479
Prosiding Forum Inovasi Teknologi Akuakultur 2014
ANALISIS KUALITAS AIR YANG BERPENGARUH TERHADAP PERTUMBUHAN RUMPUT LAUT Gracilaria verrucosa HASIL KULTUR JARINGAN DI TAMBAK Rohama Daud, Sri Redjeki Hesti Mulyaningrum, dan Muhammad Tjaronge Balai Penelitian dan Pengembangan Budidaya Air Payau Jl. Makmur Dg. Sitakka No. 129, Maros 90512, Sulawesi Selatan E-mail:
[email protected]
ABSTRAK Kultur jaringan rumput laut Gracillaria verucosa telah diaklimatisasi di tambak dan ternyata dapat tumbuh baik. Untuk itu dilakukan penelitian pertumbuhan rumput laut hasil kultur jaringan di tambak Takalar, Bone dan Pangkep dengan metode long-line dan sebar dalam hapa sebagai uji multi lokasi. Penelitian bertujuan untuk mengetahui faktor lingkungan kualitas air yang paling berpengaruh terhadap pertumbuhan bibit rumput laut hasil kultur jaringan di tambak. Peubah tidak bebas adalah laju pertumbuhan harian dan peubah bebas adalah factor kualitas air yang terdiri dari 5 peubah. Analisis regresi berganda digunakan untuk meprediksi laju pertumbuhan harian. Hasil penelitian menunjukkan bahwa laju pertumbuhan harian di tambak Takalar dipengaruhi oleh kandungan Nitrat dengan nilai R2 80,4%, di Pangkep dipengaruhi oleh Posfat dan Nitrat dengan R2 65,6% dan di Bone dipengaruhi oleh kadar Amoniak dengan nilai R2 99,6%. KATA KUNCI: kualitas air, kultur jaringan, rumput laut, Gracilaria verrucosa
PENDAHULUAN Pengembangan budidaya rumput laut di Indonesia dirintis sejak tahun 1980-an dalam upaya merubah kebiasaan penduduk pesisir dari pengambilan sumberdaya alam ke arah budidaya rumput laut yang ramah lingkungan. Usaha budidaya ini dapat meningkatkan pendapatan masyarakat pembudidaya, juga dapat digunakan untuk mempertahankan kelestarian lingkungan perairan pantai. Pengembangan budidaya rumput laut merupakan salah satu alternatif pemberdayaan masyarakat pesisir yang mempunyai keunggulan dalam hal (1) produk yang dihasilkan mempunyai kegunaan yang beragam, (2) tersedianya lahan untuk budidaya yang cukup luas serta (3) mudahnya teknologi budidaya yang diperlukan (Ditjenkan Budidaya, 2004). Volume produksi rumput laut dunia terus meningkat dari 3,8 juta ton pada tahun 1990 menjadi 19 juta ton pada tahun 2010, dan sejak tahun 1985 Indonesia telah menjadi salah satu negara sumber rumput laut tropis terbesar kedua setelah China. Salah satu spesies yang mengalami peningkatan produksi dari tahun 1990 hingga 2010 adalah Gracilaria (FAO, 2012). Peningkatan produksi sangat didukung oleh pemanfaatan hasil olahan ekstrak jenis makroalga ini sebagai bahan dasar dalam industri makanan, kosmetik, farmasi, maupun sebagai bahan pendukung dalam industri lain, seperti industri: kertas, tekstil, fotografi, semir sepatu, pasta gigi, pengalengan ikan/daging, dan pupuk.Gracilaria merupakan bahan baku agar yang penting, dimana 80% total produksi agar di dunia bersumber dari Gracilaria dan 20% bersumber dari Gelidium. Permintaan pasar dunia terhadap rumput laut Gracilaria terus meningkat, hal ini terlihat dari peningkatan total produksi agar di Eropa, Afrika, Amerika dan Asia Pasifik yang mengalami peningkatan sebesar 2,8% setiap tahun pada dekade 1999 – 2009 (Bixler & Porse, 2011). Gracilaria telah berhasil dibudidayakan di Chili dan Indonesia, merupakan jenis rumput laut yang banyak dibudidayakan di tambak. Salah satu permasalahan yang sering dihadapi pada budidaya rumput laut adalah ketersediaan bibit yang kontinyu untuk mendukung kegiatan budidaya. Perkembangan penelitian-penelitian tentang alga akhir-akhir ini difokuskan pada penelitian-penelitian bioteknologi, aplikasi budidaya mikro dan makro alga dan pengembangan produk alga (Tseng, 2004). Kultur jaringan merupakan salah satu upaya untuk menyediakan bibit rumput laut secara kontinyu. Dengan kultur jaringan memungkinkan untuk produksi bibit dalam jumlah yang banyak dengan waktu yang relatif singkat (Yokoya and Valentin, 2011). Pada kultur jaringan rumput laut G. verrucosa,
Page 495 of 1000
Page 1 of 5
Analisis kualitas air yang berpengaruh terhadap pertumbuhan ..... (Rohama Daud)
480
propagasi bibit dilakukan secara in vitro di laboratorium kemudian dilanjutkan dengan propagasi di tambak. Propagasi di tambak penting dilakukan untuk memproduksi bibit hasil kultur jaringan secara masal, sehingga bibit dapat digunakan pada kegiatan budidaya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa laju pertumbuhan harian rumput laut Gracillaria verucosa hasil kultur jaringan di tambak Takalar 3,13-6,11% di Maros 4,23-4,82%, Pangkep 3,92-5,92% dan Bone 3,61-4,20% (Daud et al., 2013). Pertumbuhan dan produksi suatu tanaman dipengaruhi oleh factor media, iklim dan tanaman itu sendiri yang semuanya saling berinteraksi satu sama lain. Media atau perairan sebagai tempat tumbuh tanaman tidak selalu mengandung unsure hara yang cukup dan dalam keadaan siap untuk diserap tanaman. Rumput laut sebagai tanaman memerlukan nutrient dari dari air laut untuk tumbuh. Untuk pertumbuhan dan perkembangan rumput laut sangat diperlukan kualitas cahaya serta zat hara seperti nitrat dan posfat sebagai bahan dasar penyusunan protein dan pembentukan khlorofil dalam proses fotosintesa. Pengetahuan akan kebutuhan unsur hara tertentu pada tanaman dan organism budidaya tertentu diharapkan bisa menghasilkan produksi yang baik secara kualitas dan kuantitas. Air tambak merupakan suatu system keseimbangan kimiawi yang kompleks dipengaruhi oleh kondisi dasar tambak terutama dalam peredaran unsur kimiawi dan konsentrasinya di dalam air dapat berinteraksi dengan berbagai fator fisik, biologi, edaphic seperti suhu, fotosintesa, kondisi tanah dasar dan lainlain. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui zat hara yang paling berpengaruh terhadap pertumbuhan rumput laut Gracilaria verucosa hasil kultur jaringan pada beberapa sentra budidaya rumput laut seperti Takalar, Bone dan Pangkep. BAHAN DAN METODE Penelitian dilaksanakan di daerah sentra produksi rumput laut Gracillaria di Sulawesi seperti Kabupaten Takalar, Pangkep dan Bone. Informasi awal mengenai lokasi tambak yang akan dijadikan sebagai lokasi uji coba, dilakukan melalui konsultasi dengan Dinas Kelautan dan Perikanan setempat. Metode penelitian yang diaplikasikan adalah uji coba penanaman rumput laut hasil kultur jaringan. Kultur jaringan di lakukan di Laboratorium Bioteknologi Balitbang BAP Maros, selama 2 bulan, kemudian dilanjutkan aklimatisasi di tambak hingga didapatkan tanaman muda rumput laut. Tanaman muda rumput laut (benih) yang siap tanam di kembangkan pada beberapa daerah sebagai uji multi lokasi seperti Takalar, Bone dan Pangkep Metode tanam yang dicobakan adalah metode long line dan metode sebar dalam hapa. Untuk metode long line digunakan tali yang panjangnya 25 m, jarak tanam 20 cm dan berat awal rumpun 20 gram, sedang metode sebar menggunakan hapa yang terbuat dari waring berukuran 4 x 5 x 1,0 m3 dengan kepadatan rumput laut 5 kg/hapa. Pertumbuhan dipantau setiap 15 hari dengan masa tanam 30 hari/siklus. Pada saat sampling rumput laut laut, dilakukan juga pengambilan sampel air. Laju pertumbuhan harian rumput laut dihitung berdasarkan rumus Royce (1972). Pengambilan sampel air dilakukan pada setiap sampling pertumbuhan rumput laut dengan cara komposit mengambil sampel air pada tiga titik sekitar areal budidaya, yaitu air yang baru masuk dari pintu air, air pada tempat budidaya dan air yang akan keluar pada pintu air, kemudian disatukan dalam 1 wadah (ember). Dari wadah tersebut sampel air dimasukkan dalam botol sampel volume 500 ml dan disimpan dalam cool box dalam kondisi dingin untuk dibawa ke laboratorium. Analisa kadar Nitrit dilakukan mengacu pada SNI 19-6964.1-2003, Amoniak dengan SNI 19-6964.3-2003, Nitrat dengan SNI 19-6964.7-2003 dan Posfat dengan SNI 06-6989.31-2005 menggunakan alat spektrofotometrik, sedangkan BOT dengan metode tetrimetrik di laboratorium BPPBAP. Uji regresi berganda dilakukan untuk melihat kualitas air yang paling berpengaruh terhadap pertumbuhan rumput laut. HASIL DAN BAHASAN Untuk melihat besarnya pengaruh kualitas air di tambak terhadap pertumbuhan rumput laut hasil kultur jaringan, maka analisis regresi berganda dilakukan berdasarkan lokasi penelitian. Hasil LPH rumput laut dan kualitas air pada masing-masing tambak di sajikan pada Tabel 1.
Page 496 of 1000
Page 2 of 5
481
Prosiding Forum Inovasi Teknologi Akuakultur 2014 Tabel 1. Laju pertumbuhan harian dan kualitas air rata-rata pada masing-masing tambak
Kualitas kimia air (mg/L) Nitrat, NO3-N Nitrit, NO2-N Fosfat, PO4-O Amoniak, NH3-N BOT
Laju Pertumbuhan Harian (LPH) Bone Pangkep Takalar (3,81%) (5,62%) (3,80%) 1,4891 0,0379 0,1686 0,0401 0,0033 0,0406 0,2276 0,034 0,1552 0,125 0,2141 0,1746 33,27 56,88 38,07
Tambak Takalar Pada penelitian ini dilakukan pengamatan dan pengukuran 4 peubah factor kimia, ternyata satu peubah yang secara nyata dapat mempengaruhi pertumbuhan rumput laut yaitu Nitrat (NO3-N). Nilai R2 yang didapatkan adalah 0,804 yang menunjukkan bahwa 80,4% pertumbuhan rumput laut dapat dijelaskan oleh peubah Nitrat dan hanya 19,6% pertumbuhan rumput laut ditentukan oleh peubah lainnya. Persamaan regresi berganda dalam penelitian ini adalah Y = 1.752 +11.080 X1, dimana Y = laju pertumbuhan harian rumput laut, X1= konsentrasi nitrat dalam perairan tambak. Hasil analisis menunjukkan bahwa Nitrat sangat mempengaruhi pertumbuhan rumput laut, karena pada pengelolaan tambak dilakukan pemupukan urea dengan dosis 5 kg/ha, sehingga kadar nitrat dalam perairan tambak 0,1686 ppm. Satu diantara jenis pupuk dasar yang memberikan pengaruh terhadap produksi rumput laut adalah pupuk Urea. Penambahan dosis pupuk dasar tersebut dapat meningkatkan produksi rumput laut (Ratnawati et al., 2008), dan menurut Azman (2004) nitrat sebagai faktor pembatas jika konsentrasinya < 0,1 mg/L dan > 4,5 mg/L. Tambak Pangkep Sebanyak 5 peubah kualitas air yang diukur dan diamati yag diduga berpengaruh terhadap pertumbuhan rumput laut di tambak. Ternyata ada 2 peubah diantaranya yang secara nyata dapat digunakan untuk memprediksi pertumbuhan rumput laut. Nilai R 2 yang didapatkan 0,656 yang menunjukkan bahwa 65,6% pertumbuhan rumput laut dapat dijelaskan oleh peubah nitrat (NO3-N) dan fosfat (PO4-P), sisanya 34,4% pertumbuhan rumput laut ditentukan oleh peubah lainnya. Persamaan regresi berganda yang didapatkan dalam penelitian ini adalah Y = 7.298 – 31,571 X1 – 0,351 X2, dimana Y = Laju pertumbuhan harian, X1 = konsentrasi fosfat dan X2 = konsentrasi nitrat dalam perairan tambak. Dari persamaan tersebut terlihat bahwa kadar fosfat dan nitrat mempengaruhi pertumbuhan rumput laut. Posfat dan Nitrat adalah merupakan unsur hara dalam bentuk ion, berfungsi untuk meningkatkan aktifitas tanaman dan alga dalam proses metabolisme untuk pertumbuhan. Kisaran kadar fosfat dan nitrat yang diperoleh selama penelitian masing-masing 0,0189-0,0340 ppm dan 0,0379-0,0749 ppm, sehingga terlihat bahwa ketersediaan kedua unsur ini relatif kecil namun dapat merespon pertumbuhan rumput laut hasil kultur jaringan yang lebih baik. Menurut Effendie (2000) bahwa kisaran nitrat yang layak adalah 0,9 – 3,5 ppm, dan kandungan posfat yang baik adalah berada pada kisaran 0,10 – 0,20 ppm dan menurut Sadarang & Thana (1995), perairan dikatakan subur bila kadar fosfatnya berkisar 0,06-10 mg/L. Fosfat merupakan senyawa yang terlarut dalam air atau perairan yang memiliki fungsi terhadap biota air misalnya pembentukan protein dan proses fotosintesis. Fosfat adalah bentuk fosfor yang di manfaatkan oleh tumbuhan. Bentuk fosfor pada peraiar alami pada umumnya merupakan produk dari ionisasi asam ortophosfat. Selain keberadaan fosfor yang relative sedikit pada kerak bumi juga merupakan unsur esensial bagi pertumbuhan tingkat tinggi dan alga sehingga unsur ini menjadi faktor pembatas bagi pertumbuhan dan sangat mempengaruhi tingkat produktivitas perairan (Effendi, 2000). Menurut Boyd (1999) bahwa tumbuhan dapat menyerap fosfat dengan sangat cepat
Page 497 of 1000
Page 3 of 5
Analisis kualitas air yang berpengaruh terhadap pertumbuhan ..... (Rohama Daud)
482
menyebabkan kandungan fosfat semakin menurun. Menurut Sadarang & Thana (1995), perairan dikatakan subur bila kadar fosfatnya berkisar 0,06-10 mg/L. Kondisi ini masih dalam batas yang layak untuk budidaya rumput. Menurut Komarawidjaja & Kurniawan (2008), ortofosfat yang terdapat dalam air langsung diserap oleh Gracillaria sp. dan mengakumulasi ortofosfat tersebut didalam sel. Penyerapan ortofosfat secara cepat dan dalam jumlah yang besar diduga dilakukan oleh Gracillaria sp., ortofosfat diakumulasi dalam sel dan akan digunakan dalam pembentukan sel. Tambak Bone Kualitas air yang diukur dan diamati yang diduga berpengaruh terhadap pertumbuhan rumput laut di tambak ada 5 peubah. Untuk memprediksi pertumbuhan rumput laut ternyata hanya 1 peubah yang diantaranya secara nyata berpengaruh dengan nilai R2 0,996 yaitu peubah amoniak yang menunjukkan bahwa 99,6% pertumbuhan rumput laut dipengaruhi oleh amoniak (NH 3-N) dan 0,04% ditentukan oleh peubah lainnya. Persamaan regresi yang didapatkan adalah Y = 4.738-11.458 X1, dimana Y= laju pertumbuhan harian, dan X1 = kadar amoniak dalam perairan tambak. Persamaan regresi yang didapatkan adalah Y= 4.738 – 458 X 1, dimana Y= laju pertumbuhan harian, dan X1 = konsentrasi Amoniak dalam perairan tambak. Amoniak merupakan senyawa produk utama nitrogen dalam perairan yang berasal dari organisme akuatik. Amoniak bersifat toksik sehingga dalam kosentrasi tinggi dapat meracuni organisme. Data amoniak yang diperoleh pada penelitian ini yaitu berkisar antara 0,0022-0,3728 ppm. Kisaran tersebut termaksud dalam katagori yang tinggi. Tingginya kadar amoniak diduga berasal dari sungai sebagai sumber air yang masuk di tambak, dimana sungai tersebut merupakan pembuangan limbah domestik dari masyarakat sekitar tambak. Hasil pengukuran amoniak berkisar 0,042-0,2055 mg/L dan kandungan nitrit berkisar antara 0,0106-0,0653 mg/L. Nilai tersebut masih mendukung kehidupan rumput laut. Kemampuan Gracilaria sp. dalam menyerap nitrogen dalam air yang tercemar bahan organik mencapai 0,4 gram N /m2 per hari. Rumput laut tersebut dengan cepat mampu mereduksi kandungan nutrient terlarut dalam air buangan tambak budidaya (Jones, 2003). Sementara Nelson et al. (2002) mengemukakan bahwa penyisihan nitogen oleh 500 gram rumput laut, Gracilaria sp. menunjukkan penurunan rata-rata konsentrasi N-total dari 1,2 mg/L menjadi 0,4 mg/L. Nitrogen tersebut oleh rumput laut akan disimpan didalam selnya dalam thalus. Pertumbuhan rumput laut dipengaruhi oleh kondisi perairan tempat pemeliharaan. Dengan melihat peubah kualitas air yang mempengaruhi pertumbuhan rumput laut di tambak penelitian, ternyata berbeda pada masing-masing tambak. Menurut Mustafa et al. (2010). Di antara 9 peubah kualitas air yang diamati ternyata hanya 5 peubah kualitas air yaitu: nitrat, salinitas, amonium, besi, dan fosfat yang mempengaruhi pertumbuhan rumput laut secara nyata. Adanya perbedaan tersebut diduga karena, sumber air dan cara pengelolaan tambak yang berbeda. KESIMPULAN 1. Kualitas air yang perpengaruh terhadap laju pertumbuhan harian rumput laut hasil kultur jaringan berbeda pada setiap lokasi, tergantung dari sumber air dan cara pengelolaan. 2. Untuk lebih meningkatkan laju pertumbuhan harian rumput laut di tambak Takalar perlu adanya penambahan kadar nitrat di perairan tambak melalui pemupukan susulan 3. Peningkatan senyawa nitrat dan posfat di tambak Pangkep akan menurunkan laju petumbuhan harian rumput laut 4. Untuk meningkatkan laju pertumbuhan harian rumput laut hasil kultur jaringan di tambak Bone perlu pengurangan senyawa amoniak. DAFTAR ACUAN Azman, K., 2005. Kajian air sungai berdasarkan analisis kimia dan kepelbagaian alga.University Teknologi Malaysia. Malaysia. http: www.ipteknet.com. Chen, T.P. 1976. Culture of Gracillaria in: Aquaculture Practice in Taiwan. Page Bros., London. P. 145149
Page 498 of 1000
Page 4 of 5
483
Prosiding Forum Inovasi Teknologi Akuakultur 2014
Daud, R., Sri Redjeki HM., E. Suryati dan Hidayat S. 2014. Perbanyakan Strain Unggul Rumput Laut Melalui Kultur Jaringan. Laporan Teknis Akhir Kegiatan Kementrian Kelautan dan Perikanan. Balai Penelitian dan Pengembangan Budidaya Air Payau. 16 hal. Effendi, H. 2000. Telaah Kualitas Air: Bagi Pengelolaan Sumberdaya dan Lingkungan Perairan. Kanisius, Yogyakarta. Hurtado-Ponce, A.Q. 1994. Seaweed: Gracilaria. Proceedings of the Seminar-Workshop on Aquaculture Development in Southeast Asia and Prospects for Seafarming and Searanching; 19-23 August 1991; Iloilo City, Philippines.SEAFDEC Aquaculture Department, Iloilo, Philippines. 1994. 159 p. Jones, A.B., N.P. Preston, dan W.C. Dennison. 2003. The efficiency and condition of ayster and macroalga used as biological filters of shrimp pond effluent. Aquaculture Research 33 : 1-19. Lin, M.N. 1974. Culture of Gracillaria. Fish Research Institute, Keelung, Tapei. P. 1-8. Mubarak, H., S. Ilyas, W. Ismail, I.S. Wahyuni, S.T. Hartati, E. Pratiwi, Z. Jangkaru, dan R. Arifuddin, 1990. Petunjuk Teknis Budidaya Rumput Laut. Pusat Penelitian dan Pengembangan Perikanan, Jakarta. 93 pp Mustafa, A dan E. Ratnawati. 2005. Faktor pengelolaan yang berpengaruh terhadap produksi rumput laut (Gracillaria verucosa) di tambak tanah sulfat masam (Studi kasus di Kabupaten. Luwu, Provinsi Sulawesi Selatan). J. pen. Perik. Indonesia 11(7): 67-77 Nelson, S., Glenn, E., Moore, D Walsh, T dan Fitzsimmons, K. 2001. Use of an edible red seaweed to improve effluent from shrimp farms. Environmental Research Laboratory, Univ Arizona Tuczon . A.Z Ratnawati, E., A. Mustafa dan Rachmansyah. 2008. Faktor status pembudidaya, Kondisi, dan pengelolaan tambak yang berpengaruh terhadap produksi rumput laut (Gracillaria verrucosa) di tambak tanah sulfat masam, Kabupaten Luwu Utara Propinsi Sulawesi Selatan. J. Ris. Akuakultur Vol. 3 No.2 tahun 2008: 275-287. Royce, W.F. Introduction to the fishery science. Academic Press, Inc. New York - San Fransisco – London. Sadarang, A. dan D. Thana. 1995. Studi Kualitas Fisika-Kimia dan Biologi Estuari Sungai Teko yang Mendapat Limbah Pabrik Gula Arasoe Bone untuk Pengembangan Budidaya Pantai. Pusat Studi Lingkungan (PSL)-Lembaga Penelitian Universitas Hasanuddin. Ujung Pandang Tseng, C.K. and M. Borowitzka. 2003. Algae Culture in: Lucas, J.S. and Southgate, P.C. (eds), Aquaculture: Farming Aquatic Animal and Plants. Blackwell Publishing Ltd., Oxford. p. 253-275.
Page 499 of 1000
Page 5 of 5
