1. Outlet 108 48’29,9’’ 07 02’26,4’’ 3. METODE PENELITIAN 3.1. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilakukan di Waduk Malahayu, Jawa Tengah. Kegiatan penelitian meliputi dua macam kegiatan yakni kegiatan di lapangan pengambilan data primer dan sekunder dan kegiatan di laboratorium. Kegiatan di laboratorium berupa analisis kualitas air yang dilakukan di Laboratorium Pengujian Produktivitas dan Lingkungan Perairan Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB. Kegiatan di lapangan dilakukan selama 3 (tiga) bulan yaitu pada akhir Agustus sampai awal bulan November 2011. 3.2. Bahan dan Alat Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah contoh air dan plankton yang diambil dari setiap stasiun pengamatan, air destilasi, dan bahan kimia baik untuk analisis kualitas air, maupun untuk keperluan pengawetan. Alat-alat yang digunakan dalam penelitian adalah GPS (Global Positioning System). Kemmerer water sampler, Secchi disk, botol sampel, cool box, peralatan analisis kimia di laboratorium, pH meter (YSI 556), DO meter (YSI 556), plankton net 35 milimikron. 3.3. Metode Penelitian 3.3.1. Penentuan Stasiun Lokasi pengambilan sampel terdiri atas 3 stasiun yang dianggap mewakili semua lokasi waduk sebagai berikut: outlet, kawasan penebaran benih , inlet. Tabel 3. Lokasi pengambilan sampel selama penelitian Stasiun Letak Astronomi BT LS 0 0 2. Reservat/Daerah penebaran benih 108049’22,2’’ 07002’14,9’’ 3. Inlet 108049’08,6’’ 07001’48,9’’
Gambar 3. Stasiun Peta Waduk Malahayu
3.3.2. Pengumpulan Data Data yang dikumpulkan meliputi data primer dan data sekunder. Data primer meliputi data kualitas perairan yang terdiri dari parameter fisika, kimia dan biologi yang diperoleh dari pengukuran di lapangan, wawancara dengan menggunakan kuisioner. Data sekunder meliputi data fisik waduk, peta lingkungan waduk. Pengumpulan data dalam penelitian ini dilakukan sebanyak tiga kali pengambilan sampel, pada tiga stasiun (outlet, daerah penebaran benih, inlet) dan tiga lapisan perairan (0 m, 2 m dan 6 m). Pengambilan pertama pada bulan agustus, pengambilan kedua pada bulan September dan pengambilan ketiga pada bulan oktober 2011. Kondisi pengambilan sampel dilakukan pada musim kemarau. Tabel 4. Parameter, metode dan peralatan penelitian.
No Parameter Satuan Metode dan Alat Tempat
I. Fisika 1 Suhu 2 Kecerahan II. Kimia 1 pH 2 DO 3 Ortofosfat 4 Nitrat-Nitrogen 5 Amonia-Nitrogen 6 Nitrogen-total 7 Fosfat-total III Biologi 1 Produktivitas primer 2 Fitoplankton 3 Klorofil-a 0C M - mg /l mg /l mg /l mg/l mg/l mg/l Thermometer Visual,secchi disc pH meter DO meter Asorbic acid Brucine sulfat Phenate method Phenate method Asorbic acid meth Metode oksigen Plankton net Spektofotometer In situ In situ In situ In situ Laboratorium Laboratorium Laboraotorium Laboratorium Laboratorium Laboratorium Laboratorium Laboratorium
3.3.3. Pengambilan Contoh Air Proses pengambilan contoh air dan specimen fitoplankton diambil dari setiap titik lapisan fotik atau kolom air dengan menggunakan Van Dorn Water Sampler berkapasitas 2 liter. Pembagian kedalaman pada station (1). dengan kedalaman 0 meter, 2 meter, 6 meter. Station (2). dengan kedalaman 0 meter, 2 meter, 6 meter. Station (3). 0 meter, 2 meter, 6 meter. Pembagian beberapa kedalaman tersebut dimaksudkan karena distribusi vertikal cahaya akan semakin berkurang dengan bertambahnya kedalaman serta distribusi vertikal unsur hara konsentrasinya selalu bervariasi dengan kecendrungan akan semakin besar dengan bertambahnya kedalaman. Contoh air tesebut didistribusikan untuk analisis struktur komunitas fitoplankton sebanyak 1000 ml, biomassa (klorofil-a) sebanyak 250 ml, dan untuk analisis oksigen terlarut, fosfat-total, ortofosfat, nitrogen-total, nitrat-nitrogen, ammonium, fitoplankton dan klorofil-a sebanyak 50 ml. Parameter suhu, pH dan produktivitas primer dapat diukur langsung di lapangan. 3.3.4. Perlakuan Contoh Air. Contoh air yang telah diambil hendaknya ditangani dengan baik selama tarnsportasi ke laboratorium pengujian untuk diuji setiap parameter yang dikehendaki. Caranya adalah contoh air disimpan dalam Cool box berisi es (2- 40C) dan sebagian diberi bahan pengawet. Untuk analisis struktur komunitas fitoplankton, contoh air diawetkan dengan larutan lugol (0,3 ml/100 ml) dan untuk analisis biomassa diawetkan dengan menggunakan MgCO3 (Vollenweider, 1974). Ortofosfat disimpan di Cool box tanpa diberikan pengawet. Untuk analisis nitrat, nitrit, ammonia, ammonium diberi pengawet asam sulfat (APHA, 2005). Sedangkan untuk analisis oksigen terlarut, pH dan suhu air ditera secara langsung. 3.3.5. Analisis Contoh Air. Metode dan peralatan yang digunakan untuk mengukur parameter air disajikan ke dalam Tabel 1. Teknis analisis untuk pengukuran contoh air dan analisis fitoplankton mengikuti petunjuk (APHA, 2005). Suhu air, kecerahan, pH,
oksigen terlarut (DO) dianalisis secara in situ. Sedangkan analisis komunitas fitoplankton, ortofosfat, fosfat-total, nitrogen-total, nitrat-nitrogen, ammonium dilakukan di laboratorium. 3.4. Analisa Data 3.4.1. Analisis Produktivitas Primer Pengukuran produktivitas primer dilakukan dengan metode oksigen botol terang-botol gelap. Prinsip kerja metode adalah mengukur perubahan kandungan oksigen dalam botol terang dan botol gelapyang berisi contoh air setelah diinkubasikan pada perairan yang menndapat sinar matahari. Produktivitas primer bersih dengan nilai oksigen terlarut dikonversi kedalam satuan mgC/m/jam (Umaly dan Cuvin 1988) sebagai berikut: Dimana: NPP = Produktivitas primer bersih (mg C/m3/jam) O2BT = Oksigen pada botol terang (BT) setelah inkubasi (mg/l) O2BA = Oksigen pada botol inisial (BI) (mg/l) PQ = Photosintetic Question = 1,2; dengan asumsi bahwa hasil metabolism sebagian besar didominasi oleh fitoplankton t = Waktu inkubasi (jam) 1000 = Konversi liter menjadi m3 0,375 = Koefisien konversi oksigen menjadi carbon (=12/32) Catatan: PQ meruapakan perbandingan O2 yang dihasilkan dengan CO2 yang digunakan melalui proses fotosintesis. Nilai PQ berkisar 1,1-1,3 (Ryther 1965 in Parsons et al. 1984; Lalli dan Parsons 1973).
3.4.2. AnaIisisis Kuantitatif Plankton Analisa kuantitatif plankton meliputi perhitungan jumlah individu atau kelimpahan yang dinyatakan sebagai jumlah individu plankton per satuan volume air (APHA, 1989). Untuk mendapatkan gambaran tentang karakteristik struktur komunitas fitoplankton antar zona dan lapisan fotik perairan Waduk Malahayu, dilakukan dengan pendekatan kelimpahan sel dan indeks biologi (indeks diversitas, ekuitabilitas dan dominasi). 3.4.3. Analisis Kelimpahan Sel Kelimpahan fitoplankton dinyatakan dalam jumlah sel perliter. Penentuan kelimpahan sel fitoplankton dilakukan dengan menggnkan metode (APHA, 1989), adalah sebagai berikut : N = n x A/B x C/D x 1/E Keterangan: N = Kelimpahan total fitoplankton n = Jumlah rataan total individu A = Luas gelap penutup (mm2) B = Luas satu lapang pandang (mm2) C = Volume air terkonsentrasi (ml) D = Volume air (ml) E = Volume air yang disentrifyus (1) 3.4.4. Analisis Indeks Diversitas
Indeks diversitas Shanon-Weiver yaitu suatu perhitungan secara matematik yang menggambarkan analisis informasi mengenai jumlah individu serta beberapa banyak jenis yang ada dalam suatu komunitas. Indeks diversitas Shanon dan Weaver dapat diperhitungkan sebagai berikut:
Keterangan: H’ = Indeks diversitas Shannon-Weiver Pi = ni/N ni : = Jumlah individu jenis ke-i N = Jumlah seluruh individu. Jika nilai H’ lebih kecil dari 1,0 berarti keanekragaman komunitas rendah, antara 0,1-3,0 berarti keanekargaman komunitas rendah,antara 0,1-3,0 berarti keanekaragaman sedang, dan jika lebih besar dari 3,0 berarti keankeragaman tinggi. Penggunaan indeks keanekaragaman bertujuan untuk mengetahui perbandingan antara jumlah spesies dengan jumlah individu (Odum, 1971). 3.4.5. Analisis Indeks Keseragaman (E) Plankton Indeks keseragaman plankton dihitung dengan menggunakan rumus Pielou (1975) sebagai berikut: Keterangan: E = Indeks Keseragaman H' = Indeks Keanekaragaman. H,maks= 0 Ln S S = jumlah spesies. Indeks keseragaman berkisar antara 0-1. Semakin kecil nilai E, semakin kecil pula keseragaman populasi yang berarti penyebaran jumlah individu setiap spesies tidak sama dan ada kecendrungan terjadi dominasi oleh spesies satu spesies dari satu jenis yang ada. Semakin besar nilai E tidak ada yang mendominasi antar jenis yang ada (Odum, 1971).
Untuk melihat adanya dominasi oleh spesies tertentu pada suatu populasi digunakan indeks dominasi Simpson yaitu : Indeks dominasi berkisar antara 0-1, bila D mendekati 0 berarti dalam struktur komunitas biota tidak terdapat spesies yang secara ekstrim mendominasi spesies lainnya dan bila D mendekati 1 berarti di dalam struktur komunitas yang sedang diamati dijumpai spesies yang mendominasi spesies lainnya (Odum 1971). Hubungan antara H’, E, dan D adalah apabila nilai indeks keanekaragaman (H’) spesies tinggi berarti nilai keseragaman (E) rendah dan tidak ada spesies yang mendominasi spesies lainnya (rendah). 3.4.6. Analisis Klorofil-a Contoh air diambil sebanyak 1 liter dan dimasukan ke dalam botol polietilen kapasitas 1 liter (ditutup rapat dengan plastik hitam) dan disimpan dalam box ice bersuhu 2-4 derajat celsius untuk dianalisis di laboratorium. Konsentrasi klorofil-a diukur dengan menggunakan spektofotometer. Konsentrasi klorofil –a dihitung dengan menggunakan persamaan menurut APHA (1989), sebagai berikut : Dimana : V1 = Volume yang diekstrak Keterangan: V2 = Volume sampel (M3) 664b = Abs. pada 664 nm-abs.pada 750 nm, sebelum pengasaman 665a = Abs. pada 665 nm-abs.pada 750 nm,setelah pengasaman I = Panjang kuvet (cm).
3.4.7. Kandungan toleransi fosfat-total. Kandungan fosfat-total, yang dapat ditolelir di peraiaran budidaya ikan KJA, dapat diketahui dengan menggunakan analisis hubungan klorofil-a, dengan fosfat-total. Nilai klorofil-a yang digunakan pada stasus peraiaran eutrofik. Untuk mengetahui nilai fosfat-total yang dapat ditolelir di perairan (nilai pf), nilai pf digunakan dalam menentukan daya dukung perairan untuk kegiatan budidaya ikan sistem KJA, semakin besar fosfat-total yang ditolelir diperairan (pf), maka semakin besar daya dukung perairan. Nilai fosfat-total yang dapat ditolelir dalam perairan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan: Log (klorofil a) = -1,09 + 1,46 Log Pt. (Effendi, 2003). 3.4.8. Analisis Daya dukung perikanan (ranching). Daya dukung perikanan ranching, dapat diketahui dengan menggunkan pendekatan, analisis kandungan produktivitas primer di suatu perairan. Hasil analisis, dapat diketahui kapasitas perairan untuk memprodukasi hasil tangkapan serta dapat diketahui jumlah benih yang layak ditebarkan. Perhitungan dengan menggunakan pendekatan model Beveridge, (1984) . Data tentang produktivitas primer, diperoleh dari hasil monitoring Produktivitas Primer di perairan Waduk Malahayu selama tiga kali pengambilan sampel di musim kemarau (bulan agustus, bulan September dan bulan oktober 2011), dengan menggunakan metode botol gelap dan terang pada setiap stasiun ( satsiun outlet, satsiun penebaran benih dan satsiun inlet) dengan tiga lapisan perairan (0 m, 2 m dan 6 m). Hasilnya kita dapat menghitung produktivitas primer bruto tahunan (annual gross primery production) = pp (g C/m2/th) daerah yang akan digunakan. Nilai tersebut kita konfersikan pp menjadi potensial panen ikan tahunan= FY dengan menggunakan tabel konversi sesuai nilai persen yang telah ditetapkan untuk merubah karbon planktonik menjadi karbon ikan. Dalam hal ini diasumsikan kandungan fish karbon = 10% berat basah ikan.
Tabel 4. Konversi Effisiensi pp dengan areal ikan yang dapat dipanen pada perairan dengan produktivitas yang berbeda, (Beveridge,1984). PP(gC/m2/th) % konfersi Keareal ikan (g ikan C/m/t) Nilai % <100 1000-1.500 1.500-2.000 1-1,2 1.2-1.5 1.5-2.1 2.000-2.500 2.500-3.000 3.000-3.500 3.500-4000 4.000-4.500 >4.500 2.1-3.2 3.2-2.1 2.1-1.5 1.5-1.2 1.2-1.0 -1.0 2.5 1.5 3.4. 9. Analisis Daya Dukung Budidaya Ikan KJA Analisi data daya dukung untuk penerapan skenario pengmbangan KJA digunakan dengan pendekatan Model Beveridge, (1996) Daya Dukung Lingkungan perairan bagi pengembangan budidaya intensif dengan langkah- langkah sebagai berikut: 1. Tentukan/ ukur [P], berdasarkan pemantauan, misalnya [P]i, sebelum kegiatan budidaya ikanKJA. Sample yang representatif diperoleh dari badan air yang diteliti 2. Tentukan [P]f maksimum yang dapat diterima, setelah nanti ada kegiatan budidaya keramba jaring apung .Penetuan digunakan rumus hubungan klorofil-a dengan Produktivitas primer. Nilai klorofil pada perairan eutrofikasi(nilai maksimum). Log (klorofil a) = -1,09 + 1,46 Log Pt. 3. Menentukan kapasitas badan air untuk budidaya secara intensif Δ [P], yaitu selisih antara [P] sebelum dimanfaatkan untuk budidaya [P], dengan [P] maksimum yang dapat diterima [P]f setelah keberadaan KJA, sehingga: ΔP= [P]f-[P]i = [P]f-[P]i
Oleh karena Δ[P], berhubungan dengan beban (P) dari keramba budidaya ikan (Lfish), Luas danau (A), serta kemampuan perairan untuk menahan beban loading (p), yaitu fraksi (L fish) yang ditahan sedimen. Δ[P] = Lfish /(1-Rfish)/z. ρ Lfish=Δ[P].z. ρ /(1-Rfish) /(1-Rfish) Lfish = P loading dari jaring apung ρ = Koefisien flashing rate air danau Rfish merupakan parameter yang sulit diestimasi, Philips et al., (1995), untuk jarring apung tilapia dan carp sekitar 45-55% dari total P loading akan hilang sebagai dampak pengendapan partikel padat (fese dan sisa pakan). Oleh karena itu hanya 45-55% total P dalam bentuk terlarut yang ada dalam perairan sebagai limbah budidaya. Rfish dapat dihitung sbb. Rfish= X+[(l-x)R] Dengan : R fish= Proporsi Total P yang hilang secara permanen kesedimen X = Proporsi total P yang masuk kesedimen secara tetap sebagai hasil deposisi solid(0,5-0,55) R = Proporsi total P terlarut dalam sediemn = 1/1+ p05) untuk tambak/reservoir=0,76 4. Jika total P loading yang diizinkan yang dapat diterima sudah dihitung atau ditentukan, Lfish sudah dihitung, maka produksi ikan (ton/tahun) dalam budidaya keramba intensif dapat diduga dengan cara membagi Lfish dengan limbah total P rata-rata setiap ton ikan yang diproduksi.
5. Z dapat dihitung dengan Z= V/A (z= kedalaman rata-rata, V= Volume perairan, A= Luas area perairan.
3.4.10. Analisis Kesejahteraan Masyarakat Nelayan. Tingkat kesejahteraan pada penelitian ini dibedakan atas tiga kelompok yaitu; tinggi, sedang, rendah. Indikator ini diadopsi dari indikator kesejahteraan BPS yang diacu dalam Agusniatih (2002). Tingkat kesejahteraan masyarakat nelayan tangkap dilihat berdasarkan indikator-indikator kesejahteraan yang meliputi tingkat pendapatan, tingkat konsumsi/ pengeluaran, Pendidikan, Kondisi perumahan. Indikator-indikator tersebut dianalisis secara deskriptif dengan sistem skor yang kemudian di kelompokan berdasarkan kategori-kategori tertentu. Indikator kesejahteraan untuk tingkat pendapatan diukur dari besarnya pendapatan RT per kapita dalam sebulan dibagi kedalam tiga kategori interval yang sama dalam satuan rupiah, sebagai berikut: Pendapatan tinggi dengan nilai > Rp.433.333, pendapatan sedang Rp.216.666- Rp.433.333(skor 2) sedangkan pendapatan rendah< Rp.216.666 (skor 1). Pengeluaran tinggi >Rp.140.000. (skor 3), pengeluaran sedang Rp.93.333- Rp.140.000 (skor 2), sedangkan pengeluaran rendah <Rp.93.333 (skor 1). Tingkat pendidikan keluarga >60% jumlah keluarga tamat SD kategori tinggi, (skor 3), 30-60% jumlah anggota keluarga tamat Sd kategori sedang, (skor 1), kesehatan keluarga <25% jumlah anggota keluarga sering sakit kategori baik (skor 3), 25%- 50% jumlah keluarga sering sakit kategori sedang (skor 2), sedangkan >50% jumlah keluarga sering sakit kategori buruk (skor 1). Tingkat kondisi perumahan permanen skor (15-21), semi permanen (skor10-14) dan tidak permanen (skor 5- 9). Tingkat kesejahteraan tinggi jika skor 14-18, tingkat kesejahteraan sedang jika skor (10-13), dan tingkat kesejahteraan rendah jika (skor 6-9). Penentuan ketiga klasifikasi tingkat kesejahteraan tersebut adalah dengan melihat jumlah skor tertinggi dikurangi skor terendah yang kemudian dibagi menjadi tiga kategori dengan interval yang sama secara statistik. 3.4.11. Analisis Pendapatan
Untuk mengetahui variabel yang memberikan peluang terhadap pendapatan dengan menggunakan analisis regresi logistik ordinal untuk
mengetahui ods ratio dari variabel kerja (kerja sampingan), dan variabel jumlah hasil tangkapan (jumlah ikan yang ditangkap). Persamaan sebagai berikut:
