17
3. METODE Rangkaian penelitian ini terdiri dari empat tahap penelitian. Seluruh kegiatan dilakukan dalam kurun waktu tahun 2009 sampai dengan 2011 di Balai Penelitian Pemuliaan Ikan (d/h Loka Riset Pemuliaan dan Teknologi Budidaya Perikanan Air Tawar) yang berlokasi di Sukamandi, Kabupaten Subang.
3.1. Penelitian 1: Kecernaan pakan dan kecernaan protein pada pemeliharaan ikan lele. Penelitian 1 dilaksanakan untuk menganalisis kecernaan pakan dan kecernaan protein sehingga diketahui proporsi pakan yang dicerna dan feses yang dihasilkan ikan lele (C. gariepinus). Informasi ini sangat berguna dalam pendugaan potensi limbah yang dihasilkan pada pemeliharaan ikan lele.
Wadah Penelitian Wadah penelitian yang digunakan berupa bak fiberglas berukuran 100 liter dengan dasar berbentuk corong yang dilengkapi pipa pengumpul feses ikan (Gambar 5). Bak diisi dengan air sebanyak 80 L. Bak ditutup dengan waring untuk menghindari ikan lele meloncat ke luar.
Pakan Uji Pakan uji yang digunakan adalah pakan ikan yang akan digunakan dalam penelitian-penelitian selanjutnya yakni pelet apung komersial dengan kadar protein 29,77 %. Pakan tersebut digiling ulang, ditambahkan kromium oksida (Cr2O3) sebagai indikator sebanyak 1%, lalu dicetak kembali (Takeuchi,1988; Usman et al., 2007).
18
Wadah pemeliharaan ikan
Pipa pengumpul feses
Gambar 5. Skema wadah penelitian uji kecernaan pakan. Prosedur Penelitian Ikan lele dengan ukuran 43,67±0,83 g/ekor dipelihara di dalam wadah penelitian dengan kepadatan 20 ekor/bak. Sebelum penelitian, ikan diadaptasikan dengan pakan uji tersebut selama 3 hari. Ikan diberi pakan uji secara at satiation pada pagi, siang dan sore hari. Pemberian pakan diberikan sedikit demi sedikit untuk menghindari adanya pakan yang terbuang atau tidak termakan. Pengumpulan feses dimulai pada hari keempat dan dilakukan setiap pagi dan sore, sesaat sebelum pemberian pakan hari tersebut. Penanganan feses mengikuti metode Takeuchi (1998). Feses yang terkumpul secepatnya diendapkan dengan sentrifugasi 3000 r.p.m. selama 10 menit. Endapan feses kemudian disimpan dalam freezer untuk dikumpulkan dan dianalisis lebih lanjut. Pengumpulan feses dilakukan selama 5 hari. Pelaksanaan uji kecernaan pakan ini dilakukan dengan 5 ulangan.
Parameter Pengamatan Parameter yang diamati adalah kadar protein dan kadar kromium oksida pada pakan, feses dan ikan (sebelum dan sesudah pengamatan). Pengukuran kadar protein dan kadar kromium dilakukan mengikuti prosedur yang disarankan oleh Takeuchi (1998), masing-masing dicantumkan pada Lampiran 1 dan 2.
19
Koefisien kecernaan pakan uji (KKP) menggambarkan proporsi pakan yang dicerna oleh ikan yang berarti juga jumlah feses yang dihasilkan oleh ikan. KKP dihitung dengan rumus sebagai berikut:
P - F KKP (%) 100 * P di mana : KKP = Koefisien kecernaan Pakan (%) P = Jumlah pakan yang diberikan (g) F = Jumlah feses yang terkumpul (g)
Koefisien Kecernaan Protein (KKProt) dalam pakan uji dihitung dengan rumus Takeuchi (1988) sebagai berikut:
C * NF KKProt (%) 100 * 1 - P CF * N P
di mana :
KKProt = Koefisien Kecernaan Protein (%) CP
= Kadar kromium dalam pakan (%)
CF
= Kadar kromium dalam feses (%)
NP
= Kadar protein dalam pakan (%)
NF
= Kadar protein dalam feses (%)
3.2. Penelitian 2: Ekskresi amoniak pada pemeliharaan ikan lele Penelitian 2 dilakukan untuk mennganalisis jumlah amoniak yang dihasilkan oleh ikan lele. Informasi ini sangat bermanfaat untuk mengetahui potensi limbah yang dapat dikonversi menjadi biomassa bakteri dan alga sebagai sumber pakan organisme filter feeder.
Prosedur Penelitian Penelitian tentang ekskresi amoniak dilakukan di wadah berupa toples sebanyak 10 buah berukuran 10 L yang diisi air sebanyak 8 L. Sebelum
20
pengamatan, ikan lele dipuasakan selama satu hari. Pada hari berikutnya, ikan lele diberi makan sampai kenyang dan diberi kesempatan makan selama sekitar 30 menit. Pakan yang diberikan adalah pakan ikan komersial berupa pelet apung dengan kandungan protein 29,77 %. Setelah waktu makan selesai, ikan dipindahkan ke dalam toples sebanyak 1 ekor per toples. Ikan yang diamati terdiri dari dua kelompok ukuran yakni ratarata 116,6 g dan 40,0 g per ekor. Masing-masing kelompok ukuran terdiri dari lima ekor, namun pada kelompok 40,6 g hanya tiga ulangan yang digunakan untuk analisis data. Untuk mengurangi stres, pengukuran bobot ikan dilakukan pada akhir pengamatan.
Parameter Pengamatan Pengamatan kadar amoniak dilakukan setiap jam selama 6 jam, yakni jam ke-0, 1, 2, 3, 4, 5, 6. Pengamatan jam ke-0 dilakukan terhadap stok air sesaat sebelum dimasukkan ke dalam toples. Pengukuran kadar amoniak dilakukan dengan menggunakan Hanna Portable Photometer (HANNA, 2010) sebagaimana tercantum pada Lampiran 3. Laju ekskresi amoniak dihitung dengan menentukan kadar amoniak pada setiap wadah pengamatan pada setiap jam pengamatan dengan menggunakan rumus sebagai berikut (Almendras, 1994; Sakdiah, 2009):
A= [(N6-N0) x V]/W/T di mana: A = tingkat ekskresi amoniak (mg TAN/g ikan/jam); N6= konsentrasi TAN pada jam ke-6 (mg TAN/L); N0= konsentrasi TAN pada jam ke-0 (mg TAN/L); V= volume air media (8 L); W = bobot ikan (g); dan T = periode pengamatan (6 jam).
21
3.3. Penelitian 3: Pemanfaatan limbah amoniak menjadi mikroba pada pemeliharaan ikan lele intensif Penelitian 3 dilaksanakan untuk menganalisis perubahan amonium (NH4+) menjadi biomassa mikroba (bakteri dan fitoplankton) pada budidaya ikan lele intensif. Dari penelitian ini akan diketahui dinamika kadar amoniak di dalam air kolam ikan lele dan hubungannya dengan dinamika mikroba.
Wadah Penelitian Penelitian dilakukan pada wadah berupa bak beton seluas 25 m2 (5 x 5 meter) yang disekat menjadi dua bagian yakni bagian pertama seluas 10 m2 untuk pemeliharaan ikan lele, dan bagian kedua seluas 15 m2 dimaksudkan sebagai ruang pemacuan pertumbuhan populasi mikroba. Penelitian dilakukan dalam tiga ulangan. Kedalaman air di dalam bak dipertahankan setinggi 80 cm. Penambahan air dilakukan jika penurunan air akibat penguapan sudah mencapai 5 cm. Untuk menjamin agar air mengalami sirkulasi, pompa celup dengan debit sekitar 0,3 L/detik dipasang pada bagian pertama (ikan lele) dan mengalirkan air dari bagian pertama ke bagian kedua. Sementara air dari bagian kedua mengalir kembali ke bagian pertama secara gravitasi. Instalasi aerasi dipasang di bagian kedua sebanyak 8 titik untuk menjamin kadar oksigen terlarut selalu lebih dari 2 mg/L (Schneider et al., 2006). Inokulasi bakteri Bacillus sp. diberikan sekali di bagian kedua pada awal penelitian. Penyiapan inokulan bakteri dan perhitungan jumlah inokulan bakteri disajikan pada Lampiran 4. Molases diberikan setiap hari di bagian kedua dengan dosis 91,31% pakan yang diberikan pada hari tersebut. Perhitungan jumlah molases yang diberikan dicantumkan pada Lampiran 5.
22
Pemeliharaan Ikan Benih ikan lele dengan bobot rata-rata sekitar 42,5 g/ekor dipelihara di bagian pertama. Kepadatan yang diterapkan adalah 100 ekor/m2. Pakan yang diberikan berupa pakan buatan pelet terapung komersial dengan kadar protein kasar 29,77 %. Tingkat pemberian pakan yang diterapkan adalah 3% bobot biomassa ikan per hari. Pemberian pakan dilakukan setidaknya 3 kali per hari. Pemeliharaan ikan dilaksanakan selama 6 minggu.
Parameter Pengamatan Parameter yang diamati adalah kadar amoniak (dalam bentuk total ammonia nitrogen, TAN), biomassa bakteri (dalam bentuk volatile suspended solids, VSS) dan biomassa fitoplankton (dalam bentuk klorofil-a). Pengamatan dilakukan setiap minggu, dengan mengacu metode APHA (2005). Prosedur pengukuran TAN, VSS dan klorofil-a masing-masing dicantumkan pada Lampiran 6, 7 dan 8. Hasil pengamatan parameter dianalis secara diskriptif.
3.4. Penelitian 4: Pengaruh penambahan organisme dengan jenjang rantai makanan berbeda terhadap penurunan limbah amoniak dan peningkatan retensi nitrogen pada budidaya ikan lele intensif. Penelitian 4 dilaksanakan untuk menganalisis peningkatan efisiensi penyerapan limbah nitrogen dengan menambah jenjang rantai makanan yang dipadukan pada budidaya ikan lele. Dari penelitian ini akan diketahui penyerapan dan retensi nutrien pada berbagai jenjang rantai makanan yang dipadukan dengan pemeliharaan ikan lele secara intensif.
Wadah Penelitian Wadah yang digunakan berupa bak beton berukuran 5 x 5 m yang disekat menjadi 2 bagian yakni bagian pertama seluas 10 m2 untuk pemeliharaan ikan
23
lele, dan bagian kedua seluas 15 m2 untuk pemeliharaan sebagai organisme “filter feeder” yakni ikan nila dan moluska (Gambar 6).
Titik aerasi
Ikan Lele Pompa
Ikan Nila, Kijing, Keong
Gambar 6. Skema rancangan wadah penelitian budidaya ikan lele intensif. Kedalaman air di dalam bak dipertahankan setinggi 80 cm. Penambahan air dilakukan jika penurunan air akibat penguapan sudah mencapai 5 cm. Untuk menjamin agar air mengalami sirkulasi, pompa celup dengan debit sekitar 0,3 L/detik dipasang pada bagian pertama dan mengalirkan air dari bagian pertama ke bagian kedua. Pada bagian kedua dipasang aerasi sebanyak 6 titik untuk menjamin kadar oksigen terlarut selalu lebih dari 2 mg/L (Schneider et al., 2006). Untuk mendapatkan kepadatan bakteri di air kolam sebesar 106 cfu/mL dilakukan inokulasi bakteri yang diberikan sekali di bagian kedua pada awal penelitian. Prosedur penyiapan inokulan dan perhitungan jumlah inokulan yang diberikan dicantumkan pada Lampiran 4. Untuk memacu pertumbuhan bakteri heterotrofik, molases sebagai sumber karbon organik diberikan setiap hari di bagian kedua dengan dosis 91,31% (Lampiran 5).
dari jumlah pakan yang diberikan pada hari tersebut
24
Pemeliharaan ikan Benih ikan lele dengan bobot rata-rata sekitar 42,5 g/ekor dipelihara di bagian pertama. Kepadatan yang diterapkan adalah 100 ekor/m2. Pada perlakuan terkait, ikan nila (O. niloticus) yang berukuran sekitar 4,83 g/ekor ditebarkan pada bagian kedua dengan kepadatan 50 ekor/m2. Pada perlakuan moluska, pada bagian kedua ditebar juga kijing (Anadonta sp.) dan keong (Pomacea sp.) masingmasing sebanyak 5 kg. Pemberian pakan hanya dilakukan untuk ikan lele. Pakan yang diberikan berupa pakan buatan pelet terapung komersial dengan kadar protein kasar sekitar 29,77%. Tingkat pemberian pakan yang diterapkan adalah 3% bobot biomassa ikan per hari. Pemberian pakan dilakukan setidaknya 3 kali per hari. Pemeliharaan ikan dilaksanakan selama 6 minggu. Perlakuan Percobaan ini mempunyai tiga perlakuan dan masing-masing terdiri dari tiga ulangan. Perlakuan yang diterapkan pada penelitian ini adalah penambahan organisme dengan jenjang rantai makanan berbeda yakni ikan lele (C. gariepinus), ikan nila (O. niloticus), kijing (Anadonta sp.) dan keong (Pomacea sp.) dengan rancangan sebagai berikut: 1.
Pemeliharaan ikan lele dengan Satu Jenjang Rantai Makanan (Ikan Lele)
2.
Pemeliharaan ikan lele dengan Dua Jenjang Rantai Makanan (Ikan Lele Ikan Nila)
3.
Pemeliharaan ikan lele dengan Tiga Jenjang Rantai Makanan (Ikan Lele Ikan Nila – Moluska (kijing dan keong)).
Pengamatan Parameter Pertumbuhan ikan lele dan ikan nila diukur setiap minggu dengan mengambil sampel sebanyak 5 kali setiap kolam untuk ditimbang dan dihitung jumlah individu ikan untuk mendapatkan rata-rata bobot individu ikan. Ikan yang mati diamati setiap hari, dihitung dan ditimbang. Kadar nitrogen (N) pada ikan lele, ikan nila, kijing dan keong, air diukur pada awal dan akhir penelitian.
25
Parameter kualitas air yang diukur meliputi kadar oksigen terlarut, pH, temperatur air, amoniak total (TAN), nitrit, nitrat, alkalinitas, kekeruhan, padatan tersuspensi (TSS), biomassa mikroba (VSS) dan biomassa fitoplankton (klorofila). Pengukuran kualitas air dilakukan setiap minggu. Oksigen terlarut diukur dengan menggunakan DO-meter. pH dan temperatur air diukur dengan menggunakan pH-meter. Amoniak, nitrit, nitrat, TSS, VSS dan klorofil-a diukur dengan prosedur sesuai APHA (2005) sebagaimana tercantum pada Lampiran 6, 7, 8, 9, 10 dan 11). Kekeruhan
diukur dengan Turbiditimeter, sedangkan
alkalinitas diukur dengan metode titrasi (Lampiran 12). Nilai NH3 dihitung berdasarkan proporsi dari TAN sesuai dengan pH dan temperatur yang diukur (Lampiran 13). Pada akhir penelitian, ikan ditimbang secara keseluruhan untuk mengetahui jumlah produksi total. Efisiensi Pakan (EP) dihitung dengan menggunakan rumus: (PTot + BM) – B0 EP = _------------------------- x 100% ∑F di mana: EP
= Efisiensi Pakan (%)
PTot BM B0 ∑F
= Produksi akhir total (ikan lele, nila, moluska) (kg) = Biomassa mati (ikan lele, nila, moluska) (kg) = Biomassa saat tebar (ikan lele, nila, moluska) (kg) = Jumlah pakan yang diberikan (kg)
Parameter Efisiensi Penyerapan Nitrogen (EN) dihitung dengan rumus sebagai berikut: EN = di mana :
∆NL+∆NN+∆NK+ ∆NS ∑ NP
x 100%
EN = Efisiensi Penyerapan Nitrogen (%) ΔNL = akumulasi N pada ikan lele (g) ΔNN = akumulasi N pada ikan nila (g) ΔNK = akumulasi N pada kijing (g)
26
ΔNS = akumulasi N pada siput/keong (g) ΣNP = jumlah akumulasi N pada pakan yang diberikan (g) Limbah nitrogen dihitung dengan rumus sebagai berikut: NW = 100% - EN di mana: NW
= Limbah nitrogen (N) (% pakan)
EN
= Efisiensi Nitrogen (%)
Pertumbuhan ikan lele dan nila dihitung berdasarkan rumus Metaxa et al. (2006) sebagai berikut:
α=
di mana :
x 100%
α = laju pertumbuhan harian (%) Wt = bobot rata-rata ikan pada akhir pemeliharaan (g) Wo = bobot rata-rata ikan pada awal pemeliharaan (g) t = lama pemeliharaan (hari)
Kelangsungan hidup ikan lele dan ikan nila dihitung dengan rumus sebagai berikut: KH = di mana:
x 100%
KH = kelangsungan hidup ikan (%) No = jumlah ikan pada awal pemeliharaan (ekor) Nm = jumlah ikan yang mati (ekor)
Analisis Data Nilai parameter Efisiensi Penyerapan Nitrogen (EN), pertumbuhan ikan lele dan nila, nilai kelangsungan hidup dan produksi ikan dianalisis dalam Analisis Sidik Ragam satu arah (One Way ANOVA). Jika terdapat perbedaan antar perlakuan, maka dilanjutkan dengan Uji Duncan.
27
Keragaan kualitas air ditampilkan secara deskriptif dalam bentuk tabulasi dengan menampilkan nilai rata-rata total diikuti dengan kisaran nilai terendah sampai dengan yang tertinggi. Nilai rata-rata total merupakan nilai rata-rata dari nilai pengamatan setiap minggu.
