Gambar 8. Konsentrasi rata-rata silika dalam air media
3. Unsur hara sediaan biologis pada lapisan mikrofilm
Tanpa pupuk Rasio 10:1 Rasio 20:1 Rasio 30:1 Gambar 12. Oksigen terlarut rata-rata selama penelitian
Kandungan oksigen terlarut terbesar selama penelitian terdapat pada zeocrete tanpa pupuk dan zeocrete 30:1 pada hari ke-1 sebesar 8,1 mg/l, sedangkan kandungan oksigen terlarut terkecil terdapat pada substrat zeocrete rasio 20:1 pada hari ke-9 sebesar 7,0 mg/l.
3. Unsur hara sediaan biologis pada lapisan mikrofilm
Lapisan mikrofilm merupakan lapisan tipis yang berada di atas substrat tempat menempelnya algae perifitik. Di lapisan inilah algae memanfaatkan unsur hara yang ada. Unsur hara yang dilepaskan dari substrat dimanfaatkan untuk pertumbuhan algae tersebut. Dalam kultur mikroalgae diperlukan nutrien yang cukup untuk mencapai pertumbuhan yang maksimal. Ketersediaan unsur hara setidaknya harus seimbang dengan kecepatan pertumbuhan algae.
Unsur hara di lapisan mikrofilm ini merupakan gambaran unsur hara lepasan sesaat substrat pada saat pengukuran dilakukan. Konsentrasi amonia berkisar antara 6,34-38,77 mg/l/cm2, sedangkan konsentrasi nitrat berkisar antara 21,36-59,56 mg/l/cm2 (Lampiran 7). Konsentrasi amonia dan nitrat masih dapat mendukung pertumbuhan di dalam kultur mikroalgae. Sesuai dengan FAO (1996), konsentrasi nutrien yang dibutuhkan dalam suatu kultur mikroalgae untuk amonia dan nitrat berturut-turut adalah 7,5-15 mg/l dan 34,5 mg/l. Konsentrasi ortofosfat di lapisan mikrofilm berkisar antara 0,39-1,20 mg/l/cm2 dan konsentrasi silika berkisar antara 546,73-3715,71 mg/l/cm2 (Lampiran 7). Konsentrasi
ortofosfat dan silika masih dapat mendukung pertumbuhan dalam kultur algae. Kebutuhan ortofosfat dan silika dalam kultur berturut-turut adalah 1,5 mg/l dan 10,2 mg/l (FAO 1996).
B. Pembahasan
Konsentrasi amonia dalam air media mempunyai pola yang sama untuk semua perlakuan kecuali tanpa pupuk pada hari ke-7. Amonia pada air media tanpa pupuk pada hari ke-7 tidak mengalami peningkatan dan setelah hari ke-11 dilepaskan ke air media. Hal ini diduga karena pada zeocrete tanpa pupuk masih terdapat rongga-rongga yang kosong sehingga amonia masih bisa diserap sampai hari ke-7. Dengan melihat lepasan amonia sampai akhir pengukuran dapat diduga amonia masih akan dilepaskan dalam konsentrasi yang lebih besar dan akan diserap kembali pada hari berikutnya.
Konsentrasi amonia berkisar antara 0,0951-0,6827 mg/l. Hasil uji statistik menunjukkan substrat yang memberikan perbedaan terbesar terhadap konsentrasi amonia adalah zeocrete tanpa pupuk dan zeocrete rasio 30:1. Hal ini diduga disebabkan oleh adanya perbedaan penambahan konsentrasi N dalam substrat.
Konsentrasi nitrat selama penelitian berkisar antara 0,3090-0,9143 mg/l. Konsentrasi nitrat 0,9 hingga 3,5 mg/l merupakan konsentrasi optimum untuk pertumbuhan algae (Chu 1943, diacu dalam Andarias 1991). Hasil statistik menunjukkan substrat yang memberikan perbedaan terbesar terhadap konsentrasi nitrat adalah zeocrete tanpa pupuk dan zeocrete rasio 30:1. Hal ini diduga disebabkan perbedaan penambahan konsentrasi N dalam substrat.
Nilai N total berkisar antara 0,4145-1,2976 mg/l. Konsentrasi nitrogen menunjukkan kecenderungan peningkatan kadar nitrogen sampai akhir pengamatan (Gambar 13). Kisaran nilai nitrogen tersebut berada dalam kondisi optimum bagi pertumbuhan algae. Hal ini sesuai dengan pernyataan Chu (1943), diacu dalam Andarias (1991) menyebutkan bahwa kisaran nitrogen optimum bagi pertumbuhan algae yaitu sebesar 0,9-3,5 mg/l. Dari kandungan nitrogen sampai akhir pengamatan dapat diduga nitrogen masih akan dilepaskan dalam konsentrasi yang lebih besar dan akan diserap pada hari berikutnya.
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1 3 5 7 9 11 13 15 Hari ke-N it roge n ( m g /l ) Tanpa pupuk Rasio 10:1 Rasio 20:1 Rasio 30:1
Tabel 6. Kandungan nitrogen (mg/l) setiap perlakuan selama penelitian
Konsentrasi Nitrogen (ppm) Hari ke-
Tanpa pupuk Rasio 10:1 Rasio 20:1 Rasio 30:1
1 0,5981 0,6451 0,6977 0,6464 3 0,5745 0,4433 0.6239 0,6143 5 0,4325 0,4327 0,4145 0,4941 7 0,7849 1,0761 0,9403 1,3026 9 0,9460 1,1111 1,1049 1,0206 11 0,9713 0,9814 1,2436 1,2876 13 0,6298 1,0182 0,7692 0,9946 15 1,1992 1,2732 1,1918 1,3058
Keterangan: Nilai nilai diperoleh dengan menjumlahkan konsentrasi amonia dan nitrat
Gambar 13. Nitrogen rata-rata selama penelitian
Konsentrasi ortofosfat yang berkisar antara 0,0058-0,0186 mg/l menunjukkan bahwa lepasan ortofosfat mampu mendukung pertumbuhan algae khususnya dari kelas Bacillariophyceae, sesuai dengan pernyataan Moyle (1946) diacu dalam Andarias (1991) bahwa Bacillariophyceae akan dominan pada konsentrasi ortofosfat antara 0-0,02 mg/l. Hasil uji statistik menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan konsentrasi ortofosfat antar perlakuan. Hal ini diduga karena penambahan konsentrasi P yang tetap pada tiap perlakuan. Dengan melihat pola lepasan orthofosfat sampai akhir pengamatan dapat diduga orthofosfat akan diserap dan kemudian dilepaskan lagi pada hari berikutnya.
Konsentrasi silika berkisar antara 7,9080-62,7026 mg/l juga menunjukkan bahwa lepasan silika sangat tinggi bahkan lebih besar dari konsentrasi yang ditambahkan dalam substrat zeocrete. Hal ini diduga berasal dari zeolit itu sendiri, karena penyusun utama dari zeolit adalah silika (Suwardi 2002). Silika
dibutuhkan algae terutama diatom (Bacillariophyceae) untuk pembentukan frustule (dinding sel). Lepasan silika tersebut mampu mendukung pertumbuhan diatom, sesuai dengan Fogg (1975) bahwa diatom tidak akan berkembang dengan baik pada konsentrasi silika lebih kecil dari dari 0,5 mg/l. Hasil uji statistik menunjukkan substrat yang memberikan perbedaan konsentrasi silika adalah zeocrete tanpa pupuk dan rasio 20:1 dengan rata-rata konsentrasi substrat tanpa pupuk paling tinggi. Hal ini diduga disebabkan adanya lepasan silika dari zeolit. Penyusun utama dari molekul zeolit adalah silika. Dengan melihat pola lepasan silika sampai akhir pengamatan dapat diduga silika akan diserap oleh substrat dan kemudian dilepaskan lagi pada hari berikutnya.
Selama penelitian suhu air media berkisar antara 21,3-23,5 0C. Kisaran suhu tersebut masih layak bagi pertumbuhan algae, hal ini didasarkan pernyataan Fogg (1975) bahwa suhu normal untuk kelayakan atau pertumbuhan algae berkisar dari 20-25 0C. Effendi (2003) juga menyebutkan kisaran suhu yang optimum bagi pertumbuhan algae adalah 20-30 0C. Nilai pH air media berkisar antara 7,5-8,0. Kisaran pH tersebut masih dapat ditolerir oleh algae hal ini didasarkan atas pernyataan Chapman dan Chapman (1973) bahwa kebanyakan algae dapat mentolerir pH dari 6,8-9,6. Kandungan oksigen terlarut selama penelitian berkisar antara 7,06-8,14 mg/l. Kandungan oksigen terlarut selama penelitian tidak mengalami perubahan yang ekstrim. Salinitas air media berkisar antara 26,8-30,4 ‰. Kisaran salinitas tersebut ters ebut berada dalam batas tolerasi bagi pertumbuhan beberapa jenis algae. Phaeodactylum sp. bertoleransi terhadap kadar garam 20-70 ‰ dan mengalami pertumbuhan optimal pada kisaran 35 ‰. Kisaran salinitas untuk Chaetoceros sp. untuk mendukung pertumbuhan yang optimum adalah 25-40 ‰ (Kurniastuty dan Isnansetyo 1995).
Lepasan unsur hara pada tiap perlakuan menggambarkan adanya waktu tertentu yang menunjukkan unsur hara diserap oleh substrat zeocrete dan kemudian dilepaskan kembali ke air media pada waktu berikutnya. Hal ini diduga zeolit (bahan pembentuk zeocrete) mempunyai kemampuan untuk menyerap dan melepaskan ion-ion sesuai dengan keadaan lingkungannya. Bila di dalam air media tersedia unsur hara dalam jumlah yang banyak, maka zeolit akan menyerap unsur hara tersebut. Sebaliknya bila di dalam air media tersedia unsur hara dalam
jumlah sedikit, zeolit akan melepaskannya kembali. Hal ini sesuai dengan Rahmawati dan Sutarti (1994) yang menyatakan bahwa zeolit mempunyai kemampuan untuk mendehidrasi bolak balik ion-ion. Hal ini sangat erat hubungannya dengan kemampuan zeolit sebagai penukar kation.
Secara umum unsur hara lepasan substrat zeocrete meningkat di akhir penelitian. Diduga hal ini disebabkan zeolit tidak melepaskan unsur hara secara langsung setelah zeocrete dimasukkan dalam air media. Unsur hara dilepaskan perlahan-lahan sejalan dengan waktu. Dapat diduga lepasan unsur hara merupakan fungsi dari waktu. Sesuai dengan Suwardi (2002) yang menyatakan bahwa zeolit dapat mengikat dan menyimpan air dan pupuk sementara dan melepas kembali, dan berfungsi sebagai bahan penyedia lambat (slow release agent) yang mengatur pelepasan unsur hara dalam air.
Unsur hara di lapisan mikrofilm pada substrat zeocrete mampu mendukung pertumbuhan algae perifitik. Pada kondisi air yang tidak mengalami gangguan (stagnan) algae akan dapat memanfaatkan unsur hara tersebut dengan optimal. Adanya pemanfaatan unsur hara oleh algae mengakibatkan unsur hara yang ada dalam air media tidak seimbang, sehingga substrat zeocrete diduga segera melepaskan unsur hara ke air media. Proses pemanfaatan dan pelepasan unsur hara akan berlangsung terus menerus hingga cadangan unsur hara dalam substrat habis dan tidak memadai lagi untuk mendukung pertumbuhan algae.