(Jurnal Ilmu Perikanan dan Sumberdaya Perairan)
REDUCTION OF TOTAL ORGANIC CARBON AND
CORRELATION WITHIN ABUNDANCE AND DIVERSITY OF PHYTOPLANKTON IN AQUAPONICS SYSTEM
Indah Pratiwi Juliana Sy1 · Rara Diantari2 · Eko
Efendi2
Ringkasan Water quality plays an impor-tant role in aquaponics system. Water che-mistry parameter that may affect water qu-ality is total organic carbon. Sources of car-bon in the aquaponics system mainly deri-ved from the decomposition of organic mat-ter which derived from artificial feed and plant respiration. The research was condu-cted to study the reduction of total orga-nic carbon concentration in the aquapoorga-nic system and the relation of abundance and diversity of phytoplankton. This research using different amount of ipomoea (Ipomo-ea aquatica) consist of 10, 20, and 30 rods and control treatments which use without ipomoea. The results showed that all of ipo-moea treatments can reduce the amount of total organic carbon concentration in the aquaponics system. This research showed that nutrients cycle in the aquaponics sys-tem, especially total organic carbon disso-lved in water is influenced by many factors such as plants, fish and primary productivi-ty which determined by the plankton. Fur-thermore, a positive correlation occurred be-tween total organic carbon concentration of the abundance and diversity of phytoplank-tons (r = 0.5925; r = 0.6364). These
re-1) Mahasiswa Jurusan Budidaya Perairan.2) Do-sen Jurusan Budidaya Perairan Fakultas Perta-nian Universitas Lampung. Jl Soemantri Brodjo-negoro No 1 Gedong Meneng Bandar Lampung 35145.
E-mail: [email protected]
sults can be used for preliminary study of nutrient cycle model in aquaponic system.
Keywords Total Organic Carbon, Phyto-plankton, abudance, diversity, correlation, aquaponics
Received: 25 Maret 2015 Accepted: 2 Juni 2015
PENDAHULUAN
Keberhasilan dalam system budida-ya dapat dipengaruhi oleh kualitas air. Parameter kimia air yang dapat mempengaruhi kualitas air yakni kar-bon organik total Benefield et al. (1982). Sistem budidaya tanpa pergantian air yang diterapkan dengan sistem aku-aponik mampu meningkatkanproduk-si ikan dan tanaman tetapi terham-bat oleh penurunan kualitas air. Pe-nurunan kualitas air dapat disebabk-an oleh addisebabk-anya limbah budidaya se-perti fases dan sisa pakan. Fases dan sisa pakan yang tidak termakan akan menghasilkan amonia (NH3), nitrit
(NO2), dan karbondioksida (CO2) yang
bersifat toksik bagi organisme budi-daya Surawidjaja (2006).
ponik terhadap penurunan karbon or-ganik total pada sistem akuaponik belum banyak dilakukan. Karbon or-ganik total dalam air berpengaruh terhadap rasio C (Karbon) : N (Ni-trat) : P (Fospor) dan organisme se-perti fitoplankton. Perlu dilakukan studi tentang peran tanaman dalam penurunan karbon organik total pa-da sistem akuaponik pa-dan hubungan antara karbon organik total dengan kelimpahan dan keragaman fitoplank-ton.
Sistem akuaponik memanfaatkan air limbah budidaya yang kemudian dialirkan kedalam kolam berisi ta-naman sebagai filter biologis, sehing-ga konsentarsi karbon orsehing-ganik yang terkandung di dalam air akan berku-rang. Sedangkan karbon juga dibu-tuhkan oleh fitoplankton dalam me-lakukan proses fotosintesis. Pengu-rangan konsentrasi karbon di kolam akan merubah rasio C:N:P yang ter-kandung di kolam, oleh karena itu perlu dikaji apakah karbon organik total dapat berhubungan dengan ke-limpahan dan keragaman fitoplank-ton.
bon. Bahan lain yang digunakan ada-lah lele dumbo (Clarias gariepinus) dan pakan buatan. Perlakuan yang digunakan perlakuan A (kontrol, tan-pa menggunakan tanaman kangkung), perlakuan B (menggunakan 10 ba-tang tanaman kangkung), perlaku-an C (menggunakperlaku-an 20 batperlaku-ang ta-naman kangkung) dan perlakuan D (menggunakan 30 batang tanaman kangkung).
Pengambilan sampel air dilakuk-an setiap 20 hari selama 60 hari wak-tu penelitian.Sampel air diukur kar-bon organik totalnya di Laboratori-um Kesehatan Ikan Balai Besar Per-ikanan Budidaya Laut (BBPBL) Lam-pung. Konsentrasi penurunan karbon organik total oleh tanaman dihitung dengan cara mengurangi konsentra-si total karbon organik pada salur-an pemasuksalur-an air dengsalur-an konsentra-si total karbon organik pada saluran pembuangan air. Fitoplankton dalam sistem akuaponik dihitung nilai ke-limpahan dan keragamannya menu-rut APHA (1989). Untuk mengeta-hui hubungan antara konsentrasi kar-bon organik total dengan kelimpah-an dkelimpah-an keragamkelimpah-an fitoplkelimpah-ankton dila-kukan perhitungan korelasi dan re-gresi logaritma.
Gambar 1 Konsentrasi karbon organik total pa-da perlakuan tanpa penggunaan tanaman
HASIL DAN PEMBAHASAN
Konsentrasi karbon organik total pada perlakuan tanpa penggunaan tanaman menunjukkan kecenderung-an peningkatkecenderung-an konsentrasi karbon organik totalpada setiap ulangan dan setiap waktu pengambilan sampel (Gam-bar 1). Sri and Mufti (2005) menya-takan bahwa kenaikan suhu mampu menaikan konsentrasi karbon orga-nik total dalam bentuk terlarut yang disebabkan oleh ikatan oksigen dan karbon menjadi lemah, sehingga de-ngan mudah gas hydrogen mereduk-si okmereduk-sigen lepas dari karbon. Kemung-kinan lain yang menyebabkan kena-ikan konsentrasi karbon organik to-tal adalah penurunan pH Sri and Muf-ti (2005). Lebih jauh bahwa konsen-trasi karbon sangat penting dalam mengontrol nilai pH, dimana sema-kin rendah pH maka konsentrasi kar-bon akan semakin tinggi Cai et al. (2006).
Konsentrasi karbon organik tota-lpada saluran pemasukan dan penge-luaran air pada semua perlakuan cen-derung memiliki pola yang sama, yak-ni mengalami penurunan
konsentra-Gambar 2 Konsentrasi karbon organik total pa-da saluran pemasukan air
Gambar 3 Konsentrasi karbon organik total pa-da saluran pengeluaran air
si pada waktu pengambilan sampel ke-4 (Gambar 2). Hal ini menunjukk-an bahwa dibutuhkmenunjukk-an penggmenunjukk-antimenunjukk-an tanaman kangkung yang telah jenuh mengikat karbon terlarut pada lang-kah praktis sistem akuaponik. Seca-ra keseluruhan, konsentSeca-rasi karbon organik total menunjukkan bahwa kon-sentrasinya pada saluran pemasukan air lebih tinggi dibandingkan dengan konsentrasinya pada saluran penge-luaran air yang berarti penggunaan tanaman kangkung pada sistem aku-aponik mampu mengurangi konsen-trasi karbon organik total (Gambar 3).
Akumulasi proses dekomposisi bah-an orgbah-anik seperti sisa pakbah-an ybah-ang tidak termakan selama penelitian tu-rut menyumbang peningkatan
kon-Gambar 4 Korelasi-regresiantara konsentrasi karbon organik total dan kelimpahan fitoplankton pada sistem akuaponik
sentrasi karbon dalam air Wyk and J.Scarpa (1999).Studi ini menunjukk-an siklus nutrisi dalam sistem akua-ponik khususnya karbon organik to-tal yang terlarut dalam air dipenga-ruhi oleh banyak faktor yaitu tanam-an, ikan dan kesuburan air primer yang ditentukan oleh plankton. Aku-mulasi pakan buatan yang diberikan untuk ikan disarankan untuk diper-hitungkan karena sistem akuaponik adalah sistem yang tertutup dimana pergantian air dilakukan secara efisi-en, sehingga masukan energi hanya berasal dari pakan buatan. Energi dalam bentuk sisa pakan dan feses ikan diduga akan mempengaruhi ke-suburan air primer dengan indikator plankton yang melimpah dan bera-gam yang kemungkinan berhubung-an dengberhubung-an konsentrasi karbon orga-nik total.
Studi juga menunjukkan hasil uji korelasi dan regresi logaritma, me-nunjukkan bahwa tingkat konsentra-si karbon organik total pada konsentra-sistem akuaponik memiliki pengaruh terha-dap kelimpahan dan keragaman fito-plankton. Hasil regresi logaritma
an-Gambar 5 Korelasi-regresiantara konsentrasi karbon organik total dan keragaman fitoplankton pada sistem akuaponik
tara konsentrasi karbon organik to-tal dengan kelimpahan fitoplankton menghasilkan nilai regresi logaritma Y = 924,4 ln(x) - 1859 dengan ni-lai koefisien determinasi (R2)
sebe-sar 0,351 yang artinya kekuatan mo-del logaritma sebesar 35,1% dan ni-lai koefisien korelasi positif (r) se-besar 0,5925.Hasil regresi logaritma antara konsentrasi karbon organik to-tal dengan keragaman fitoplankton menghasilkan nilai regresi logaritma Y = 0,241 ln(x) + 0,485 dengan ni-lai koefisien determinasi (R2) sebe-sar 0,405 yang artinya kekuatan mo-del logaritma sebesar 40,5% dan ni-lai koefisien korelasi positif (r) sebe-sar 0,6364 (Gambar 4; Gambar 5 ).
Sistem akuaponik merupakan sis-tem budidaya ikan dan tanaman al-ternatif yang diunggulkan karena meng-hasilkan efisiensi pada penggunaan pakan dan pengelolaan limbah. Ji-ka dibandingJi-kan dengan sistem bu-didaya ikan konvensional maka ke-unggulan tersebut dapat menempatk-an akuaponik sebagai sistem budi-daya ikan masa depan. Studi ini me-nunjukkan bahwa sistem akuaponik
mencakup sistem nutrisi yang lebih kompleks dan sangat sesuai untuk pemodelan ekosistem dalam skala ke-cil (mini). Terdapat transfer energi yang besar berupa penurunan kar-bon organik total dalam air yang me-nunjukkan efisiensi dengan penggu-naan tanaman kangkung. Lebih lan-jut diperlukan studi lain yang meng-hitung semua faktor tidak hanya yang terbatas seperti pada studi yang di-lakukan sekarang untuk mengetahui lebih banyak peran faktor-faktor la-in seperti ikan dan filter yang digu-nakan.
SIMPULAN
Studi ini menunjukkan siklus nutri-si dalam nutri-sistem akuaponik khusus-nya karbon organik total yang ter-larut dalam air dipengaruhi oleh ba-nyak faktor yaitu tanaman, ikan dan kesuburan air primer yang ditentuk-an oleh plditentuk-ankton. Lebih lditentuk-anjut, hu-bungan korelasi positif terjadi anta-ra konsentanta-rasi karbon organik total dengan kelimpahan dan keragaman fitoplankton (r = 0,5925; r = 0,6364).
Pustaka
APHA (1989). Standard Metho-ds for the Examination of Water and Waste Water Including Bot-tom Sediment and Sludges. Amer. Publ. Health Association.
Benefield, L. D., Joseph., F., and Barron, L. W. (1982). Process Chemistry for Water and
Waste-water Treatment. Prentice-Hall. Englewood.
Cai, W. J., Dai, M., and Wang, Y. (2006). Air-sea exchange of carbon dioxide in ocean margins: A pro-vince based synthesis. Geophysical Research Letters, 33:26–30.
Iskandar, P., Pamungkas, N., and Rusliadi (2013). Peningkatan ka-pasitas produksi akuakultur pada pemeliharaan ikan selais (ompok sp.) sistem aquaponik. Jurnal Per-ikanan dan Kelautan, 18:1–13. Sri, H. and Mufti, P. (2005).
Komu-nitas zooplankton di perairan wa-duk krenceng cilegon, banten. Ma-kara Sains, 9:75–80.
Surawidjaja, E. H. (2006). Akuakul-tur berbasis trophic level : Revi-talisasi untuk ketahanan pangan, daya saing ekspor, dan kelestari-an lingkungkelestari-an. Orasi Ilmiah Gu-ru Besar Tetap Ilmu Akuakultur IPB.
Wyk, P. V. and J.Scarpa (1999). Water Quality Requirements and Management. In Farming Marine Shrimp in Recirculating Freshwa-ter Systems. Harbor Branch Oce-anographic Institution.
