PENYISIHAN LIMBAH NITROGEN DARI SISTEM AKUAKULTUR MULTITROFIK TERPADU MENGGUNAKAN TANAMAN SAYUR SEBAGAI KONVERTER FOTOAUTOTROF

  Peny isihan lim bah nitr ogen dar i sist em ak uakultur ..... (Sum ohar jo)

PENYISIHAN LIMBAH NITROGEN DARI SISTEM AKUAKULTUR MULTITROFIK TERPADU MENGGUNAKAN TANAMAN SAYUR SEBAGAI KONVERTER FOTOAUTOTROF

  • * ) * ) * ) * )

  Su m ohar j o , Asf i e M ai d i e , Q or i ah Sal eh a , Er w ian t on o , d an * * ) Er w i n N. Fah lef i

  • )

  Dosen pada Fakult as Peri kanan d an Il m u Kelautan, Univer si tas Mulawarm an Jl . Gn. Tab ur Kam pus Gunung Kelua, Sam arinda 751 23

  • )

  Mahasiswa pad a Fakultas Peri kanan dan Il m u Kel aut an Uni versi tas Mul awar m an, Sam ar ind a 75 12 3 (Nask ah dit er im a: 28 Januar i 2 01 3 ; Diset uj ui publik asi: 1 1 Septem ber 2 0 13 )

ABST RAK

  Tiga spesies tanam an sayur, kangkung darat (Ipom oea r eptana), sawi (Br assica juncea), d an k em angi (Ocim um basilicum ) d ib and ing kan g una m eng onver si am m oni um dan nit rat nitrog en dari si stem akuak ultur . Tanam an t erseb ut di tanam secara hi droponik m eng g u nak an t ek ni k r ak i t (r a f t i ng t echn ique) d en g an t at a l et ak r ancang an acak k el om p ok l eng k ap (RAKL). Hasi l p er cob aan m enunj uk k an b ahwa t i ng k at k onver si ni t r o g en ol eh k et i g a j eni s t anam an b er b ed a secar a nyat a d eng an t i ng k at r et ensi nitrogen tertinggi pada tanam an kangkung sebesar 0,73± 0,28 g; diikuti oleh kem angi (0,30± 0,17 g); dan terakhir oleh sawi (0,03± 0,07 g). Secara keseluruhan ketiga tanam an m am pu m enyisihkan lim bah nitrogen sebesar 6,70% dari total produksi TAN dari sisa m etab oli sm e ik an yang dib udi dayakan.

  KATA KUNCI: ak u ak ul t ur , hi d roponi k , m u lt it r of ik , p rodu k si ABST RACT : Rem oval of nit rogen w aste f rom a m ult i- t roph ic aquacultu re system using vegetable- plants as photoautotrophic converter.

  By: Sum oh arj o, Asf ie M aid ie, Q or iah Sal eh a, Erw ian tono, an d Erw in N. Fahl ef i Th r ee sp ecies of hy dr opon ic-leaf veg et a bles, sp ina ch (Ip om oea rept an a), g r een m ust a r d (Brassica ju ncea), an d Basil (O ci m u m basil icum ) wer e com pa r ed f or r em oving am m onium n it r ogen and nit r at e nit r ogen wast e f r om aquacult ur e t ank . The plants wer e hy dr oponically planted with r af ting technique. Com pletely r andom ized block design was used to conf igur e the tr eatm ent lay out. The r esult of the exper im ent showed that the thr ee plants wer e signif icantly dif f er ent (P<0.05) in r em oving nitr ogen waste wit h the highest nit r ogen r etention was 0 .7 3±0.28 g N achieved by Ipom oea reptana, f ollowed by Ocim um basilicum (0.3 0 ±0.1 7 g N), and t he lowest was by Brassica juncea (0.0 3±0.07 g N). In t h, the pr esent study has shown that the thr ee plants wer e able to r em ove up to 6.70% N of nitr ogen waste f r om f ish tank.

  KEYWORD S: aquaculture, hydroponic, m ulti- trophic, integrated, production sebuah sistem terpadu berbasis rantai makanan yang dik enal dengan n am a Int egr at ed Mult i-

  J. Ris. Akuakultur Vol. 8 No. 3 Tahun 20 13: 39 3-4 01

  Tubifex sp. dan tiga jen is tan am an) dalam

  em pat kelo m pok. Sketsa tata letak percob aan disajikan pada Gam bar 1.

  out let ) yan g t erd iri at as t iga perlakuan d an

  Di dalam bioreaktor, tanam an ditempatkan secara acak b erd asark an j en isn ya m en g - gu nak an rancang an acak k elo m pok lengk ap (RAKL) m engikut i arah aliran air (d ari inlet k e

  Sistem IMTA skala p ilo t yan g dib an gu n tersusu n at as d ua b uah bak ikan , yakni: bak I, volum e 1.100 L dan bak II dengan volum e 980 L, aliran air dari bak I ke bak II secara g ravit asi yang m em anfaatk an perbed aan tin ggi m u ka air 7,25 cm untuk m enghasilkan deb it air 5 L/ m enit . Sebelum m asuk ke b ak II, air d ari bak I t er l eb ih d ah u l u m elewat i f il t er sek u n d er sepanjang 2 m. Dari bak II, air mengalir m enuju wadah bio filter (b ioreakt or) yang terbuat dari talan g air (wat er gut t er ) dan disusu n secara seri d alam d elap an j alu r (8 -r un-r aceways), pan jang setiap jalur adalah 2 m , seh ingga to- tal p anj ang wadah filter ad alah 1 6 m . Setiap jalur dihubungk an oleh p ipa polyvinil chlor ide (PVC) diam et er 0,7 5 in ci dan ju ga digu nak an u n t u k m en g h u b u n g k an b ak i k an d en g an b io reak t o r. Pad a out let f il t er d i t em p at k an basko m volum e 2 0 L sebag ai wadah p enam - p u n g an sem en t ara yan g d iaerasi k en can g (sum p). Selanjutnya, air ditarik dengan pom pa celup berkekuatan 23 watt untuk dikem balikan ke bak I.

  BAHAN DAN METODE Desk ripsi Konfigurasi Unit Penelitian

  3

  4

  Nam un dem ikian, pada artikel in i akan leb ih fo kus pada b ahasan m engenai ef isiensi dari tiga jenis tanam an (sawi, kangkung darat, dan kemangi) yang digunakan untuk mengasimilasi lim bah am on ium nitro gen (NH

  Tr ophic Aquacult ur e (akuakultur m ultit rof ik t erp ad u , selan j u t n ya ak an d iseb u t IMTA).

  Pad a p en el it i an in i m el i b at k an em p at jenis organ ism co-cult ur e selain ikan (cacing

  • N) d an n itrat nitrog en (NO
  • N) yan g d ih asilk an d ari sisa m etabolisme ikan.
  • N+ 10% urea. Hasil penelitian Colt (1991), m enunjukkan bahwa untuk setiap konsum si 1 kg pakan, ikan m em bu tuhk an 2 50 g O

  Un tu k m en gem b alikan nilai p akan yang terbuang tersebut, m aka berbagai upaya telah d i l ak u k an . Sal ah sat u n ya ad al ah d en g an m en em p at kan t an am an secara h id ro p o n ik yan g bernilai eko nom is agar lim b ah d ari b ak/ ko lam ikan yang kaya n utrien tersebut dap at dikon versi m enj adi bio m assa tan am an yang bisa m enj adi n ilai tam bah d alam produ ksi, sek ali g u s seb ag ai b i o f i l t er u n t u k m en g - hilan gkan lim bah am m o nia, seh ingga ko ndisi air tetap layak bagi sintasan dan pertum buhan ikan yang dibudidayakan. Perpaduan tanam an h id ro p o n ik d en g an ak u ak u l t u r in i d i k en al dengan istilah akuaponik.

  4

  ; 30 g am m onia; 500 g feses; dan 5 ,5 g PO

  2

  un tuk proses m etab olism e dan ak an m en ghasilk an limbah sebesar 340 g CO

  2

  3

  Pengem ban gan sistem ak uak ult ur t erp a- d u t elah m en arik p erh at ian d ar i b erb ag ai k alan g an d i bid an g ak u ak u lt ur, m ulai dari pem erhat i, p enelit i, hin gga praktisi. Hal ini t erk ait d en g an sem ak in m enin gk atn ya ke- sadaran t ent ang dam pak lim bah akuak ult ur terh adap lin gku ngan m au pun p eng aru hn ya terhadap sistem ak uaku ltu r itu sen diri yang berakibat pada penurunan daya dukung dalam peningkatan kapasitas produksi. Persoalan ini m uncul sebagai akibat dari rendahnya proporsi protein pakan yang dimanfaatkan ikan, di mana hanya sek itar 2 0%- 30% pro tein p akan yang d ik o nversi m enj adi en erg i d an u nt u k p er- t u m b u h an , si san ya d alam b en t u k l im b ah m et abolit dilepaskan ke k olom air yang dapat t erak u m u lasi h i n g g a m en cap ai lev el yan g berbahaya bagi ikan budidaya itu sendiri (Boyd & Tucker, 1 992 ; Avnim elech & Ritvo, 200 3; Rak o cy et a l., 2 0 0 6 ). Br u n e et a l. (2 0 0 3 ) m enyatakan bahwa ikan yang m engonsum si 1 kg pakan dengan rasio konversi pakan (FCR) 3 ak an m eng hasilk an 36% bah an org anik , 7 5% NH

  Akuakultur adalah sektor produksi pangan yan g b erk em b an g cep at d en g an rat a- rat a p er t u m b u h an 8 ,9 %/ t ah u n ; d i b an d i n g k an d en g an p en an g k ap an 1 ,2 %; d an p ro d u k si dagin g hewan darat yang hanya 2,8% pada perio de yang sam a (FAO, 2 004 ). Selanju tnya, FAO (2012) m em publikasikan bahwa produksi ak uak ult ur pad a t ahun 20 10 telah m en cap ai 59,9 juta ton (belum termasuk tanam an air dan produ k b ukan m akan an) m enin gkat sebesar 7,5% dari 5 5,7 ju ta ton pad a t ahu n 2 009 . Se- pert iga dari volu m e ini dipro duksi d ari sistem akuakultur yang terpadu dengan pem eliharaan kerang- kerangan dan ikan filt er feeder .

  PENDAHULUAN

  • P. Ko ndisi ini m en g- ak ibatkan in efisiensi dalam produk si aku a- kultur, karena p akan m enem p ati porsi hingga 20%- 4 0% dari total ong kos prod uksi (Lo sordo & Westers, 1 994 ).

  • N), n it rat n it ro g en (NO
  • N) m en g g u n ak an sp ektrofo tom eter GENESYS

  2 CO

  t

  o

  t

  GR = W

  

Figur e 1. Sket ch of t est ed int egr at ed m ult i-t r ophic aquacult ur e configur at ion

  Gambar 1. Sketsa konfigurasi sistem akuakultur m ultitrofik terpadu yang diuji

  di m ana: W = Bobot awal (g); W t = Bobot pada wak t u t (g) Ket erangan (Not ed):

Bak ikan nil a (1 ), bak i kan b et ok (2 ), jalur cacing sut r a (Tubi f ex sp .) (3), d an j al ur

hi droponik (kangk ung, sawi, dan k em angi ) (4) (Ti lapi a t ank (1), clim bing per ch t ank (2 ),

silky wor m r aceways (3), hydr oponic r aceway s f or plant ing spi nach, gr een m ust ar d, and

basil (4))

  = F x PC x 0.092

  TAN

  P

  Di m ana: P TAN = Pr oduksi TAN (kgTAN/ kg pakan); F (f eed) = Jum lah p akan; PC (pr ot ein cont ent ) = Kand ungan protein (sat uan desim al); konst ant a 0,092 diperoleh dari asum si bahwa pr ot ein t er dir i at as 16 % nit r o- gen, 8 0% nit r ogen di asim ilasi oleh ikan, 8 0% nit r o- gen yang di asim i lasi d iek skr esi kan, dan 90 % ni- t rogen yang diekskresikan berupa TAN + 10% urea.

  Laju pertam bahan bobot (gr owt h r at e): Dal am si st em r es i r k u l asi sep er t i i n i , penelu suran t ot al am m o nia n it ro gen (TAN) dim ulai dari p rod uksi TAN sebagai hasil dari proses m et ab olism e d en gan m eng gun ak an persam aan Ebeling et al. (20 06):

  An al i si s t i n g k at p ert u m b u h an m en g - gunakan persam aan (Zonnenveld et al., 1991) berikut ini:

  3 0,045 N (APHA, 1998).

  ) d i u k u r d en g an m etode titrasi Na

  2

  10 S UV- Visib le, d an k arb o n d io k sid a (CO

  TM

  3

  2

  • – W

  Pen gam at an pert u m b u han t an am an di- lakuk an p ada in terval wak tu tuj uh hari sekali. Sedang kan un tu k bo bo t ik an d iu ku r hanya p ad a awal d an set elah 2 8 hari p erco b aan . Pen gam b ilan con to h air u nt uk m en getahu i param eter k ualitas air d ilakuk an set iap tiga hari, m eliput i; suhu dan pH m enggunak an pH m et er WTW 3 3 0 i, o k sig en t erlaru t m en g - gu nak an DO m eter WTW OXI 19 7i, serta tot al am m onia nitrogen (TAN), nitrit nitrogen (NO

  Pengumpulan Data dan Analisis

  tanaman yaitu 1,42± 0,16 g dan 10,85± 1,13 cm un tuk sawi; 2,75 ± 0,66 g dan 1 4,3 8± 3,12 cm untuk kangkung; 0,78± 0,08 g dan 9,88± 1,65 cm un tuk kem ang i. Pen gam atan un tuk per- forma tanam an ini dilaksanakan selam a 28 hari p erco baan .

  st yr ofoam . Ukuran rata- rata b obot d an tin ggi

  Tiga jen is t anam an (sawi, k angk ung , d an kem angi) um u r satu m inggu, m asing- m asing sebanyak 40 batang (10 batang per kelom pok) ditem patkan secara hidroponik dengan teknik terapun g (r aft ing t echnique) m eng gu nakan

  bo bot rata- rat a 4 4,4± 9,2 g sed ang kan pada bak 2 ditebar ikan nila (Or eochr om is nilot icus) seban yak 220 ek or deng an bob ot rata- rata 30 ,5± 12,64 g. Pem berian pak an pro tein 3 2% dilakukan secara satiasi dengan frekuensi tiga kali sehari untuk m asing- m asing jenis ikan.

  t est unideus Blk) seb anyak 200 ek or d eng an

  Pad a b ak 1 dit eb ar ik an bet ok (Anabas

  Pelaksanaan Percobaan

  Peny isihan lim bah nitr ogen dar i sist em ak uakultur ..... (Sum ohar jo)

  = S

  3

  T AN

  1 + K

  Ko nsentrasi TAN ini sang at tip is di bawah k o n sen t rasi TAN yan g d ian g g ap b eracu n , k ar en a p ad a p H 7 ,5 d an su h u 2 8

  3 / hari.

  ) atau k on sent rasi TAN sebelum m elewati p ro ses biofiltrasi adalah 1,03 gTAN/ m

  in

  ; maka konsentrasi TAN yang terd apat di air (C

  2,27 g/ hari. Pada total volum e sistem (volum e bak ikan + volum e wadah filter) 2,21 m

  3

  ) dengan m enggunakan tetapan disosiasi Wiesm an et al. (2007), yakni: nitrogen yang dilepaskan ke air adalah sebesar

  3

  (NH

  4

  Dari hasil pen guk uran nilai pH, suhu , d an TAN d igu nakan u ntu k m eng hit ung pro porsi k o nsen t rasi am on iu m (NH

  • pH

  x 10

  J. Ris. Akuakultur Vol. 8 No. 3 Tahun 20 13: 39 3-4 01

  • ) d an am o n iak

D.NH3

  et al., 2006). Namun dem ikian, nilai konsentrasi

  ) – (W

  C saj a proporsi NH

  o

  di m ana: RN t an am an = Ret ensi nit rogen oleh t anam an (g/ k g) N t = N dalam t anam an pada wakt u t N o = N sem ula dal am t anam an

  RN

  t anam an

  = (W

  t

  x N

  t

  o

  ini tidak bersifat konst an, kecuali pad a sistem yang telah m encapai f ase st eady st at e (C

  x N

  o

  )

  Analisis Statistik

  Data retensi nitrog en dan pertum buh an tan am an p ada m asing- m asing perlakuan dan kelom p ok dianalisis keragam an nya (ANOVA). Beda rat a- rata perlak uan dan k elo m po k d i- evalu asi m en g g u n ak an u j i j arak b erg an d a Du ncan dengan t ing kat kep ercayaan h ing ga 95 % (P< 0,05). Proses analisis secara stat ist ik ini m enggunakan perangkat lunak Stat ist ica 8.

  HASIL DAN BAHASAN Pr oduksi Ikan dan Jum lah Ekskresi Amonia

  Selam a 2 8 hari pem eliharaan , to tal ko n- su m si pakan (protein 32%) o leh ked ua jen is ikan adalah 2,464 kg (1,964 kg untuk ikan nila dan 0 ,5 k g u ntu k ikan bet ok) at au rata- rata ko nsu m si pakan harian ad alah 0 ,08 kg / hari dari total k onsum si pakan kedua jenis ikan. Pert um b u h an t o tal ik an n ila (Or eochr om is

  nilot icus) seb esar 13 ,11 ± 15 ,27 g sedangk an betok (Anabas testudineus) hanya 5,70± 5,11 g.

  Berdasark an perhitu ngan d eng an p ersa-

  3

  d ari TAN telah m encapai 0,0 22 m g / L d ar i 0 ,0 2 5 m g / L yan g m eru p ak an konsentrasi tertinggi yang bisa diterim a untuk bu did aya kom ersial (Neori et al., 20 04; Ch en

  di m ana: K D.NH3 = ex p {(6,344 / (273 + T)}; T = o C; S TAN = Kon- s en t r as i T A N , s eh i n g g a u n t u k k o n s en t r as i am oni um (NH 4 + ) = TAN – NH 3 , dan 1 m olek ul NH 3 = 4,2 NO 3 NH

  • C

  Dinam ika Nitrogen dalam Sistem

  in

  ou t = 0 m g/ L).

  Fase st eady st at e in i sangat sulit dicap ai dalam sistem resiku lasi, k arena ad anya faktor akum ulasi sebagai akibat dari tidak seimbang- n ya laj u p en yisih an TAN secara asim il at if m aupu n d isim ilatif (Wheaton , 1 977; Ed ing et

  al., 20 0 6; Wiesm an et al., 2 0 07 ) sehin gg a

  dikhawatirkan dapat mengakibatkan akumulasi TAN dan m encapai level b erb ahaya b agi ik an yang d ibu d id ayak an. Hal t erseb u t t erb uk t i dalam percobaan ini, di m ana konsentrasi TAN yang teru kur setelah k elu ar dari b ioreakt or (C

  out

  ) m asih mencapai 0,300± 0,165 m g/ L/ hari atau 13,2% dari produksi TAN (C

  in

  ) yang kembali ke bak ikan.

  Am onium sebagai produk akhir dari meta- bolism e protein diekskresikan oleh ikan. NH

  Tin gk at reten si n it ro g en oleh t anam an dianalisis setelah 28 hari p ercobaan. Nilain ya d it en tu kan b erdasarkan pad a hasil analisis proksim at atas total kjedahl nitrogen tanam an (Takeuch i, 1 988 ), kem udian tin gkat reten si n it ro g en n ya d ih it u n g m en u ru t p ersam aan (Zonn enveld et al., 1 991 ).

  • (am o n iu m ) d an NH

  4

  (am o n iak ) m en g alam i kesetim ban gan di dalam air, tergan tung p ada su hu dan pH (Tim m ons et al., 20 01). Jum lah dari kedu a b ent uk senyawa in i d isebut tot al am onia n itro gen (TAN). Data su hu, pH, TAN, se r t a p r o p o r s i d an N H

  3

  y an g t er b en t u k disajikan dalam Tabel 1. Berdasark an pad a Tabel 1, m enunj ukk an b ah wa k on sent rasi g as am o n iak yan g t er- bentu k m asih berad a p ada level yang am an bagi ikan. Nilai t ersebu t m asih jauh di bawah b at as t o leran si u n t u k j en is ik an b u d id aya pada um u m nya, yak ni sebesar 0,025 m g / L (Neori et al., 20 04; Chen et al., 200 6). Unt uk lebih jelas, fluk tuasi k onsent rasi to tal am onia nitro gen (TAN), NH

  3

  , NO

  • N, dan NO
  • N yang terbentuk, serta perubahan suhu dan pH yang t erj ad i selam a p erco b aan d isaj ik an d alam

  2

  3

  3

  • N) mg/ L 2.746±3.160 2.684±3.026 Nitrat nit rogen (NO
  • N) mg/ L 0.951±0.246 0.896±0.228

  • N

  4

  • -N

  1 Hari ke- (Days) 2 4 3 1

  4 8 1 2 1 6 2 0 2 4 2 8 3 0 2 9 2 8 2 7 2 6 2 5

  In l et Out l et N H 3 N H 3 ( m g / L )

  1 Hari ke- (Days)

  4 8 1 2 1 6 2 0 2 4 2 8 N O 2

  N O 2

  (m g / L )

  1 Hari ke- (Days) 1 0 4 8 1 2 1 6 2 0 2 4 2 8

  8

  6

  N O 3

  2 N O 3

  S u h u

  (m g / L )

  1 Hari ke- (Days) 1 .6 4 8 1 2 1 6 2 0 2 4 2 8 1 .4

  1 .2 1 .0 0 .8 0 .6 0 .4

  In l et Out l et In l et Out l et

  0 .0 1 0 0 .0 0 8 0 .0 0 6 0 .0 0 4 0 .0 0 2 0 .2

  In l et Out l et T A N T A N

  ( m g / L )

  1 Hari ke- (Days) 0 .7 4 8 1 2 1 6 2 0 2 4 2 8 0 .6

  0 .5 0 .4 0 .3 0 .2 0 .1

  T e m p e r a tu r e ( o C )

  4 8 1 2 1 6 2 0 2 4 2 8 8 .0 7 .8 7 .6 7 .4 7 .2 7 .0

  In l et Out l et 6 .8

  3

  Tabel 1. Nilai rata- rata param eter kualitas air yang terukur di titik inlet dan

  out let filter bioreaktor yang diukur

Table 1. The aver age value of wat er qualit y par am et er s m easur ed in t he

inlet and out let of t he bior eact or

  Paramet er Pa r a m et er s

  Sat uan U n it s I n let Out l et

  Suhu (Tem per at ur e )

  o

  C 28.7±1.2 29.1±1.3 pH 7.43±0.24 7.40±0.17 Tot al amonia nit rogen (TAN) mg/ L 0.288±0.169 0.300±0.165 Ammonium (NH

  4+

  ) mg/ L 0.282±0.167 0.294±0.163 Amoniak (NH

  ) mg/ L 0.0052±0.0027 0.0054±0.0026 Nitrit nit rogen (NO

  2

  3

  Gambar 2. Fluktuasi konsentrasi TAN, pH, suhu, NH

  • N, dan NO
  • N yang terukur di inlet dan

  3

  , NO

  2

  3

  outlet bioreaktor Figur e 2. Fluct uat ion of TAN, pH, t em per at ur e, NH , NO -N, and NO -N concent r at ion t hat m easur ed in inlet and out let of bior eact or

  P H

  1 Hari ke- (Days) 6 .6 8 .2

  In l et Out l et Peny isihan lim bah nitr ogen dar i sist em ak uakultur ..... (Sum ohar jo)

  • N
  • -N

  • ) m enjad i nit rit
  • ). Reduksi ini m enjadi sum ber nitrit kedua dalam perairan. Akumulasi nitrit dalam perairan sangat b erb ahaya, karena sifat to ksisit asn ya yang bah kan lebih tok sik darip ada am oniak (Watt en & Sib rell, 20 06).

  Ko nsentrasi am m on iu m d an nit rat yang teruk ur di air m erupakan sisa nutrien yang belum diasim ilasi oleh tanam an yang ditanam secara h idrop o nik d i b io reakt o r. Mesk ipu n bakteri heterotrof juga m em butuhkan am m o- niu m sebagai sum b er n utrien (Madigan et al., 2 0 0 3 ), t et ap i han ya j u m lah n it ro g en yan g diasim ilasi oleh tanam an yang dihitung dalam penelitian ini.

  C (Gam bar 2), sert a keadaan tanam an yang tidak diberi sungkup (dibiarkan t erb u k a) d an t er esk p o s cah aya m at ah ar i lan g su n g m en yeb ab k an in t en sit as cah aya m atah ari yang terlalu ku at. Ko ndisi terseb ut m en yebabk an d aya serap N oleh t an am an , t er u t am a saw i t er h am b at seh i n g g a p er - tu m bu han nya kerdil/ pendek (Gard ner et al., 19 91). Hal ini ju ga sejalan dengan h asil p e-

  o

  C- 3 5

  o

  Perbed aan yan g tajam ini diyakini sebag ai pengaruh dari f akt or suh u yang cuk up pan as di Sam arinda pada bulan Juni- Juli yang berkisar an tara 3 0

  Pada Gam b ar 4, nam p ak bah wa pada sawi terjadi penu run an kad ar nit rog ennya h ing ga

  Kon versi nit ro gen o leh setiap j en is ta- nam an berbed a- b eda, baik kan gku ng, sawi, m aupu n k em angi m em iliki perbed aan yang nyata untuk m eretensi nitrogen. Hasil analisis proksimat menunjukkan bahwa rata- rata retensi n i t ro g en t er t i n g g i d i cap ai o leh t an am an kangk ung seb esar 0 ,73 ± 0,28 g; diik uti oleh kem angi (0,30± 0,17 g) dan terakhir o leh sawi (0,0 3 ± 0 ,0 7 g ). Perb edaan rata- rat a selisih persentase tot al Kjedahl nitro gen (TKN) yang terukur pada m asing- m asing tanam an seperti pada Gam bar 4.

  Pertu m bu han tan am an secara k elo m po k, jug a tidak b erbeda secara nyata, k ecuali p ada hari ke- 21, setelah kangkung dipanen sem ing- gu sebelum nya. Perbed aan ragam kelom p ok in i d iseb abk an oleh ju m lah k ang kung yang dipanen dan tunasnya ditanam kem bali, karena dari set iap kelom p ok ada yang bert unas d an ada yan g t idak sed an g kan kan gk u ng yan g dipanen pada hari ke- 14 hanya yang bertunas, m aka terjadi variasi yan g b esar an tara setiap kelo m pok p ercobaan.

  Berdasark an hasil uji lan jut beda nilai t eng ah d en g an u j i j ar ak n yat a b er g an d a Du n can (JNBD), terlihat pertam bahan bobot k angkung berbeda secara nyata sed ang kan ant ara sawi dan kem angi tidak berbeda nyata. Selanjutnya pertam bahan bob ot tan am an k em bali tid ak berbeda dari hari ke- 21 sam pai den gan hari ke- 28.

  Meskipun pad a b obot awal rag am k etiga jenis tanaman ini sudah berbeda nyata (P< 0,05) n am u n pert am b ah an b ob o t n ya m en g alam i kesam aan pada hari ke- 7, kem ud ian kem bali berbeda nyata pad a hari ke- 14 (Gam bar 3 ).

  Kangk ung darat (Ipom ea r ept ana) m em - berik an pertum buh an yang palin g cepat se- hingga pada hari ke- 14 sudah dapat dipanen, kem ud ian tu nasnya dit anam k em b ali (h ist o- gram hari ke- 21). Untuk sawi (Br assica juncea) m e n g al am i p u n cak p e r t u m b u h an h an ya sam pai pada hari k e- 21 kem ud ian bob otn ya m u lai berku ran g p ada hari k e- 2 8 sedangk an kemangi (Ocim um basilicum ) terus m engalam i pertumbuhan dan mulai m elampaui bobot sawi pada hari k e- 2 1 d an sudah siap panen pada hari ke- 28.

  Tanam an (sawi, kang kun g, dan kem ang i) yang ditem patkan secara h idropo nik dalam bioreakt or m enu nju kkan p ert um bu han yang berbeda secara signifikan (P< 0,05).

  Pertum buhan Tanaman dan Tingk at Konver si Nitr ogen

  2

  (NO

  3

  b erban d in g lu ru s d en g an j um lah am on iak sebag ai sub strat yang bereaksi. Nam u n d e- m ikian, diatom dan alga, m isalnya Chlor ella m am pu m ereduksi nit rat (NO

  et al. (2006) m enyatakan bahwa laju nitrifikasi

  Menurut Colt (1991), bahwa asam nitrious akan terbentuk pada pH < 6,0. Akum ulasi nitrit yang terjadi leb ih utam a terj adi karen a rend ahn ya p ro p o rsi am o n iak yan g t erb en tu k seb ag ai su m ber subst rat un tuk bakteri nitrifier. Ch en

  2 ) yang berbahaya bagi ikan.

  ) di dalam f ilter sehing g a m en gh am b at pem ben tu kan nitrat. Nam u n d em ikian, karena selam a per- co baan n ilai pH > 7,0 m aka tid ak t erb ent uk asam nitrious (HNO

  2

  ), tetap i t erjadi aku m ulasi nit rit (NO

  3

  yang terdisosiasi karen a reaksi n itrifikasi m enj adi nit rat (NO

  3

  Terb en t u kn ya n it rat seb ag aim an a yan g terukur dalam sam pel air m enunjukkan bahwa terdapat proporsi jum lah NH

  J. Ris. Akuakultur Vol. 8 No. 3 Tahun 20 13: 39 3-4 01

  • 6,89± - 1,72% dari TKN awal, sedangkan pada kang kung dan kem angi m enunj ukkan ad anya ko nversi nitro gen dari air ke dalam bio m assa tanam an yan g d ibu ktik an oleh k enaikan TKN h in g g a 2 3 ,8 0 ± 5,9 5 % u n tu k kan g ku n g d an 14,49± 3,62% untuk sawi.
Kem ang i Peny isihan lim bah nitr ogen dar i sist em ak uakultur ..... (Sum ohar jo)

  5

  1 1 6 1 4 1 2 1 0

  3 5 3 0 2 5 2 0 1 5 1 0

  

Figur e 4. The aver age per cent age of differ ent t ot al Kj edahl nit r ogen of

each plant S e li s ih T K N D if fe r e n c e T K N ( % )

  Gambar 4. Rata- rata selisih persentase total Kjedahl nitrogen (TKN) pada setiap tanaman

  2 7 1 4 2 1 2 8

  4

  6

  8

  W e ig h t (g / p c s )

  nelit ian Su list yan ing sih et al., (20 05) bah wa tanaman sawi yang diberi sungkup plastik lebih baik d arip ada yang tid ak d iberi su ngku p.

  B o b o t (g / b a ta n g )

  Figur e 3. The gr owt h r at e of t he t hr ee plant s in t he bior eact or Pengukuran hari ke- Mea sur em ent d ay s

  Gambar 3. Laju pertum buhan masing- masing jenis tanaman dalam biorektor

  • 6.89%
  • 10 2 3.80 % 1 4.49 % Saw i Kang k ung Kem ang i Saw i Kang k ung
  • >5
  • 15
  •   m etabolism e ikan juga digunakan oleh bakteri heterotrof, fitoplankton, dan alga yang tumbuh su bur d i d alam bio reakt or (Bo yd & Wat ten, 19 89; Bo yd & Tu cker, 199 2; Madigan et al., 2 0 0 3 ), ser t a m en g al am i r eak s i o k si d asi n i t r i f i k as i m e n j ad i n i t r i t o l e h b ak t e r i

      bact er ia. Selain t anam an , am m o n iu m sisa

      Mesk ipun secara t otal ko nversi lim bah ni- t ro gen k e dalam b io m assa t an am an relatif rendah, nam un tanam an yan g d it em p atk an dalam bioreaktor berfungsi dengan baik dalam m e n y ed i ak an z o n a r i z o s f er b ag i Rh i z o -

      Berd asarkan pada n ilai TKN dari ketiga ta- nam an tersebut, m aka dapat dihitung efisiensi penyisih an TAN dari b ak ikan o leh tan am an, yakni; secara t otal t anam an telah m en yerap 6,70% TAN d ari to tal pro duk si am o nia ik an dengan rata- rata setiap jenis tanam an adalah; kangk ung (1,14± 0,43% N); kem an gi (0,4 7± 0,27% N); d an sawi (0 ,05 ± 0,11% N). Secara kelom pok , p eyerap an n itrogen j uga berbeda secara n yata, d i m ana penyerap an t ert ing gi terjadi pad a k elo m pok 2, yakni 2,5% N d an teren dah pad a k elo m pok 4, yakni 1,4% N dari total produksi TAN ikan.

      Nit r osom onas sp ., kem udian m en jad i n itrat

      Boyd, C.E. & Tucker, C.S. 1992. Water quality and pon d soil analyses for aquaculture.

      J. Ris. Akuakultur Vol. 8 No. 3 Tahun 20 13: 39 3-4 01

      Physiology of crop plants (Fisiologi Tana- m an Budidaya, alih bahasa oleh Susilo, H.). Universitas Indonesia Press. Jakarta, 428 hlm. Graber, A. & Junge, R. 2009. Aquaponic sys- tem : nutrient recycling from fish wastewa- ter by vegetable production. Desalinat ion, 246: 157- 156.

      Statem ent of Fisheries and Aquaculture. Rom e. Italy. Gardner, F.P., Pearce, R.B., & Mitchell, R.L. 1991.

      Statem ent of Fisheries and Aquaculture. Rom e. Italy. Food and Agricultural Organization (FAO). 2012.

      E.A., & Klapwijk, A. 2006. Design and opera- tion of nitrifying trickling filters in recircu- lating aquaculture: A Review. J. Aquacul- t ur al Engineer ing, 34: 234- 260. Food and Agricultural Organization (FAO). 2004.

      Engineering analysis of the stoichiom etry o f ph o to tro ph ic, aut ot rop hic, an d h et - erotrophic removal of am monia- nitrogen in aquaculture system. Aquacultur e, 257: 346- 358. Eding, E.H. Kamstra, A., Verreth, J.A.K., Huisman,

      Ebeling, J.M., Timmons, M.B., & Bisogni, J.J. 2006.

      Anim al Sci., 69: 4,183- 4,192.

      J.A., & Schwedler, T.E.l. 2003. Intensifica- tio n of pond aquacu lture and h igh rate photosynthetic system . Aquacultur al Eng., 28: 65- 86. Chen, S., Ling, J., & Blancheton, J.P. 2006. Nitri- fication kinetics of biofilm as affected by water quality factors. Aquacultur al Eng., 34: 179- 197. Colt, J. 1991. Aquaculture production system .

      Australia: Auburn University, A.L., 183 pp. Brune, D.E., Schwartz, G., Eversole, A.G., Collier,

      Science, 1: 425- 472.

      oleh bakt eri Nit r obact er sp . (Whet on, 197 7; Madig an et al., 20 03; Wat ten & Sib rell, 2 006 ). Dalam bentuk nitrat, nitrogen juga diasim ilasi oleh org anism e, bu kan saja tan am an , t etapi ju ga fung i, alg a, d an bak teri (Waten & Sib rell, 2 0 0 6 ). Selain it u , n it rat ak an m en g al am i d en i t rif ik asi m en j ad i NO o leh Par acoccus

      1998. Standard methods for the ex amina- tion of water and wastewater. Washington D.C. Avnim elech, Y. & Ritvo, G. 2003 Shrim p and fish pond soils: processes and m anage- ment. Aquacultur e, 220: 549- 567. Boyd, C.E. & Watten, B.J. 1989. Aeration sys- tem s in aquaculture. Reviews of Aquat ic

      DAFTAR ACUAN Am erican Pub lic Healt h Association (APHA).

      Masyarakat DIKTI m elalui skim Hibah Strategis Nasional t ahun 2 012.

      IPB Bogor) atas sem ua ide dan saran tentang ko nsep pengem bangan tekno log i akuak ult ur m u ltitrof ik terpad u ini, serta Isrian syah , S.Pi., M.Si. dan Heru Kusdianto, S.Pi., M.Si. atas kritik d an saran yan g sang at m em b an t u selam a p en elit ian in i. Pen elit i an i n i d i b iayai o leh Direktorat Jenderal Pen elitian dan Pengabdian

      Terim a kasih dan penghargaan disam p ai- kan k epada Pro f. Dr. Enang Harris, Dr. Kuk uh Nirmala, dan Dr. Munti Yuhana (Ilmu Akuakultur,

      Ketiga jenis tanam an (sawi, kangkung, dan kem angi) m em berikan resp ons yang berb eda secara nyata t erhadap pen yerapan lim b ah n i- trogen pada sistem aku aku ltu r. Selain fun g- sinya untuk mengendalikan kualitas air, secara ek ono m is tan am an kangk ung dan kem an gi leb ih d i rek o m en d asi k an u n t u k d ig u n ak an sebagai fitoremediator dalam sistem akuakultur m u lt it ro f ik t erp ad u , k aren a d ap at t u m b u h d en g an b ai k d an b i sa m en cap ai u k u r an ko m ersial, seh ing ga akan m em berik an nilai tam bah bagi usaha akuakultur.

      Berdasarkan pad a t ing gin ya dinam ik a n i- t r o g en d al am b i o reak t o r t er seb u t , m ak a persaing an dalam konversi am m o niu m d an nitrat p asti terjadi, sehin gga m en jad i f akt or p en yeb ab ren d ah n ya r et en si n i t r o g en k e d alam b io m assa t anam an . Di sisi lain , h al t erseb u t m eng u n t un g k an b ag i ak uak u ltu r, karena konsentrasi am onia cenderung berada pada level yang aman, di mana terhitung secara keseluruh an efisiensi bio filtrasi tot al am on ia nit rogen m encap ai 8 5,0% TAN selam a 28 h ari perco baan . Hasil yang dicapai ini leb ih t ing gi j ik a d ib an d in g kan d en g an h asil p en elit ian Grab er & Ju ng e (20 09 ) yan g m engg un ak an tanam an t ero ng, to m at, dan m ent im un pada sistem ak uap onik yang han ya m en capai 6 9% penyisihan nitrogen pada keseluruhan sistem .

      Pseu d om o n a s st u t z er i s ecar a an ae r o b i k (Madigan et al., 2003).

      o l eh

      2

      d en it r i f i k a n s k em u d i an m en j ad i N

    KESIMPULAN DAN SARAN

    UCAPAN TERIMA KASIH

      Losordo, T.M. & Westers, H. 1994. System car- ryin g cap acit y an d f lo w est im at io n . In Timmons, M.B. & Losordo, T.M. (Eds.) Aqua- culture water system s: engineering design and management. New York. Elsevier , p. 9- 60. Madigan, M.T., Martinko, J.M., & Parker, J. 2003.

      nd Edition.

      199 1. Prinsip- prinsip bud idaya ikan. PT Gram edia Pustaka Utam a. Jakarta,

      Fu n d am en t al o f b io lo g ical w ast ewat er treatm ent. WILEY- VCH Verlag Gm bH & Co. KgaA, Weinheim . Germ any. Zonnenveld, A., Huism an, E.A., & Boon, J.H.

      Maryland. US: A Wiley- Interscience Publi- cation. Wiesman, U., Choi, I.S., & Dom browski, M. 2007.

      Watten, B.J. & Sibrell, P.L. 2006. Com parative perform ance of fixed- film biological filter: application of reactor theory. Aquacult ur al Eng., 34: 198- 213. Wheaton, F.W. 1977. Aquacultural engineering.

      Edition, Cayuga Aqua Ventures, Ithaca, New York, 650 pp.

      nd

      NRAC Publication, Vol. 01- 002. 2

      Sum m erfelt, S.T., & Vinci, B.J. 2001. Recir- culating aquaculture system s. 2

      Brock b iolo g y of m icro o rg anism s. 1 0

      Takeuchi, Y. 1988. Labrotary work- chem ical evaluation of dietary nutriens. In Watanebe (Ed.) Fish Nu t ritio n an d m arin ecu lt ure. Kanagawa International Fisheries Training. Japan . Jap an In t ern atio n al Co o peratio n Agency (JICA). p. 179- 233. Tim m ons, M.B., Ebeling, J.M., Wheaton, F.W.,

      Per t anian, 12(1): 65–76.

      E. 2005. Pertumbuhan dan hasil caisin pada berbagai warna sungkup plastik. J. Ilm u

      Recirculating aquaculture tank production system s: aquaponics- integrating fish and plant culture. Revision. SRAC Publication No. 454. Virginia. US. Sulistyaningsih, E., Kurniasih, B., & Kurniasih,

      Rakocy, J.E., Masser, M.P., & Losordo, T.M. 2006.

      Kraem er, G.P., Halling, C., Shpigel, M., & Yarish, C. 2004. Integrated aquaculture: rationale, evolution, and state of the art em phasizing seaweed biofiltration in mod- ern mariculture. Aquacultur e, 231: 361- 391.

      Ed i t i o n . So u t h er n Il l i n o i s Un i ve r s i t y Carbondale. Pearson Education, Inc. USA. Neori, A., Chopin, T., Troel, M., Buschmann, A.H.,

      t h

      Peny isihan lim bah nitr ogen dar i sist em ak uakultur ..... (Sum ohar jo)

Dokumen yang terkait

Dokumen baru