II. BAHAN DAN METODE
2.1
Prosedur Penelitian
2.1.1 Alat dan Bahan Bahan yang akan digunakan pada persiapan penelitian adalah kaporit, sodium thiosulfat, detergen, dan air tawar. Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah juvenil udang vaname (PL 10) dengan panjang rata-rata 0,87±0,09 cm dan bobot rata-rata 0,003; air laut; sodium sulfit (Na2SO3); dan pakan udang protein 30%. Alat yang digunakan pada persiapan serta penelitian ini adalah bak fiber kapasitas 500 liter, rangkaian panel surya, high-blow, DO meter, pH meter, refrakto meter, spektrometer, pompa air, beker glass, timbangan digital dengan ketelitian 0,01 gram, penggaris, selang sipon, kran aerasi, selang aerasi, pompa celup, dan batu aerasi. 2.1.2 Prosedur Persiapan Sistem Pemeliharaan Persiapan sistem pemeliharaan terdiri dari persiapan wadah, instalasi listrik dan aerasi, dan bahan. Wadah budidaya udang yang akan digunakan berupa bak fiber dengan kapasitas 500 liter sebanyak 4 buah, setiap wadah dipasang 4 buah selang aerasi yang dihubungkan pada high-blow. Bak fiber ini dibersihkan menggunakan detergen dan air tawar kemudian dikeringanginkan selama 24 jam. Instalasi listrik tenaga surya dirangkai secara parallel yang meliputi: 8 papan panel dengan kapasitas setiap panel 100 watt peak, 12 Volt; 4 charge controller dengan kapasitas setiap charge controller 12 Volt, 20 Ampere; dan 8 aki (baterai) dengan kapasitas setiap aki 100 Ampere hour, 12 Volt. Energi matahari yang ditangkap panel dalam bentuk arus searah (DC) akan disimpan di dalam aki melalui charge controller. Charge controller berfungsi sebagai pengatur besarnya arus dan voltase yang masuk ke aki. Kemudian arus listrik dalam aki tersebut dialirkan ke high-blow melalui inverter yang berfungsi sebagai pengubah arus serarah (DC) menjadi bolak-balik (AC). Sebanyak 8 buah aki dipasang secara parallel dan dihubungkan pada 1 high-blow. Antara high-blow dengan inverter dipasang 1 data loger. Data loger berfungsi sebagai alat monitoring voltase dan arus listrik yang keluar masuk aki. Instalasi listrik tenaga surya dapat dilihat pada Lampiran 1. Instalasi listrik yang menggunakan sumber energi PLN
4
220 Volt; langsung dihubungkan dengan high-blow. Monitoring kuat arus dan voltase PLN diukur menggunakan Tang Ampere (Lampiran 2). Instalasi aerasi dipasang high-blow dipasang 8 selang aerasi, setiap wadah pemeliharaan mendapatkan 4 selang (Lampiran 3). Air yang dijadikan media pemeliharaan adalah air laut dengan salinitas 30 ppt. Air sebanyak 500 liter yang telah dimasukkan ke dalam bak fiber pemeliharaan di-treatment dengan 30 ppm klorin dan diaerasi kuat, setelah 24 jam kemudian air diberi tiosulfat dengan dosis 15 ppm dan diaerasi kuat selama 24 jam. Sebelum digunakan, bagian dasarnya disipon terlebih dahulu. 2.1.3 Prosedur Pemeliharaan Prosedur pemeliharaan terdiri dari penebaran benih, pemberian pakan, dan pengelolaan kualitas air. Biota yang digunakan adalah udang vaname Litopenaeus vannamei PL10. Udang ini akan dipelihara dengan padat tebar 200 ekor/m3 (Samocha dan Lawrence 1992) selama 20 hari. Sebelum ditebar, dilakukan aklimatisasi yakni udang yang masih berada dalam plastik diapungkan di air laut yang akan dijadikan media pemeliharaan, kemudian udang dimasukkan ke dalam baskom dan dialiri air laut sedikit demi sedikit hingga air laut yang baru tercampur homogen dengan air yang telah ditransportasikan bersama udang. Udang siap di tebar setelah 12 jam dibiarkan di dalam baskom yang diberi aerasi. Setiap wadah yang berisi 500 liter air diberi udang 100 ekor, adapun pengukuran panjang dan bobot udang dilakukan pada 30 ekor udang yang tidak akan ikut ditebar. Pemeliharaan udang dilakukan selama 20 hari. Pemberian pakan udang dilakukan 4 kali, yakni pada pukul 07.00, 12.00, 17.00, dan 22.00 WIB secara restricted. Pakan yang diberikan adalah pakan powder dengan kadar protein 40%. Setiap pemberian pakan diberikan dosis 2 ppm. Analisa kualitas air yang diukur setiap 7 hari sekali yakni: pH, CO2, total amoniak nitrogen (TAN), dan salinitas. Sedangkan DO dan suhu diamati setiap hari. Pergantian air dilakukan setiap 2 hari, sebanyak 10-15% sekaligus dilakukan penyiponan. 2.2
Rancangan Penelitian Rancangan percobaan yang digunakan pada penelitian ini adalah
rancangan acak lengkap (RAL) dengan 2 kali ulangan setiap perlakuan.
5
Perlakuan yang diterapkan yaitu pemakaian 1 high-blow (untuk 2 bak fiber) dengan sumber energi surya (SES) dan pemakaian 1 high-blow (untuk 2 bak fiber) dengan sumber energi PLN (SEP). Dari masing-masing high-blow akan dialiri listrik selama pemeliharaan. Model percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah: Yij = µ + τi + εij Keterangan: Yij
= data pada perlakuan ke-i dan ulangan ke-j
µ
= nilai tengah data
τi
= pengaruh perlakuan ke-i
εij
= galat percobaan pada perlakuan ke-i dan ulangan ke-j
2.3
Analisa Data Data yang diperoleh dari hasil penelitian kemudian ditabulasi dan dianalisis
menggunakan bantuan program Microsoft Excel 2007 dan SPSS 16.0, yang meliputi Analisis Ragam (ANOVA) dan uji F pada selang kepercayaan 95%. Program tersebut digunakan untuk menentukan ada atau tidaknya pengaruh perlakuan terhadap daya listrik, dissolved oxygen (DO), suhu, pH, NH3, tingkat kelangsungan hidup (SR), dan laju pertumbuhan spesifik (SGR). 2.4
Parameter yang Diukur Parameter penelitian yang diukur adalah daya listrik (P), kualitas air (DO,
suhu, pH, total amoniak nitrogen (TAN), CO2, dan salinitas. oxygen transfer rate (OTR), efektivitas high-blow (E), tingkat kelangsungan hidup (SR), dan laju pertumbuhan spesifik (SGR). 2.4.1 Daya Listrik Daya listrik didefinisikan sebagai laju hantaran energi listrik dalam rangkaian listrik. Satuan SI daya listrik adalah watt. Arus listrik yang mengalir dalam
rangkaian
dengan
hambatan
listrik
menimbulkan
kerja.
Peranti
mengkonversi kerja ini ke dalam bentuk yang berguna seperti panas, cahaya, kinetik, dan suara. Listrik dapat diperoleh dari pembangkit listrik atau penyimpan energi seperti baterai. Listrik arus bolak-balik (listrik AC-alternating current) adalah arus listrik dimana besar dan arahnya arus berubah-ubah secara bolak-
6
balik (Harnovi 2011). Rumus untuk menghitung daya listrik adalah sebagai berikut: P=VI Keterangan:
P = Daya (watt) V = Perbedaan potensial (Volt) I = Kuat arus (Ampere)
Pengukuran terhadap voltase dan kuat arus dilakukan pada pukul 07.00, 13.00, dan 19.00 WIB setiap harinya, hanya pada hari pertama, ke-10, dan ke-20 pengukuran dilakukan setiap 3 jam. Alat yang digunakan untuk mengukur voltese dan kuat arus listrik adalah Tang Ampere. Arus listrik diukur dengan colokan pendeteksi arus listrik dari Tang Ampere, sedangkan voltase diukur dengan penjepit ujung paling atas pada Tang Ampere. 2.4.2 Parameter Kualias Air: DO, Suhu, pH, Total Amoniak Nitrogen (TAN), CO2, dan Salinitas. Pengukuran DO dan suhu dilakukan pada pukul 07.00, 14.30, dan 22.00 WIB setiap harinya; hanya pada hari pertama, ke-10, dan ke-20 pengukuran dilakukan 3 jam sekali. Pengukuran kualitas air selain DO dan suhu dilakukan pada hari pertama, ke-7, ke-14, dan ke-20. Berikut ini akan dipaparkan mengenai alat dan metode yang digunakan pada pengukuran parameter kualitas air.
Tabel 1 Alat dan metode yang digunakan dalam pengukuran parameter fisika dan kimia air Parameter Suhu
Satuan o
Alat/Metode
C
DO meter
Ph
-
pH meter
DO
mg/Liter
DO meter
TAN
mg/Liter
Spektrofotometer
CO2
mg/Liter
Titrasi
Salinitas
g/Liter
Refraktometer
2.4.3 Laju Transfer oksigen (Oxygen Transfer Rate, OTR) Oxygen Transfer Rate (OTR) menggambarkan seberapa besar oksigen yang ditransfer dari udara ke dalam perairan melalui kinerja aerator. Stuckenberg et al. (1977) dalam Boyd (1982) membahas prosedur baku untuk mengevaluasi berbagai alat aerasi dengan menghilangkan oksigen dalam air terlebih dahulu dengan Na2SO3 dengan dosis 7,9 mg/Liter untuk menghilangkan 1 mg/Liter
7
oksigen terlarut, untuk memastikan oksigen hilang sempurna umumnya ditambahkan 1,5-2 kali dari dosis. Biasanya OTR maupun E diukur pada suhu 20oC dan pada oksigen 0 mg/Liter. Namun dapat juga menghitung OTR pada suhu yang lainnya. Pada penelitian ini, OTR diukur pada wadah yang berukuran 60 cm x 35 cmx 25 cm. 1 wadah untuk high-blow menggunakan SES, 1 wadah untuk high-blow menggunakan SEP, dan 1 wadah untuk kontrol (tanpa diaerasi menggunakan high-blow). Waktu yang digunakan adalah 0,5 jam, dengan suhu 26 oC. Eckenfelder and Ford (1968) dalam Boyd (1982) menyajikan persamaan berikut untuk menghitung koefisien transfer oksigen : (KLa) 20 = Keterangan: (KLa) 20
= koefisien transfer pada suhu 20oC (/jam)
Cs
= kejenuhan dengan oksigen (mg/Liter)
C1
= konsentrasi oksigen awal (mg/Liter)
C2
= konsentrasi oksigen akhir (mg/Liter)
t1
= waktu awal aerasi (jam)
t2
= waktu akhir aerasi (jam)
Nilai (KLa) 20 dapat dipakai untuk menghitung nilai (KLa) untuk suhu lain yaitu (KLa) T dengan rumus: (KLa) T = (KLa) 20 x 1,024 T-20 (KLa) T =
x 1,024 T-20
Keterangan: (KLa) T
= koreksi oksigen transfer pada suhu yang diinginkan (/jam)
T
= suhu (°C) Setelah penghitungan koefisien transfer oksigen, kemudian dilanjutkan
dengan penghitungan jumlah oksigen yang ditransfer persatuan waktu dengan (OTR) 20 dengan sebagai berikut: (OTR) 20 = (KLa) 20 x Cs x volume tangki (Liter) : 106 (mg/kg) Sehingga rumus untuk menghitung OTR di suhu yang lain adalah: (OTR) T = (KLa) T x Cs x volume tangki (Liter) : 106 (mg/kg)
8
Keterangan : (OTR) T
= oksigen yang ditransfer persatuan waktu pada suhu yang diinginkan (kg O2/jam)
(KLa) T
= koreksi oksigen transfer pada suhu yang diinginkan (/jam)
Cs
= kejenuhan oksigen untuk suhu dan tekanan yang ada (mg/Liter)
2.4.4 Efektivitas Alat Aerasi (E) Efektivitas dari sebuah aerator bisa digunakan sebagai indikator yang menunjukkan seberapa besar gas yang ditransfer dari udara ke dalam sebuah perairan atau pengurangan jumlah gas yang berlebih dalam air (supersaturated). Efektivitas aerator juga bisa digunakan untuk membandingkan berbagai tipe aerator, tetapi harus diuji dalam sistem dan kondisi yang sama. Rumus dari efektivitas aerator menurut Lekang (2007) adalah sebagai berikut : E = [(Cout – Cin) / (Csat – Cin)] x 100 Keterangan : E
= efektivitas aerator (%)
Cout
= konsentrasi gas terlarut yang keluar dari sebuah sistem (mg/Liter)
Cin
= konsentrasi gas terlarut yang masuk ke dalam sebuah sistem (mg/Liter)
Csat
= konsentrasi gas terlarut dalam keadaan jenuh/saturasi (mg/Liter)
2.4.5 Tingkat Kelangsungan Hidup (Survival Rate, SR) Tingkat kelangsungan hidup suatu populasi ikan merupakan nilai persentasi jumlah ikan yang berpeluang untuk hidup selama masa pemeliharaan tertentu dalam suatu wadah budidaya. Tingkat kelangsungan hidup pascalarva udang vaname atau sintasan (SR) menurut Effendi (2004) dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut: SR =
x 100%
Keterangan: SR
= Tingkat kelangsungan hidup (%)
No
= Jumlah udang pada awal pemeliharaan
Nt
= Jumlah udang hidup pada akhir pemeliharaan
9
2.4.6 Laju Pertumbuhan Spesifik (Specific Growth Rate,SGR) Laju pertumbuhan spesifik merupakan laju pertambahan bobot maupun panjang individu dalam persen Effendi (2004) dan dinyatakan dalam persamaan sebagai berikut: SGR = {(
- 1 ) x 100%
Keterangan: SGR
= laju pertumbuhan spesifik udang (%)
t
= lama waktu pemeliharaan udang (hari)
Wo
= bobot rata-rata awal pemeliharaan udang (mg)
Wt
= bobot rata-rata akhir pemeliharaan udang (mg)
10
