3 METODOLOGI PENELITIAN
3.4 Metode Analisis Data
3.4.1 Analisis Daya Dukung
Pengukuran daya dukung dalam penelitian terdiri dari 3 macam kegiatan, yakni pengukuran lapangan dan laboratorium yang bertujuan untuk mengetahui : (1) daya dukung berdasarkan kuantitas air di perairan pesisir, (2) eksperimen laboratorium fungsi filter mangrove terhadap limbah tambak dan (3) pengukuran lapangan untuk perolehan data daya dukung model mass balance berdasarkan total ammonia-nitrogen. Data hasil pengukuran (1) digunakan untuk mengetahui kapasitas asimilasi perairan terhadap limbah tambak, dan digunakan sebagai dasar perhitungan mengestimasi rasio luas mangrove dan tambak lestari, hasil eksperimen (2) digunakan sebagai dasar dalam pembuktian bahwa mangrove mampu menyerap limbah yang dikeluarkan oleh tambak. Sedangkan hasil pengukuran (3) melihat dampak lingkungan limbah tambak terhadap perairan pesisir serta mengetahui luas daya dukung perairan pesisir berdasarkan model
mass balance.
(1) Pengukuran Daya Dukung Berdasarkan Kuantitas Air Di Perairan Pesisir
Pengukuran daya dukung mengacu pada kuantitas air yang tersedia di perairan pesisir. Pengamatan parameter-parameter y, h, x dan θ yang digunakan
untuk menentukan kapasitas asimilasi perairan pesisir dinyatakan dengan rumus Widigdo dan Pariwono, 2001) yaitu V perairan = 0,5 hy (2x - (h/tanθ)) dengan ketentuan: y = panjang garis pantai kawasan, h = kisaran pasut, x = jarak dari garis pantai pada saat air pasang ke arah laut sampai mencapai titik dimana kedalaman air pada saat surut adalah satu meter, θ = sudut kemiringan pantai. Selain itu juga dilakukan pengamatan parameter yang terkait dengan kondisi tambak seperti tinggi rata-rata air tambak dan luas tambak yang ada saat ini. Menentukan luas tambak maksimum yang masih dapat didukung pada kawasan pesisir di daerah studi dengan memperhatikan pernyataan bahwa perairan penerima limbah harus memiliki volume 60-100 kali lipat dari volume limbah yang dibuang.
(2) Estimasi Rasio Luas Mangrove dan Luas Tambak Lestari
Berdasarkan hasil perhitungan kapasitas asimilasi perairan pesisir yang dinyatakan dengan rumus Widigdo dan Pariwono (2001), digunakan sebagai dasar dalam mensimulasi daya dukung wilayah pesisir Kabupaten Tanah Bumbu. Rasio luas pengembangan areal tambak lestari dan kebutuhan luas mangrove yang diperlukan dalam menyerap limbah buangan tambak. Untuk menghasilkan luas tambak lestari dengan alur pendekatan seperti pada Gambar 5.
Gambar 5 Alur pendekatan untuk mendapatkan luas tambak lestari. Bila dalam praktek di lapangan, luas tambak (A hektar) sebagian dikonversi menjadi tambak semi intensif dan tradisional plus sehingga diperoleh kombinasi: (a) W% tambak intensif, (b) X% semi intensif, dan (c) Y% tradisional, maka komposisi areal tambak menjadi: (1) Tambak intensif = 0,01 W.A hektar, 2) Tambak semi intensif = 0,01 X. A hektar, dan 3) Tambak tradisional plus = 0,01 Y.A hektar. Berarti : A = 0,01 A (W+X + Y) hektar. Formula ini digunakan menampilkan berbagai kombinasi luas tambak dalam batasan daya dukung Laju Penyerapan Limbah Luas Hutan Mangrove (M) Pendapatan Masyarakat Limbah Tambak Daya Dukung (X) Aktivitas Pertambakan Intensif Produksi Tradisional Eksperimen Daya Dukung Terkoreksi (X-Y) Semi intensif Kapasitas Penyerapan Limbah (Y)
Luas Tambak Lestari (Z)-(M) Ekonomi
maksimum dan optimum. Nilai ekologi ekonomi diperoleh berdasarkan perkalian masing-masing kombinasi hasil luas simulasi dikalikan dengan nilai ekonomi dari masing-masing tingkat teknologi tambak, sehingga dari perhitungan ini diperoleh nilai ekologi ekonomi tambak maksimum yang mendekati luas tambak lestari. (3) Percobaan Fungsi Filter Mangrove Terhadap Limbah Tambak
Percobaan fungsi mangrove sebagai filter terhadap limbah dilakukan skala laboratorium. Pemeliharaan udang dilakukan dalam sebuah kolam berukuran 2,4 m x 8,5 m x 1,30 m yang diisi air laut. Pemeliharaan yang dilakukan menyerupai pemeliharaan dalam tambak intensif, dengan pemberian pakan tambahan. Desain tempat pemeliharaan udang dan mangrove dapat dilihat pada Lampiran 3. Komoditas percobaan menggunakan udang Vaname (Litopenaeus
vannamae) dengan padat tebar menurut Poernomo (1988) yaitu benur ukuran
PL-20 dengan padat tebar antara 30->40 ekor/m3. Limbah pemeliharaan udang sistem resirkulasi dialirkan ke tempat percobaan pemeliharaan tanaman uji.
Tanaman uji terdiri dari dua jenis mangrove yaitu Avicennia dan
Rhizophora yang ditanam dalam media tanah, ditampung dalam wadah berukuran
2 m x 1 m x 1 m sebanyak 12 unit pemeliharaan. Setiap hari dialiri air yang berasal dari limbah pemeliharaan udang dan dibiarkan tergenang selama waktu 12 jam (mengikuti siklus pasut), kemudian aliran dihentikan selama 12 jam berikutnya. sampling dilakukan setiap periode waktu 30 hari selama 4 bulan masa pemeliharaan.
Parameter yang dianalisa terdiri atas (1) Nilai N total diukur konsentrasinya dari ekstrak daun, kulit batang dan akar tanaman mangrove. (2) konsentrasi N total dari air limbah pemeliharaan udang sebelum dialirkan ke wadah pemeliharaan mangrove, dan setelah melalui wadah pemeliharaan mangrove. (3) pertumbuhan diukur dari pertambahan panjang baku 2 jenis anakan mangrove.
Hasil analisis kandungan N total dalam daun, kulit batang dan akar mangrove ditampilkan dalam bentuk tabulasi dan grafik. Dalam rangka memenuhi persyaratan sidik kuantitatif, maka percobaan ini menggunakan rancangan acak lengkap faktorial (Randomized Complete Design) 2 x 2 yang dilakukan selama
4 bulan masa pemeliharaan. Faktor pemberian air laut 2 taraf yaitu pemberian air laut biasa (N0), dan air laut yang mengandung air limbah buangan organik (N1),
yang berasal dari pemeliharaan udang. Faktor jenis mangrove terdiri dari jenis
Avicennia (V1) dan Rhizophora (V2), sehingga terdapat 4 kombinasi perlakuan
yakni:
1 V1N0 = Anakan Avicennia dengan pemberian air laut biasa
2 V2N0 = Anakan Rhizophora dengan pemberian air laut biasa
3 V1N1 = Anakan Avicennia dengan pemberian air limbah organik
4 V2N1= Anakan Rhizophora dengan pemberian air limbah organik
Masing-masing kombinasi perlakuan diulang sebanyak 3 kali, maka jumlah petak yang harus disediakan adalah 4 x 3 = 12 petak pemeliharaan.
Sebagai penera terhadap percobaan ini juga dilakukan uji awal kandungan N total dari daun, kulit batang dan akar kedua jenis mangrove pada tinggi tanaman yang berbeda; dari anakan, sampai mangrove yang paling tinggi pada lokasi penelitian sebelum perlakuan dimulai. Pengukuran kualitas air pada lokasi tambak yang masih ada mangrove, dan pada lokasi tambak yang tidak ada mangrove pada lokasi yang berdampingan.
Model linier rancangan percobaan berdasarkan Gaspersz (1991) adalah :
……... (1) i= l..., a. j = 1...,b. k=1...,r
Yijk adalah laju pertumbuhan anakan mangrove pada pengamatan ke-k
yang memperoleh perlakuan ij (taraf ke i dari perlakuan jenis mangrove dari faktor pemberian air laut ke-j (mm/hari), µ adalah pengaruh rata-rata umum; αi adalah pengaruh aditif ke- i dari faktor jenis mangrove, ßj adalah pengaruh
aditif ke-j dari faktor pemberian air laut ke-j; (αβ)ijk adalah pengaruh interaksi
taraf ke-i faktor jenis mangrove dan taraf ke-j faktor pemberian air laut ke-i;
ε
ijk adalah pengaruh galat dari satuan percobaan ke-k yang memperolehkombinasi perlakuan ij.
Kemampuan mangrove sebagai penyerap limbah N, dilihat dari apakah ada pengaruh limbah N dalam media percobaan terhadap laju pertumbuhan tinggi anakan mangrove. Asumsi yang diperlukan untuk model ini adalah :
0 j ij i ij j j i i ... (2) Untuk mengetahui apakah pemberian perlakuan air buangan limbah, dalam media percobaan berpengaruh terhadap laju pertumbuhan anakan mangrove, maka dilakukan analisis variansi (ANOVA) terhadap data hasil percobaan.
Tabel 7 Analisis variansi (ANOVA) percobaan RAL faktorial yang terdiri dari dua faktor
Sumber Keragaman DB JK KT
Perlakuan ab-1 JKP KTP
A a-1 JK(A) KT(A)
B b-1 JK(B) KT(B)
AB (a-1)(b-1) JK(AB) KT(AB)
Galat ab(r-1) JKG KTG
Total rab-1 JKT -
Hipotesis yang perlu diuji adalah sebagai berikut. Hipotesis pertama H0 : (αβ)ij = 0 yang berarti tidak ada pengaruh interaksi mangrove dengan pemberian
air laut yang diamati (faktor A dan B), Hi = ada pengaruh interaksi jenis
mangrove dengan pemberian air laut yang diamati. Hipotesis kedua H0: (α)i = 0
yang berarti tidak ada perbedaan respon antara kedua jenis mangrove yang diujicobakan (faktor A). Hi = ada perbedaan respon antara kedua jenis mangrove
yang diujicobakan. Hipotesis ketiga H0 : (β)j = 0 yang berarti tidak perbedaan
respon antar taraf pemberian air laut (faktor B), Hi = ada perbedaan respon antara
taraf pemberian air laut. Jika terdapat interaksi (H0 ditolak) maka tidak perlu lagi
melakukan pengujian hipotesis kedua dan ketiga. Kaidah pengujian hipotesis kedua adalah jika F hit A > Fα(v1,v2) maka tolak H0; dan jika F hit A ≤ Fα(v1,v2) maka
terima H0. Pengujian hipotesis ketiga F hit B > Fα(v1,v2) maka tolak H0; dan jika F
hit B ≤ Fα(v1,v2) maka terima H0 F hit interaksi > Fα(v1,v2) maka tolak H0; dan jika F
hit interaksi ≤ Fα(v1,v2) maka terima H0.
(4) Analisis Daya Dukung Berdasarkan Model Mass Balance (Tookwinas 1998)
Daya dukung model mass balance berdasarkan total ammonia-nitrogen, merupakan pengukuran data lapangan yang digunakan untuk melihat dampak
lingkungan limbah tambak dan daya dukung perairan pesisir di Kabupaten Tanah Bumbu Provinsi Kalimantan Selatan.
Data yang diperlukan untuk analisis daya dukung model mass balance ini terdiri dari volume air laut tersedia (Vo), volume air laut tersisa pada saat surut (Vs) dan total ammonia-nitrogen (NH3-N). Estimasi daya dukung dengan konsep
model mass balance menggunakan formula (Tchobanoglous 1990 dan Predalumpaburt 1996 in Tookwinas 1998) sebagai berikut.
AL NAL
CC ……….………. (3)
CC adalah Carrying capacity; NAL adalah Net Ammonia Loading; AL adalah Ammonia Loading.
Untuk mendapatkan nilai daya dukung (CC), maka perlu melakukan perhitungan- perhitungan melalui formula berikut ini.
AO MAO
NAL ……….……….. (4)
MAO adalah Max. Ammonia Outflow; AO adalah Ammonia Outflow.
MAI R MAO . ……….……… (5) AI AO R ……… (6)
R adalah Removal rate; AI adalah Ammonia inflow.
AL AO MAI R
CC . ……… (7)
Kemudian untuk mendapatkan nilai Ammonia Outflow (AO) dan Ammonia Inflow (AI) dilakukan perhitungan berikut ini.
………... (8)
AO adalah Ammonia Outflow; J adalah Low tide level pada jam ke satu sampai jam ke-n (jam); Aj adalah Cross section area (garis melintang area pada j jam m2);
Vj adalah Kecepatan arus pada j jam (m/dt); Cj adalah konsentrasi ammonia- nitrogen pada j jam (mg/l).
………... (9)
AI adalah Ammonia Inflow; I adalah High tide level pada jam ke satu sampai jam ke-n (jam); Ai adalah Cross section area (garis melintang area pada i jam (m2); Vi
adalah kecepatan arus pada i jam (m/dt); Ci adalah konsentrasi ammonia-nitrogen pada i jam (mg/l).
………... (10)
MAI adalah Maximum Ammonia Inflow; i m adalah High tide level pada jam ke
satu sampai jam ke-n (jam); Aim adalah Ai; Vim adalah Vi; Cim adalah konsentrasi
ammonia-nitrogen pada level aman 0,1 mg/l (Tookwinas 1998).
Data Vo dan Vs berdasarkan formula Widigdo dan Pariwono (2001) dan Tookwinas (1998) dilakukan modifikasi untuk mendapatkan formula baru dalam penelitian ini berupa gabungan formula keduanya. Modifikasi ini merupakan pengembangan metode estimasi daya dukung berwawasan lingkungan.