Kegiatan penelitian ini difokuskan pada pengukuran kandungan unsur hara (N, P, Si) pada air media yang diberi substrat zeocrete. Substrat zeocrete yang digunakan diperkaya unsur hara yang berasal dari larutan pupuk teknis. Sedangkan media air yang digunakan adalah air laut yang sebelumnya dibuat dalam kondisi steril dari plankton.
Konsentrasi larutan pupuk yang ditambahkan pada substrat ini yaitu: 0,02 ppm (dilambangkan dengan ZK1), 0,2 ppm (dilambangkan ZK2), dan 2 ppm (dilambangkan dengan ZK3) pa da rasio N/P yang sama yaitu 30:1. Untuk konsentrasi N di setiap perlakuan mengikuti rasio N/P yang sejalan dengan tingkat pengkayaan P pada substrat. Selanjutnya ditambahkan pula perlakuan dengan substrat zeocrete tanpa penambahan nutrien (dilambangkan dengan ZK0).
Rancangan perlakuan dalam kajian ini didasarkan pada hasil kajian sebelumnya, yaitu oleh Krisanti (2003) yang mendapatkan bahwa P sulit terlepas dari komponen zeolit. Oleh karena itu dalam penelitian ini dicobakan pemberian beberapa tingkat konsentrasi pupuk P pada substrat zeocrete. Adapun alasan penggunaan rasio N/P 30:1 dalam penelitian ini didasarkan pada pengetahuan bahwa pada rasio tersebut media air optimum dalam mendukung kehidupan organisme diatom (Massenreng, 2002). Diatom sangat diharapkan keberadaanya dalam proses budidaya perikanan karena berperan sebagai pakan alami yang memiliki nilai gizi yang baik.
13
2. Rancangan Percobaan 2.1 Persiapan
2.1.1 Alat dan Bahan
Persiapan dimulai dengan mensterilisasi terlebih dahulu media dan semua peralatan yang akan digunakan pada pelaksanaan penelitan. Tujuan sterilisasi agar media beserta alat dan wadah menjadi steril atau bebas dari segala organisme kontaminan. Alat-alat dan wadah yang akan digunakan dicuci sampai be rsih dengan sabun terlebih dahulu, kemudian diberi alkohol 70%. Untuk air media digunakan air laut dengan salinitas 25-30‰ yang sudah disterilisasi dengan cara merebusnya sampai mendidih, kemudian dilakukan penyesuaian dengan lingkungan yang akan digunakan untuk penelitian
Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam tahap persiapan adalah: Stoples 3000 ml, aerator, selang, pipa paralon, saringan bertingkat dengan mesh size 0,425 mm dan 1 mm, ember, baki, lesung, autoclave, dan timbangan digital. Bahan-bahan yang digunakan adalah HCL, NaOH, pupuk (TSP, Urea dan sodium metasilika) serta akuades.
2.1.2 Substrat Zeocrete
Dalam penelitian ini digunakan substrat zeocrete yang merupakan campuran zeolit, semen putih dan ijuk yang diperkaya oleh kandungan nutrien sediaan biologis dari cairan pupuk teknis. Sebelum dilakukan pencampuran, komponen zeolit yang akan digunakan terlebih dahulu diaktivas i. Aktivasi zeolit dimaksudkan untuk meningkatkan kemampuan zeolit dalam menukar ion-ion yang dikandungnya. Adapun tahapan pengaktivasiannya sebagai berikut: 1. Zeolit yang berupa bongkahan di tumbuk untuk mendapatkan ukuran yang
lebih kecil. Zeolit ini kemudian disaring dengan menggunakan saringan bertingkat dengan mesh size 0,425 mm dan 1 mm. Ukuran zeolit yang diinginkan adalah ukuran di antara kedua saringan di atas.
2. Pencucian zeolit dengan menggunakan akuades de ngan tujuan menghilangkan debu-debu yang ada, kemudian zeolit dikeringkan.
3. Tahap pengasaman zeolit dengan menggunakan larutan HCL 0,02 N. Zeolit direndam dalam larutan HCL 0,02 N dengan dosis 50 gram zeolit ke dalam
14
1000 ml selama 24 jam. Setelah itu zeolit dicuci dengan akuades sampai bersih.
4. Ze olit direndam ke dalam larutan NaOH selama 24 jam, kemudian zeolit dicuci dengan a kuades sampai bersih.
5. Tahap terakhir, yaitu tahap pemanasan zeolit dengan menggunakan oven pada suhu 150 oC selama 1 jam. Zeolit yang telah dipanaskan tersebut adalah zeolit yang telah diaktivasi dan siap digunakan untuk membuat substrat.
Setelah pengaktivasian, zeolit kemudian dicampurkan dengan cairan pupuk teknis sebagai sumber unsur hara sediaan biologis. Cairan yang digunakan dalam pembentukan substrat zeocrete ini adalah cairan pupuk dengan konsentrasi P yang telah ditentukan. Konsentrasi P yang diberikan adalah 0,02 ; 0,2; dan 2 ppm pada rasio N:P = 30:1 dan satu substrat tanpa pengkayaan unsur hara. Pupuk yang digunakan adalah TSP yang mengandung 32% P2O5, urea yang mengandung 46% nitrogen, serta sodium metasilika yang mengandung 34% Si(OH)2 (Cara perhitungan pupuk pada Lampiran 1).
Substrat zeocrete yang digunakan merupakan substrat padat berbentuk balok. Proses pemadatan dilakukan dengan mencampurkan komponen zeolit yang telah diperkaya oleh cairan pupuk teknis dengan semen dan ijuk. Komposisi ketiga bahan tersebut adalah dua bagian zeolit dicampur dengan satu bagian semen berdasarkan volume, dan ditambahkan ijuk sebanyak 1 kg setiap 50 kg semen. Selanjutnya campuran tersebut dibentuk dalam bentuk balok dengan luas permukaan 3 x 3 cm2 dengan ketebalan 2 cm. Bentuk penampakan blok substrat dapat dilihat pada Gambar 2.
15
Setelah dikeringkan, badan substrat dilapisi dengan lilin kecuali permukaan atasnya. Perlakuan ini dimaksudkan agar proses pelepasan unsur hara yang berasal dari susbtrat hanya melalui melalui permukaan atasnya. Blok substrat tersebut selanjutnya diletakkan dalam stople s yang berisi air laut (Gambar 3).
Gambar 3. Posisi substrat pada stoples, A. Posisi substrat tampak samping, B. Posisi substrat tampak atas
Wadah yang digunakan adalah stoples berkapasitas 2,5 liter sebanyak 20 buah, dengan rincian: lima stoples untuk perlakuan substrat tanpa nutrien serta masing-masing lima stoples untuk setiap perlakuan subtrat bernutrien. Rancangan tata letak stoples yang digunakan dalam penelitian dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Susunan stoples dan pipa aerasi
Penelitian ini dilakukan di dalam ruang laboratorium tanpa cahaya guna menghindari tumbuhnya algae. Sedangkan kondisi suhu, pH, oksigen terlarut, dan salinitas dijaga agar teta p berada pada rentang kondisi yang mendukung
16
proses-proses penyediaan unsur hara N, P, dan Si pada air media . Untuk suhu diupayakan berada pada kisaran 25 ºC, pH pada kisaran 7-8,5, salinitas 20-35 promil, da n oksigen terlarut 7-11 mg/l.
2.2 Penelitian
2.2.1 Persiapan Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu: Spektrofotometer UV- 160 A Shimadzu, wadah air sample (botol gelap) volume 200 ml sebanyak 20 buah, vacum pump Welch, termometer raksa, refraktometer Atago, pH meter Hanna, DO meter 5509 Lutron, Whatman filter paper, miliophore type HA 0,45 poore size, gelas ukur 50 ml, corong, gelas erlenmeyer, gelas piala, pipet volumetrik, tissue, kapas, kertas label, alumunium foil, baki, dan alat tulis. Bahan yang digunakan adalah: substrat zeocrete, air laut bersalinitas 25-30 promil yang steril, larutan pupuk, akuades serta bahan-bahan yang digunakan untuk analisis kualitas air.
2.2.2 Pengukuran Kualitas Air
Metode pengukuran kualitas air dilakukan terhadap nilai suhu, pH, salinitas, dan oksigen terlarut. Pengukuran kandungan unsur hara pada air media dilakukan di laboratorium. Unsur hara yang diukur meliputi nitrat, ammonia, ortofosfat dan silika. Metode dan alat ukur dalam mengukur nilai dari parameter fisika-kimia air media dapat dilihat pada Tabel.2.
Tabel 2. Parameter fisika-kimia serta metode dan alat ukur yang digunakan.
No Parameter Metode dan alat ukur
1 2 3 4 5 6 7 8
Kandungan Unsur Hara
Nitrat (mg/l) Amonia (mg/l) Ortofosfat (mg/l) Silika (mg/l) Kualitas Air Suhu air (oC) Salinitas (‰) Nilai pH Oksigen terlarut (mg/l) Brucine, spektrofotometer Phenate, spektrofotometer Molybdate Ascorbit Acid,
spektrofotometer
Molybdosilicate, spektrofotometer Termometer, pemuaian Refraktometer, refraksi cahaya
pH-meter, elektroda DO-meter, elektroda
17
2.2.3 Pengambilan Sampe l
Pengambilan sampe l air untuk pengukuran nitrat, amonia, ortofosfat dan silika dilakukan dengan cara mengambil air dalam stoples, kemudian dimasukkan ke dalam wadah yang telah disediakan untuk analisis kualitas air. Pengambilan contoh air dilakukan pada hari ke 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, dan 15.