2. TINJAUAN PUSTAKA
4.2 Kelimpahan dan Laju Pertumbuhan Spesifik Diatom Pada Sistem Outdoor Kultur pada sistem outdoor yang dilakukan selama 15 hari memperlihatkan
pola pertumbuhan yang berbeda pada ketiga spesies diatom. Jumlah kelimpahan awal spesies diatom yang dikultivasi juga memiliki jumlah yang berbeda.
Skeletonema costatum memiliki kelimpahan awal sebesar 0,13×106 sel/mL,
Thalassiosira sp. memiliki kelimpahan awal sebesar 0,11×106 sel/mL, dan
Chaetoceros gracilis memiliki kelimpahan awal sebesar 0,43×106 sel/mL. Tabel 3 dan Gambar 8 menunjukan kelimpahan dan laju pertumbuhan spesifik Diatom yang dikultur pada sistem outdoor.
Tabel 3.Kelimpahan (×106 sel/ml) dan laju pertumbuhan spesifik (µ) diatom pada sistem outdoor
Hari
Skeletonema costatum Thalassiosira sp. Chaetoceros gracilis
×106 sel/mL µ ×106 sel/mL µ ×106 sel/mL µ
0 0,13 - 0,11 - 0,43 - 1 0,38 1,084 0,18 0,470 0,95 0,798 2 0,83 0,791 0,26 0,384 1,31 0,322 3 1,36 0,487 0,31 0,157 1,51 0,142 4 1,54 0,127 0,36 0,167 1,81 0,178 5 1,61 0,042 0,39 0,074 1,91 0,054 6 1,30 -0,211 0,41 0,056 2,38 0,224 7 0,83 -0,451 0,47 0,127 2,79 0,159 8 0,67 -0,208 0,43 -0,074 2,43 -0,141 9 0,51 -0,274 0,37 -0,167 2,21 -0,093 10 0,42 -0,204 0,27 -0,298 1,58 -0,334 11 0,24 -0,556 0,13 -0,714 1,29 -0,206 12 0,13 -0,583 0,11 -0,234 1,07 -0,189 13 0,12 -0,134 0,72 -0,379 1,09 0,026 14 - - 0,06 -0,167 0,83 -0,279 15 - - 0,04 -0,318 0,57 -0,379
Gambar 8. Grafik kelimpahan diatom pada sistem outdoor
4.2.1 Kelimpahan dan Laju Pertumbuhan Spesifik Skeletonema costatum Pola pertumbuhan Skeletonema costatum pada sistem outdoor hanya memiliki satu buah puncak populasi pada hari ke-5 dengan nilai kelimpahan sebesar 1,61×106 sel/mL. Skeletonema costatum memiliki daya adaptasi yang tinggi terhadap
lingkungannya. Hal ini dapat dilihat dari nilai µ pada hari ke-1 yaitu sebesar 1,084. µmaks pada Skeletonema costatum adalah sebesar 0,506.
Fase lag pada Skeletonema costatum diduga terjadi kurang dari 24 jam. Keadaan ini dapat dilihat dari kelimpahan dan nilai µ pada hari ke-1 yang semula 0,13×106 sel/mL meningkat secara drastis menjadi 0,33×106 sel/mL dalam waktu 24 jam yang berarti bahwa Skeletonema costatum memiliki daya adaptasi yang tinggi terhadap lingkungan barunya sehingga mampu tumbuh dengan laju yang cepat pada hari ke-1. Fase eksponensial diduga terjadi dalam waktu kurang dari 24 jam hingga hari ke-3. Fase stasioner yaitu laju pertumbuhan mengalami penurunan diduga terjadi pada hari ke-3 hingga hari ke-5. Keadaan ini ditunjukan dengan adanya nilai
µ yang semakin berkurang mendekati nilai 0 sebesar 0,042 pada saat memasuki hari ke-5. Fase deklinasi diduga terjadi pada hari ke-5 hingga hari ke-13. Kelimpahan akhir yang didapat pada hari ke-13 adalah sebesar 0,12×106 sel/mL. Keadaan ini ditunjukan dengan nilai µ yang bernilai negatif yaitu sebesar -0,211 yang artinya terjadi penurunan jumlah kelimpahan pada saat memasuki hari ke-6.
Pengamatan kelimpahan pada hari ke-14 menunjukan populasi Skeletonema costatum yang berjumlah 0. Turunnya laju pertumbuhan Skeletonema costatum
dapat disebabkan oleh tiga hal, yaitu berkurangnya mikronutrien sebagai faktor pembatas karena telah banyak dimanfaatkan selama fase eksponensial dan adanya toksik yang dihasilkan oleh mikroalga itu sendiri sebagai hasil dari metabolisme yang meracuni mikroalga itu sendiri (Riley dan Chester, 1971 dalam Nugraheny, 2001).
4.2.2 Kelimpahan dan Laju Pertumbuhan Spesifik Thalassiosira sp.
Pola pertumbuhan Thalassiosira sp. pada sistem outdoor hanya memiliki 1 buah puncak kelimpahan pada hari ke-7 dengan nilai kelimpahan sebesar 0,47×106 sel/mL. Thalassiosira sp. memiliki daya adaptasi yang lebih rendah terhadap lingkungan dibandingkan 2 spesies lainnya. Keadaan ini dapat dilihat dari nilai µ pada hari ke-1 sebesar 0,470 dengan kelimpahan awal (hari ke-0) sebesar 0,11×106 sel/mL meningkat menjadi 0,18×106 sel/mL. Hal ini mengindikasikan bahwa
Thalassiosira sp. memiliki daya adaptasi lingkungan yang rendah karena adanya pemindahan strain dari rungan terkontrol ke ruangan yang terbuka. Laju
pertumbuhan spesifik maksimum Thalassiosira sp. adalah sebesar 0,205. Nilai µmaks pada spesies Thalassiosira sp. lebih rendah dibandingkan µmaks dua spesies lainnya.
Fase lagThalassiosira sp. diduga terjadi hingga hari ke-1. Keadaan ini dapat dilihat dari jumlah kelimpahan awal (hari ke-0) yang meningkat pada hari ke-1 namun jumlah kelimpahan pada hari ke-1 tidak mencapai dua kali lipat kelimpahan awalnya. Fase eksponensial pada Thalassiosira sp. diduga terjadi pada hari ke-1 hingga hari ke-5 yang menunjukan kelimpahan meningkat drastis secara
eksponensial. Fase stasioner diduga terjadi pada hari ke-6 hingga hari ke-8. Keadaan ini dikarenakan laju pertumbuhan yang semakin menurun pada hari ke-6 hingga hari ke-8. Hal ini dapat dilihat dari nilai µ yang diperoleh pada hari ke-6 yaitu sebesar 0,056 yang menunjukan terjadinya penurunan laju pertumbuhan. Fase deklinasi dapat diduga terjadi pada hari ke-8 hingga hari ke-15. Hari ke-15,
Thalassiosira sp. memiliki kelimpahan akhir sebanyak 0,04×106 sel/mL. Fase deklinasi ini ditentukan berdasarkan nilai µ yang bernilai negatif pada saat memasuki hari ke-8 yaitu sebesar -0,074.
Penurunan nilai kelimpahan dapat diduga karena berkurangnya mikronutrien sebagai faktor pembatas karena telah banyak dimanfaatkan selama fase eksponensial, adanya toksik yang dihasilkan oleh mikroalga itu sendiri sebagai hasil dari
metabolisme yang meracuni mikroalga itu sendiri dan berkurangnya proses fotosintesis akibat bertambahnya jumlah sel sehingga hanya bagian permukaan kultur saja yang memperoleh cahaya (Riley dan Chester, 1971 dalam Nugraheny, 2001).
4.2.3 Kelimpahan dan Laju Pertumbuhan Spesifik Chaetoceros gracilis
Chaetoceros gracilis pada sistem outdoor memiliki pola pertumbuhan dengan dua buah puncak kelimpahan maksimum pada hari ke-7 dengan kelimpahan sebesar 2,79×106 sel/mL dan pada hari ke-13 sebesar 1,09×106 sel/mL. Chaetoceros gracilis
juga memiliki daya adaptasi yang tinggi terhadap lingkungannya. Hal ini dapat dilihat dari nilai µ pada hari ke-1 sebesar 0,798. Keadaan ini mengindikasikan bahwa Chaetoceros gracilis memiliki kemampuan beradaptasi yang tinggi terhadap lingkungan barunya yang dipindahkan dari lingkungan indoor menuju outdoor. Selain itu, Chaetoceros gracilis memiliki laju pertumbuhan spesifik maksimum sebesar 0,268.
Fase lagChaetoceros gracilis dapat diduga terjadi dalam waktu kurang dari 24 jam. Hal ini dapat dilihat dari nilai kelimpahan dan bentuk grafik pada Gambar 8 yang terjadi pada hari ke-1 yang menunjukan pola pertumbuhan yang langsung memasuki fase eksponensial. Fase eksponensial terjadi pada waktu kurang dari 24 jam hingga hari ke-7. Fase stasioner dapat diduga terjadi pada hari ke-7 hingga hari ke-8 dan dapat diduga terjadi dalam rentang waktu kurang dari 24 jam. Kondisi ini terlihat dari bentuk grafik pertumbuhan yang langsung memperlihatkan penurunan nilai kelimpahan yang curam antara hari ke-7 dan ke-8 sehingga pendugaan fase stasioner terjadi dalam waktu kurang dari 24 jam. Fase deklinasi terjadi pada waktu kurang dari 24 jam di hari ke-8 hingga hari ke-15. Kondisi ini juga dapat dilihat dari nilai µ (µ = -0,141) yang bernilai negatif pada saat memasuki hari ke-8
Hari ke-13 kelimpahan Chaetoceros gracilis mengalami peningkatan kembali. Keadaan ini dapat diduga karena sel-sel Chaetoceros gracilis memasuki periode
kriptik di mana sel-sel Chaetoceros gracilis yang masih hidup memanfaatkan tambahan nutrisi dari sel-sel Chaetoceros gracilis yang lisis untuk pertumbuhannya sehingga dapat meningkatkan populasinya kembali (Suantika, 2009). Fase deklinasi berlanjut kembali hingga hari ke-15 dengan jumlah kelimpahan akhir sebesar
0,57×106 sel/mL. Fase deklinasi dapat terjadi karena nutrisi kultur telah habis dan terjadi akumulasi senyawa NH4+ dalam konsentrasi tinggi dan adanya produk
ekstraseluler dari mikroalga yang meracuni diri sendiri sehingga dapat meningkatkan mortalitas Chaetoceros gracilis (Fogg, 1965 dalam Panggabean, 2000 dan Suantika, 2009).
Hasil yang dapat disimpulkan pada penelitian sistem outdoor adalah
Skeletonema costatum memiliki laju pertumbuhan spesifik maksimum yang lebih tinggi dibandingkan dua spesies lainnya yaitu 0,506 dengan kelimpahan maksimum sebesar 1,78×106 sel/mL. Chaetoceros gracilis memiliki laju pertumbuhan spesifik maksimum sebesar 0,268 dengan nilai kelimpahan maksimum sebesar 2,79×106 sel/mL. Thalassiosira sp. memilki nilai µmaks sebesar 0,205 dengan kelimpahan sebesar 0,47×106 sel/mL. Laju pertumbuhan spesifik maksimum yang dihitung dari awal kultur hingga puncak maksimum tertinggi terdapat pada Skeletonema costatum
namun kelimpahan tertinggi terdapat pada spesies Chaetoceros gracilis. Walaupun nilai kelimpahan maksimum lebih besar namun belum tentu nilai µmaks lebih besar. Keadaan ini dipengaruhi oleh jumlah kelimpahan awal strain yang dituangkan pada saat kultur.
4.3 Perbandingan Kelimpahan dan Laju Pertumbuhan Spesifik pada Kedua