51
L A M P I R A N
52
Lampiran 1. Metode pengukuran kadar protein kasar pada pakan, ikan dan feses (Takeuchi, 1988)
1. Sampel ditimbang sampel sebanyak 0,5–1,0 g, lalu dibungkus dengan kertas bebas nitrogen dan dimasukkan ke dalam labu Kjeldahl, dan salah satu labu lainnya digunakan sebagai blanko diisi kertas bebas nitrogen tanpa sampel. 2. Ke dalam labu no. 1, ditambahkan 3 g katalis (K2SO4 + CuSO4 . 5H2O dengan rasio 9:1 (w/w)), dan 10 ml H2SO4 pekat. 3. Labu no 2 dipanaskan selama 3–4 jam, sampai cairan dalam labu berwarna hijau terang. Setelah itu, pemanasan diperpanjang lagi selama 30 menit. 4. Larutan didinginkan, lalu ditambah dengan air destilata sebanyak 20-30 ml. Kemudian larutan dimasukkan ke dalam labu takar, dan ditambahkan lagi larutan destilata sampai volume larutan menjadi 100 ml. 5. Selanjutnya dilakukan proses destilasi untuk membebaskan kembali NH3 yang berasal dari proses destruksi pada no. 4 6. Labu erlenmeyer diisi 10 ml H2SO4 0,05 N dan ditambahkan 2–3 tetes indikator (methyl red/methylen blue) untuk dipersiapkan sebagai penampung NH3 yang dibebaskan dari labu no. 4. 7. Labu destilasi diisi 5 ml larutan no 4, lalu ditambahkan natrium hidroksida 30%. 8. Pemanasan dengan uap terhadap labu destilasi (no. 7) dilakukan minimum selama 10 menit setelah kondensasi uap terlihat pada kondensor. 9. Larutan dalam labu erlemeyer dititrasi dengan 0,05 N larutan natrium hidroksida. 10. Kadar protein dihitung dengan rumus sebagai berikut: Protein = ((0,0007* (Vb-Vs) F 6,25** 20) / S) 100% Keterangan :
Vs = ml 0,05 N titran NaOH untuk sampel Vb = ml 0,05 N titran NaOH untuk blanko F = faktor koreksi dari 0,05 N larutan NaOH S = bobot sampel * = setiap ml 0,05 N NaOH equivalent dengan 0,0007 g nitrogen. ** = faktor nitrogen
53
Lampiran 2. Metode penentuan kromium oksida pada sampel feses dan pakan ikan (Takeuchi, 1988)
1. Sampel ditimbang sebanyak 0,1–0,2 g (bahan kering), lalu dimasukkan ke dalam labu Kjeldahl. 2. Asam nitrit pekat sebanyak 5 ml ditambahkan kedalam labu Kjeldahl (no.1). 3. Labu Kjeldahl yang berisi larutan sampel dipanaskan selama 30 menit hingga volume larutan menjadi 1 ml. 4. Labu dan sampel didinginkan, kemudian ditambahkan asam perklorik sebanyak 3 ml, lalu dipanaskan lagi. Setelah muncul asap putih dan larutan berubah warna dari hijau menjadi kuning atau orange, pemanasan larutan ditambah 10 menit lagi. 5.
Labu dan sampel didinginkan lagi dan selanjutnya larutan diencerkan hingga volumenya menjadi 100 ml.
6.
Absorbansi larutan diukur dengan menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 350 nm.
7.
Kadar kromium oksida dihitung berdasarkan persamaan sebagai berikut: Y = 0,2089 X + 0,0032 di mana: Y = absorbansi X = Cr2O3 mg/100 ml
54
Lampiran 3. Metode pengukuran kadar amoniak (total ammonia nitrogen, TAN) dengan Hanna Portable Photometer (HANNA, 2010). 1. Spektrofotometer dihidupkan kemudian tombol “Method” ditekan dan selanjutnya dipilih metode “Ammonia LR”. 2. Cuvette diisi air sampel sebanyak 10 mL sampai dengan tanda yang ada dan ditutup rapat. 3. Cuvette yang berisi air sample dimasukkan ke dalam spektrometer dan spektrofotometer ditutup. 4. Tombol “Zero” ditekan sehingga di layar tampil angka “-0.0-”. Hal ini berarti spektrofotometer siap digunakan. 5. Cuvette diangkat, dibuka dan ditetesi reagen nomor 1 sebanyak 4 tetes. Tutup cuvette dipasang dan campuran dikocok. 6. Cuvette dibuka dan ditambah reagen nomor 2 sebanyak 4 tetes. Setelah ditutup lagi, cuvette dikocok lagi sehingga larutan menjadi teraduk rata. 7. Cuvette yang telah berisi sampel dan reagen kemudian dimasukkan lagi ke dalam spektrofotometer dan ditutup. 8. Tombol “Timer” ditekan sehingga di layar terlihat petunjuk waktu 3,5 menit yang dihitung mundur. Boleh juga menghitung waktu secara manual selama 3,5 menit tanpa menekan tombol “Timer”. 9. Setelah waktu reaksi terlampaui, tombol “Read” ditekan dan spektrofotometer akan menampilkan hasil pengukuran dalam mg/L TAN.
55
Lampiran 4. Penyiapan inokulan bakteri Bacillus sp. dan perhitungan jumlah inokulasi. 1.
Penyiapan inokulan bakteri dilakukan pada wadah bak fiberglas yang diisi air sebanyak 200 L dan diberi aerasi kuat.
2.
Ke dalam bak tersebut ditambahkan urea (46% N) sebanyak 1 kg dan molases (60% karbohidrat, 24% C) sebanyak 28,75 kg dan diaduk merata.
3.
Larutan bakteri Bacillus sp. komersial sebanyak 10 ml dimasukkan ke dalam bak dan dibiarkan berkembang.
4.
Pada hari ketiga dilakukan penghitungan populasi bakteri dengan metode total plate count (TPC). Biasanya kepadatan bakteri sudah mencapai sekurangnya 109 cfu/mL.
5.
Dengan asumsi kepadatan bakteri inokulan sebesar 109 cfu/mL, maka untuk mendapatkan kepadatan bakteri di kolam sebesar 106 cfu/mL diperlukan inokulan sebanyak 1L per 1 m3 air kolam. =
di mana:
x
I
= jumlah inokulan (L)
B
= kepadatan bakteri inokulan (cfu/mL)
K
= kepadatan bakteri yang dikehendaki di kolam (cfu/mL)
V
= volume air kolam (m3)
56
Lampiran 5.
Perhitungan jumlah molases mengikuti metode Schryver et al. (2008)
Ikan lele 100 ekor @ 42,5 g/ekor = 42,5 kg/kolam Pemberian pakan 3%/hari = 1,28 kg/kolam/hari Kadar protein pakan 29,77 % = 379,57 g protein/bak/hari
Proporsi N dalam protein adalah 16% pasokan N= 60,73 g N/kolam/hari
60 % N diekskresikan ikan menjadi amoniak (Brune et al., 2003) pasokan amoniak = 36,43 g amonia/kolam/hari
20 g karbohidrat dibutuhkan untuk mengimbangi 1 g amonia (Avnimelech & Wyk, 2007) kebutuhan karbohidrat = 728,77 g /kolam/hari
Molases mengandung 62,60% karbohidrat kebutuhan molases = 1164,17 g/kolam/hari
Prosentase molases dari pakan = 91,31 %
57
Lampiran 6.
Prosedur pengukuran amoniak (total ammonia nitrogen, TAN) sesuai dengan APHA (2005)
1. Sampel air disaring dengan kertas saring untuk menghilangkan partikelpartikel tersuspensi di dalam air yang bisa mengganggu pengukuran amoniak. 2. Sampel air sebanyak 5 ml dimasukkan dalam tabung reaksi dan ditambah 0,2 ml larutan fenol, 0,2 ml larutan nitroprussida dan 0,5 ml larutan oksidator. 3. Larutan dikocok dan dibiarkan warna terbentuk pada suhu ruang (22-27ºC) selama satu jam. 4. Larutan sampel dianalisis absorbansinya dengan spektrofotometer pada panjang gelombang () 640 m. 5. Prosedur yang sama diterapkan pada larutan standar amoniak 0, 0,1, 0,2, 0,4, 0,6 dan 0,8 mg TAN/L untuk membuat kurva linearitas amoniak. 6. Kadar amoniak sampel dihitung dengan rumus sebagai berikut: [TAN] (mg/L) = Abs Contoh x fp Slope di mana: fp = faktor pengenceran jika ada slope = koefisien regresi kurva linearitas amoniak standar
58
Lampiran 7. Prosedur pengukuran biomassa bakteri (volatile suspended solids, VSS) sesuai dengan APHA (2005) 1. Sampel air sebanyak 100 ml disaring dengan menggunakan kertas saring Whatman no.42 dengan menggunakan pompa vakum. 2. Kertas saring (filter) dikeringkan di dalam oven pada suhu 103°C selama 60 menit, didinginkan dalam desikator lalu ditimbang (A). 3. Selanjutnya, kertas saring diletakkan dalam cawan tanur dan dimasukkan ke dalam tanur (furnance) pada suhu 550°C selama 60 menit. 4. Kertas saring didinginkan dalam desikator, kemudian ditimbang (B). 5. Kadar VSS dihitung dengan rumus sebagai berikut: VSS (mg/l) = _A – B V di mana: A = hasil timbangan filter setelah suhu 103ºC (mg) B = hasil timbangan filter setelah suhu 550ºC (mg) V = volume sampel (mL)
59
Lampiran 8. Prosedur pengukuran biomassa fitoplankton (klorofil-a) sesuai dengan APHA (2005) 1. Air sampel sebanyak 100 mL disaring dengan kertas saring Whatmann GF/C sambil ditambahkan 1 mL MgCO3. 2. Kertas saring bersama filtratnya dilipat dan dihancurkan tissue grinder sambil ditambahkan 2 mL acetone solution 90%, kemudian ditambah lagi 8 mL acetone solution 90%, sambil terus digiling keras selama 30 menit. 3. Isi tissue grinder dipindahkan ke dalam tabung sentrifuge, ditutup dan diendapkan dengan sentrifuge 4000 rpm slama 30 menit. 4. Ekstrak klorofil-a dipindahkan ke dalam cuvette dan diukur absorbansinya dengan spektrofotometer pada panjang gelombang λ = 750 nm dan λ = 663 nm. 5. HCl 1 N
sebanyak 2 tetes diambahkan ke dalam ekstrak klorofil-a,
dikocok dan kemudian diukur absorbansinya pada panjang gelombang λ = 750 nm dan λ = 665 nm. 6. Kadar klrorofil-a dihitung dengan rumus sebagai berikut: Klorofil–a (mg/m3) = 26,73 x [(663b – 750b) – (665a – 750a)] x V1/(V2xL) Dimana : V1 = volume ekstrak (L) V2 = volume sampel (m3) L = lebar cuvette (cm) 663b dan 750b = Nilai absorbansi sebelum penambahan asam 665a dan 750a = Nilai absorbansi setelah penambahan asam
60
Lampiran 9. Prosedur pengukuran nitrit (NO2) sesuai dengan APHA (2005) 1. Sampel air sebanyak 50 mL dimasukkan ke dalam erlenmeyer, ditambah 1 mL asam Sulfanilat dan dibiarkan selama 2-8 menit. 2. Larutan
NED-dihidroklorida
sebanyak
1
mLditambahkan
ke
dalam
erlenmeyer (no.1), diaduk kemudian dibiarkan selama 10-20 menit. 3. Larutan sampel (no.2) diambil secukupnya, dimasukkan ke dalam cuvette kemudian diukur absorbansinya dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 543 nm. 4. Prosedur yang sama diterapkan pada larutan standar nitrit 0, 0,1, 0,2, 0,4, 0,6 dan 0,8 mg NO2/L untuk membuat kurva linearitas nitrit. Larutan standar nitrit dibuat dengan melarutkan NaNO2 dengan air suling dan kloroform sebagai pengawet. 5. Kadar nitrit sampel dihitung dengan rumus sebagai berikut: [NO2] (mg/L) = Abs Contoh x fp Slope di mana: fp
= faktor pengenceran jika ada
slope = koefisien regresi kurva linearitas nitrit standar
61
Lampiran 10. Prosedur pengukuran nitrat (NO3) sesuai dengan APHA (2005) 1. Sampel air sebanyak 2 mL dimasukkan ke dalam tabung reaksi, ditambah 0,4 mL larutan Bruccine 0,5%. 2. Larutan H2SO4 pekat sebanyak 4 mL ditambahkan secara hati-hati ke dalam tabung reaksi (no.1), kemudian dibiarkan sampai dingin. 3. Larutan sampel (no.2) diambil secukupnya, dimasukkan ke dalam cuvette kemudian diukur absorbansinya dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 420 nm. 4. Prosedur yang sama diterapkan pada larutan standar nitrat 0, 0,1, 0,2, 0,4, 0,6 dan 0,8 mg NO3/L untuk membuat kurva linearitas nitrat. Larutan standar nitrat dibuat dengan melarutkan KNO3 dengan air suling. 5. Kadar nitrat sampel dihitung dengan rumus sebagai berikut: [NO3] (mg/L) = Abs Contoh x fp Slope di mana: fp
= faktor pengenceran jika ada
slope = koefisien regresi kurva linearitas nitrat standar
62
Lampiran 11. Prosedur pengukuran padatan tersuspensi (total suspended solids, TSS) sesuai dengan APHA (2005) 1.
Kertas saring GF/C dipersiapkan terlebih dulu dengan merendamnya di air suling selama satu hari satu malam, kemudian dikeringkan di dalam oven dengan suhu 105oC selama 15 menit.
2.
Selanjutnya kertas saring didinginkan di dalam desikator, kemudian ditimbang (B)
3.
Kertas saring dipasang pada alat penyaring yang dilengkapi dengan pompa vakum.
4.
Sampel air sebanyak 50 ml dimasukkan ke dalam alat penyaring. Untuk mempercepat proses penyaringan digunakan pompa vakum.
5.
Residu pada kertas saring dibilas dengan air suling.
6.
Kertas saring (filter) diangkat dari alat penyaring dan dikeringkan di dalam oven pada suhu 105°C selama 1 jam, kemudian didinginkan dalam desikator.
7.
Kertas saring ditimbang (A).
8.
Kadar TSS dihitung dengan rumus sebagai berikut: TSS (mg/L) = _A – B V
di mana: A = hasil timbangan kertas saring setelah menyaring sampel (mg) B = hasil timbangan filter sebelum menyaring sampel (mg) V = volume sampel (mL)
63
Lampiran 12. Prosedur pengukuran alkalinitas 1. Sample air sebanyak 50 mL dimasukkan ke dalam erlenmeyer kemudian ditambah 2 tetes indikator fenolphtalin dan 1 tetes larutan thiosulfate 0,1 N. Larutan air sample menjadi berwarna merah. 2. Larutan sampel diititrasi dengan larutan H2SO4 0,02 N sampai warna merah hilang. Volume H2SO4 yang terpakai dicatat (A mL). 3. Larutan sample ditambahkan 3 tetes indikator bromocresol green (BCG), kemudian dilanjutkan dititrasi lagi dengan larutan H2SO4 0,02 N sampai warnanya berubah menjadi kuning. Volume H2SO4 yang terpakai dicatat (B mL). 4. Alkalinitas air dihitung dengan rumus sebagai berikut: Alkalinitas (mg CaCO3/L) = (A+B) x N x C x 1000 V di mana : A dan B
= volume titran H2SO4 0,02 N
N
= Normalitas H2SO4
C
= Bobot setara CaCO3 = 50
V
= volume contoh (mL)
64
Lampiran 13. Prosentase NH3 dari amoniak total (TAN) pada berbagai pH dan temperatur air pH 7.0 8,0 8,2 8,4 8,6 8,8 9,0
8 0,2 1,6 2,5 3,9 6,0 9,2 13,8
Sumber: Boyd (1990)
12 0,2 2,1 3,3 5,2 7,9 12,0 17,8
Temperatur (oC) 16 20 24 0,3 0,4 0,5 2,9 3,8 5,0 4,5 5,9 7,7 6,9 9,1 11,6 10,6 13,7 17,3 15,8 20,1 24,9 22,9 28,5 34,4
28 0,7 6,6 10 15,0 21,8 30,7 41,2
32 1,0 8,8 13,2 19,5 27,7 37,8 49,0
65
Lampiran 14. Nilai Koefisien Kecernaan Pakan (KKP) ikan lele (C. gariepinus) terhadap pakan apung komersial dengan label kadar protein sebesar 29,77%. Jumlah Pakan yang Diberikan (g)* 249,81 199,26 204,56 222,21 198,31
Jumlah Feses Koefisien Kecernaan Sampel yang Pakan Dihasilkan (g)* (KKP, %) 1 42,94 82,81 2 33,41 83,24 3 34,49 83,14 4 44,09 80,16 5 43,52 78,06 Rata-rata 81,48 (± SD)** 2,30 * Jumlah pakan dan feses dinyatakan dalam bobot kering **SD = standard deviasi (simpangan baku)
66
Lampiran 15. Nilai Koefisien Kecernaan Protein (KKProt) ikan lele (C.gariepinus) terhadap pakan apung komersial dengan kadar protein sebesar 29,77%.
Sampel 1 2 3 4 5
Kadar Kromium Pakan (CP, %) 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88
Kadar Kromium Feses (CF, %) 1,92 2,34 2,52 2,39 2,47
Kadar Protein Pakan (NP , %) 31,85 31,85 31,85 31,85 31,85
*SD = standard deviasi (simpangan baku)
Kadar Protein Feses (NF , %) 34,05 28,68 28,80 29,40 37,31 Rata-rata (± SD)*
Koefisien Kecernaan Protein (KKProt , %) 51,00 66,14 68,42 66,01 58,26 61,97 7,24
67
Lampiran 16. Pengamatan ekskresi amoniak (TAN) ikan lele (C. gariepinus) selama 6 jam setelah pemberian pakan. Ulangan
Bobot ikan (g)
Kadar TAN setiap jam (mg/L) 0
1
2
3
4
5
6
Ekskresi ammonia (mg TAN/g lele/jam)
Kelompok Ukuran 116,6 g U1
109
0,16
0,44
0,29
0,32
0,43
0,68
0,57
0,0050
U2
108
0,16
0,62
0,45
0,59
0,73
0,93
0,84
0,0084
U3
123
0,16
0,55
0,84
0,94
1,15
1,25
1,25
0,0118
U4
119
0,16
0,51
0,47
0,57
0,79
1,01
0,79
0,0071
U5
99
0,16
0,55
0,63
0,71
0,75
0,86
0,91
0,0101
Rata-rata
111,6
0,16
0,53
0,54
0,63
0,77
0,95
0,87
0,0085
stdev
9,5
0,0
0,1
0,2
0,2
0,3
0,2
0,2
0,003
Kelompok Ukuran 40,0 g U1
37
0,16
0,35
0,44
0,45
0,41
0,58
0,56
0,0144
U2
38
0,16
0,44
0,33
0,54
0,45
0,56
0,48
0,0112
U3
45
0,16
0,34
0,28
0,38
0,38
0,45
0,42
0,0077
Rata-rata stdev
40,0
0,16
0,38
0,35
0,46
0,41
0,53
0,49
0,011
4,4
0,00
0,06
0,08
0,08
0,04
0,07
0,07
0,003
68
Lampiran 17. Hasil analisis statistik terhadap nilai efisiensi penyerapan nitrogen (EN, %) Jumlah Jenjang Ulangan Rantai Makanan 1 2 Satu Jenjang 37,27 40,67 Dua Jenjang 26,12 28,42 Tiga Jenjang 29,83 50,29
3 17,57 47,31 29,33
Rata-rata
STDV
31,84 33,95 36,48
12,47 11,63 11,96
Hasil Analisis Anova: Sumber
db
Perlakuan Galat Total
4 4 8
Jumlah Kuadrat 179,0148 720,9877 900,0026
Akar Kuadrat
Nilai F
P
44,7537 180,2469
0,25
0,8970
69
Lampiran 18. Hasil analisis statistik terhadap nilai produksi total (kg) Jumlah Jenjang Ulangan Rantai Makanan 1 2
3
Satu Jenjang Dua Jenjang Tiga Jenjang
56,29 43,66 89,96
90,31 78,40 90,20
98,53 80,84 124,21
Rata-rata Produksi (Kg) 81,71 67,51 101,45
STDV 22,39 20,68 16,09
Hasil Analisis Anova Sumber
db
Perlakuan Galat Total
4 4 8
Jumlah Kuadrat 3917,0227 461,6074 4378,6302
Akar Kuadrat
Nilai F
P
979,2556 115,4018
8,49
0,0310
Pengelompokan berdasarkan Uji Duncan Pengelompokan Duncan AA AB BB
Rata-rata Produksi (kg) 101,453 81,710 67,513
Ulangan Perlakuan 3 3 3
Tiga Jenjang Satu Jenjang Dua Jenjang
70
Lampiran 19. Hasil analisis statistik terhadap nilai efisiensi pakan (%) Jumlah Jenjang Ulangan Rantai Makanan 1 2 Satu Jenjang 62,96 70,13 Dua Jenjang 42,78 48,67 Tiga Jenjang 51,28 87,48
Rata-rata 3 21,87 56,60 49,73
51,65 49,35 62,83
STDV 20,04 6,94 21,36
Hasil Analisis Anova: Sumber
db
Perlakuan Galat Total
4 4 8
Jumlah Kuadrat 1351,2254 1325,8078 2677,0332
Akar Kuadrat
Nilai F
P
337,8063 331,4519
1,02
0,4929
71
Lampiran 20. Hasil analisis statistik terhadap nilai limbah nitrogen (% N pakan) Jumlah Jenjang Ulangan Rantai Makanan 1 2 Satu Jenjang 62,73 59,33 Dua Jenjang 73,88 71,58 Tiga Jenjang 70,17 49,71
3 82,43 52,69 70,67
Rata-rata
STDV
68,16 66,05 63,52
12,47 11,63 11,96
Hasil Analisis Anova: Sumber
db
Perlakuan Galat Total
4 4 8
Jumlah Kuadrat 179,0148 720,9877 900,0026
Akar Kuadrat
Nilai F
P
44,7537 180,2469
0,25
0,8970
72
Lampiran 21. Konsentrasi beberapa parameter kualitas air pada akhir periode budidaya ikan lele (C.gariepinus) berbasis jenjang rantai makanan. Jumlah Jenjang Satu Jenjang (Lele) N pakan = 3475,14 g N terbuang = 2.344,01 g
Dua Jenjang (LeleNila) N pakan = 3226,43 g N terbuang = 2.159,94 g
Tiga Jenjang (LeleNila-Moluska) N pakan = 3.341,33 g N terbuang = 2.098,86 g
TAN NH3* Nitrit Nitrat VSS Klorofil(mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) a (mg/L) 2,50 (0,65)
0,018 (0,005)
0,46 (0,44)
1,44 (0,56)
0,93 (0,22)
4,54 (2,08)
3,14 (0,58)
0,022 (0,004)
0,24 (0,11)
1,30 (0,71)
0,74 (0,44)
3,60 (1,07)
2,50 (1,39)
0,018 (0,004)
0,29 (0,03)
1,31 (0,36)
0,85 (0,14)
5,79 (0,41)
Catatan: angka di dalam kurung menunjkkan standard deviasi (N=3) * NH3 = 0,7% x TAN; pH = 7, suhu = 28oC
