ICBB 9111 ICBB 9112 ICBB 9113 ICBB 9114 Morfologi sel Uniseluler Uniseluler Uniseluler Uniseluler
4.2 Pertumbuhan Ganggang Mikro Terseleksi pada Skala Laboratorium
4.2.1 Synechococcus sp. ICBB 9111
Hasil ANOVA menunjukkan bahwa perlakuan kombinasi sumber hara N dan P pada hari ke-27 berpengaruh sangat nyata (p<0.01) terhadap nilai kerapatan optik sel ganggang mikro Synechococcus sp. ICBB 9111 (Lampiran 3). Uji DMRT menunjukkan bahwa pengaruh taraf kombinasi N3P2 berbeda nyata dibandingkan taraf perlakuan lainnya dan menunjukkan nilai kerapatan optik sel (OD) tertinggi yaitu 1.01933 nm (Tabel 3). Namun, untuk tahap kultivasi skala lapang, taraf kombinasi N2P1
Perlakuan
yang dipilih. Hal ini dikarenakan nilai OD minimal 0.5 sudah tercapai dan penggunaan kombinasi sumber hara dari bahan teknis yang termurah menjadi pertimbangan utama.
Tabel 3 Pengaruh taraf kombinasi sumber hara N dan P pada hari ke-27 terhadap kerapatan optik sel ganggang mikro Synechococcus sp. ICBB 9111
Kombinasi Kerapatan optik (620 nm)
[p ANOVA] ZA NaNO3 SP36 K2HPO4 ---%--- [0.00] N1P1 100 0 100 0 0.11000ab N1P2 100 0 50 50 0.10867 N ab 1P3 100 0 0 100 0.05700 N a 2P1 50 50 100 0 0.50433 N d 2P2 50 50 50 50 0.35100 N c 2P3 50 50 0 100 0.15900 N b 3P1 0 100 100 0 0.37300 N c 3P2 0 100 50 50 1.01933 N e 3P3 0 100 0 100 0.48933d
# angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada α = 0.05 (DMRT) Nilai OD ganggang mikro yang < 0.5 menunjukkan bahwa komposisi dan konsentrasi hara pada taraf tersebut belum optimal (Tabel 3). Achmadi et al. (2002) menyatakan bahwa pada OD yang lebih tinggi (>1.0) kadar klorofil a menurun, tetapi produksi biomassa tetap naik. Hal ini memperlihatkan bahwa ganggang mikro tidak lagi memproduksi klorofil a atau tidak aktif memproduksi sel muda tetapi melakukan penuaan sel. Produksi biomassa yang ditunjukkan oleh nilai OD berhubungan dengan kemampuan ganggang mikro dalam memanfaatkan hara pada kultur biakannya (Becker 1994).
Dalam penelitian ini diberikan hara P dalam bentuk ortofosfat yang berasal dari pupuk SP36 dan/atau K2HPO4. Pada pemberian N1P1 dengan 100 % SP36 dan 0 % K2HPO4 nilai kerapatan optik sel tidak berbeda nyata dibandingkan taraf
N1P3 dengan 0 % SP36 dan 100 % K2HPO4. Namun pada taraf N3P3 dengan 0 % SP36 dan 100 % K2HPO4 berbeda nyata dibandingkan taraf kombinasi N3P1 dengan 100 % SP36 dan 0 % K2HPO4 (Tabel 3). Hal ini dikarenakan ketersedian P dalam bentuk ortofosfat secara langsung reaktivitasnya dipengaruhi oleh ukuran butir. Makin halus ukuran butir fosfat makin reaktif, sehingga karena semakin mudah untuk diserap tanaman (Hammond dan Diamond 1987). Ukuran butir ortofosfat dalam bentuk K2HPO4
Perlakuan
lebih halus daripada SP36.
4.2.2 Chlamydomonas sp. ICBB 9112
Hasil ANOVA menunjukkan bahwa perlakuan kombinasi sumber hara N dan P pada hari ke-27 berpengaruh sangat nyata (p<0.01) terhadap nilai OD ganggang mikro Chlamydomonas sp. ICBB 9112 (Lampiran 4).
Tabel 4 Pengaruh taraf kombinasi sumber hara N dan P pada hari ke-27 terhadap kerapatan optik sel ganggang mikro Chlamydomonas sp. ICBB 9112
Kombinasi Kerapatan optik (620 nm)
[p ANOVA] ZA NaNO3 SP36 K2HPO4 ---%--- [0.00] N1P1 100 0 100 0 0.1867a N1P2 100 0 50 50 0.44867b N1P3 100 0 0 100 0.41700b N2P1 50 50 100 0 0.90600c N2P2 50 50 50 50 0.43400b N2P3 50 50 0 100 0.40633b N3P1 0 100 100 0 0.88067c N3P2 0 100 50 50 0.91000c N3P3 0 100 0 100 1.07167c
# angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada α = 0.05 (DMRT) Uji DMRT menunjukkan bahwa pengaruh taraf kombinasi N3P3 tidak berbeda nyata dengan N3P1, N3P2 dan N2P1, namun berbeda nyata dibandingkan taraf perlakuan lainnya dan menunjukkan nilai OD tertinggi yaitu 1.07167 nm (Tabel 4). Untuk tahap kultivasi skala lapang, perlakuan taraf kombinasi N2P1
yang dipilih.
Taraf N2P1 (50 % ZA, 50 % NaNO3 dan 100 % SP-36, 0 % K2HPO4) yang dipilih menunjukkan bahwa ZA dapat mensubtitusi NaNO3. N dalam perairan ditemukan dalam bentuk nitrit (NO2-), nitrat (NO3-), ammonia (NH3) dan ammonium (NH4+), sedangkan P dalam perairan pada umumnya dalam bentuk ortofosfat dan dapat dimanfaatkan secara langsung oleh tumbuhan akuatik (Wardoyo 1982).
Nilai kerapatan optik sel pada pemberian taraf kombinasi N1P3 dengan 0 % SP36 dan 100 % K2HPO4 berbeda nyata dibandingkan taraf kombinasi N1P1 dengan 100 % SP36 dan 0 % K2HPO4. Namun, dibandingkan pada taraf N3P3 dengan 0 % SP36 dan 100 % K2HPO4 tidak berbeda nyata taraf kombinasi N3P1 dengan 100 % SP36 dan 0 % K2HPO4 (Tabel 4). Hal ini dapat diartikan bahwa sumber hara P yang digunakan secara langsung perlu memperhatikan beberapa faktor utama yang dapat mempengaruhi efektifitasnya, diantaranya yaitu sifat mineralogi dan kimia fosfat, tingkat kelarutan dan kandungan P.
4.2.3 Chlamydomonas sp. ICBB 9113
Hasil ANOVA menunjukkan bahwa perlakuan kombinasi sumber hara N dan P pada hari ke-27 berpengaruh sangat nyata (p<0.01) terhadap nilai OD ganggang mikro Chlamydomonas sp. ICBB 9113 (Lampiran 5). Uji DMRT menunjukkan bahwa pengaruh taraf kombinasi N3P2 pada hari ke-27 tidak berbeda nyata dengan N3P1, N2P2, namun berbeda nyata dibandingkan perlakuan lainnya serta menunjukkan nilai OD tertinggi yaitu 0.83600 nm (Tabel 5). Untuk tahap kultivasi skala lapang, perlakuan taraf N2P2
Perlakuan
yang dipilih.
Tabel 5 Pengaruh taraf kombinasi sumber hara N dan P pada hari ke-27 terhadap kerapatan optik sel ganggang mikro Chlamydomonas sp. ICBB 9113
Kombinasi Kerapatan optik (620 nm)
[p ANOVA] ZA NaNO3 SP36 K2HPO4 ---%--- [0.00] N1P1 100 0 100 0 0.16233b N1P2 100 0 50 50 0.06800ab N1P3 100 0 0 100 0.09567ab N2P1 50 50 100 0 0.01267a N2P2 50 50 50 50 0.79267d N2P3 50 50 0 100 0.01167a N3P1 0 100 100 0 0.76967d N3P2 0 100 50 50 0.83600d N3P3 0 100 0 100 0.59233c
# angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada α = 0.05 (DMRT) Taraf N2P2 (50 % ZA, 50 % NaNO3 dan 50 % SP36, 50 % K2HPO4) yang dipilih menunjukkan bahwa ZA dapat mensubtitusi NaNO3 dan SP36 dapat mensubtitusi K2HPO4. Hara N sangat dipengaruhi oleh kandungan oksigen bebas dalam air. Pada keadaan anaerob, N berubah menjadi amonia (NH3), sebaliknya pada kondisi aerob N berubah menjadi nitrat (NO3-).
Pada umumnya, bentuk N yang juga dimanfaatkan dalam metabolisme sel ganggang mikro berupa amonium. Amonium dihasilkan melalui proses disosiasi amonium hidroksida. Amonium hidroksida merupakan amonia yang terlarut dalam air. Menurut Goldman dan Horne (1983), reaksi pembentukan amonium adalah sebagai berikut:
NH3 + H2O NH4OH NH4+ + OH-
Bila reaksi di atas bergerak ke kanan maka konsentrasi amonium di dalam media akan meningkat dan pH media menjadi basa.
Pengaruh pemberian taraf kombinasi N1P1 dengan 100 % SP36 dan 0 % K2HPO4 tidak berbeda nyata dengan taraf kombinasi N1P3 dengan 0 % SP36 dan 100 % K2HPO4 terhadap nilai kerapatan optik sel.. Demikian halnya pengaruh taraf kombinasi N3P1 dengan 100 % SP36 dan 0 % K2HPO4 tidak berbeda nyata dibandingkan taraf kombinasi N3P3 dengan 0 % SP36 dan 100 % K2HPO4 (Tabel 4). Hal ini menunjukkan bahwa SP36 dapat mensubtitusi K2HPO4.
4.2.4 Chlamydomonas sp. ICBB 9114
Hasil ANOVA menunjukkan bahwa perlakuan taraf kombinasi sumber hara N dan P pada hari ke-27 berpengaruh sangat nyata (p< 0.01) terhadap nilai OD ganggang mikro Chlamydomonas sp. ICBB 9114 (Lampiran 6). Uji DMRT menunjukkan bahwa pengaruh taraf kombinasi N3P3 berbeda nyata dibandingkan perlakuan lainnya dan menunjukkan nilai OD tertinggi yaitu 0.78500 nm (Tabel 6). Untuk tahap skala lapang, taraf kombinasi N3P3 yang dipilih. Hal ini menunjukkan bahwa untuk Chlamydomonas sp. ICBB 9114, ZA tidak dapat mensubtitusi NaNO3 dan SP36 tidak dapat mensubtitusi K2HPO4.
Tabel 6 Pengaruh taraf kombinasi sumber hara N dan P pada hari ke-27 terhadap kerapatan optik sel ganggang mikro Chlamydomonas sp. ICBB 9114
Perlakuan
Kombinasi Kerapatan optik (620 nm)
[p ANOVA] ZA NaNO3 SP36 K2HPO4 ---%--- [0.00] N1P1 100 0 100 0 0.00900a N1P2 100 0 50 50 0.06333bc N1P3 100 0 0 100 0.04100ab N2P1 50 50 100 0 0.10467bc N2P2 50 50 50 50 0.12300c N2P3 50 50 0 100 0.25067d N3P1 0 100 100 0 0.29267d N3P2 0 100 50 50 0.49500e N3P3 0 100 0 100 0.78500f
# angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada α = 0.05 (DMRT) Raoof et al. (2005) menyatakan bahwa sumber N pada NaNO3 dan KNO3 merupakan unsur yang paling penting bagi pertumbuhan ganggang mikro dan merupakan penentu level kritis yang penting bagi keberadaan nitrogen pada skala lapang. Nitrat adalah bentuk N utama di perairan dan konsetrasinya di perairan diatur oleh proses nitrifikasi (Effendi 2000). Goldman dan Horne (1983) serta Sastrawijaya (2000) menyatakan bahwa N merupakan salah satu hara utama yang konsentrasinya sering menjadi pembatas bagi pertumbuhan ganggang mikro. Pengaruh pemberian taraf kombinasi N1P3 dengan 0 % SP36 dan 100 % K2HPO4 tidak berbeda nyata dengan taraf kombinasi N1P1 dengan 100 % SP36 dan 0 % K2HPO4 , namun pada taraf N3P3 dengan 0 % SP36 dan 100 % K2HPO4
berbeda nyata dibandingkan taraf kombinasi N3P1 dengan 100 % SP36 dan 0 % K2HPO4 terhadap nilai kerapatan optik sel. Hal ini menunjukkan bahwa kandungan ortofosfat yang berasal dari K2HPO4 dalam media nutrisi merupakan bentuk P yang langsung dapat diserap bagi metabolisme sel ganggang mikro. Fosfor merupakan komponen biokimia pengubah energi di dalam sel dan terdapat dalam bentuk adenosin fosfat. Kekurangan fosfor akan menghambat metabolisme secara keseluruhan, sehingga menyebabkan penurunan pertumbuhan biomassa ganggang mikro.
4.3 Produksi Biomassa Kering Ganggang Mikro Terseleksi pada Skala