningkatan. Untuk kandungan orthofosfat di akhir percobaan tertinggi pada perlakuan B dan D (0,1 ppm) dan terendah pada perlakuan A (0.01 ppm). Untuk silikat pada akhir percobaan tertinggi pada perlakuan D (188.01 ppm) dan terendah pada perlakuan A (34.86 ppm).

2. Kelimpahan Chlorella sp dengan di Substrat dan di media Air dengan Pemeliharaan Ikan Nila (Oreochromis niloticus)

Produktivitas Chlorella sp pada setiap perlakuan berbeda dengan kelimpahan tanpa pemeliharaan ikan. Dengan adanya pemeliharaan ikan terdapat faktor lain yang berpengaruh secara langsung terhadap perkembangan dari Chlorella sp dengan adanya substrat, sehingga dengan adanya ikan sebagai pemanfaat dari perifiton mulai nampak kompleksitas di dalam komunitas mikroalga (disajikan pada Gambar 9 dan 10 dan Lampiran 11 dan 12).

Berdasarkan grafik pada Gambar 8, kelimpahan Chlorella di substrat pada setiap perlakuan berfluktuasi dibanding dengan di air sejak awal pemeliharaan ikan nila (hari ke-10). Secara keseluruhan pola kelimpahan tertinggi ada pada perlakuan D dan terendah pada perlakuan B. Hal ini di dukung dengan analisa statistik pada perlakuan setiap pengamatan disajikan pada Tabel 6 yang menunjukkan bahwa kelimpahan mikroalga di substrat dengan pemeliharaan ikan tiap perlakuan menunjukkan berbeda nyata (p>0,05) (Lampian 21).

(45)

0 500000 1000000 1500000 2000000 2500000 3000000 3500000 4000000

A B C D

Perlakuan

kelimpahan (sel/cm

0 10 13 16 19 22 25 28 31 34 38

Gambar 9 Kelimpahan Chlorella sp (sel/cm2) di substrat dengan pemeliharaan ikan nila (Oreochromis niloticus).

Tabel 6 Kelimpahan Chlorella (sel/cm2) di substrat dengan adanya pemeliharaan ikan nila pada setiap pengamatan

Hari ke-

Perlakuan

A B C D

10 1.049.292c 355.030a 737.892b 536.874ab

13 2.039.874b 1.397.233a 1.866.689b 1.973.074b

16 1.250.644b 388.211a 1.023.029ab 570.893a

19 1.682.178c 436.674a 1.019.937b 1.057.667 b

22 898.707b 456.467a 984.063b 1.443.622c

25 360.597a 264.726a 324.104a 572.748b

28 376.059a 139.167a 499.763a 2.099.870b

31 340.804a 417.500a 599.963a 3.702.452b

34 967.981b 299.363a 1.029.215c 2.300.889d

38 308.533a 425.185ab 644.815b 918.519c

Keterangan: *) huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan ada perbedaan antar perlakuan (P<0,05)

Berdasarkan Gambar 10, kelimpahan mikroalga di media air tiap perlakuan berbeda. Pada perlakuan A, B dan C setelah pemeliharaan ikan pada hari ke-10 sudah terjadi penurunan sampai akhir pengamatan pada hari ke-38. sedangkan perlakuan D, dari hari-13 sampai hari ke-28 terjadi penurunan kelimpahan dan mulai meningkat pada hari ke-31 dan kelimpahan tertinggi pada akhir pengamatan yaitu hari ke-38 hal ini menunjukan pertumbuhan mikroalga seimbang dengan pemangsaan mikroalga oleh ikan nila. Dengan demikian bahwa

(46)

dengan adanya pemeliharaan ikan memberikan pengaruh yang nyata terhadap keberadaan mikroalga.

0 500000 1000000 1500000 2000000 2500000 3000000 3500000

A B C D

Perlakuan

Kelimpahan (sel/ml)

0 10 13 16 19 22 25 28 31 34 38

Gambar 10 Kelimpahan Chlorella sp (sel/ml) di media air dengan pemeliharaan ikan nila (Oreochromis niloticus).

Hal ini di dukung dengan hasil uji statistik setiap pengamatan (disajikan pada Tabel 7) menunjukkan bahwa kelimpahan mikroalga di air dengan pemeliharaan ikan setiap perlakuan menunjukkan berbeda nyata (p<0.05) (Lampiran 20).

Tabel 7 Kelimpahan Chlorella (sel/ml) di air dengan adanya pemeliharaan ikan nila (Oreochromis niloticus) pada setiap pengamatan

Hari ke-

Perlakuan

A B C D

0 1.000.000a 1.000.000 a 1.000.000a 1.000.000 a

10 1.064.889b 826.296a 1.030.370b 989.555b

13 401.963a 272.593a 310.970a 377.778a

16 135.185 ab 77.778a 347.407c 311.852bc

19 166.296b 64.074a 121.111ab 305.926c

22 96.296a 58.148a 75.926a 75.926a

25 23.704ab 8.148a 51.852ab 83.333b

28 17.406a 15.556a 40.367b 55.182b

31 33.684a 21.111a 50.741a 1.150.000b

34 44.815a 62.593a 102.222a 1.180.000b

38 39.259a 53.704a 175.185a 3.237.778b

Keterangan: *) huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan ada perbedaan antar perlakuan (P<0,05)

(47)

3. Biomassa mikrolaga dengan Pemeliharaan Ikan Nila

Penentuan biomassa Chlorella sp dilakukan berdasarkan pada biovolume sel. Keberadaan biomassa berdasarkan biovolume sel Chlorella sp pada substrat (disajikan pada Gambar 11 Lampiran 13).

Grafik pada Gambar 11, perkembangan biomassa pada substrat dengan adanya pemeliharaan ikan nila (Oreochromis niloticus. Pada perlakuan A dari hari ke-10 awal pemeliharaan biomassa meningkat, pada hari ke-13 dan menurun sampai hari ke-31 dan meningkat kembali hari ke-34 setelah itu menurun sampai akhir pengamatan. Pada perlakuan B mengalami peningkatan tertinggi pada hari ke-13 setelah itu menurun sampai pada hari ke-28 dan kemudian meningkat kembali hingga akhir pengamatan. Pada perlakuan C juga mengalami peningkatan biomassa tertinggi pada hari ke-13 kemudian menurun sampai hari ke-25 dan kemudian meningkat kembali sampai hari ke-34 dan kemudian menurun hingga akhir mengamatan (hari ke-38). Pada perlakuan D mengalami peningkatan biomassa pada hari ke-3, ke-22, ke-28 dan tertinggi pada hari ke-34 dan menurun pada akhir pengamatan. Dari keseluruhan pengamatan, perlakuan D merupakan peningkatan biomassa tertinggi dan paling rendah pada perlakuan B. Dari kedua grafik perkembangan kelimpahan mikroalga pada substrat pada perlakuan tanpa ikan dan dengan pemeliharaan ikan dapat dilihat bahwa perkembangan kelimpahan mikroalga disubstrat dengan adanya pemeliharaan lebih baik dari pada tanpa pemeliharaan ikan.

0 10 20 30 40 50 60

A B C D

Perlakuan

Biomassa (mg/cm2)

0 10 13 16 19 22 25 28 31 34 38

Gambar 11 Biomassa (Biovolume) mikroalga (µg/cm2) yang menempel pada substrat dengan pemelih araan ikan nila

(48)

Hal ini di dukung dengan analisa statistik pada perlakuan setiap pengamatan disajikan pada Tabel 8, menunjukkan bahwa kelimpahan mikroalga di substrat dengan pemeliharaan ikan tiap perlakuan menunjukkan berbeda nyata (p<0.05) (Lampian 24)

Tabel 8 Biomassa Chlorella sp (µ g/cm2) di substrat dengan adanya pemeliharaan ikan nila pada setiap pengamatan

Hari ke-

Perlakuan

A B C D

0 0 0 0 0

10 14,356d 5,017 a 10,426 c 7,586 b

13 28,823b 19,743 a 26,376 b 27,880 b

16 17,672 b 9,724 a 14,455 b 8,067 a

19 23,769 c 6,170 a 14,412 b 14,945 b

22 12,699 ab 6,450 a 13,905 b 20,398 c

25 5,095 ab 3,741 a 4,580 ab 8,093 b

28 5,314 a 1,966 a 7,062 a 29,671 b

31 4,816 a 5,899 a 8,477 a 52,316 b

34 13,678 b 4,230 a 14,543 b 32,512 c

38 4,360 a 6,008 ab 9,111 b 12,979 c

Keterangan: *) huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan ada perbedaan antar perlakuan (P<0,05)

4. Pertumbuhan dan Kelangsungan Hidup

Kelangsungan hidup dapat diartikan sebagai banyaknya jumlah kematian yang terjadi selama periode pengamatan. Kematian yang terjadi pada suatu populasi organisme dapat menyebabkan turunnya jumlah populasi. Sedangkan pertumbuhan merupakan suatu proses bertambahnya bobot atau berat dari suatu organisme, khususnya ikan yang dilihat dari perubahan ukuran panjang dan berat dalam satuan waktu (Effendi 1979). Berdasarkan hasil pengamatan ini diketahui rata-rata laju pertumbuhan dan kelangsungan hidup ikan nila setiap perlakuan (disajikan pada Tabel 9 dan Lampiran 14 dan 15).

Tabel 9 menunjukkan bahwa, kelangsungan hidup ikan nila tidak dipengaruhi oleh keberadaan mikroalga. Hal ini didukung dengan analisa statistik yang menunjukkan bahwa kelangsungan hidup tiap perlakuan tidak memberikan pengaruh yang nyata (p>0.05) terhadap kelangsungan hidup ikan nila pada setiap perlakuan selama percobaan (Lampiran 16).

(49)

Tabel 9 Laju pertumbuhan harian (a) dan kelangsungan hidup (SR) ikan nila (Oreochromis niloticus)

Perlakuan Ikan nila

a (%) SR

A (0:1) 4,879±1.01a 86,67±11.55a

B (3:1) 4,661±1.88a 80±20a

C (4:1) 5,335±0.94a 93,33±11.55a

D (5:1) 7,747±0.34b 93,33±11.55a

Keterangan: *) huruf yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan ada perbedaan antar perlakuan (P<0,05)

Untuk laju pertumbuhan harian ikan nila pada perlakuan D mempunyai laju pertumbuhan yang tertinggi daripada perlakuan A, B dan C. Hal ini didukung dengan analisa statistik bahwa keberadaan substrat zeolit setiap perlakuan memberikan pengaruh yang nyata (p<0.05) terhadap laju pertumbuhan harian ikan nila selama percobaan (Lampiran 16).

Kualitas Air

Secara keseluruhan kondisi kualitas air pada setiap perlakuan yang meliputi suhu dan pH pada air media berada dalam rentang yang telah ditentukan. Nilai pH pada percobaan dengan penumbuhan mikroalga tanpa pemeliharaan ikan berkisar antara 7.6 - 8.1 sedangkan dengan adanya pemeliharaan ikan berkisar antara 6.6 – 8.1. Untuk suhu rata-rata pada percobaan pada penumbuhan mikroalga tanpa pemeliharaan ikan berkisar antara 26-29 oC; dengan adanya pemeliharaan ikan berkisar antara 25 – 29 oC. Peningkatan dan penurunan nilai tidak secara ekstrim, sehingga masih dapat mendukung proses pertumbuhan baik mikroalga maupun ikan nila. Kondisi kualitas air tersebut (disajikan dalam Lampiran 9). Berdasarkan hasil percobaan bahwa kualitas air masih dapat ditolerir. Hal ini sesuai dengan pernyataan Effendi (2003) bahwa kisaran nilai pH optimum berkisar antara 6.8-9.6 dan suhu optimum untuk pertumbuhan algae adalah 20-30 oC

Perbandingan Penumbuhan Mikroalga tanpa Pemeliharaan Ikan dan dengan Pemeliharaan ikan Nila (Orechromis niloticus)

Penumbuhan mikroalga Chlorella sp tanpa pemeliharaan ikan dan dengan adanya pemeliharaan ikan memberikan kondisi yang berbeda baik di substrat maupun di media air.

(50)

Lepasan unsur hara (nitrat, orthofosfat dan silikat) tanpa pemeliharaan ikan dan dengan adanya pemeliharaan ikan nila tidak memberikan pengaruh yang berbeda tetapi dengan adanya pemeliharaan ikan unsur hara dalam air lebih tinggi dibanding tanpa pemeliharaan ikan hal ini disebabkan karena adanya proses metabolisme yang dilakukan oleh ikan sehingga menambah keberadaan unsur hara dalam air .

Kelimpahan mikroalga baik dengan adanya pemeliharaan ikan maupun tanpa pemeliharaan ikan masing-masing perlakuan kelimpahannya berfluktuasi (disajikan pada Gambar 12 dan 13).

0 500000 1000000 1500000 2000000 2500000 3000000 3500000

A B C D

Perlakuan

Kelimpahan (sel/ml)

0 3 6 10 13 16 19 22 25 28 31 34 38

0 500000 1000000 1500000 2000000 2500000 3000000 3500000 4000000

A B C D

Perlakuan

kelimpahan (sel/cm

0 10 13 16 19 22 25 28 31 34 38

(a) (b)

Gambar 12 Kelimpahan Chlorella sp (sel/cm2) di substrat; (a) tanpa pemeliharaan ikan, (b) dengan pemeliharaan ikan nila Oreochromis niloticus).

0 500000 1000000 1500000 2000000

A B C D

Perlakuan

Kelimpahan (sel/ml)

0 3 6 10 13 16 19 22 25 28 31 34 38

0 500000 1000000 1500000 2000000 2500000 3000000 3500000

A B C D

Perlakuan

Kelimpahan (sel/ml)

0 10 13 16 19 22 25 28 31 34 38

(a) (b)

Gambar 13 Kelimpahan Chlorella sp (sel/cm2) di media air; (a) tanpa pemeliharaan ikan, (b) dengan pemeliharaan ikan nila (Oreochromis niloticus).

(51)

Kelimpahan di substrat nampak terlihat bahwa proses penempelan komunitas mikroalga lebih tinggi dan proses penempelan mikroalga pada awal pengamatan terjadi secara lambat namun keberadaannya lebih permanent (lama) dibanding di media air. Untuk kelimpahan mikroalga Chlorella sp di media air dengan adanya pemeliharaan ikan terlihat terjadi proses pemangsaan oleh ikan namun pada perlakuan D meningkat pada akhir percobaan karena terjadi keseimbangan antara pemangsaan dan pertumbuhan ikan nila. Sedangkan untuk mikroalga tanpa pemeliharaan ikan terlihat pada akhir pengamatan terjadi penurunan hal ini berhubungan dengan proses kematian mikroalga karena faktor umur.

Pembahasan

Hasil kajian tersebut secara berturut-turut diharapkan dapat memberikan gambaran bahwa dengan keberadaan substrat zeolit sebagai pengikat dan penyedia unsur hara utama memberikan kontribusi bagi kelimpahan Chlorella sp sehingga dapat dimanfaatkan oleh ikan nila (Oreochromis niloticus) untuk pertumbuhan dan kelangsungan hidupnya.

Penumbuhan Mikroalga Tanpa Pemeliharaan Ikan 1. Kandungan Unsur Hara di Substrat dan di Media Air

Keberadaan unsur hara dalam substrat zeolit pada setiap perlakuan memberikan sumbangan utama unsur hara dalam air dan dapat dimanfaatkan oleh mikroalga untuk pertumbuhan dan pembelahan sel kecuali pada perlakuan A yaitu unsur hara diberikan langsung ke dalam air. Pada akhir pengamatan tanpa pemeliharaan ikan terjadi penurunan karena sudah terjadi pelepasan nutrien dalam air karena sifat dari zeolit itu sendiri yang memungkinkan terjadinya proses lepasan unsur hara secara perlahan (slow release).

Proses penyimpanan unsur hara di dalam substrat zeolit, pelepasannya sebagai unsur hara utama dan pengikatan kembali unsur hara ke dalam substrat. Dalam percobaan ini faktor lingkungan dianggap homogen karena dilakukan dalam ruang terkontrol. Oleh karena itu faktor utama yang berperan adalah waktu dan besaran unsur hara dalam substrat. Keberadaan unsur hara di kolom air merupakan proses lepasan unsur hara dari substrat. Adanya unsur hara dari sel

(1)

sel/cm2) hal ini karena substrat zeolit dapat melepaskan unsur hara dengan baik, dan di air tertinggi pada hari ke-6 (1.495.185 sel/ml) pada perlakuan A kal ini karena pada perlakuan ini unsur hara yang dimasukkan langsung dalam air pada minggu pertama masih tersedia. Setelah kemudian setiap perlakuan menurun sampai pada akhir pengamatan dan setiap pengamatan perlakuan D tertinggi kelimpahannya. Sedangkan perkembangan kelimpahan dengan adanya pemeliharaan ikan nila lebih berfluktuasi dimana kelimpahan Chlorella sp di air selama awal pemeliharaan ikan, kelimpahan menurun dan pada hari ke-13 mulai terjadi peningkatan dan peningkatan tertinggi pada perlakuan D (5:1) hingga akhir pengamatan hari ke-38 dan puncak kelimpahan hari ke-38 (3.237.778 sel/ml). Untuk di subtrat kelimpahan tertinggi pada hari ke-31 (3.702.452sel/cm2) pada perlakuan D hal ini karena pada perlakuan ini selain proses pelepasan unsur hara dari substrat juga karena perombakan bahan organik yang telah mati serta proses metabolisme dari ikan.

(2)

1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber

a. Pengutipan hanyauntuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah

b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB

2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB

(3)