Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan selama enam bulan dari Februari-Juli 2012 di Waduk Cirata, Kabupaten Cianjur, Propinsi Jawa Barat dengan menggunakan metoda survei. Pengambilan ikan contoh dilakukan sekali dalam sebulan pengamatan yang mewakili kondisi musim kemarau dengan interval waktu 30 hari. Identifikasi ikan dilakukan di Laboratorium Ekobiologi Ikan, Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan FPIK-IPB. Analisis kualitas air dilakukan di Laboratorium Produktivitas Lingkungan, Departemen MSP, FPIK-IPB. Pembuatan preparat histologis dilakukan di Laboratorium Kesehatan Ikan, Departemen Budidaya Perairan FPIK-IPB. Sedangkan pengukuran substrat dilakukan di Laboratorium Ilmu Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan Fakultas Pertanian, IPB. Lokasi penelitian meliputi 6 stasiun dengan rincian sebagai berikut:
Stasiun 1 : DAM, terletak pada koordinat S:06o42’254’’ dan E:107o20’508’’, merupakan daerah bebas yang digunakan untuk kepentingan pembangkit tenaga air dan pertanian penduduk
Stasiun 2 : Kecamatan Maniis, terletak pada koordinat S:06o43’011’’ dan E:107o19’351’’, daerah genangan (lakustrin), alur air luas dan perairan relative tenang, banyak pepohonan, daerah budidaya KJA.
Stasiun 3 : Desa Maleber, terletak pada koordinat S:06o43’346’’ dan E:107o15’203’’. Mendapat masukan dari Sungai Cikundul, lalu lintas perahu, banyak sampah, daerah budidaya KJA dan pertanian penduduk. Stasiun 4 : Desa Jatinengang, terletak pada koordinat S:06o44’007’’ dan
E:107o16’564’’, daerah transisi, alur air cukup luas dan arus sedang, gelombang relatif tenang, daerah budidaya KJA
Stasiun 5 : Kecamatan Raja Mandala, terletak pada koordinat S:06o44’652’’ dan E:107o17’365’’, daerah aliran air masuk (riverin) Sungai Citarum, alur air sempit, arus yang relative tinggi dan banyak pepohonan, daerah budidaya KJA
Stasiun 6 : Desa Tegal Datar, terletak pada koordinat S:06o43’193’’ dan E:107o17’621’’, merupakan perwakilan bagian tengah hulu dari Waduk Cirata dan juga merupakan outlet, daerah budidaya KJA.
Penetapan lokasi sampling dilakukan secara purposive yang didasarkan pada pertimbangan permasalahan kondisi lingkungan yang ada di stasiun pengamatan. Lokasi pengamatan ditentukan berdasarkan perbedaan tipe substrat zona litoral waduk, pertimbangan aliran air sungai yang masuk ke waduk, aktivitas kegiatan Keramba Jaring Apung (KJA) dan sumber masukan bahan organik. Berdasarkan pertppimbangan tersebut, ditetapkan lokasi pengamatan sebagai berikut (Gambar 5).
Gambar 5 Peta stasiun penelitian di Waduk Cirata
Bahan dan Alat Penelitian
Bahan penelitian meliputi contoh ikan cichlid (nila, oskar dan goldsoum) dan air yang diperoleh dari hasil sampling di lapangan selama penelitian. Sedangkan alat yang digunakan pada penelitian ini adalah gillnet atau jaring insang percobaan monofilament, Ekman Grab, botol sample untuk pengambilan contoh air. Bahan dan alat penelitian yang digunakan disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1 Bahan dan alat penelitian
Jenis Kegunaan
Alat
1. Gillnet
2. Penggaris dengan sensitifitas 1 mm 3. Timbangan digital dengan
sensitifitas 0.01 gr
4. Kantong/ember plastik besar 5. Alat bedah
6. Mikroskop, gelas objek dengan penutup
7. Botol film/Plastik
Bahan
1. Ikan nila, oskar dan golosom 2. Larutan formalin konsentrasi 10% 3. Larutan Bouin
4. Aquades
Menangkap ikan.
Mengukur panjang total ikan dan gonad ikan nila, oskar dan goldsoum Mengukur berat dan gonad ikan Menampung ikan
Membedah ikan Mengamati gonad
Wadah untuk mengawetkan gonad Objek pengamatan
Mengawetkan ikan dan gonad
Memfiksasi gonad untuk analisis histologi
Metode Pengumpulan Data Pengamatan Habitat
Habitat yang diamati adalah kondisi lingkungan yang meliputi parameter fisika-kimia perairan. Parameter fisika yang diamati antara lain temperatur, kedalaman, kekeruhan dan tipe substrat. Parameter kimia yang diukur antara lain oksigen terlarut, pH, alkalinitas, NO2 dan NH3. Data fisia-kimia air diperoleh dari tiap stasiun. Contoh air diambil dengan menggunakan botol sample dan masing-masing stasiun diambil satu sub pengamatan.
Tabel 2 Pengukuran parameter fisika dan kimia perairan Parameter Satuan Metode dan Alat Lokasi
Fisika Temperatur/Suhu Kedalaman Kekeruhan Tipe subtrat Kimia O2 terlarut pH Alkalinitas NO2-N NH3 o C m NTU - mg/liter - mg/liter mg/liter mg/liter Termometer Tali berskala Turbidimeter Ekman Grab Titrasi pH tester Spektrofotometer Spektrofotometer Spektrofotometer Insitu Insitu Laboratorium Laboratorium Insitu Insitu Laboratorium Laboratorium Laboratorium
Hasil pengukuran fisika dan kimia perairan di setiap lokasi pengamatan selanjutnya dibandingkan dengan standar kualitas air waduk yang optimal untuk mendukung reproduksi ikan cihlid. Berdasarkan data hasil penangkapan ikan cichlid di masing-masing stasiun juga dapat ditentukan kelimpahan relatif ikan cichlid yang dapat menunjukkan kualitas lingkungan di suatu perairan.
Reproduksi
Pengambilan dan penanganan ikan contoh
Ikan contoh yang diambil dari Waduk Cirata berasal dari hasil tangkapan dengan menggunakan alat tangkap gillnet. Pengambilan ikan contoh dilakukan setiap bulan selama observasi di lapangan guna mendapatkan semua ukuran ikan cichlid. Prosedur pengamatan aspek reproduksi ikan adalah sebagai berikut:
A.Pengukuran dan Pengamatan Ikan Contoh di Laboratorium.
Contoh ikan diperoleh dengan menggunakan gillnet percobaan monofilament yang terbuat dari bahan nilon dengan enam ukuran mata jaring yaitu: 1 inchi, 1.5 inchi, 2 inchi, dan 2.5 inchi, 3 inchi, 3.5 inhci dengan panjang 36 meter untuk masing-masing ukuran mata jaring dan lebar 1.2 m, 1.7 m, 2.4 m, 3 m, 5 m, dan 5.5 m untuk setiap ukuran mata jaring. Jaring tersebut dipasang dengan sudut 450-900 terhadap garis pantai. Pengoperasian jaring dilakukan pada setiap stasiun dari arah pantai ke arah perairan lepas. Jaring ditempatkan dikolom air, pada kedalaman 1 meter dibawah permukaan air. Pemasangan jaring dilakukan pada waktu sore hari yakni pada pukul 15.00 WIB sampai 06.00 WIB pagi. Lama pengoperasian jaring ikan adalah 15 jam.
Hasil tangkapan yang diperoleh dari masing-masing stasiun pengamatan dipisahkan menurut jenis, dihitung jumlah dan ukurannya pemasangan alat tangkap
selama 15 jam. Ikan-ikan tersebut selanjutnya dibagi menjadi beberapa kelompok kelas ukuran panjang.
Contoh ikan segera dimasukkan kedalam wadah dan diawetkan dengan larutan formalin 10% untuk dianalisis di Laboatorium. Ikan diidentifikasi dengan mengunakan buku identifikasi Saanin (1984) dan Kottelat et al. (1993). Pengukuran dan pengamatan data morfologi, identifikasi serta ikan contoh dilakukan di Laboratorium yang meliputi: 1. Pengukuran panjang total, panjang baku dan berat total.
Di laboratorium, contoh ikan diukur panjang total dan panjang bakunya dengan menggunakan mistar dengan tingkat ketelitian 1 mm. Pengukuran panjang total dilakukan dengan cara mengukur dari ujung kepala terdepan sampai ujung sirip ekor yang paling belakang. Panjang baku diukur dari bagian ujung kepala terdepan sampai ke pertengahan sirip ekor. Pengukuran berat contoh dilakukan dengan cara menimbang seluruh tubuh ikan contoh dengan menggunakan timbangan digital dengan tingkat ketelitian 0.0001 gram. Sampel ikan yang telah diawetkan dan diidentifikasi.
2. Pengamatan struktur morfologis gonad.
Pengamatan struktur morfologis gonad bersamaan dengan pengamatan jenis kelamin. Untuk mengetahui jenis kelamin dan berat gonad ikan maka dilakukan pembedahan. Pembedahan ikan dimulai dari bagian anus sampai dengan tutup insang dan dilakukan dengan menggunakan gunting yang ujungnya runcing terlebih dahulu dan setelah ada celah kemudian diganti dengan ujungnya yang tumpul, hal ini bertujuan agar tidak merusak organ dalam pada ikan yang dianalisis. Organ gonad yang diperoleh setelah pembedahan kemudian dipisahkan dan diawetkan menggunakan formalin 10% dalam botol film. Ciri seksual primer diamati dengan cara melihat perbedaan gonad ikan jantan dan ikan betina (testis dan ovarium). 3. Penentuan jenis kelamin.
Penentuan jenis kelamin ikan dilakukan setelah ikan dibedah dengan melakukan pengamatan terhadap struktur gonad maka ditentukan jenis kelamin jantan dan betina. Berdasarkan data jenis kelamin tersebut dapat dihitung nisbah kelaminnya. 4. Penentuan tingkat kematangan gonad.
Gonad yang telah dikeluarkan dari tubuh ikan kemudian ditimbang dalam keadaan segar (berat keseluruhan) selanjutnya diambil sebagian (Subsampel) dan diawetkan dengan larutan bouin untuk tujuan pembuatan preparat histologi. Masing-masing spesimen gonad disimpan disertai dengan data ukuran panjang dan beratnya. Penentuan tingkat kematangan gonad dilakukan melalui pengamatan secara makroskopis dan mikroskopis. Pengamatan secara makroskopis mengacu pada kriteria menurut Effendie (1979). Pengamatan secara mikroskopis melalui metode histologis. Pengamatan terhadap preparat gonad meliputi status kematangan gonad, perkembangan dan ukuran oosit. Pengamatan, pengukuran dan perhitungan dilaksanakan terhadap seluruh oosit yang terdapat dalam preparat.
Tingkat kematangan gonad ikan dapat ditentukan secara morfologis dan histologis. Gonad ikan jantan dan betina yang telah dibedah dan dipisahkan sebelumnya kemudian diamati tahap perkembangan. Penentuan morfologis gonad didasarkan pada bentuk, warna, ukuran, volume gonad pada rongga perut dan ukuran (Tabel 3).
Tabel 3 Struktur anatomis gonad (Effendi 1979) TKG Betina Jantan I II III IV V
Ovari seperti benang, panjang sampai kedepan rongga tubuh. Warna jernih. Permukaan licin.
Ukuran ovari lebih besar. Pewarnaan lebih gelap kekuning-kuningan. Telur belum terlihat jelas dengan mata. Ovari bewarna kuning. Secara morpologis, butir-butir telur mulai kelihatan dengan mata.
Ovari makin besar, telur berwarna kuning, mudah dipisahkan. Butir minyak tidak tampak, mengisi 1/2-2/3 rongga perrut, usus terdesak.
Ovari berkerut, dinding tebal, butir telur sisa terdapat di dekat pelepasan. Banyak telur seperti pada tingkat II.
Testes seperti benang, lebih pendek (terbatas) dan terlihat ujungnya di rongga tubuh. Warna jernih.
Ukuran testes lebih besar. Pewarnaan putih seperti susu. Bentuk lebih jelas daripada tingkat I.
Permukaan testes tampak bergerigi. Warna makin putih, testes makin besar. Dalam keadaaan diawetkan mudah putus.
Seperti pada tingkat III tampak lebih jelas. Testes semakin pejal.
Testes bagian belakang kempis dan di bagian dekat pelepasan masih berisi. 5. Penimbangan Bobot Gonad
Bobot gonad yang sudah diawetkan sebelumnya kemudian ditimbang dengan menggunakan timbangan digital dengan tingkat ketelitian 0.0001 gram.
6. Fekunditas
Penghitungan jumlah telur dilakukan dengan metode gravimetrik. Gonad ikan cichlid betina (TKG III dan IV) diawetkan dalam larutan formalin 10% selama 24 jam. Gonad contoh yang sudah dikeringkan lalu ditimbang berat totalnya (G), kemudian secara acak dari satu gonad yang akan diamati diambil contoh gonad dari bagian anterior, median, dan posterior, lalu ditimbang beratnya dan dihitung jumlah telur pada masing-masing bagian tersebut.
7. Diameter Telur
Contoh telur diambil dari bagian anterior, median dan posterior masing-masing sebanyak 100 butir dengan menggunakan mikrometer okuler perbesaran 4 x 10.
Analisis Data Kelimpahan Relatif
Kelimpahan relatif merupakan perbandingan antara jumlah individu suatu spesies dengan jumlah total individu seluruh spesies dan dinyatakan dalam %. (Brower et al.
1990):
Keterangan :
= Kelimpahan relatif spesies i
= Jumlah individu spesies i = Jumlah seluruh individu
Indeks Keanekaragaman Jenis
Keanekaragaman ikan ditentukan dengan menggunakan indeks (Shannon Wiener
dalam Odum 1993) dengan rumus:
∑
Keterangan :
= Indeks keanekaragaman jenis
= ni/N
= Jumlah individu jenis ke i = Jumlah individu keseluruhan
Dengan kriteria : < 1 : Keanekaragaman rendah 1 < 3 : Keanekaragaman sedang > 3 : Keanekaragaman tinggi
Indeks Keseragamanan Jenis
Setyobudiandi et al. (2009) menyatakan bahwa diversitas maksimum ( maks) terjadi bila kelimpahan semua spesies disemua stasiun merata, atau apabila = maks =
. Rasio keanekaragaman yang terukur dengan keanekaragaman maksimum dapat dijadikan ukuran keseragaman (E):
Keterangan :
= Indeks keseragaman
= Indeks keanekaragaman jenis Shannon-Wiener = Jumlah jenis
Dengan kriteria: E~0 : Terdapat dominansi spesies
E~1 : Terdapat individu tiap spesies sama
Nilai indeks keseragaman berkisar antara 0-1. Indeks yang mendekati 0 menunjukkan adanya jumlah individu yang terkonsentrasi pada satu atau beberapa jenis. Hal ini dapat diartikan ada beberapa jenis biota yang memiliki jumlah individu relatif banyak, sementara beberapa jenis lainnya memiliki jumlah individu yang relatif sedikit.
Nilai indeks keseragaman yang mendekati 1 menunjukkan bahwa jumlah individu di setiap spesies adalah sama atau hampir sama.
Indeks Dominansi
Untuk mengetahui ada atau tidaknya dominansi oleh suatu spesies, digunakan indeks dominansi (Shannon-Wiener dalam Odum 1993):
∑
dimana: D = 1-C Keterangan :
D = Indeks Dominansi
= /
Nilai indeks dominansi berkisar antara 0-1; indeks 1 menunjukan dominansi oleh satu jenis spesies sangat tinggi (hanya terdapat satu jenis pada satu stasiun), sedangkan indeks 0 menunjukkan bahwa diantara jenis-jenis yang ditemukan tidak ada yang mendominasi (Setyobudiandi et al. 2009).
Hubungan Panjang Berat
Analisis hubungan panjang-berat ikan bertujuan untuk mengetahui pola pertumbuhan dengan menggunakan parameter panjang dan berat. Berat dianggap sebagai suatu fungsi dari panjang. Nilai yang didapat dari perhitungan panjang dengan berat dapat digunakan sebagai pendugaan berat dari panjang. Selain itu, keterangan mengenai pertumbuhan, kemontokan, dan perubahan lingkungan terhadap ikan juga dapat diketahui (Effendie 1997).
Hubungan panjang (L) dan berat (W) dengan rumus (Effendie 1997):
Keterangan :
= Berat ikan (gram) = Panjang ikan (mm) , = Konstanta
Faktor Kondisi
Faktor kondisi diperlukan untuk mengetahui kemontokan ikan sehingga bisa diduga bahwa jenis-jenis ikan tersebut masih memperoleh suplai makanan yang cukup dari lingkungannya. Richter (2007) menyatakan bahwa faktor kondisi dihitung untuk menilai kesehatan ikan, produktivitas dan kondisi fisiologi dari populasi ikan.
Faktor kondisi dihitung dengan menggunakan persamaan (Effendie 1997):
Keterangan :
= Faktor kondisi = Berat ikan (gram) = Panjang rata-rata ikan
Nisbah Kelamin
Nisbah kelamin dihitung dengan membandingkan jumlah ikan jantan dengan jumlah ikan betina yang ditemukan selama pengamatan di lapangan. Untuk melihat
kemerataan jenis digunakan uji Chi-Kuadrat (Steel dan Torrie 1980). Nisbah kelamin dihitung dengan menggunakan rumus:
Keterangan:
= Nisbah Kelamin
= Jumlah ikan jantan (ekor) = Jumlah ikan betina (ekor)
Untuk menguji apakah perbandingannya sama (1:1) diantara kedua kelamin atau tidak, maka digunakan uji statistik Chi-Kuadrat (χ2) sebagai berikut (Steel dan Torrie 1980);
∑
Keterangan :
X2 = Nilai peubah acak X2 yang sebaran penarikan contohnya mendekati sebaran Chi-Kuadrat
oi = Jumlah frekuensi ikan jantan dan betina ke-i yang diamati
ei = Jumlah frekuensi harapan dari ikan jantan dan betina yaitu frekuensi ikan
jantan ditambah frekuensi ikan betina dibagi dua
Ukuran Pertama Kali Matang Gonad
Pendugaan ukuran pertama kali matang gonad dengan menggunakan metode Sperman Karber (Udupa 1986). Kriteria matang gonad adalah pada TKG III, IV. Adapun rumusnya adalah sebagai berikut:
∑
Keterangan:
= Logaritma nilai tengah pada saat ikan matang gonad = Selisih logaritma nilai tengah kelas
= Logaritma nilai tengah kelas
= ri/ni
= Jumlah ikan matang gonad pada kelas ke i
= Jumlah ikan pada kelas ke i Qi = -
Ragam = 2
Σ
=Pada selang kepercayaan 95% yaitu m ± Za/2 √ Tingkat Kematangan Gonad dan Indeks Kematangan Gonad
Tingkat kematangan gonad (TKG) ditentukan secara morfologis mencakup warna, bentuk dan ukuran gonad. Perkembangan gonad ikan secara kualitatif ditentukan dengan mengamati tingkat kematangan gonad berdasarkan struktur morfologis gonad (Effendie 1979).
Pengamatan struktur histologis testis dan ovarium dilakukan untuk melihat perbedaan secara histologis setiap tingkat kematangan gonad ikan dan mengetahui pola pemijahannya. Pengambilan gonad ikan jantan dan betina tersebut dilakukan pada ikan
yang masih segar. Pembuatan preparat histologis gonad berpedoman pada metoda mikroteknik (Gunarso 1989 diacu dalam Mustakim 2008). Gonad ikan difiksasi dengan larutan Bouin kemudian dianalisis di laboratorium, dilakukan pemotongan jaringan, tahap awal pewarnaan dengan menggunakan haemotoxylin dan selanjutnya dengan menggunakan eosin.
Secara kuantitatif perkembangan gonad ikan diamati dengan menentukan indeks kematangan gonad (IKG) untuk setiap tingkat kematangan gonad yang telah ditetapkan, baik untuk ikan betina maupun ikan jantan. Gonad yang dikeluarkan dari rongga tubuh ditimbang beratnya dengan ketelitian 0.01 gram; selanjutnya digunakan untuk menghitung indeks kematangan gonad (IKG) berdasarkan Effendie (1997):
IKG (%) =
Keterangan:
IKG = Indeks Kematangan Gonad (%)
= Berat gonad ikan (gram)
= Berat tubuh ikan (gram)
Fekunditas
Fekunditas total (potensi biotik) dihitung dengan metode gravimetrik pada ikan yang mempunyai TKG IV dengan rumus berdasarkan Simanjuntak (2007):
Keterangan:
= Fekunditas total (butir)
= Berat sub ovarium (gram)
= Berat ovarium (gram) = Jumlah telur tercacah (butir)
Hubungan antara fekunditas total dengan panjang ikan dinyatakan dalam persamaan berikut (Zar 1984 diacu dalam Hoggarth dan Halls 1997):
Keterangan:
= Fekunditas (butir) = Panjang ikan (mm) , = Konstanta
Pola Sebaran Diameter Telur
Pola sebaran diameter telur dianalisis secara deskriptif dengan melihat modus penyebarannya. Apabila data sebaran diameter telur membentuk dua modus maka pemijahan berlangsung lama dan telur dikeluarkan secara bertahap (partial spawning), jika sebaran diameter telur membentuk satu modus maka pemijahan berlangsung singkat dan telur dikeluarkan secara keseluruhan (total spawning). Rata-rata diameter telur dan simpangan bakunya dihitung dan dicatat. Rumus perhitungan diameter telur (Heltonika 2009):
Keterangan:
= Diameter telur (mm)
= Nilai diameter telur yang diamati dengan mikroskop = Nilai perbesaran