TIRAI LISTRIK
PULSED
DC SEBAGAI PENGHADANG
RENANG IKAN SKALA LABORATORIUM
MOCHAMAD RUDYANSYAH ISMAIL
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
1Dengan ini saya menyatakan bahwa Tesis berjudul Tirai Listrik Pulsed DC Sebagai Penghadang Renang Ikan Skala Laboratorium adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2015
Mochamad Rudyansyah Ismail
NIM C451120101
________________________
RINGKASAN
MOCHAMAD RUDYANSYAH ISMAIL. Tirai Listrik PULSED DC Sebagai Penghadang Renang Ikan Skala Laboratorium. Dibimbing oleh DINIAH dan MULYONO S. BASKORO.
Tirai listrik dengan elektrode secara vertikal menggunakan pulsed
direct current (PDC) merupakan salah satu upaya pengembangan alat bantu
penangkapan ikan. Prinsip tirai listrik ini adalah menghadang renang ikan dan menggiringnya masuk ke dalam alat penangkapan ikan. Penggunaan arus listrik sebagai alat penghadang renang ikan dapat mereduksi penggunaan bahan jarring ataupun bahan alami berupa kayu dan bambu. Selain itu perbedaan sensitivitas ikan terhadap arus listrik yang dipengaruhi oleh ukuran, jenis ikan, metabolism dan sex ikan dapat menyeleksi secara langsung ikan target penangkapan, dengan cara mengatur besaran voltase.
Penelitian ini bertujuan untuk menggambarkan pola induksi tirai listrik Pulsed DC di dalam air tawar dan air bersalinitas 35 ppt, menentukan tegangan yang efektif dalam menghadang ikan (sebagai Barrier) dan mengetahui respon ikan nila terhadap tirai listrik. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan khasanah ilmu baru dan jadi acuan dalam mengembangkan teknologi tirai listrik pada perikanan tangkap.
Metode penelitian menggunakan pendekatan tingkah laku yang muncul saat perlakuan (Behaviour Sampling) dan rancangan percobaan acak lengkap untuk mengetahui nilai voltase yang efektif sebagai penghadang renang ikan. Pencatatan nilai voltase menggunakan papan printed circuit
board (PCB) dari plastik untuk menentukan besaran nilai voltase dala air.
Perekaman tingkah laku ikan menggunakan metode continuous recording
pada sumber listrik PDC sebesar 6 volt, 18 volt, 30 volt dan 45 volt dalam akuarium untuk pengujian penghadangan ikan nila berukuran benih dan konsumsi.
SUMMARY
MOCHAMAD RUDYANSYAH ISMAIL. Electric Curtain krom Pulsed DC for Blocking Fish Swimming in Laboratory. Supervised by DINIAH and MULYONO S. BASKORO.
Electric curtains with vertical electrodes using pulsed direct current is of the efforts to develop fishing tools. The principle of the electric curtain are blocking the swimming fish and guiding into the fishing gear. The electric current can reduce netting material or nature materials for barrier to swimming fish. Beside that, fish sensitivity to electrical current is influenced by size, type, metabolism and sex of fish. So, electric curtains can select target fish, by regulating the amount of voltage.
The purpose this study to describe a pattern of induction of electric curtain with pulsed DC in freshwater and 35 ppt salinity, determining effective in blocking voltage fish and study the response of tilapia to the electric curtain. This study is expected to provide a reference to develop the technology of electric curtains on fisheries.
The research methods using behavior sampling and a completely randomized experimental design to determine the effective voltage for barrier. Recording the voltage value of the printed circuit board (PCB) plastic to determine the value of the voltage in the water. Recording fish behavior using continuous recording for 6 volts, 18 volts, 30 volts and 45 volts for testing deterrence tilapia seed size and consumption. Pulsed DC used in this research.
The results showed the distribution of electricity in freshwater spreads formed lines. The highest voltage value to be around the electrode. Electricity distribution at 35 ppt salinity water media tend to be spread in all directions with the highest concentration of the voltage value is in the anode. Salinity of water affect the voltage loss in the water, the higher salinity higher voltage drops in the water.The effectiveness of electric curtains to block individual swimming juvenile-sized tilapia was 45 volt. The highest percentage to blocking tilapia group contained on treatment electric curtains of 45 volt, which was 75.8% in consumption-sized tilapia and 86.2% in juvenile-sized tilapia.
© Hak Cipta Milik IPB 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atrau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains
pada
Program Studi Teknologi Perikanan Laut
HERLIN HERLIANSAH
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGORBOGOR 2015
TIRAI LISTRIK
PULSED
DC SEBAGAI PENGHADANG
RENANG IKAN SKALA LABORATORIUM
Judul Tesis : Tirai Listrik Pulsed DC Sebagai Penghadang Renang
Ikan Skala Laboratorium Nama Mahasiswa : Mochamad Rudyansyah Ismail
NIM : C451120101
Program Studi : Teknologi Perikanan Laut
Disetujui oleh Komisi Pembimbing
Dr Ir Diniah, MSi Ketua
Prof Dr Ir Mulyono S Baskoro, MSc
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi Teknologi Perikanan Laut
Prof Dr Ir Mulyono S Baskoro, MSc
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga tesis ini berhasil diselesaikan. Judul tesis ialah ”Tirai Listrik
Pulsed DC Sebagai Penghadang Renang Ikan Skala Laboratorium” yang
merupakan hasil dari penelitian pada Program Pascasarjana Program Studi Teknologi Perikanan Laut, Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan, Institut Pertanian Bogor.
Penyelesaian penulisan tesis ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak. Penulis mengucapkan terimakasih kepada Dr Ir Diniah, Msi dan Prof Dr Ir Mulyono S Baskoro, MSc selaku komisi pembimbing atas arahan dan bimbingannya, dan juga kepada semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Bogor, Juli 2015
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI i
DAFTAR GAMBAR i
DAFTAR TABEL ii
DAFTAR LAMPIRAN ii
DAFTAR ISTILAH x
1.PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Perumusan Masalah 2
Tujuan 3
Manfaat 3
Kerangka Pemikiran 3
2. METODOLOGI 5
Waktu dan Tempat 5
Peralatan dan Bahan 5
Metode Penelitian 5
Pengumpulan Data Penelitian 5
Persiapan Air pada Akuarium 5
Aklimatisasi Ikan Nila 6
Respons Ikan Terhadap Tirai Listrik Pulsed DC 7
Analisis Data 9
3.HASIL 11
Pola Induksi Tirai Pulsed DC di Dalam Air 11 Respon Ikan Terhadap Tirai listrik DC berpulsa 13
Respon Ikan Secara Individual 13
Respon Ikan Secara Berkelompok 15
4. PEMBAHASAN 16
Perbandingan arus listrik di air tawar dan air bersalinitas 35 ppt 2716
Voltage drop pada tirai listrik pulsed DC 18
Interasksi ikan terhadap tirai listrik 18
Pola keterhadangan ikan terhadap tirai listrik 19 Aplikasi tirai listrik pada alat penangkapan ikan 22
5. SIMPULAN DAN SARAN 22
SIMPULAN 22
SARAN 22
DAFTAR PUSTAKA 23
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1. Kerangka pemikiran 4
2. Wadah (akuarium) penampungan ikan uji 7
3 Akuarium pengamatan ikan secara berkelompok 8
4. Papan PCB 9
5. Sebaran listrik di air tawar 11
6. Sebaran listrik pada air salinitas 35 ppt 13
7. Garfik jumlah beda buka-tutup operkulum setiap perlakuan; 15 8. Boxplot rata-rata persentase keterhadangan ikan 16 9. Kontur voltase listrik vertikal rata-rata di dalam air tawar dan air
bersalinitas 35 ppt 17
10. Persamaan polinomial pada sumber PDC 45 volt 17
11. Ilustrasi pemaparan listrik di akuarium 19
12. Pola perubahan arah renang ikan 21
DAFTAR TABEL
Halaman
1. Peralatan penelitian 6
2 Analisis data 10
3. Jumlah ikan pada tingkah laku terhadap tirai listrik 14
4. Voltage drop di dalam air 18
5. Pola perubahan renang ikan saat terhadang tirai listrik 20 6. Persentase perubahan renang ikan berdasarkan empat pola 20 7. ANOVA single faktor pada pola perubahan renang ikan 21
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Rangkaian Penyearah Setengah Gelombang 25
2. Penyearah Gelombang Penuh : 26
3. Rangkaian Tirai Listrik Pulsed DC 27
4. Voltase yang Terukur di Akuarium 29
5. Berat, Panjang Total, dan luas permukaan Tubuh Ikan 31 6. ANOVA penurunan voltase di air tawar dan air bersalinitas 35 ppt 32
7. Analisis Uji Tanda 33
8. Gambar Ikan yang Mengalami Kejang Otot (Galvanotaksis) 35
DAFTAR ISTILAH
Alternating current (AC) : salah satu jenis arus listrik yang mempunyai
besaran dan arah arusnya berubah-ubah secara bolak-balik, membentuk gelombang sunusoda.
Anoda : elektrode dengan muatan listrik positif.
Cathable area : suatu wilayah di sekitar alat penangkapan ikan yang
terjangkau dan memungkinkan ikan tertangkap oleh alat tangkap tersebut.
Direct current : arus listrik searah, dimana arah arus listrik yang mengalir
tidak berubah-ubah dengan waktu.
Electrical fishing : kegiatan penangkapan ikan dengan memanfaatkan listrik
sebagai alat penangkapa ikan.
Elektrode : bahan konduktor penghantar listrik yang dipasang di ujung rangkaian listrik.
Fyke net : alat penangkapan ikan berupa perangkap seperti bubu dengan
penambahan sayap pada bagian mulut pintu masuk alat tersebut.
Gillnet lingkar : alat penangkapan ikan dengan cara menjerat ikan
menggunakan bahan jarintg, metode yang digunakan dalam mengoperasikan gillnet lingkar dengan cara melingkari gerombolan ikan dengan alat tangkap ini.
Katoda : electrode dengan muatan listrik negatif.
Leader net : pemasangan jarring dengan cara membentang yang berfungsi
sebagai penggiring ikan untuk memasuki alat penangkapan.
Learning behavior : proses melatih tingkah laku makhluk hidup, termasuk
ikan, agar menjadi kebiasaan yang diharapkan.
Linea lateralis : indera pada ikan yang berfungsi sebagai pendeteksi benda,
listrik dan suara.
Printed circuit board (PCB) : papan yang terbuat dari isolator atau plastic
yang mempunyai jalusr konduktor penghantar listrik.
Pulsed direct current (PDC) : jenis arus listrik yang mempunyai karakteristik
antara AC dan DC, dimana gelombang sinusioda yang dibentuk PDC mengalir di bagian positif.
Voltage drop : penurunan nilai voltage atau tegangan dari sumber listrik
1.
PENDAHULUAN
Latar BelakangPenggunaan arus listrik sebagai alat penangkapan ikan (electrical fishing) sudah lama dilakukan oleh nelayan. Electrical fishing pertama kali diperkenalkan pada tahun 1863 dan mulai dikembangkan tahun 1875 di Jerman (Sudirman dan Mallawa 2004). Prinsip dasar electrical fishing adalah dengan cara memanfaatkan respons dan tingkah laku ikan saat diberikan rangsangan berupa arus listrik (Baskoro, 2005). Nikonorov (1971) dalam Baskoro (2005) mengungkapkan bahwa ikan yang terkena arus listrik mengakibatkan ikan itu terbunuh, terbius ataupun terkejut. Kunci dari penangkapan ikan menggunakan arus listrik terletak pada pengaturan kuat arus, voltase dan jenis arus listrik yang digunakan, serta perairan tempat penangkapan.
Pada perkembangannya, arus listrik digunakan sebagai alat bantu penangkapan ikan dan konservasi lingkungan (Johnson et al. 2013). Salah satunya adalah bottom trawl yang menggunakan arus listrik sebagai alat bantu penangkapan ikan (Cowx dan lamarque 1990; Polet et al. 2005). Pada penelitian suharyanto (2003) udang diberi kejutan arus listrik AC (Alternating current) agar melakukan loncatan. Kejutan listrik pada alat trawl dipasang sebagai pengganti tickler chain, sehingga trawl diharapkan tidak bersentuhan secara langsung dengan dasar perairan. Penggunaan arus listrik sebagai alat bantu penangkapan ikan sangat mungkin dikembangkan, karena semua jenis ikan air laut maupun ikan air tawar memiliki sensitivitas terhadap arus listrik.
Tirai listrik dengan pemasangan elektrode secara horizontal di dasar sungai digunakan sebagai rintangan ikan supaya tidak berenang ke arah hulu sungai (Johnson et al. 2013; Burger et al.2012; Clarkson 2004). Di beberapa negara, arus listrik AC digunakan sebagai penghadang ikan supaya tidak masuk ke dalam saluran air pemutar turbin pada PLTA (Burger et al. 2012). Verrill dan Berry (1995) menginformasikan, bahwa pemasangan penghadang berupa tirai listrik dapat mereduksi keberadaan ikan mas di danau Heron. Tujuan utama dari penghadangan ikan oleh arus listrik di sungai adalah supaya renang ikan diarahkan ke tempat yang telah dikehendaki.
Elektrode yang dipasang secara horizontal di sungai memiliki beberapa kelemahan. Salah satu kelemahan elektrode listrik secara horizontal ini adalah pelolosan ikan saat berenang di bagian permukaan air (Johnson et al. 2013). Pemasangan elektrode secara vertikal menjadi solusi, karena daerah induksi arus listrik di dalam perairan dapat di-setting mulai dari dasar hingga permukaan air. Namun efektivitas pemasangan electrode secara vertical belum diketahui, penelitian mengenai hal ini perlu dilakukan guna untuk mengembangkan alat tirai listrik tersebut.
adanya penelitian dan uji coba terlebih dahulu sebelum diterapkan dalam aktivitas penangkapan ikan.
Penggunaan arus listrik sebagai alat penghadang renang ikan dapat mereduksi penggunaan bahan jaring ataupun bahan alami berupa kayu dan bambu. Selain itu perbedaan sensitivitas ikan terhadap arus listrik yang dipengaruhi oleh ukuran, jenis ikan, metabolisme dan sex ikan dapat menyeleksi secara langsung ikan target penangkapan, dengan cara mengatur besaran voltase dan kuat arus (Vibert 1967
dalam Wati 2007). Hal ini menjadikan penghadang renang ikan menggunakan arus
listrik sebagai alat bantu penangkapan ikan yang ramah lingkungan.
Pemilihan jenis arus listrik dalam penghadang renang ikan pun harus efektif dan aman terhadap ikan dan manusia. Pemaparan arus AC yang diberikan kepada ikan secara terus menerus dapat berdampak negatif, seperti kerusakan pada tulang punggung, terbakarnya daging dan kulit ikan, bahkan mengakibatkan kelumpuhan pada ikan (Bearmounte et al. 2002). Arus listrik DC murni mengakibatkan ikan menghadap ke arah katoda atau anoda. Hal ini disebut galvanotaksis, yaitu secara tidak sadar ikan akan menghadap ke arah elektrode yang memiliki arus listrik DC murni (Cowx dan lamarque 1990). Jenis arus listrik yang memiliki karakteristik antara DC dan AC adalah arus Pulsed DC (PDC). Arus ini memiliki voltage drop
yang rendah dibandingkan dengan arus DC murni dan arus AC. DC berpulsa tidak terlalu membahayakan ikan dan selektif untuk ikan tertentu saat frekuensi diatur (Bearmounte et al. 2002; Dawson et al. 2006; Savino et al. 2001). Arus PDC memiliki kelebihan, yaitu memiliki voltage drop atau kehilangan nilai voltase yang lebih rendah dibandingkan dengan arus AC dan DC di dalam perairan (Johnson et al. 2014). Penelitian tirai listrik dengan sumber arus PDC perlu dilakukan, guna menjawab dari potensi pemanfaatan tirai listrik sebagian alat bantu penangkapan.
Perumusan Masalah
Penghadang renang ikan berupa leader net mengarahkan ikan yang sedang bermigrasi masuk ke dalam perangkap akhir (Martasuganda 2008). Fungsi penaju pada sero dan sayap pada fyke net pun mengarahkan ikan masuk ke dalam perangkap akhir dengan cara menghadang renang ikan. Sensitivitas ikan terhadap arus PDC dapat dimanfaatkan sebagai alat bantu penangkapan ikan, yaitu penghadang renang ikan.
Perbedaan konduktivitas air tawar dengan air bersalinitas (asin) mempengaruhi daya hantar listrik. Hal ini akan menimbulkan rugi voltase yang berbeda pada arus PDC saat beroperasi untuk menghadang renang ikan di perairan. Penerapan arus PDC sebagai pengganti peran leader net, penaju ataupun penggiring ikan memasuki perangkap diperlukan serangkaian penelitian. Penelitian skala laboratorium ini diharapkan sebagai penelitian pendahuluan yang dapat menjawab setiap masalah dasar dalam pengembangan PDC sebagai penghadang renang ikan. Berikut adalah pertanyaan yang muncul dalam penelitian ini :
1. Bagaimana pola induksi PDC pada media air tawar dan air bersalinitas 35 ppt? 2. Berapa kuat arus PDC yang mengakibatkan renang ikan terhadang oleh tirai
arus listrik tersebut?
3. Bagaimana respon ikan terhadap perlakuan tirai arus listrik PDC? Tujuan
1. Menguraikan pola induksi tirai listrik DC berpulsa di dalam air tawar dan air bersalinitas 35 ppt.
2. Menentukan nilai voltase yang efektif dalam menghadang ikan. 3. Mendeskripsikan respon ikan terhadap rangsangan arus listrik PDC.
Manfaat Manfaat dari penelitian ini adalah :
1. Sebagai bahan pertimbangan dalam merancang alat penghadang renang ikan untuk alat bantu penangkapan ikan yang memanfaatkan arus listrik PDC 2. Menambah khasanah ilmu terkait respon ikan saat diberikan stimulus tirai listrik
arus PDC
Kerangka Pemikiran
Penggunaan alat bantu penangkapan ikan berpengaruh terhadap tingkat keberhasilan operasi penangkapan ikan. Salah satu alat bantu penangkapan ikan dioperasikan dengan cara menghadang renang ikan, yang kemudian ikan akan diarahkan masuk ke dalam perangkap. Tirai listrik PDC diharapkan sebagai alat penghadang yang efektif dalam perikanan tangkap.
Ikan nila merah (Niloticus tilapia) memiliki toleransi yang tinggi terhadap lingkungan, menjadikan ikan ini dapat hidup di perairan payau maupun air asin atau disebut euryhaline. Selain itu, bentuk ikan nila streamline dan memiliki gurat sisi yang jelas. Ikan nila merah memiliki sensitivitas cukup tinggi terhadap arus listrik, dengan ambang voltase yang rendah dibanding dengan ikan tawar lainnya (Pentury 1987). Hal ini yang menjadi alasan penggunaan ikan nila sebagai ikan uji dalam penelitian ini, karena ikan nila diharapkan dapat mewakili ikan lainnya, termasuk ikan air laut.
Menurut Cowx dan Lamerque (1990), ikan yang terpapar arus PDC pada taraf 81 mV/cm akan mengalami kondisi otot yang melemas dan sekitar 165 mV/cm akan mengalami pingsan, sehingga penggunaan arus listrik di bawah 81 volt. Ikan mulai menunjukan respon saat voltase diperairan sebesar 2,6 volt (Lines dan Kestin 2004). Pemilihan nilai voltase untuk tirai listrik mempengaruhi respon ikan nila, sehingga penelitian ini dipilih nilai voltase arus PDC sebesar 6 volt, 18 volt, 30 volt dan 45 volt.
Respons ikan nila terhadap tirai listrik PDC akan memberikan gambaran terkait modifikasi tirai listrik. Baskoro (2005) menyebutkan bahwa respons umum ikan terhadap listrik diantaranya adalh pingsan, mati dan menghindari sumber listrik. Pengamatan respons ikan pada penelitian ini dibatasi saat ikan menerobos tirai listrik ataupun menghindari tirai listrik dan saat ikan pingsan. Efektivitas keterhadangan ikan nila terhadap tirai listrik akan dihitung, sehingga diketahui nilai voltase yang dapat menghadang renang ikan pada skala laboratorium. Hasil perhitungan efektivitas tirai listrik dijadikan sebagai acuan untuk aplikasi tirai listrik skala lapangan.
Ket : Batas penelitian
Hipotesis
Hipotesis yang digunakan pada penelitian ini adalah :
1. Perbedaan salinitas antara air tawar dan air asin (35 ppt) mempengaruhi sebaran arus listrik di dalam air.
2. Tirai listrik arus PDC dapat digunakan sebagai alat penghadang renang ikan.
2. METODOLOGI
Waktu dan Tempat
Penelitian dilakukan di laboratorium Tingkah Laku Ikan Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan,
Gambar 1. Kerangka pemikiran
Tirai DC Berpulsa Sebagai Penghadang Renang Ikan
Ikan Nila
Tirai Pulsed DC
Pengaturan Voltase PDC, disesuaikan dengan Power supply : 6V,18V,30V,45V
Respon Ikan
Pingsan Menerobos Tirai listrik
Menjauhi Tirai listrik
Efektivitas Tirai listrik
Institut Pertanian Bogor pada bulan Juni-Oktober 2014 dengan tiga tahap. Tahap pertama aklimatisasi ikan uji dalam akuarium pemeliharaan, dilakukan selama dua pekan. Tahap kedua menghitung voltage drop di dalam air, serta menggambarkan pola induksi medan listrik di perairan. Tahap ketiga menguji tirai listrik PDC sebagai alat penghadang renang ikan di akuarium percobaan.
Peralatan dan Bahan
Rincian peralatan yang digunakan tercantum dalam Tabel 1. Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Ikan Nila
Ukuran ikan nila dalam penelitian ini dibagi menjadi dua kelompok, yaitu benih ikan nila dan ukuran ikan nila konsumsi. Benih ikan nila dipilih sebagai representasi dari ikan yang belum layak tangkap, sedangkan ikan ukuran konsumsi sebagai representasi dari ikan yang layak tangkap. Ukuran panjang total benih ikan nila yang dipergunakan berkisar antara 5-7 cm, sedangkan ikan konsumsi antara 15-18 cm.
2. Air
Air yang digunakan dalam penelitian ini adalah air tawar dan air yang bersalinitas sekitar 35 ppt. Air dengan kategori ini diharapkan dapat mempresentasikan kondisi sebenarnya di perairan laut.
3. Pakan ikan
Pakan ikan dipergunakan sebagai perangsang untuk melatih ikan nila supaya berenang dari satu sisi akuarium ke sisi lainnya.
Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen. Pengamatan dilakukan terhadap tingkah laku ikan dan efektivitas arus PDC sebagai penghadang renang ikan.
Pengumpulan Data Penelitian
Penelitian ini dibagi menjadi dua bagian, yaitu bagian persiapan dan bagian uji coba tirai listrik PDC sebagai penghadang renang ikan. Perlakuan ikan terhadap tirai dilakukan dengan dua pengujian, yaitu secara berkelompok dan secara individual.
Persiapan Air pada Akuarium
Persiapan air meliputi penyediaan air tawar dan air bersalinitas 35 ppt. Air tawar diperoleh dari sumber yang tersedia di laboratorium, yaitu dari kran saluran air. Air bersalinitas 35 ppt diperoleh dari pencampuran air tawar dengan garam laut. Penggunaan alumunium sebagai electrode dikarenakan almunium merupakan penghantar terbaik kedua setelah besi. Alumunium tidak mengalami karat dan bahan material yang mudah didapatkan.
Tabel 1. Peralatan penelitian
No Alat Jumlah Kegunaan Keterangan
1 Akuarium
Ikan
4 buah Tempat
Ukuran 200 x 50 x 60 cm
ikan terhadap rangsangan arus listrik 2 Converter
penghantar arus dari sumber arus DC berpulsa ke media air
Kabel ketelitan 3 angka dibelakang koma 7 Rangkaian uji
arus, voltase dalam air
1 buah Menggambarkan secara 2 dimensi
tingkah laku ikan
Kamera digital dengan resolusi 24 Mega Pixel 9 PCB (Printed
Circuit Board)
1 buah Alat bantu
pengukuran pola sebaran arus dan voltase
Terbuat dari plastik dan konektor kawat
10 Refraktometer 1 buah Mengukur
salinitas perairan
Range : 0 – 100 ppt, resolusi
1 ppt Aklimatisasi Ikan Nila
Ket : A = ruang berkumpul ikan B = ruang persiapan ikan C = ruang pengamatan
D = ruang ikan yang telah diberikan perlakuan Jarak antara anoda (+) dan katoda (-) = 20 cm Jarak antara electrode yang sama = 5 cm
Akuarium pengamatan pada ikan secara individual dilengkapi dengan sekat-sekat pembatas. Akuarium dibagi menjadi 4 ruang, yaitu ruang A, B, C dan D. Ruang A dimaksudkan untuk tempat berkumpulnya seluruh ikan uji. Ruang B untuk ruangan persiapan uji respon bagi ikan yang akan diujikan. Ruang C adalah ruang pengamatan ikan uji, ruangan ini dilengkapi dengan tirai listrik. Ruang D adalah ruang tambahan untuk tempat ikan yang telah diuji dan sebagai salah satu cara untuk menstimulus ikan agar berenang ke arah tirai listrik.
Respons Ikan Terhadap Tirai Listrik Pulsed DC
Pengamatan terhadap tingkah laku individu ikan dilakukan saat ikan merespon tirai listrik. Pengamatan terhadap respons ikan hanya dilakukan di media air tawar. Prosedur penelitian adalah sebagai :
1. Menyiapkan tirai listrik 6 volt sebanyak 2 lapis dengan jarak antara satu dengan yang lainnya sebesar 5 cm.
2. Menyiapkan seekor ikan uji di ruang B, memisahkannya dari kelompok ikan yang belum diuji menggunakan papan penghalang.
3. Menghitung pergerakan operculum selama 1 menit.
4. Mengaktifkan tirai listrik saat pakan sudah dimasukkan ke dalam akuarium dan ikan memasuki ruang C.
5. Pengujian dilakukan pada saat ikan memasuki waktu makan, yaitu pagi hari selama 60 menit.
6. Pengamatan menggunakan CCTV mulai dilakukan saat ikan memasuki ruang C sampai dengan ikan merespon tirai listrik.
7. Menghitung pergerakan operkulumselama 1 menit.
8. Ikan yang telah diuji dipisahkan dari ikan yang lainnya dan diistirahatkan selama satu hari untuk perlakuan berikutnya.
9. Pengulangan dilakukan sebanyak 20 kali dengan ikan yang berbeda. Gambar 2. Wadah (akuarium) penampungan ikan uji
a noda
10. Perlakuan berikutnya dengan prosedur yang sama adalah pengujian menggunakan nilai voltase 30 volt, 18 volt dan 45 volt. Sehari hanya dilakukan satu jenis perlakuan. Pemelihan voltase bberdasarkan nilai voltase yang biasa digunakan pada converter tersebut.
Perhitungan pergerakan operculum ikan nila dilakukan sebagai indikasi stress ikan nila saat perlakuan. Perbedaan jumlah pergerakan operculum sebelum perlakuan dan setelah perlakuan menggambarkan kondisi ikan terhadap tirai listrik PDC.
Pengamatan berikutnya dilakukan terhadap ikan berkelompok. Tingkah laku ikan diamati dari stimulus tirai listrik. Pengamatan dilakukan dengan menghitung jumlah ikan yang terhadang oleh tirai listrik dan jumlah ikan yang tidak terhadang. Pengamatan ikan dilakukan selama 10 menit, dengan pertimbangan bahwa jika lebih dari 10 menit ikan akan kembali pasif dan berdiam pada satu sisi secara berkelompok.
Pengamatan pada ikan secara berkelompok dilakukan di akuarium tanpa sekat-sekat pembatas (Gambar 3). Ikan di akuarium dibebaskan untuk berenang dari satu sisi ke sisi yang lainnya. Hal ini dilakukan sebagai bentuk upaya untuk mengurangi stres ikan, karena ikan biasanya akan berenang secara berkelompok.
Gambar 3 Akuarium pengamatan ikan secara berkelompok Prosedur pengamatan terhadap kelompok ikan adalah sebagai berikut : 1. Mengondisikan 20 ekor ikan nila pada salah satu sisi di akuarium. 2. Mengaktifkan tirai listrik 6 volt dengan durasi 10 menit.
3. Mengamati tingkah laku ikan dengan CCTV.
4. Pengujian dilakukan pada saat jam makan pagi dan sore ikan.
5. Pengulangan dilakukan sebanyak 20 kali pada kelompok ikan nila yang sama. 6. Pengulangan dihentikan saat ikan memperlihatkan penurunan aktivitas renang. 7. Perlakuan berikutnya dengan prosedur yang sama adalah pengujian
menggunakan nilai voltase 30 volt, 18 volt dan 45 volt. Spesifikasi tirai listrik tersaji dalam Lampiran 3.
Aspek Listrik
bantu berupa papan PCB (printed circuit board) yang terbuat dari plastik dengan jarak 5 cm setiap lubangnya (Gambar 4).
Pemasangan PCB dilakukan secara tegak dan melintang pada elektrode-elektrodenya, sehingga menghasilkan pola sebar 2 dimensi. Pengukuran setiap terminal menggunakan multimeter yang dihubungkan pada salah satu elektrode. Satu bagian penjepit multimeter dihubungkan pada salah satu elektrode, dan penjepit yang satunya dihubungkan dengan terminal yang sudah disambung menggunakan kawat tembaga. Pencatatan dilakukan untuk semua terminal. Hasil dari pengukuran kemudian diolah dengan menggunakan bantuan software SURFER DEMO 11.
Ket : A-F = notasi titik secara horizontal 1-6 = notasi titik secara vertical
Contoh : mengetahui arus di terminal point A1 PCB di dalam akuarium akan
dihubungkan pada terminal point A1 di PCB luar akuarium, dst.
Gambar 4. Papan PCB Analisis Data
Analisis data dalam penelitian ini menggunakan dua macam analisis, yaitu deskriptif komparatif dan statistika. Analisis data secara deskriptif komparatif meliputi data sebaran pola induksi listrik dalam perairan, tingkah laku ikan saat terkena paparan tirai listrik dan pola renang ikan saat terhadang tirai listrik. Uji statistik rancangan acak lengkap (RAL) digunakan pada hasil pengujian tirai listrik pada ikan secara berkelompok dan uji tanda pada pengujian tirai listrik pada ikan secara individual. Analisis data yang digunakan pada setiap pengujian disajikan dalam Tabel 2.
Tabel 2 Analisis data
No. Materi Pengujian Analisis
1. Pola sebaran induksi listrik di dalam air
2. Penurunan voltase listrik
Deskriptif komparatif dan
ANOVA 3. Efektivitas tirai pada individu ikan Uji tanda 4. Efktivitas tirai pada kelompok ikan ANOVA (RAL) 5. Pola renang ikan yang terhadang
Deskriptif Komparatif dan
ANOVA Efektivitas Tirai listrik
Indikator tingkat efektivitas adalah dengan menghitung persentase jumlah ikan nila yang terhadang tirai listrik DC berpulsa (ET). Perhitungannya adalah sebagai berikut :
�� = � ℎ �� � ℎ � � � � � ℎ� tirai listrik �
Rancangan Acak Lengkap Satu Faktor (RAL)
Uji ANOVA (RAL) dilakukan pada data efektivitas tirai listrik dalam menghadang ikan secara berkelompok. Menurut Sastrosupandi (2000) serta Mattjik dan Sumertajaya (2000), perhitungan RALsingle factor adalah sebagai berikut :
Yij = µ + ai+ εij
dengan :
i = 1,2,3,.., 20
j = 1,2,3,4,5,6
Yij = pengamatan perlakuan j pada ulangan i
µ = perlakuan umum (nilai tengah)
ai = pengaruh perlakuan ke-i
εij = galat lainnya, dari perlakuan ke-i dan ulangan ke-j Uji Tanda
Uji tanda dilakukan pada data efektivitas tirai listrik dalam menghadang renang ikan secara individual. Menurut Mattjik dan Sumertajaya (2000), perhitungan uji tanda adalah sebagai berikut :
P (X ≤ x) = Ʃ b (x ; n ; p)
dengan :
x = jumlah yang diujikan
n = jumlah sampel
P = derajat kepercayaan
b = nilai tabel pada sampel
Taraf α = 5 % = 0,05; α/2 = 0,025
Hipotesis :
H0 : Banyaknya ikan yang terhadang sama dengan ikan yang tidak terhadang
Tolak H0 Jika P (X ≤ x) < 0,025
3. HASIL
Pola Induksi Tirai Pulsed DC di Dalam Air
Perambatan listrik di dalam air tawar membentuk garis-garis eksponensial (Gambar 5). Ruang antara anoda dan katoda pada setiap sumber listrik menghasilkan voltase yang berbeda. Nilai voltase semakin melemah saat pengukuran dilakukan menjauhi kedua elektrode. Hal ini membuktikan bahwa adanya voltage drop di dalam air.
Ket : = electrode dilihat dari depan akuarium (+) = anoda, (-) = katoda
(1) Sumber 6 volt, (2) Sumber 18 volt, (3) Sumber 30 volt dan (4) Sumber 45 volt
Gambar 5. Sebaran listrik di air tawar
Induksi sumber PDC 18 volt pada kedua elektrode di dalam air memiliki rata-rata nilai voltase sebesar 6,8 volt, dengan kisaran tegangan antara 1,61 volt s/d 10,44 volt. Nilai voltase di jarak 10 cm dari kedua elektrode adalah 4,5 volt.
Pada sumber PDC 30 volt kisaran voltase yang terukur sebesar 3,1 volt s/d 11,4 volt. Nilai tegangan di pertengahan sekitar 6,5 volt. Seharusnya ikan akan menghindari atau terbius pingsan dalam perlakuan ini.
Sumber PDC 45 volt memiliki nilai tegangan di pertengahan sekitar 12 volt. Kisaran voltase yang terukur dalam PCB adalah sekitar 2,41 volt s/d 18,8 volt. Secara keseluruhan nilai voltase yang terukur dalam papan PCB tersaji pada Lampiran 4.
Sebaran listrik pada air tawar pada masing-masing perlakuan memperlihatkan nilai voltase yang tertinggi berada di sekitar elektrode. Voltase yang paling lemah untuk setiap perlakuan berada pada jarak sekitar 10 cm dari kedua elektrode. Penurunan voltase ini membuktikan air sebagai penghantar listrik yang kurang baik. Muatan listrik yang dialirkan melalui elektrode akan disebarkan oleh partikel-partikel bebas pada air tawar tersebut.
Sebaran listrik pada media air dengan salinitas 35 ppt tidak membentuk pola seperti sebaran listrik di media air tawar (gambar 6). Listrik menyebar tidak merata ke seluruh perairan. Penurunan nilai voltase pada media ini pun sangat tinggi.
Voltage drop pada media air dengan salinitas 35 ppt disebabkan partikel-partikel
yang terkandung dalam air tersebut mampu menghantarkan listrik secara baik dan menyebar kesegala penjuru akuarium.
Pola induksi listrik yang ditampilkan pada Gambar 6 tidak sama dengan pola induksi pada air tawar, namun memiliki kemiripan antara yang satu dengan lainnya. Pola induksi yang mirip terlihat dari garis eksponensial yang berawal dari elektrode, kemudian menyebar secara tidak merata ke berbagai sisi. Pengaruh arus air tidak terlihat dalam penelitian ini, karena di akuarium tidak diberikan perlakuan arus.
Nilai voltase tertinggi pada air bersalinitas 35 ppt terdapat di daerah elektrode positif. Penurunan voltase di media ini terjadi di sekitar katoda.
Ket : = electrode dilihat dari depan akuarium (+) = anoda, (-) = katoda
(1) Sumber 6 volt, (2) Sumber 18 volt, (3) Sumber 30 volt dan (4) Sumber 45 volt
Gambar 6. Sebaran listrik pada air salinitas 35 ppt Respon Ikan Terhadap Tirai listrik DC berpulsa
Hasil pengamatan memperlihatkan respon ikan nila terhadap tirai listrik diantaranya adalah terhadang dan mengubah arah renang, menerobos tirai listrik dengan mempercepat gerakan renang dan pingsan. Ikan mulai memberikan respons pada jarak 10 cm dari tirai listrik. Hal ini terlihat dari perubahan buka tutup operkulum.
Respon Ikan Secara Individual
pada nilai voltage drop sebesar 0,3 volt/cm (Johnson et al. 2014). Ikan nila memberikan respons pada sumber PDC 18 volt keatas di akuarium air tawar, karena
voltage drop yang dihasilkan sebesar 0,492 volt/cm.
Pengamatan yang dilakukan secara individual pada benih ikan nila dan ikan nila konsumsi membentuk beberapa tingkah laku. Tingkah laku pertama merupakan tingkah laku kelompok ikan yang menerobos tirai listrik seolah-olah tidak ada rintangan. Paparan listrik yang dikeluarkan tirai listrik nampak tidak dirasakan oleh ikan nila. Tingkah laku kedua dan ketiga memperlihatkan kelompok ikan yang mengalami keragu-raguan dalam menghadapi tirai listrik sebagai rintangan. Tingkah laku kedua adalah kelompok ikan yang menerobos tirai listrik. Ikan nila mempercepat gerakan renang saat akan menerobos tirai listrik. Tingkah laku ketiga adalah kelompok ikan yang menghindari tirai listrik atau mengubah arah renang ikan. Pada tingkah laku ketiga ini memperlihatkan kelompok ikan nila mulai terhadang. Tingkah laku keempat adalah kelompok ikan nila yang secara spontan menyadari dan mengubah arah renang untuk menjauhi tirai listrik. Secara lengkap jumlah ikan yang termasuk ke dalam empat pola tingkah laku ikan saat perlakuan disajikan dalam Tabel 3.
Tabel 3. Jumlah ikan pada tingkah laku terhadap tirai listrik
Voltase Tingkah Laku ke-
1 2 3 4
Benih Ikan
6 Volt 20 0 0 0
18 Volt 9 0 2 9
30 Volt 7 0 2 11
45 Volt 1 0 0 19
Ikan Konsumsi
6 Volt 19 1 0 0
18 Volt 16 0 0 4
30 Volt 15 0 0 5
45 Volt 0 9 1 10
Ket : 1 s/d 4 pola tingkah laku ikan .
Pengamatan secara visual, ikan nila besar memanfaatkan kecepatan renangnya dalam menerobos tirai listrik. Ikan nila kecil mendekati tirai listrik dengan kecepatan renang yang lambat, sehingga ikan nila kecil lebih banyak menerima paparan sengatan listrik dari tirai listrik. Hal ini akan berpengaruh terhadap tingkat stres ikan dalam menerima rangsangan dari lingkungan sekitarnya. Beberapa ikan mengalami stres saat terpapar sengatan dari tirai listrik PDC. Hal ini terlihat dari perubahan banyaknya buka – tutup operkulum. Ikan nila besar cenderung mempercepat buka-tutup operkulum setelah terpapar sengatan dari tirai listrik, sedangkan ikan nila kecil cenderung memperlambat gerakan buka - tutup operkulum (Gambar 7).
menjadikan pergerakan operculum diperlambat. Beberapa ikan konsumsi pun saat melewati tirai listrik dengan kecepatan renang yang lambat mengalami kejang otot atau galvanotaksis. Gambar yang menunjukan kejang otot pada ikan ditampilkan pada Lampiran 8, dimana ikan nila Nampak seperti pingsan.
Keterangan : nilai (+) buka – tutup operkulum dipercepat dan nilai (-) diperlambat. dihitung selama 1 menit
Gambar 7. Garfik jumlah beda buka-tutup operkulum setiap perlakuan; (A) Ikan nila kecil dan (B) Ikan nila besar
Respon Ikan Secara Berkelompok
Pada perlakuan voltase 6 volt, kelompok ikan nila kecil dan ikan nila besar terlihat bebas berenang dari satu sisi ke sisi yang lainnya melewati tirai listrik DC berpulsa. Ikan berenang melewati tirai listrik tersebut Tanpa adanya hambatan. Pada perlakuan 18 volt, 30 volt dan 45 volt, ikan terlihat menunjukkan reaksinya terhadap tirai listrik. Respon yang diberikan ikan pada voltase tersebut bervariasi, beberapa respons yang terlihat dalam pengamatan adalah keterhadangan renang ikan, pelolosan ikan nila terhadap tirai listrik dengan kategori 2, dan diamnya ikan pada satu sisi di dalam akuarium.
Perlakuan sumber PDC 6 volt memberikan nilai efektivitas sebesar 0%. Persentase keterhadangan ikan meningkat seiring dengan meningkatnya sumber PDC pada tirai listrik.
Persentase efektivitas keterhadangan renang ikan meningkat seiring dengan meningkatnya voltase. Rata-rata efektivitas tirai listrik dalam menghadang renang
-60 -40 -20 0 20 40 60
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
6 volt 18 volt 30 volt 45 volt
-20 0 20 40 60 80
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
6 volt 18 volt 30 volt 45 volt
A
ikan nila kecil secara berturut-turut dari 6 – 45 volt adalah: 0%, 30,16%, 47,72% dan 86,20%. Nilai efektivitas tirai tertinggi pada dua kelompok ikan tersebut berada pada tegangan 45 volt (Gambar 8).
Setelah dilakukan analisis data menggunakan ANOVA single factor, semua perlakuan berbeda signifikan. Nilai fhitung pada kelompok ikan nila kecil sebesar 307,10 dengan R2 92,38 , sedangkan pada kelompok ikan nila besar nilai fhitung sebesar 278,39 dengan R2 91,66. Pengujian lanjutan dengan menggunakan uji tukey, semua perlakuan pada ikan kecil berbeda nyata. Perlakuan 18 volt dengan 30 volt pada ikan besar terbukti tidak berbeda nyata, artinya tirai listrik 18 volt dan 30 volt memiliki tingkat efektivitas yang sama dalam menghadang Ikan nila ukuran besar yaitu sebesar 22 – 23 %. Peningkatan nilai voltase mempengaruhi jumlah ikan yang terhadang terhadap tirai listrik.
Gambar 8. Boxplot rata-rata persentase keterhadangan ikan
4. PEMBAHASAN
Perbandingan arus listrik di air tawar dan air bersalinitas 35 ppt
Konsentrasi arus listrik yang tertinggi di dalam air tawar berada disekitar anoda dan katoda, sedangkan konsentrasi arus listrik tertinggi di dalam air bersalinitas 35 ppt berada disekitar anoda (Gambar 9). Hal ini disebabkan karena elektroda yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah alumunium. Menurut Udi dan Kurniawan (2013), alumunium terlarut menjadi ion Al3+, kemudian ion tersebut berubah menjadi oksida Al2O3 saat bereaksi dengan air bersalinitas 35 ppt. Ion alumunium membentuk senyawa mudah larut yang mengakibatkan penurunan arus yang tidak signifikan.
karena kandungan ion klorida dan natrium lebih banyak dibandingkan dengan air tawar.
Gambar 9. Kontur voltase listrik vertikal rata-rata di dalam air tawar dan air bersalinitas 35 ppt
Penggunaan tirai listrik harus mengedepankan keselamatan penggunanya. Pada penelitian ini didapat voltase yang tertinggi pada sumber PDC 45 volt di dalam air tawar. Penggunaan rumus polinomial dalam mengolah data voltase dalam air didapatkan jarak yang aman untuk manusia. Jarak yang aman untuk manusia pada tirai listrik dengan sumber PDC 45 volt di air tawar adalah diatas 30 cm (Gambar 10). Pada jarak 25 cm mengasilkan voltase kurang dari 4 volt, ikan nila tidak terpengaruh dengan adanya tirai listrik. Persamaan polinomial yang didapat adalah y = -0,5068x2 + 3,0676x + 10,913. Persamaan ini dapat digunakan pada perencanaan penggunaan tirai listrik skala lapangan dengan kontruksi tertentu.
Berdasarkan Gambar 10, sebaran listrik di dalam akuarium memperlihatkan distribusi normal. Hal ini disebabkan tidak adanya arus air di dalam akuarium. Keberadaan arus air akan membawa bebas ion-ion yang mengandung listrik ke suatu arah, sehingga akan menyebabkan arus listrik yang tidak terdistribusi secara normal. Sebaran arus listrik tersebut akan terkonsentrasi lebih banyak pada satu arah.
Voltage drop pada tirai listrik pulsed DC
Nilai konduktivitas perairan berpengaruh terhadap nilai voltase di dalam air. Suharyanto (2003) menyebutkan bahwa nilai konduktivitas pada air tawar sebesar 350 µMos dan 45.000 – 55.000 µMhos pada air dengan salinitas 35 ppt. Nilai konduktivitas yang tinggi pada air bersalinitas 35 ppt mengakibatkan daya hantar listrik dalam air tersebut menyebar. Penyebaran arus listrik di dalam air bersalinitas 35 ppt mengakibatkan voltage drop yang lebih besar. Penghantar listrik di dalam air dilakukan oleh ion-ion yang berasal dari garam berupa ion klor dan sulfat.
Hasil ANOVA memperlihatkan bahwa penurunan voltase dipengaruhi oleh media air dan voltase sumber listrik (Tabel 4). Nilai fhitung pada media air tawar dengan voltase berbeda sebesar 40,173 dengan ftabel 3,098, sedangkan fhitung pada media air bersalinitas 35 ppt sebesar 30,977 dengan ftabel 3,098. Pengaruh media air terhadap penurunan voltase di perairan diperlihatkan dengan nilai ftabel sebesar 13,51 dengan ftabel 10,127 (Lampiran 6). Jenis media air mempengaruhi rugi voltase dalam perairan, semakin tinggi salinitas semakin tinggi penurunan voltase dalam perairan. Penurunan rugi voltase sekitar 3,9 – 10,5 kali.
Tabel 4. Voltage drop di dalam air
Media Rugi Voltase (volt/cm)
6 18 30 45 bersalinitas 35 ppt. hal ini mempengaruhi efektivitas penggunaan tirai listrik sebagai penghadang. Pada dasarnya ikan akan merasakan listrik pada voltase 4 volt di perairan (SFCC 2007), sehingga ikan nila berpotensi terhadang pada sumber listrik PDC 18 volt, 30 volt dan 45 volt. Sumber listrik PDC pada air bersalinitas 35 ppt diperlukan nilai voltase yang lebih besar untuk menghasilkan voltase yang sama di air tawar.
Interasksi ikan terhadap tirai listrik
Sensitivitas ikan terhadap arus listrik dipengaruhi oleh ukuran (Vibert 1967
dalam Wati 2007). Luas permukaan ikan nila memiliki peran dalam sensitivitas
ikan nila kecil lebih sensitif dibanding dengan ikan nila besar. Hal ini terlihat dari hasil uji yang menyatakan ikan nila kecil terhadang pada tegangan 45 volt, sedangkan ikan nila besar tidak terhadang pada keempat perlakuan tersebut (Lampiran 7).
Indera pendeteksi listrik pada ikan nila merupakan jenis indera pasif, yaitu hanya dapat merasakan keberadaan listrik di sekitarnya dan tidak mengeluarkan arus listrik dari tubuhnya (Webb 2008; Caputi et al 2013). Pemaparan listrik dari tirai listrik di terima tubuh ikan nila. Penelitian ini mengungkapkan perubahan tingkah laku ikan nila mulai terjadi pada saat ikan berada pada jarak 10 cm dari tirai listrik dengan sumber listrik 45 volt dan menghasilkan 12 volt di dalam air (Gambar 11). Nilai 12 volt ini di dapat dari pengukuran arus listrik yang berada dipertengahan antara kedua elektrode. Ikan nila pada jarak ini ikan mulai mengubah arah renang, berbalik ke arah yang berlawanan.
Gambar 11. Ilustrasi pemaparan listrik di akuarium
Ikan memasuki zona kritis di posisi 10 cm dari tirai listrik. Sensor saraf pendeteksi listrik di bagian kepala dan linea lateralis ikan mulai menerima rangsangan listrik (webb 2008 ; Caputi et al. 2013). Ikan yang memasuki posisi 5 cm dari tirai listrik mengubah arah renangnya, menjauhi tirai listrik. Zona ini merupakan pengambilan keputusan ikan untuk merespon keberadaan tirai listrik, menerobos atau menghindari tirai listrik dengan cara mengubah arah renang.
Pola keterhadangan ikan terhadap tirai listrik
Keterhadangan ikan nila saat dilakukan perlakuan tirai listrik membentuk beberapa pola perubahan arah renang ikan. Pola perubahan arah renang tersebut terlihat ketika ikan mulai berada di posisi 10 cm dari tirai listrik. Pola perubahan renang ikan dipaparkan pada Tabel 5 dan Gambar 12.
Pola perubahan arah renang 3 paling banyak kedua setelah pola 1. Ikan yang mulai terpapar listrik pada jarak 10 cm dari tirai listrik memperlambat renang dan mundur secara perlahan. Tingkah laku ikan saat melakukan perubahan arah renang ikan ini nampak ragu-ragu. Hal ini terlihat dari beberapa ikan yang melakukan gerakan maju-mundur sebelum menjauhi tirai listrik.
kepala. Bagian lines lateralis tersengat kemudian. Pada akhirnya ikan nila menjauhi tirai listrik.
Tabel 5. Pola perubahan renang ikan saat terhadang tirai listrik Jenis
Pola
Pola Perubahan arah Renang
Pola 1
Ikan berbalik arah 180o saat ikan terkena paparan listrik. Pembalikan arah renang ikan ini membentuk huruf “U”, ikan membelokkan arah renang dengan satu kali kibasan ekor. Sudut yang terbentuk saat pembelokan sekitar 90o ke kanan atau ke kiri menyusuri tirai listrik sesaat, kemudian belok 90o ke arah yang sama saat pembelokan pertama. Dengan kata lain 2 kali belok kanan atau belok kiri membentuk sudut 90o.
Pola 2
Ikan secara tiba-tiba membalikkan badan dengan sudut 180o. Pada pola ini terlihat ikan kaget dengan paparan listrik yang diterima tubuh, sehingga ikan dengan cepatnya menjauhi tirai listrik.
Pola 3
Ikan mendekati tirai secara perlahan, kemudian saat terpapar listrik gerakan renang menjadi mundur untuk menjauhi tirai listrik. Beberapa ikan melakukan gerakan berbalik badan setelah renang mundur.
Pola 4 Ikan menyusuri tirai listrik. Beberapa waktu digunakan ikan untuk menyusuri tirai listrik itu dengan beberapa kibasan renang, kemudian ikan berenang menjauhi tirai listrik.
Tabel 6. Persentase perubahan renang ikan berdasarkan empat pola
Voltase Ukuran
Ikan
Penggunaan tirai listrik dalam hal menghadang renang ikan tidak terdeteksi mata ikan, melainkan dengan adanya sensor saraf pendeteksi listrik di bagian kepala
Gambar 12. Pola perubahan arah renang ikan
pola 1 mengindikasikan bahwa ikan nila terkejut saat listrik menyengat bagian kepala.
Ket : 1, 2, 3, … dst adalah urutan gerak renang ikan saat terhadang
Jarak dihitung dari tirai listrik untuk vertical dan jarak horizontal sihitung dari sisi akuarium paling kiri dilihat dari atas akuarium.
Hasil ANOVA Single factor memperlihatkan bahwa pola 1 perubahan renang benih ikan nila dan ikan nila konsumsi, pola 2 pada ikan nila konsumsi, pola 3 pada benih ikan nila, dan pola 4 pada ikan nila konsumsi dipengaruhi oleh perbedaan voltase. Semakin besar nilai voltase, semakin kecil persentase ikan nila yang menggunakan perubahan renang pola 1 (Tabel 7). Beberapa perubahan renang ikan tidak dipengaruhi oleh perubahan voltase.
Tabel 7. ANOVA single faktor pada pola perubahan renang ikan Pol
a Ikan Fhitung Ftabel Keterangan
1 Konsumsi 13,258
3,15
9 Berbeda Nyata
Benih 5,021
3,15
9 Berbeda Nyata
2 Konsumsi 19,775
3,15
9 Berbeda Nyata
Benih 2,276
3,15
3 Konsumsi 1,938
3,15
9 Tidak Berbeda Nyata
Benih 4,076
3,15
9 Berbeda Nyata
4 Konsumsi 7,183
3,15
9 Berbeda Nyata
Benih 0,829
3,15
9 Tidak Berbeda Nyata Aplikasi tirai listrik pada alat penangkapan ikan
Perlakuan pada tirai listrik 45 volt dengan nilai voltase dalam air sebesar 12 volt memberikan perubahan renang terhadap benih ikan nila. Hal ini dapat dimanfaatkan sebagai alat bantu penangkapan dalam menyeleksi ukuran ikan yang akan ditangkap. Seperti pemasangan tirai listrik di perairan sungai sebagai penghadang bagi ikan berukuran kecil menuju ke hulu sungai (Johnson et al. 2014). Pemasangan tirai listrik dapat dilakukan di mulut alat penangkapan seperti alat tangkap trap, sehingga ikan yang berukuran benih akan menjauhi mulut trap tersebut.
Penggunaan tirai listrik pada alat tangkap fyke net untuk penangkapan ikan demersal ataupun set net untuk penangkapan ikan pelagis sangat mungkin digunakan. Karena pengoperasian tirai listrik untuk alat penangkapan sebaiknya digunakan pada alat penangkapan ikan yang pasif atau menetap.
5. SIMPULAN DAN SARAN
SIMPULAN
1. Sebaran listrik di dalam media air tawar membentuk garis eksponensial yang menyebar dengan nilai voltase tertinggi berada di sekitar elektrode, sedangkan sebaran listrik di media air bersalinitas 35 ppt cenderung lebih menyebar ke segala arah dengan konsentrasi nilai voltase tertinggi berada di elektrode positif. Jenis media air mempengaruhi rugi voltase dalam perairan, semakin tinggi salinitas semakin tinggi penurunan rugi voltase dalam perairan. Penurunan rugi voltase di perairan bersalinitas sekitar 3,9-10,5 kali dari perairan tawar.
2. Respon ikan terhadap tirai listrik adalah pingsan, terhadang dan menerobos tirai listrik.
3. Benih ikan nila efektif terhadang tirai listrik 45 volt dan tidak efektif menghadang ikan nila konsumsi. Tirai listrik 45 volt paling efektif untuk menghadang kelompok benih ikan kelompok dan Ikan konsumsi.
SARAN
dalam pengujian tirai listrik. Perlu dilakukan penelitian lanjutan mengenai material yang sesuai untuk kontruksi pemancar tirai listrik di lapangan. Perlu dilakukan penelitian mengenai burs speed ikan saat terkena kejutan tirai listrik untuk menentukan strategi dalam mengatasi ikan yang akan meloloskan diri.
DAFTAR PUSTAKA
Ayodhyoa. 1981. Metode Penangkapan Ikan. Bogor (ID). Yayasan Dewi Sri. Baskoro MS, Taurusman AA, dan Sudirman. 2011. Tingkah Laku Ikan
Hubungannya dengan Ilmu dan Teknologi Perikanan Tangkap. Bandung (ID) Lubuk Agung.
Baskoro MS. 2005. Tingkah Laku Ikan : Hubungannya dengan Metode Penangkapan Ikan. Bogor (ID). Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan.
Bearmount WRC, Taylor AAL, Lee MJ, Welton JS. 2002. Guidelines for Electric Fishing Best Practice. Frankland Road (SE). Enviromental Agency.
Burger CV, Parkin JW, O’Farrell M, Murphy A, Zeligs J, 2012. Non-Lethal Electric
Guidance Barriers for Fish and Marine Mammal Deterrence: A Review for Hydropower and Other Applications. Brazil (BR). SMITH-ROOT, INC. Caputi AA, Aguilera PA, Pereira AC, Cattaneo AR. 2013. On the haptic nature of
the active electric sense of fish. Brain Research J. 1536 : 27-43.
Cowx IG, Lamarque P. 1990. Fishing With Electricity. London. Fishing News Book.
Clarkson RW. 2004. Effectiveness of electrical fish barriers associated with the Central Arizona Project. N. Am. J. Fish. Manage. 24 : 94–105.
Johnson, Nicholas S, Thomson, Henry T, Holbrook, Christopher and Tix, John A.. 2014. Blocking and Guiding Adult Sea Lamprey with Pulsed Direct Current from Vertical Electrodes. Fish. Research. 150 : 38-48.
Martasuganda S. 2008. Set Net (Teichi ami). Bogor (ID). Institut Pertanian Bogor Press.
Mattjik AA dan Sumertajaya IM. 2000. Perancangan Percobaan (dengan Aplikasi SAS dan MINITAB). Jilid I. Bogor (ID) : IPB Press.
Pentury B. 1987. Studi Tentang Respon Ikan Terhadap Tegangan Listrik. [Skripsi]. Bogor (ID) : Institut Pertanian Bogor.
Polet H, Delanghe F, Verchoore R. 2005. On Electrical Fishing for Brown Shirmp
(Crangon crangon) : II. Sea Trial. Fish. Reaserch. 72(1) : 1-12.
Sastrosupadi, Adji. 2000. Rancangan Percobaan Praktis Bidang Pertanian. Edisi Revisi. Yogyakarta (ID): Kanisius.
Savino JF, Jude DJ, Kostich MJ. 2001 Use of electrical barrier to deter movement of round goby. A. Fish. Soc. 26 : 171 – 182.
[SFCC] Scottith Fisheries Co-orditaion Centre. 2007. Fisheries Management SVQ Level 2: Catch fish using electrofishing techniques. Scotland. Invernes / Barony College.
Suharyanto. 2003. Kajian Respon Udang Galah Terhadap Kejutan Listrik Arus Bolak Balik Dalam Tangki Percobaan Skala Laboratorium [Tesis]. Bogor (ID) : Institut Pertanian Bogor.
Suryatmo F. 1997. Dasar-dasar Tehnik Listrik. Jakarta (ID) Rineka Cipta. Hlm : 96-130.
Suyanto RS. 1998. Nila. Jakarta (ID). Penebar Swadaya.
Sternin VC, Nokonorov, Bumeistar YK. 1972. Electrofishing Theory and Practice. Jerusalem (IL). Program for Scientific Translation. 316p.
Udi AM, Kurniawan F. 2013. Simulasi Prototipe on Field Battery Melalui Pemanfaatan Perbedaan Salinitas Dengan Beberapa Pasangan Elektroda. JURNAL SAINS DAN SENI POMITS. 1 : 1-5.
Warburton K, Hughes R. 2011. Learning of Foraging Skill Bay Fish. Fish Ana Aquatiq Resources Series 15 : Fish Cognition dan Behavior. Singapura (SG). Wiley-Blackwell.
Wati APNI. 2007. Penyetruman Ikan Nila dengan Arus Listrik 0,05 A; 0,07 A; dan 0,09 A : Pengaruhnya Terhadap Waktu Pemingsanan dan Pulih [Skripsi]. Bogor (ID) : Institut Pertanian Bogor.
Webb JF, Popper AN, Fay RR. Fish Bioacoustics. USA : Springer.
Verrill DD, Berry Jr CR. 1995. Effectiveness of an Electrical Barrier and Lake Drawdown for Reducing Common Carp and Bigmouth Buffalo Abundances.
lampiran 1 Rangkaian Penyearah Setengah Gelombang
Dengan hasil gelombang :
Keterangan :
- 220 V = Sumber listrik AC
- T1 = Transformator Step down, yaitu komponen elektronik penurun tegangan listrik
- D1 = Komponen dioda, berfungsi sebagai penyearah gelombang Listrik AC yang bolak-balik
- R1 = Hambatan atau beban arus listrik. Berupa bagian penggunaan arus listrik
Lampiran 2 Penyearah Gelombang Penuh :
Dengan hasil gelombang :
Keterangan :
- 220 V = Sumber listrik AC
- T1 = Transformator Step down, yaitu komponen elektronik penurun tegangan listrik
- D1,D2 = Komponen dioda, berfungsi sebagai penyearah gelombang Listrik AC yang bolak-balik
- R1 = Hambatan atau beban arus listrik. Berupa bagian penggunaan arus listrik
Menjadi Menjadi
T1
Lampiran 4 Voltase yang Terukur di Akuarium Air Tawar Sumber PDC :
6 volt Nota
si A B C D E F
1
3.3 8
3.6 2
3.6 8
3.4 7
3.3 1
3.3 2 2
3.3 5
3.5 2
3.4
9 3.3
3.2
5 3.2
3
3.1 4
3.0 6
3.0 8
3.0 9
3.0 3
4
1
Lampiran 5 Berat, Panjang Total, dan luas permukaan Tubuh Ikan
No
Ikan Kecil Ikan Besar
Lampiran 6. ANOVA penurunan voltase di air tawar dan air bersalinitas 35 ppt ANOVA Air bersalinitas 35 ppt dengan berbagai perlakuan voltase
Source of
Variation SS df MS F
P-value
Between Groups 1,988544 3 0,662848 30,97771
1,03E 07
Within Groups 0,427951 20 0,021398
ANOVA Air tawar dengan berbagai perlakuan voltase
Source of
Variation SS df MS F
P-value
Between Groups 363,6568 3 121,2189 40,17328
1,18E 08
Within Groups 60,34803 20 3,017402
Rata-rata Nilai Voltase dalam akuarium Salinita
s
Voltase
6 18 30 45
0
3,46333 3
8,87833 3
9,06666 7
14,4716 7
35 0,90255 1,078
1,42666 7
1,63783 3 ANOVA
Source of
Variation SS df MS F P-value
Rows 118,8493 1 118,8493 13,51042 0,034863
Columns 34,55031 3 11,51677 1,309191 0,415015
Error 26,39058 3 8,796859
Lampiran 7. Analisis Uji Tanda
Voltase
Ikan Besar Ikan Kecil
Lolos
Voltase Ikan Besar Ikan Kecil
6 Volt terhadang = lolos
H1 : Jumlah ikan terhadang = lolos
H1 : Jumlah ikan terhadang ≠ lolos
0,9287 < 0,025 Tirai listrik belum efektif mengahadang renang ikan
P (X ≤ 20) = Ʃ b (9 ; 20 ; 0,5) = 0,4119
0,4115 < 0,025 Tirai listrik belum efektif mengahadang renang ikan
30 Volt belum efektif mengahadang renang ikan terhadang = lolos
H1 : Jumlah ikan Tirai listrik belum efektif mengahadang renang ikan
45 Volt belum efektif mengahadang renang ikan terhadang = lolos
Lampiran 8. Gambar Ikan yang Mengalami Kejang Otot (Galvanotaksis) Ikan Besar yang Mengalami Kejang Otot
Lampiran 9. ANOVA dan Uji Tukey Perlakuan Berkelompok ANOVA Ikan Besar, Perlakuan 6, 18, 30 dan 45 volt Source DF SS MS F P
Voltase 3 61900,2 20633,4 278,39 0,000 Error 76 5632,8 74,1
Total 79 67533,0
S = 8,609 R-Sq = 91,66% R-Sq(adj) = 91,33%
Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev
Level N Mean StDev --+---+---+---+--- 6 20 0,000 0,000 (-*-)
18 20 23,763 8,501 (-*) 30 20 22,321 7,259 (-*)
45 20 75,804 13,096 (*-) --+---+---+---+--- 0 25 50 75
Pooled StDev = 8,609
Uji Tukey Kelompok Ikan Besar Voltase N Mean Grouping 45 20 75,804 A
18 20 23,763 B 30 20 22,321 B 6 20 0,000 C
Means that do not share a letter are significantly different.
Tukey 95% Simultaneous Confidence Intervals All Pairwise Comparisons among Levels of Voltase Individual confidence level = 98,97%
Voltase 3 77731,7 25910,6 307,10 0,000 Error 76 6412,3 84,4
Total 79 84144,0
S = 9,185 R-Sq = 92,38% R-Sq(adj) = 92,08%
Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev
Level N Mean StDev --+---+---+---+--- 6 20 0,000 0,000 (-*-)
18 20 30,160 7,596 (-*-) 30 20 47,718 13,415 (-*-)
45 20 86,199 9,991 (*-) --+---+---+---+--- 0 25 50 75
Pooled StDev = 9,185
Uji Tukey Kelompok Ikan Kecil Voltase N Mean Grouping 45 20 86,199 A
30 20 47,718 B 18 20 30,160 C 6 20 0,000 D
Means that do not share a letter are significantly different.
Tukey 95% Simultaneous Confidence Intervals All Pairwise Comparisons among Levels of Voltase Individual confidence level = 98,97
Riwayat Hidup
Teknologi Perikanan Laut, Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. Penulis merupakan penerima Beasiswa Unggulan Calon Dosen (BU DIKTI 2012) dari Direktorat Pendidikan Tinggi, Kementrian Pendidikan Nasional.
