III. BAHAN DAN METODE 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Agustus-Oktober 2009 bertempat di Laboratorium Nutrisi Ikan Departemen Budidaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. 3.2 Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan adalah botol kultur bervolume 3 liter, toples bervolume 15 liter, bak fiber bervolume 100 liter, plastik hitam, rak kultur, lampu TL 36 watt, selang aerasi, pipet tetes, tisu, plankton net, hemositometer, pHmeter, lux-meter, termometer, dan mikroskop. Bahan-bahan yang digunakan adalah inokulan Spirulina sp., NaNO3, NaH2PO4, MgSO4, FeCl3, K2SO4, Na-EDTA, Vitamin B12, pupuk urea, pupuk TSP, pupuk ZA, klorin, FeCl3, alumunium foil, dan alkohol 70%. 3.3 Metode Penelitian Penelitian ini dilakukan dengan melakukan kultur Spirulina sp. dalam skala 100 liter. Sebelumnya terlebih dahulu dilakukan kultur skala labotarorium dalam skala kultur 1 liter dan 10 liter. Setelah itu, dilakukan kultur skala massal dengan menggunakan bak fiber 100 liter. Pada kultur 100 liter ini dilakukan perlakuan berupa pemberian manipulasi fotoperiod menggunakan cahaya dengan intensitas yang berkisar antara 2500-3000 lux. Perlakuan yang diberikan yaitu: 1) Perlakuan 6T-18G: dalam 24 jam, dilakukan pencahayaan selama 6 jam terang-18 jam gelap. 2) Perlakuan 12T-12G: dalam 24 jam, dilakukan pencahayaan selama 12 jam terang-12 jam gelap. 3) Perlakuan 18T-6G: dalam 24 jam, dilakukan pencahayaan selama 18 jam terang-6 jam gelap. 4) Perlakuan 24T-0G: dalam 24 jam, dilakukan pencahayaan selama 24 jam terang-0 jam gelap.
9 Prosedur kerja dalam penelitian ini meliputi persiapan alat dan bahan, kultur skala laboratorium, kultur skala massal, pengamatan parameter penelitian, dan pemanenan. 3.3.1 Persiapan Alat dan Bahan Pada tahap persiapan, terlebih dahulu dilakukan pemasangan lampu TL dan sistem aerasi. Selanjutnya, alat-alat yang akan digunakan sebagai wadah kultur terlebih dahulu disterilisasi dengan cara dicuci menggunakan sabun
sampai
bersih, kemudian dibilas menggunakan air bersih dan dikeringkan. Setelah itu, peralatan disemprot dengan menggunakan larutan alkohol 70%. Air yang akan digunakan sebagai media kultur, terlebih dahulu disterilisasi dengan menggunakan larutan klorin 5 mg/L dan diaerasi selama 24 jam. Setelah itu, air media diberi larutan natrium tiosulfat 1,5 mg/L (30% dari dosis klorin yang digunakan) sebagai penetralisir residu larutan klorin. Pada kultur skala laboratorium, air yang digunakan merupakan air isi ulang yang telah disterilisasi menggunakan sinar ultra violet (UV). 3.3.2 Kultur Skala Laboratorium Untuk mencapai kultur massal (100 liter), dilakukan kultur secara bertingkat yang dimulai dari kultur skala laboratorium 1 liter dengan menggunakan botol kultur bervolume 3 liter dan kultur 10 liter dengan menggunakan toples bervolume 15 liter. Kultur tahap pertama dilakukan dalam skala kultur 1 liter. Kultur dilakukan dengan menggunakan wadah bervolume 3 liter. Wadah kultur diisi air mineral yang telah dipersiapkan terlebih dahulu dan kemudian dilakukan pemupukan dengan rasio nitrogen-fosfat (N/P) 12:1. Komposisi pupuk yang digunakan adalah sebagai berikut: NaNO3 500 mg/L, NaH2PO4 200 mg/L, MgSO4 100 mg/L, FeCl3 1,5 mg/L, K2SO4 1,5 mg/L, Na-EDTA 1 mg/L, dan Vitamin B12 0,1 mg/L. Setelah pengisian air dan pupuk sebagai media telah selesai, selanjutnya dilakukan inokulasi Spirulina sp. ke dalam media. Setelah kepadatan kultur 1 liter mencapai kepadatan maksimal, kultur dilanjutkan pada skala 10 liter dengan menggunakan toples bervolume 15 liter. Pada kultur skala 10 liter ini, komposisi dan dosis pupuk yang digunakan sama
10
dengan kultur sebelumnya. Wadah berupa toples 15 liter sebelumnya diisi air sebanyak 9 liter dan selanjutnya dipupuk. Setelah media siap, inokulan yang berasal dari kultur 1 liter dimasukkan kedalam media kultur tersebut. Hasil kultur skala 10 liter kemudian digunakan untuk inokulan pada kultur skala 100 liter. 3.3.3 Kultur Skala Massal Kegiatan kultur skala massal dilakukan dengan menggunakan bak fiber bervolume 100 liter sebanyak 4 buah. Inokulan yang digunakan untuk kultur massal ini adalah kultur Spirulina skala laboratorium. Komposisi pupuk yang digunakan pada skala massal ini berbeda dengan komposisi pupuk yang digunakan pada skala laboratorium. Pada skala massal, jenis pupuk yang digunakan lebih banyak menggunakan pupuk konvensional. Pemupukan pada skala massal ini menggunakan rasio nitrogen-fosfat (N/P) 12:1 dengan komposisi pupuk yang digunakan yaitu pupuk urea 240 mg/L, pupuk TSP 45 mg/L, dan pupuk ZA 150 mg/L, FeCl3 3 mg/L, Na-EDTA 7,5 mg/L, vitamin B12 0,015 mg/L, NaNO3 50 mg/L, NaH2PO4 20 mg/L, MgSO4 10 mg/L, dan K2SO4 0,15 mg/L. Setelah media kultur siap, inokulan yang berasal dari skala laboratorium ditambahkan ke dalam media dengan kepadatan 8,0 x 103 sel/ml. Setiap bak kultur diberi manipulasi fotoperiod sesuai perlakuan dengan cara masing-masing bak tersebut disinari dengan lama pencahayaan yang berbeda, yaitu 6 jam terang-18 jam gelap (6T-18G), 12 jam terang-12 jam gelap (12T12G), 18 jam terang-6 jam gelap (18T-6G), dan 24 jam terang-0 jam gelap (24T0G). Untuk mendapatkan lama pencahayaan yang berbeda, cara yang digunakan adalah dengan cara menutup dan membuka tutup plastik yang menyelimuti bak kultur sesuai dengan lama pencahayaan yang dikehendaki. 3.3.4 Pemanenan Pemanenan Spirulina dilakukan pada saat kultur telah mencapai puncak populasi. Puncak populasi dapat diketahui dari perubahan warna pada media kultur dan jumlah populasi berdasarkan pola pertumbuhan. Pemanenan dilakukan menggunakan plankton net. Kultur yang sudah mencapai puncak populasi di panen dengan terlebih dahulu mematikan aerasi dan kemudian Spirulina disaring dengan plankton net.
11 3.4 Parameter Penelitian 3.4.1 Biomassa Panen Pada penelitian ini, biomassa yang dihasilkan pada setiap perlakuan dihitung berdasarkan bobot kering dari Spirulina yang telah dipanen. Pengukuran bobot kering dilakukan dengan menggunakan timbangan digital. 3.4.2 Kepadatan Populasi Kepadatan populasi Spirulina yang dihasilkan dihitung dengan bantuan hemositometer dan mikroskop. Sel Spirulina yang dihitung merupakan sel Spirulina yang utuh (berbentuk seperti grafik sinusoid) dengan metode field counting, dengan rumus sebagai berikut: N = (C x 104) / (A x D) Keterangan: N = Kepadatan sel Spirulina (sel/ml) C = Jumlah sel yang terhitung A = Luas lapangan pandang (mm2) D = Kedalaman lapang pandang (m) 3.4.3 Laju Pertumbuhan Spesifik Laju pertumbuhan spesifik diukur dengan menggunakan rumus berikut (Vonshak, 1997a): µ = (ln Nt – ln N0) / t Keterangan: µ = Laju pertumbuhan spesifik (hari-1) N0 = Kepadatan sel Spirulina awal (sel/ml) Nt = Kepadatan sel Spirulina akhir (sel/ml) t
= Selang waktu dari No ke Nt (hari)
3.4.4 Waktu Penggandaan Pengukuran waktu penggandaan dihitung dengan rumus (Vonshak, 1997a): G = tln 2 / µ
= 0,693 / µ 0.0.+
Keterangan: G = Waktu penggandaan (hari) µ = Laju pertumbuhan spesifik (pembelahan/hari)
12
3.4.5 Analisis Proksimat Hasil kultur skala massal yang sudah dipanen selanjutnya ditimbang dan dianalisis proksimat. Analisis proksimat dilakukan untuk menganalisis kandungan nutrisi yang meliputi protein, lemak, serat kasar, kadar abu, dan BETN (bahan ekstrak tanpa nitrogen). 3.4.6 Kualitas Air Parameter kualitas air yang diukur pada penelitian ini diantaranya suhu, pH, intensitas cahaya, kadar nitrat, kadar fosfat, nilai alkalinitas, nilai CO2, dan oksigen terlarut (DO). Pengukuran suhu, pH, dan DO dilakukan setiap hari, sedangkan pengukuran intensitas cahaya, kadar nitrat, kadar fosfat, nilai alkalinitas, dan nilai CO2 dilakukan pada awal dan akhir penelitian. 3.5 Analisis Statistik Penelitian ini dirancang menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan empat perlakuan, masing-masing dua ulangan. Data yang diperoleh berupa parameter biomassa panen, kepadatan sel, laju pertumbuhan spesifik (LPS), waktu penggandaan (G), kandungan nutrisi, dan kualitas air dianalisis ragam dengan tingkat kepercayaan 95%. Jika terdapat perbedaan yang nyata, maka analisis dilanjutkan dengan uji Tukey. Analisis data dilakukan dengan bantuan program Microsoft Excel 2007 dan SPSS 16.0.
