2. TINJAUAN PUSTAKA
4.1 Kelimpahan dan Laju Pertumbuhan Spesifik Diatom Pada Sistem Indoor Hasil penelitian menunjukan bahwa ketiga spesies diatom yang dikultur selama
lima belas hari pada sistem indoor memiliki pola pertumbuhan yang berbeda.
Jumlah kelimpahan awal spesies diatom yang dikultivasi juga memiliki jumlah yang berbeda. Skeletonema costatum memiliki kelimpahan awal sebesar 0,15×106 sel/mL,
Thalassiosira sp. memiliki kelimpahan awal sebesar 0,05×106 sel/mL, dan
Chaetoceros gracilis memiliki jumlah kelimpahan awal sebesar 0,54×106 sel/mL. Grafik kelimpahan dan laju pertumbuhan spesifik diatom pada sistem indoor dapat dilihat pada Tabel 2 dan Gambar 7.
Tabel 2. Kelimpahan (×106 sel/ml) dan laju pertumbuhan spesifik (µ) diatom pada sistem indoor
Hari
Skeletonema costatum Thalassiosira sp. Chaetoceros gracilis
×106 sel/mL µ ×106 sel/mL µ ×106 sel/mL µ
0 0,15 - 0,05 - 0,54 - 1 0,87 1,754 0,29 1,754 1,60 1,088 2 1,19 0,316 0,64 0,794 3,81 0,866 3 1,42 0,179 0,74 0,145 6,63 0,555 4 1,81 0,239 0,84 0,134 7,09 0,068 5 1,97 0,085 0,84 0,000 7,25 0,022 6 1,41 -0,336 0,90 0,064 6,14 -0,166 7 0,59 -0,870 0,57 -0,453 5,21 -0,165 8 0,25 -0,857 0,62 0,075 4,49 -0,147 9 0,14 -0,588 0,75 0,196 5,83 0,260 10 0,44 -1,139 0,70 -0,069 4,44 -0,271 11 0,006 -2,079 0,62 -0,127 4,34 -0,024 12 - - 0,47 -0,279 2,04 -0,752 13 - - 0,39 -0,182 1,31 -0,448 14 - - 0,27 -0,357 1,19 -0,089 15 - - 0,21 -0,254 0,67 -0,575
Gambar 7. Grafik kelimpahan diatom pada sistem indoor
4.1.1 Kelimpahan dan Laju Pertumbuhan Spesifik Skeletonema costatum Pola pertumbuhan Skeletonema costatum hanya memiliki 1 buah puncak populasi pada hari ke-5 dengan nilai kelimpahan sebesar 1,97×106 sel/mL.
Skeletonema costatum memiliki daya adaptasi yang tinggi terhadap lingkungannya. Hal ini dapat dilihat dari nilai µ pada hari ke-1 sebesar 1,754. Laju pertumbuhan spesifik maksimum (µmaks) yang dihitung dari awal kultur hingga puncak maksimum pada Skeletonema costatum adalah 0,515.
Fase lagSkeletonema costatum diduga terjadi kurang dari 24 jam. Keadaan ini dapat dilihat dari kelimpahan dan nilai µ pada hari ke-1 yang semula 0,15×106 sel/mL meningkat secara drastis menjadi 0,87×106 sel/mL dalam waktu 24 jam yang berarti Skeletonema costatum memiliki daya adaptasi yang tinggi terhadap
lingkungan barunya sehingga mampu tumbuh dengan laju yang cepat pada hari ke-1. Daya adaptasi yang cepat pada Skeletonema costatum dapat diduga karena kondisi
lingkungan yang baru memiliki kondisi yang sama pada lingkungan sebelumnya. Fase eksponensial diduga terjadi dalam waktu kurang dari 24 jam hingga hari ke-4. Fase stasioner yaitu laju pertumbuhan yang relatif tetap diduga terjadi pada hari ke-4 hingga hari ke-5. Keadaan ini ditunjukan dengan adanya nilai µ yang semakin berkurang mendekati nilai 0 sebesar 0,085 pada saat memasuki hari ke-5. Fase deklinasi diduga terjadi pada hari ke-5 hingga hari ke-11. Keadaan ini ditunjukan dengan nilai µ yang bernilai negatif sebesar -0,336 yang berarti terjadi penurunan jumlah kelimpahan pada saat memasuki hari ke-6. Kelimpahan akhir yang didapat pada hari ke-11 adalah sebesar 0,006×106 sel/mL. Pengamatan kelimpahan pada hari ke-12 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, 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).
4.1.2 Kelimpahan dan Laju Pertumbuhan Spesifik Thalassiosira sp.
Thalassiosira sp. memiliki pola pertumbuhan dengan dua buah puncak populasi yaitu hari ke-6 dengan nilai kelimpahan sebesar 0,90×106 sel/mL dan hari ke-9 dengan nilai kelimpahan sebesar 0,75×106 sel/mL. Thalassiosira sp. memiliki daya adaptasi yang lebih tinggi terhadap lingkungan dibandingkan Chaetoceros
gracilis. Keadaan ini dapat dilihat dari nilai µ pada hari ke-1 sebesar 1,754 dengan kelimpahan awal Thalassiosira sp sebesar 0,05×106 sel/mL yang meningkat menjadi 0,29×106 sel/mL. Laju pertumbuhan spesifik maksimum Thalassiosira sp. adalah sebesar 0,482.
Fase lagThalassiosira sp. diduga terjadi dalam waktu kurang dari 24 jam. Keadaan ini dapat dilihat dari bentuk grafik dan nilai µ yang menunjukan bahwa
Thalassiosira sp. memiliki daya adaptasi yang tinggi sehingga waktu yang
dibutuhkan untuk beradapatasi terhadap lingkungan terlihat singkat yaitu kurang dari 24 jam. Fase eksponensial pada Thalassiosira sp. diduga terjadi pada waktu kurang dari 24 jam hingga hari ke-4 yang ditunjukan oleh adanya peningkatan drastis secara eksponensial. Fase stasioner diduga terjadi pada hari ke-4 hingga hari ke-6.
Keadaan ini dikarenakan laju pertumbuhan yang semakin menurun pada hari ke-4 hingga hari ke-6. Hal ini dapat dilihat dari nilai µ yang diperoleh pada hari ke-4 sebesar 0,134 yang menunjukan terjadinya penurunan laju pertumbuhan. Fase deklinasi dapat diduga terjadi pada hari ke-6 hingga hari ke-15. Namun pada hari ke-8 terdapat kenaikan laju pertumbuhan kembali hingga hari ke-9. Hal ini diduga karena Thalassiosira sp. memasuki periode kriptik di mana sel-selyang masih hidup memanfaatkan tambahan nutrisi dari sel-sel mikroalga yang lisis untuk
pertumbuhannya sehingga dapat meningkatkan populasinya kembali (Suantika, 2009).
Setelah hari ke-9 kelimpahan Thalassiosira sp. semakin menurun hingga hari ke-15 dengan kelimpahan akhir sebesar 0,2×106 sel/mL. Penurunan nilai
kelimpahan ini juga 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).
4.1.3 Kelimpahan dan Laju Pertumbuhan Spesifik Chaetoceros gracilis
Chaetoceros gracilis memiliki pola pertumbuhan dengan dua buah puncak populasi yang lebih besar nilai kelimpahannya dibandingkan dua spesies lainnya yaitu hari ke-5 dengan kelimpahan sebesar 7,3×106 sel/mL dan hari ke-9 sebesar 5,83×106 sel/mL. Chaetoceros gracilis juga memiliki daya adaptasi yang tinggi terhadap lingkungannya. Keadaan ini dapat dilihat dari nilai µ pada hari ke-1 sebesar 1,088. Hal ini dikarenakan lingkungan pada saat kultur memiliki kondisi yang sama pada lingkungan sebelumnya. Laju pertumbuhan spesifik maksimum
Chaetoceros gracilis adalah sebesar 0,520.
Fase lagChaetoceros gracilis dapat diduga terjadi dalam waktu kurang dari 24 jam. Hal ini dapat dilihat dari nilai kelimpahan dan bentuk grafik 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-3. Fase stasioner dapat diduga terjadi pada hari ke-3 hingga hari ke-5. Hal ini dapat dilihat dari nilai kelimpahan Chaetoceros gracilis yang semakin menurun pada hari ke-3 hingga hari ke-5. Selanjutnya terjadi fase deklinasi pada hari ke-5 hingga
hari ke-15. Keadaan ini dapat dilihat dari jumlah kelimpahan yang menurun pada hari ke-6. Kondisi ini juga dapat dilihat dari nilai µ (µ = -0,166) yang bernilai negatif pada saat memasuki hari ke-6.
Hari ke-9 terjadi peningkatan kelimpahan 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 0,67×106 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 dari µmaks dan kelimpahan maksimum ketiga spesies diatom pada sistem indoor adalah Chaetoceros gracilis memiliki laju
pertumbuhan yang tertinggi dengan µmaks sebesar 0,520 dan kelimpahan maksimum sebesar 7,25×106 sel/mL diikuti Skeletonema costatum dengan µmaks sebesar 0,515 dan kelimpahan maksimum sebesar 1,97×106 sel/mL. Thalassiosira sp. memiliki µmaks terendah sebesar 0,482, dan kelimpahan maksimum terendah sebesar 0,90×106 sel/mL. Chaetoceros gracilis memiliki µmaks dan kelimpahan tertinggi karena memiliki kemampuan untuk memanfaatkan nutrisi dari sel-selnya yang telah lisis untuk meningkatkan populasi (Suantika, 2009).
4.2 Kelimpahan dan Laju Pertumbuhan Spesifik Diatom Pada Sistem Outdoor