RESUME JURNAL INTERNASIONAL
The biofloc technology (BFT) in indoor tanks: Water quality, biofloc composition, and growth and welfare of Nile tilapia
(Oreochromis niloticus)
(M.E. Azim, D.C. Little, University of Stirling-United Kingdom, Aquaculture Vol.283 No.2008)
1. Pendahuluan
Penelitian ini memiliki prinsip dasar yang disebut sebagai Teknologi Bioflok atau Biofloc Technology (BFT) yaitu dengan aerasi konstan dan agitasi kolom air serta menambahkan karbon sebagai substrat bahan organik untuk membentuk dekomposisi aerobik dan meningkatkan mikroba flok dalam suspensi pada pakan. Goldman et.al. (1987) menemukan C:N rasio >10:1 adalah optimal untuk mengoptimalkan produksi bioflok serta dapat meminimalkan regenerasi amonia. Teknologi Bioflok (BFT) diuji pada kolam budidaya yang dapat mengakibatkan adanya kompleksitas dinamika kualitas air. Penelitian awal yang dilakukan peneliti pada tangki
indoor dengan cahaya yang terbatas menunjukkan bahwa kualitas
dan kuantitas bioflok yang sesuai untuk budidaya ikan dan parameter kualitas air dapat dikelola baik dengan BFT. Jika berhasil, BFT mungkin dapat menjadi alternatif untuk Sistem Resirkulasi Akuakultur konvensional atau Recirculation Aquaculture System (RAS) yang diformulasikan dengan pakan berprotein tingkat tinggi.
Penelitian ini memiliki tujuan utama, yaitu untuk menguji kesesuaian BFT dalam tangki indoor dengan cahaya yang terbatas untuk membesarkan ikan nila. Sedangkan tujuan spesifiknya adalah untuk mengukur kontribusi bioflok pada pertumbuhan dan produksi ikan, untuk mengevaluasi kesejahteraan ikan dalam tangki BFT, untuk menguji efek dari protein kasar dalam pakan tambahan pada pertumbuhan dan produktivitas ikan dalam tangki BFT, untuk menyelidiki efek dari taksonomi komposisi bioflok, dan untuk membandingkan penguraian dinamika nitrogen anorganik.
2. Material dan Metode
2.1 Fasilitas Tangki dan Rancangan Percobaan
Penelitian dilakukan dalam tangki indoor berserat kaca (setiap 250 l) yang terletak di Laboratorium Akuarium Tropis Institut Akuakkultur, Universitas Stirling, Inggris. Terdapat dua perlakuan (dengan empat kali ulangan) dan satu sebagai kontrol (dengan dua kali ulangan) yang dibandingkan. Dua perlakuan terdiri dari tangki BFT pertama yang diberi pakan dengan 35% protein kasar (BFT35) dan tangki BFT kedua yang diberi pakan dengan 24% protein kasar (BFT24). Sebagai kontrol, digunakan tangki yang berukuran sama dengan menggunakan RAS yang diisi ikan dan diberi pakan dengan 35% protein kasar (RAS35). Tangki diaerasi dan diagitasi selalu
dengan kubah diffusers (AS9, 17.5 cm x 3.75 cm, layanan akuatik, UK) yang terhubung ke sebuah pompa air. Tangki selalu ditutup dengan penutup.
2.2 Persediaan Ikan dan Manajemen Tangki
Ikan nila yang digunakan pada penelitian ini memiliki berat sekitar 80-120 g dan ditebar di setiap tangki. Pakan pellet (3 mm) diracik menggunakan tumbuhan dan dibuat secara lokal. Pakan diberi sebanyak 1.5% dari total biomassa dan diterapkan untuk semua tangki. Tepung terigu juga ditambahkan sebanyak 60% pada tangki BFT untuk mempertahankan C:N rasio. Setiap kali tingkat flok melebihi 500 mg l- 1 dalam tangki, dijalankan pemisah flok selama 8-12 jam. Ketika pH air jatuh di bawah 6.5, maka ditambahkan NaHCO3 untuk meningkatkan pH menjadi 7.5. penambahan air akibat penguapan dan penghilangan flok dilakukan secara mingguan.
2.3 Penilaian Parameter Mutu Air
Pada penelitian, suhu air, oksigen terlarut dan pH diukur dua kali seminggu. Sedangkan total alkalinitas diukur dengan titrasi secara mingguan. Untuk total amonia nitrogen (TAN), nitrit (NO2-N) dan nitrat (NO3-N) dianalisis dengan autoanalyzer (BRAN LÜBBE AutoAnalyzer 3) menurut metode standar. Sampel air sebanyak 50 ml disaring dengan kertas filter untuk menganalisis gizi dan penentuan total padatan tersuspensi (TSS). TSS dan kebutuhan oksigen biologis (BOD5) diukur secara mingguan. TSS dihitung dari perbedaan berat dan penentuan BOD, air sampel dikumpulkan dalam botol plastik dari setiap tangki. Air sampel awalnya diencerkan 10 kali lalu diencerkan 20 kali pada akhir percobaan dengan air suling. Konsentrasi oksigen awal sampel ditentukan menggunakan BOD YSI (YSI model 57) dan DO meter. Pada akhir percobaan, tingkat oksigen terlarut ditentukan lagi dan BOD5 dihitung dalam mg l- 1. 2.4 Pencitraan dan Identifikasi Mikroorganisme dalam Bioflok
Gambar 3-D bakteri flok diambil menggunakan mikroskop confocal dua kali seminggu. Setiap sampel yang diencerkan, diwarnai dengan fluoresensi 4′-6-Diamidino-2-phenylindole (DAPI), lalu diamati dengan pembesaran 10 dan difoto. Organisme yang didapat pada 10 bidang yang dipilih acak kemudian diidentifikasi dan dihitung dengan mikroskop binokuler menggunakan pembesaran 20-40.
2.5 Penentuan Komposisi Biokimia Bioflok
Sampel bioflok dikumpulkan untuk analisis biokimia setiap dua minggu. Kandungan protein kasar ditentukan dengan metode Kjeldahl, kandungan lemak ditentukan dengan peralatan Soxhlet, dan kandungan energi ditentukan dengan Gallenkamp Autobomb. Untuk analisis asam lemak, dilakukan dengan metode metilasi langsung menggunakan N-Evap 112 Liquid Gas Chromatograph. 2.6 Penentuan Indikator Kesejahteraan Ikan
Lebih dari 50% ikan di setiap tangki dibius dan diukur panjang serta beratnya secara individual. Ikan juga diperiksa pada
bagian kulit dan sirip. Satu ikan di setiap tangki BFT dan dua ikan dari tangki RAS35 dikorbankan untuk uji Histologi dan untuk diperiksa insangnya menggunakan mikroskop binokuler.
2.7 Analisis Statistik
Parameter kualitas air pada penelitian dibandingkan secara dua arah ulangan dengan mengukur ANOVA. Parameter darah ikan dan komposisi biokimia flok yang dibandingkan dengan ANOVA memiliki perbedaan, maka dilakukan tes dengan Tukey's
multi-comparison menggunakan Statistika.
3. Hasil dan Pembahasan 3.1 Kualitas Air
Pada budaya ikan tropis, rata-rata suhu air 28oC dengan kisaran 26-30oC, konsentrasi DO 6 mg l- 1 dengan kisaran 3.0-7.5 mg l- 1, dan pH 6.7 dengan kisaran 5.0-8.5. Sementara total alkalinitas yang stabil pada tangki kontrol yaitu 18-27 mg l- 1 dan pada tangki dengan bioflok yaitu 8-250 mg l- 1. Tingkat BOD dan tingkat TSS sangat berpadanan dengan nilai rata-rata 7, 87 dan 88. Sepanjang periode penelitian, TAN dan NO2-N memiliki tingkat fluktuasi yang tinggi. Konsentrasi TAN pada tangki BFT35 lebih tinggi daripada tangki kontrol. Konsentrasi NO2-N di kedua tangki BFT lebih tinggi daripada tangki kontrol. Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa NO3-N pada tangki BFT35 tidak stabil selama percobaan, sedangkan pada tangki BFT24 nitrifikasi lebih baik pada tangki dengan pakan berprotein rendah. Sementara konsentrasi TAN dan NO2-N sangat tidak stabil, konsentrasi NO3-N lebih stabil dan cenderung meningkat pada tangki dengan bioflok. Selama penelitian, konsentrasi TAN dan NO2-N dalam tangki BFT meningkat dan kadang-kadang mencapai tingkat kritis.
3.2 Kualitas Nutrisi Bioflok sebagai Makanan Ikan
Pada penellitian, komposisi biokimia dan isi energi bioflok tidak ada perbedaan yang signifikan dalam parameter gizi antara perlakuan dengan 35% dan 24% pakan. Ini artinya, kualitas bioflok bebas untuk kualitas pakan yang diterapkan pada penelitian ini. Kualitas bioflok yang mengandung 38% protein, 3% lemak, 6% serat, 12% abu dan 19 Kj g- 1 energi dalam penelitian ini adalah tepat untuk ikan nila kecuali untuk tingkat lemak minyak mentah yang sangat rendah.
3.3 Taksonomi Komposisi Bioflok
Bakteri flok kurang mirip dalam bentuk tetapi bervariasi pada ukuran dengan kisaran 50-200 μm. Jumlah total organisme secara signifikan lebih tinggi pada tangki dengan pakan berprotein rendah kemudian diikuti oleh tangki dengan pakan yang berprotein tinggi dan terakhir kontrol.
3.4 Ikan Hasil Parameter
Penelitian menunjukkan hasil bahwa kelangsungan hidup ikan nila di semua tangki BFT dan kontrol adalah 100%. Berat akhir satu ekor ikan pada tangki BFT adalah 9-10% lebih tinggi daripada
kontrol. Tangki BFT menyumbang 44-46% berat badan dan produksi ikan yang lebih besar dibandingkan dengan tangki kontrol.
3.5 Indikator Kesejahteraan Ikan
Pengamatan visual dan mikroskopis pada kulit, sirip dan insang tidak ada menunjukkan kerusakan fisik pada ikan. Dan dari delapan insang yang diperiksa pada tangki BFT 24 dengan histologi, empat di antaranya normal dan empat sisanya memiliki nodular yang sangat kecil. Sedangkan pada BFT35, enam insang tampak normal. Pada tangki kontrol, empat insang adalah normal. Dan untuk proporsi darah ikan pada BFT35 dan RAS35 yaitu 27%, kadar kortisolnya pun tidak berbeda secara signifikan antara tangki BFT dan kontrol. Sedangkan untuk komposisi dan kandungan energi pada tangki BFT dan kontrol tidak ada perbedaan yang signifikan.
4. Kesimpulan
Dari penelitian dapat disimpulkan bahwa bioflok jelas memberikan kontribusi bagi pertumbuhan dan produksi ikan pada sistem indoor dengan cahaya terbatas. Namun, parameter kualitas airnya tidak stabil. Teknologi bioflok tampak tidak sesuai bagi spesies yang tidak merumput. Oleh karena itu, pengembangan lebih lanjut ialah dengan menambahkan ganggang, mikroba flok dan perifiton. Semua unit biofilter diganti dengan sebuah reaktor bioflok. Limbah ikan dalam tangki dipompa terus ke reaktor bioflok secara agitasi dan aerasi dengan kubah difusi dan suplementasi karbon. Produksi dan potensi penggunaan bakteri heterotrof yang menggunakan limbah ikan dapat meningkatkan kualitas air dalam sistem indoor yang diusulkan akan menjadi calon teknologi untuk pelepasan nutrient yang lebih rendah dan meningkatkan retensi hara sehingga menjamin keberlanjutan masa depan.
