SEKOLAH PASCASARJAN A I N STI TUT PERTAN I AN BOGOR

BOGOR

2 0 0 7

ABSTRAK

ENDI SETIADI KARTAMIHARDJA. Spektra Ukuran Biomassa Plankton dan Potensi Pemanfaatannya bagi Komunitas Ikan di Zona Limnetik Waduk Ir. H. Djuanda, Jawa Barat. Dibimbing oleh ENAN M. ADIWILAGA, M. F. RAHARDJO dan DEDI SOEDHARMA.

Waduk Ir. H. Djuanda dengan luas maksimum 8.300 ha mempunyai zona limnetik sekitar 56-86% dan sisanya zona litoral. Zona limnetik tersebut kaya akan plankton namun miskin akan jenis ikan pemakan plankton yang menghuninya. Proses eutrofikasi di waduk sangat intensif sebagai ekses dari budidaya ikan dalam karamba jaring apung. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis dan mendeskripsikan (1) struktur komunitas dan biomassa plankton; (2) struktur komunitas dan biomassa ikan; (3) efisiensi trofik jejaring makanan; dan (4) analisis hasil penelitian butir 1, 2 dan 3 dalam optimasi pemanfaatan dan pengelolaan sumberdaya. Data dianalisis secara deskripsi dan statistik meliputi: (1) pengaruh beban masukan N dan P terhadap pertumbuhan fitoplankton; (2) grazing dan filtrasi zooplankton terhadap pertumbuhan fitoplankton; (3) aliran energi jejaring makanan, dan (4) implikasi prespektif dinamika ekosistem zona limnetik dalam hubungannya dengan opsi pengelolaan perikanan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa beban masukan N dan P (ammonium, nitrit, nitrat and orto-

fosfat) berturut-turut berkisar antara 0,0869±0,0108 – 0,4181 ±0,0939 mg/l;

0,0994±0,0041 – 0,2114 ±0,0129 mg/l, 0,0661±0,0032–0,1529±0,0232 mg/l and 0,1766±0,0027 – 0,2401±0,0158 mg/l. Kandungan N dan P yang tinggi terjadi di daerah pemasukan air dari sungai Citarum dan waduk Cirata, dan berpengaruh nyata terhadap kelimpahan fitoplankton (Fito) yang ditunjukkan dengan

persamaan regresi: Fito = 76.144.260 – 0,823065*NH4 + 0,411565*NO2 –

0,148832*NO3 – 0,91295*PO4 (R2 = 0,8962; p<0,0015**). Distribusi spasial dan

temporal kelimpahan dan biomassa fitoplankton berturut-turut berkisar antara 24,399±5,352 –38,559±8,341x106 sel/l dan 3,245±0,769–67,728±7,723x106 sel/l;

serta berkisar antara 3,676±1,326–20,144±10,777 mg/m3 dan 462±61–

52,025±7,623 mg/m3. Distribusi spasial dan temporal kelimpahan dan biomassa

zooplankton berkisar antara 524±86–1.438±509 indiv./l dan 313±35–2.774±824

indiv./l; serta berkisar antara 1.852±530–5.137±1.821 µg/l dan 1.184±209– 10.120±2.895 µg/l. Laju grazing zooplankton berkisar antara 22,54±3,27– 35,29±5,37 sel/indiv./4 jam dan 17,59±2,76–38,82±11,39 sel/indiv./4 jam yang menunjukkan laju grazing yang rendah. Struktur komunitas ikan di zona limnetik didominasi oleh ikan bandeng (Chanos chanos), nila (Oreochromis niloticus), oskar (Amphilophus citrinellus), dan kongo (Parachromis managuensis). Aliran energi biomassa di zona limnetik menunjukkan pola aliran yang tidak efisien. Biomassa fitoplankton (3.350,1 ton/km2/yr), zooplankton (327,3 ton/km2/yr) dan

detritus (16,9 ton/km2/yr) yang tinggi tidak dimanfaatkan secara optimum oleh

komunitas ikan. Optimasi pemanfaatan sumberdaya dapat dilakukan dengan penebaran ikan pemakan plankton dan dapat mengisi zona limnetik. Model estimasi untuk penebaran ikan bandeng yang dikembangkan dalam penelitian ini menunjukkan bahwa sebanyak 4,118 juta ekor pada tahun pertama dan 1,235 juta ekor pada tahun berikutnya perlu ditebarkan.

ABSTRACT

ENDI SETIADI KARTAMIHARDJA. Size Spectra of Plankton Biomass and Its Potential Utilization for Fish Community at Limnetic Zone of the Ir. H. Djuanda Reservoir, West Java. Under direction of ENAN M. ADIWILAGA, M. F. RAHARDJO and DEDI SOEDHARMA.

The total area of Djuanda reservoir (8,300 ha) in West Java compose of 56-86% of limnetic zone and the rest of littoral zone. The limnetic zone of the reservoir mostly rich in plankton but rare in fish inhabiting this area. Eutrophication process of the reservoir is very intensive due to intensive activity of fish cage culture. Objectives of the research are to analyze and describe (1) plankton community structure and biomass; (2) fish community structure and biomass; (3) trophic efficiency of the food web in relation to the niche ecology; and (4) to analyze the research results of point 1, 2 and 3 in optimizing the utilization and management of the resources. The data were analyzed descriptively and statistically including of analyzing: (1) impact of N and P loading on the growth of phytoplankton; (2) the zooplankton grazing and filtration on the growth of the phytoplankton; (3) the flow efficiency of energy on the food web, and (4) the implication of ecosystem dynamics of the limnetic zone in relation to management option for fisheries development. Ammonium, nitrite, nitrate and ortho-phosphate contents ranged between 0.0869±0.0108 – 0.4181 ±0.0939 mg/l; 0.0994±0.0041 – 0.2114 ±0.0129 mg/l, 0.0661±0.0032–0.1529±0.0232 mg/l and 0.1766±0.0027 –

0.2401±0.0158 mg/l, respectively. The highest content of N and P were

significantly occurred at station 1 (outlet of the Citarum River and Cirata reservoir) and it’s affected on phytoplankton density (Phyto) as shown in the regression equation: Phyto = 76,144,260 – 0.823065*NH4 + 0.411565*NO2 – 0.148832*NO3 –

0.91295*PO4 (R2 = 0.8962; p<0.0015**). Spatial and temporal distribution of

phytoplankton density and biomass ranged between 24.399±5.352 –

38.559±8.341x106_{cell/l and 3.245±0.769–67.728±7.723x10}6_{cell/l, and were}

between 3,676±1,326–20,144±10,777 mg/m3 and 462±61–52,025±7,623 mg/m3,

respectively. Spatial and temporal zooplankton density ranged between 524±86–

1,438±509 indiv./l and 313±35–2,774±824 indiv./l and of zooplankton biomass

ranged between 1,852±530–5,137±1,821 µg/l and 1,184±209– 10,120±2.895 µg/l, respectively. Grazing and filtration rate of zooplankton were between 22.54±3.27– 35.29±5.37 cell/indiv./4 hours and 17.59±2.76–38.82±11.39 cell/indiv./4 hours which indicated the low rate. Zooplankton and phytoplankton density association significantly showed at the stations with high density of Cyclops. The dominant fish species inhabit limnetic zone are milk fish (Chanos chanos), nile tilapia (Oreochromis niloticus), oskar tilapia (Amphilophus citrinellus), and kongo tilapia (Parachromis managuensis). Energy flows of the biomass at limnetic zone showed inefficient flows pattern. The high biomass of detritus (16.9 ton/km2/yr), phytoplankton (3,350.1 ton/km2/yr) and zooplankton (327.3 ton/km2/yr) has not been utilized optimally by the fish community. To optimize the resources, stocking of plankton feeder and its can inhabit the limnetic zone, such as milk fish, silver carp (Hypopthalmichthys molitrix) or ringo carp (Thynnichthys thynnoides) should be conducted. Estimated number of milk fish which should be stocked at the first year is 4.118 millions fish/year and at the next year is about 1.235 millions fish/year.

RINGKASAN

Tujuan penelitian adalah untuk 1) mendeskripsikan struktur komunitas dan biomassa plankton di zona limnetik waduk; 2) mendeskripsikan struktur komunitas dan biomassa ikan di zona limnetik waduk; 3) menghitung efisiensi trofik jejaring makanan dalam kaitannya dengan relung ekologi ikan pemakan plankton di zona limnetik waduk; dan 4) mendeskripsikan hasil penelitian pada butir 1, 2 dan 3 dalam optimasi pemanfaatan dan pengelolaan sumberdaya ikan untuk pengembangan perikanan tangkap.

Penelitian dilakukan di zona limnetik Waduk Ir. H. Djuanda, meliputi empat daerah pengamatan dengan sembilan stasiun, yaitu daerah pengamatan I di daerah pemasukan air sungai Citarum dengan satu stasiun (stasiun 1), daerah pengamatan II di daerah transisi antara pemasukan air sungai Citarum dan genangan utama dengan satu stasiun (stasiun 2), daerah pengamatan III di daerah genangan utama waduk dengan 6 stasiun (stasiun 3, 3a, 3b, 3c, 3d dan 3e), dan daerah pengamatan IV di daerah pemasukan air Sungai Cilalawi dan daerah budidaya ikan dalam karamba jaring apung dengan satu stasiun (stasiun 4). Pengambilan contoh kualitas air dan plankton, pengukuran produktivitas primer dan grazing serta filtrasi zooplankton di lakukan di sembilan stasiun pengamatan pada lima kedalaman air, yaitu kedalaman 0,5 m; 1,0 m; 2,0 m; 4,0 m; dan 8,0 m setiap bulan selama 12 bulan dari bulan Mei 2003 sampai dengan April 2004. Pengambilan contoh ikan dilakukan dengan menggunakan empat set gillnet monfillament yang masing-masing set terdiri atas sembilan lembar jaring dengan ukuran mata jaring berbeda dari 1,0 – 5,0 inci dengan interval 0,5 inci. Setiap satu set gillnet yang panjangnya 405 m dipasang di empat daerah pengamatan pada sore hari dan diangkat pada pagi ke esokan harinya, setiap bulan dari bulan Mei 2003 sampai April 2004.

Parameter kualitas air yang diukur adalah N-NH4, N-NO2, N-NO3, PO4-P,

H2S, kelarutan oksigen, pH, alkalinitas, bahan organik terlarut (BOT), suhu dan

kecerahan dengan berpedoman pada APHA (1992). Produktivitas primer perairan diukur dengan metode botol gelap-botol terang dan kandungan oksigen terlarut diukur dengan tritrasi menggunakan metode Winkler. Contoh plankton diambil

dengan menggunakan kemmerer water sampler volume empat liter yang

kemudian disaring dengan jaring plankton menjadi volume 40 ml. Biomassa fitoplankton dan zooplankton dihitung dengan metode biovolume. Grazing dan

filtrasi zooplankton diukur dengan menggunakan grazing incubator dengan

metode yang dikembangkan oleh Ravera and Scotto (1999). Contoh ikan diukur panjang dan beratnya, dianalisis makanan dan kebiasaan makannya dengan menggunakan indeks preponderan serta dihitung luas relung dan tumpang tindih makanannya untuk setiap jenis ikan.

Data dianalisis secara deskripsi dan statistika sebagai berikut:

1. Analisis tentang pengaruh beban masukan unsur hara N dan P terhadap produksi dan pertumbuhan fitoplankton

2. Analisis tentang pengaruh grazing dan filtrasi zooplankton terhadap pertumbuhan komunitas fitoplankton

4. Analisis tentang implikasi dari prespektif dinamika ekosistem zona limnetik waduk kaitannya dengan opsi pengelolaan perikanan tangkap.

Kandungan ammonium, nitrit dan nitrat serta orto-fosfat di seluruh stasiun pengamatan menunjukkan nilai kisaran yang tinggi, masing-masing berkisar antara 0,0869±0,0108 – 0,4181 ±0,0939 mg/l; 0,0994±0,0041 – 0,2114 ±0,0129

mg/l dan 0,0661±0,0032 – 0,1529±0,0232 mg/l serta 0,1766±0,0027 –

0,2401±0,0158 mg/l. Kandungan unsur N dan P menunjukkan nilai tertinggi di

stasiun 1 dan 2 dan berbeda nyata dengan stasiun lainnya yang menandakan bahwa beban masukan unsur N dan P yang berasal dari sungai Citarum dan waduk Cirata jauh lebih tinggi dari beban masukan N dan P dari daerah lainnya.

Fitoplankton yang ditemukan terdiri atas 30 genera yang termasuk kedalam empat kelas, yaitu kelas Cyanophyceae 9 genera, kelas Chlorophyceae 11 genera, kelas Bacillariophyceae 8 genera dan kelas Dinophyceae 2 genera.

S

ecara spasial dan temporal, distribusi kelimpahan fitoplankton berkisar antara

(24,399±5,352)–(38,559±8,341)x106 sel/l dan (3,245±0,769)–(67,728±7,723)x106

sel/l dan rata-rata kelimpahan fitoplankton tertinggi terjadi di stasiun 1 pada bulan Februari 2004 yang didominasi oleh genera dari kelas Cyanophyceae. Di stasiun 1, unsur N dan P berpengaruh sangat nyata terhadap kelimpahan fitoplankton

(Fito) yang ditunjukkan dengan persamaan: Fito = 76.144.260 - 0,823065*NH4 +

0,411565*NO2 - 0,148832*NO3 – 0,91295*PO4 (R2 = 0,8962; p<0,0015**).

Total produktivitas primer fitoplankton berkisar antara 1.973,2±226,8 -

6.075,2±482,1 mgC/m2_{/hari dengan rata-rata 3.438,5}_±_{460,7 mgC/m}2_{/hari. Nilai}

produktivitas primer ini tidak menunjukkan korelasi positif dengan kandungan unsur N dan P yang menandakan bahwa kandungan unsur N dan P tidak lagi menjadi faktor pembatas bagi pertumbuhan fitoplankton.

Distribusi spasial dan temporal biomassa fitoplankton berkisar antara

3.676±1.326 – 20.144±10.777 mg/m3 dan 462±61 – 52.025±7.623 mg/m3 dan

rata-rata biomassa fitoplankton tertinggi terjadi di stasiun 1 pada bulan Februari 2004. Hal ini mengindikasikan pula bahwa di stasiun 1 yang menerima lebih banyak beban masukan unsur N dan P dibanding stasiun lainnya telah memacu pertumbuhan dan produksi fitoplankton sehingga pada waktu-waktu tertentu sering terjadi pertumbuhan sesaat (blooming) Microcystis.

Zooplankton yang ditemukan di zona limnetik terdiri atas 7 genera, yaitu Cyclops, Diaptomus, Daphnia, Diaphanosoma, Brachionus, Keratella, dan Polyarthra, dan genus yang dominan adalah Cyclops, Polyarthra, dan Keratella. Secara spasial dan temporal, kelimpahan zooplankton berkisar antara 524±86 – 1.438±509indiv./l dan antara 313±35–2.774±824 indiv./l. Kelimpahan zooplankton tertinggi terjadi di stasiun 2 pada bulan Februari 2004. Distribusi spasial dan temporal biomassa zooplankton berkisar antara 1.852±530 – 5.137±1.821 µg/l dan 1.184±209–10.120±2.895 µg/l, dan rata-rata biomassa zooplankton tertinggi terdapat di stasiun 3a pada bulan Februari 2004. Secara spasial dan temporal, rata-rata laju grazing dan filtrasi zooplankton berkisar antara 22,54±3,27– 35,29±5,37 sel/indiv./4 jam dan antara 17,59±2,76–38,82±11,39 sel/indiv./4 jam. Laju grazing dan filtrasi tertinggi terjadi di stasiun 1 pada bulan Februari 2004. Asosiasi kelimpahan fitoplankton dan zooplankton yang nyata hanya terjadi di

stasiun 1, 2, 3a dan 3e, di stasiun yang mempunyai kelimpahan Cyclops yang

tinggi. Kelimpahan populasi zooplankton di ke empat stasiun tersebut sangat ditentukan oleh kelimpahan fitoplankton.

Struktur komunitas ikan di zona limnetik tersusun dari 7 jenis ikan yaitu ikan bandeng (Chanos chanos), nila (Oreochromis niloticus), oskar (Amphilophus citrinellus), kongo (Parachromis managuensis), mas (Cyprinus carpio), jambal (Pangasionodon hypopthalmus) dan kebogerang (Mystus nigriceps). Jenis ikan

yang dominan tertangkap adalah bandeng, nila, oskar dan kongo. Keragaman jenis maupun jumlah ikan yang tertangkap paling banyak terjadi di daerah pengamatan III dan IV yang merupakan genangan utama waduk dan daerah budidaya ikan dalam keramba jaring apung. Fluktuasi hasil tangkapan ikan berkaitan erat dengan fluktuasi permukaan, luas dan volume air waduk. Pada waktu permukaan air waduk tinggi, hasil tangkapan ikan rendah dan meningkat sejalan dengan menurunnya tinggi permukaan air dan luas waduk untuk kemudian mencapai hasil tangkapan tertinggi pada waktu permukaan air terrendah dan luas waduk terkecil.

Ikan bandeng dan nila memanfaatkan fitoplankton sebagai sumber pakan utamanya, sedangkan makanan tambahannya berupa detritus untuk ikan bandeng dan zooplankton dan detritus untuk ikan nila. Ikan oskar dan kongo memanfaatkan fitoplankton dan zooplankton sebagai pakan utamanya dan potongan ikan dan detritus sebagai pakan tambahannya. Kedua jenis ikan yang terakhir ini dapat dikategorikan sebagai ikan omnivor yang cenderung bersifat karnivora. Luas relung makanan ikan oskar (2,42) dan kongo (2,09) jauh lebih besar jika dibandingkan dengan relung makanan ikan bandeng (1,21) dan nila (1,27). Ikan oskar dan kongo mampu memanfaatkan ketersediaan sumberdaya pakan lebih lebar dan bervariasi.

Aliran energi biomassa di zona limnetik memperlihatkan pola aliran yang tidak efisien. Biomassa detritus (16,9 ton/km2_{/th), fitoplankton (867,078 ton/km}2_/th)

dan zooplankton (327,3 ton/km2_{/th) yang tinggi belum dimanfaatkan secara}

optimal oleh komunitas ikan yang ada. Transfer energi dari sumber daya pakan tersebut masih sangat rendah, terlihat dari besaran biomassa ikan yang terbentuk. Biomassa ikan nila (11,01 ton/km2_{/th) menunjukkan besaran tertinggi}

diantara biomassa ikan lainnya. Biomassa ikan bandeng (0,01 ton/km2_{/th) yang}

terbentuk masih sangat rendah, meskipun ikan bandeng dapat memanfaatkan detritus dan fitoplankton.

Untuk mengoptimalkan pemanfaatan sumberdaya bagi pengembangan perikanan, diperlukan langkah-langkah pengelolaan dengan pendekatan ekosistem sebagai berikut: menebarkan jenis ikan pemakan plankton (terutama pemakan fitoplankton) dan dapat mengisi zona limnetik, misal ikan bandeng, mola (Hypopthalmichthys molitrix) atau ringo (Thynnichthys thynnoides); memperbaiki sistem penangkapan ikan dan budidaya.

Model estimasi jumlah ikan pemakan plankton yang perlu ditebarkan dan telah dikembangkan berdasarkan pada hasil penelitian ini menunjukkan bahwa untuk ikan bandeng, jumlah ikan yang harus ditebar pada tahun pertama adalah sebanyak 4,118 juta ekor dan pada tahun berikutnya sebanyak 1,235 juta ekor sesuai dengan jumlah ikan bandeng yang diperkirakan akan tertangkap.

Upaya pengelolaan perikanan melalui pendekatan ekosistem perlu dilakukan secara adaptif dengan menyesuaikan dengan proses dinamika ekosisitem waduk yang terjadi. Langkah-langkah pengelolaan yang diperlukan meliputi: mengurangi beban masukan N dan P dari kegiatan budidaya KJA melalui penyesuaian biomassa ikan yang dipelihara dengan daya dukung perairan; introduksi dan atau penebaran ikan yang dapat memanfaatkan fitoplankton dan mengisi zona limnetik; pengendalian spesies yang tidak diinginkan; pengelolaan sistem perikanan tangkap dan sistem budidaya ikan serta interaksinya.

©

Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apa pun, baik cetak, fotokopi, microfilm, dan sebagainya

SPEKTRA UKURAN BI OM ASSA PLAN KTON D AN POTEN SI

PEM AN FAATAN N YA BAGI KOM UN I TAS I KAN D I ZON A

LI M N ETI K W AD UK I R. H . D JUAN D A, JAW A BARAT

EN D I SETI AD I KARTAM I H ARD JA

D ise r t a si

se ba ga i sa la h sa t u sya r a t u n t u k m e m pe r ole h ge la r D ok t or pa da

D e pa r t e m e n M a n a j e m e n Su m be r da ya Pe r a ir a n

SEKOLAH PASCASARJAN A

I N STI TUT PERTAN I AN BOGOR

BOGOR

2 0 0 7

Penguji pada Ujian Tertutup: Dr. Ir. Sutrisno Sukimin

Penguji pada Ujian Terbuka: 1. Prof. Dr. Ir. H. Bachrulhayat Koswara M.S. 2. Prof. Dr. Ir. Dwisuryo Indroyono Susilo M.Sc.

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan ke Hadirat Illahi Rabi, Allah SWT atas segala nikmat, rahmat dan karuniaNYa sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan.

Karya ilmiah ini yang berjudul “Spektra Ukuran Biomassa Plankton dan Potensi Pemanfaatannya bagi Komunitas Ikan di Zona Limnetik Waduk Ir. H. Djuanda, Jawa Barat” terdiri atas empat sub bab dan dari disertasi ini dua artikel sudah diterbitkan dalam Jurnal Penelitian Perikanan Indonesia serta dua artikel lagi dalam proses penerbitan dalam Indonesian Fisheries Research Journal.

Terima kasih dan penghargaan penulis sampaikan kepada Bapak Dr. Ir. Enan M. Adiwilaga sebagai Ketua Komisi Pembimbing, Bapak Dr. Ir. M.F. Rahardjo DEA dan Bapak Prof. Dr. Ir. Dedi Soedharma DEA sebagai Anggota Komisi Pembimbing atas segala saran, kritik dan bimbingannya. Terima kasih penulis sampaikan kepada Ketua Program Studi Ilmu Perairan, Dekan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB, Bapak Dr. Chairulmuluk dan Bapak Dr. Kardyo Praptokardyo atas saran dan dukungannya.

Terima kasih juga penulis sampaikan kepada Kepala Badan Riset Kelautan dan Perikanan, Departemen Kelautan dan Perikanan, Bapak Prof. Dr. Ir. Dwisuryo Indroyono Susilo MSc, kepada Kepala Pusat Riset Perikanan Tangkap sejak dijabat oleh Dr. Ir. Subhat Nurhakim, Dr. Ir Wudianto dan sekarang oleh Dr. Ir. Victor P.H. Nikijuluw, atas ijin, fasilitas dan dukungannya.

Kepada Kepala Loka Riset Pemacuan Stok Ikan, Dr. Ir. Didik Wahju Hendro Tjahjo MS yang telah membantu dalam penyediaan fasilitas, kepada sahabatku Ir. Chairulwan Umar MS dan Ir. Asmika H. Simarmata MS serta teknisi LRPSI yang telah membantu dalam pengumpulan data selama penelitian berlangsung penulis ucapkan terima kasih.

Ungkapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Ayahanda (Almarhum) dan Ibunda tercinta atas segala pengorbanan dan dukungan serta do’anya. Kepada Istriku tercinta, Tuti Sarimanah (Almarhumah) yang semasa hidupnya dengan penuh kesabaran dan pengorbanan selalu memberikan semangat dan dukungannya, serta ke empat putra-putriku tercinta, Edita Eka Prasetia, Melania Sari, Dany Aprizal Syaban dan Imalia Tanita atas segala do’anya penulis ucapkan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya.

Bogor, Juni 2007

Dalam dokumen Spektra ukuran biomassa plankton dan potensi pemanfaatannya bagi komunitas ikan di zona limnetik waduk Ir. H. Djuanda, Jawa Barat (Halaman 155-166)