OPTIMASI PENGEMBANGAN MEDIA UNTUK PERTUMBUHAN Chlorella sp. PADA SKALA LABORATORIUM

OPTIMASI PENGEMBANGAN MEDIA UNTUK PERTUMBUHAN Chlorella sp. PADA SKALA LABORATORIUM

Oleh: Danang Ambar Prabowo C64104007

PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa Skripsi yang berjudul:

OPTIMASI PENGEMBANGAN MEDIA UNTUK PERTUMBUHAN Chlorella sp. PADA SKALA LABORATORIUM adalah benar merupakan hasil karya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Semua sumber data dan informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka dibagian akhir Skripsi ini.

Bogor, September 2009

DANANG AMBAR PRABOWO C64104007

RINGKASAN DANANG AMBAR PRABOWO. Optimasi Pengembangan Media untuk Pertumbuhan Chlorella sp. pada Skala Laboratorium. MUJIZAT KAWAROE dan TRI PRARTONO. Pupuk pro analis (pro-A) secara umum telah digunakan dalam kultur mikroalga sebagai nutrisi pertumbuhan sel, namun harganya masih tergolong mahal dan sulit untuk diperoleh. Alternatif lain adalah penggunaan pupuk pertanian (agrolyzer) sebagai sumber nutrisi pertumbuhan sel yang harganya relatif lebih murah dan lebih mudah diperoleh. Penelitian terdiri atas 3 tahap, yaitu: (1) Penelitian Pendahuluan (11–20 Maret), (2) Penelitian Utama yang dilakukan di dua tempat yang berbeda, yaitu: di ruang kultur tertutup (19–28 April ) dan di ruang kultur semi terbuka (8–17 Mei); serta (3) Penelitian Tambahan (12-14 Mei). Perlakuan terdiri atas 27 variasi dosis komposisi pupuk ZA, Urea, dan TSP dengan durasi kultur untuk penelitian pendahuluan dan utama adalah 10 hari dan 36 jam untuk penelitian tambahan. Parameter penelitian yang diamati meliputi kelimpahan sel Chlorella sp. (sel/ml), temperatur ruangan dan kultur (oC), salinitas kultur (ppt), serta kadar keasaman kultur (pH). Hasil penelitian pendahuluan menunjukkan bahwa kelimpahan sel pada awal kultur memegang peranan penting untuk menghasilkan data yang baik untuk melihat perbandingan pengaruh yang diberikan oleh dosis komposisi pupuk terhadap pertumbuhan Chlorella sp.. Parameter temperatur, salinitas, dan pH pada penelitian pendahuluan berada pada kondisi optimum dan memungkinkan kultur dapat tumbuh dengan baik. Hasil penelitian di ruang tertutup menunjukkan dua kelompok dengan kecenderungan arah pertumbuhan yang berbeda setelah hari 6 kultur. Kelompok pertumbuhan positif (perlakuan 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, dan 25) dicirikan dengan komposisi pupuk yang lengkap dan dosisnya relatif lebih tinggi dibandingkan kelompok kultur yang arah pertumbuhannya negatif. Temperatur rata-rata kultur adalah konstan 22-23oC, kenaikan salinitas rata-rata terjadi antara 32- 34 ppt sementara pH ratarata kultur berada pada kisaran 7-8, dan termasuk dalam parameter yang mendukung pertumbuhan kultur. Hasil penelitian di ruang semi terbuka menunjukkan pola pertumbuhan fluktuatif terjadi pada hari 1-3 yang diduga merupakan fase adaptasi sel terhadap lingkungan barunya. Kecenderungan arah pertumbuhan yang semakin menurun sejak hari 1-10 menunjukkan bahwa perlakuan pupuk yang diberikan tidak memberikan pengaruh positif terhadap pertumbuhan kultur. Faktor lingkungan diduga memiliki pengaruh yang lebih besar terhadap pertumbuhan sel dibandingkan faktor pemberian pupuk. Temperatur ratarata kultur adalah konstan pada 26oC sementara temperatur ruangan mengalami fluktuasi dengan rentang 28-30oC seiring terjadinya siklus harian matahari yang juga berpengaruh pada proses fotosintesis sel. Salinitas rata-rata kultur memiliki rentang 32-37 ppt. Kenaikan pH rata-rata terjadi pada rentang pH 7-9. Pengamatan setiap 3 dan 6 jam selama total 36 jam pada penelitian tambahan menunjukkan hasil kurva pertumbuhan sel yang fluktuatif dan diduga disebabkan karena sel Chlorella sp. berada dalam fase lag (istirahat) dimana proses adaptasi sel terhadap lingkungan barunya tengah berlangsung. Temperatur kultur kontrol dan kultur uji relatif berada pada posisi konstan yaitu 25-26oC. Salinitas selama penelitian tambahan berada pada nilai konstan 32 ppt seperti halnya nilai pH yang berada pada nilai tetap 7.

OPTIMASI PENGEMBANGAN MEDIA UNTUK PERTUMBUHAN Chlorella sp. PADA SKALA LABORATORIUM

Danang Ambar Prabowo

Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor

PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009

© Hak cipta milik Danang Ambar Prabowo, tahun 2009 Hak cipta dilindungi Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apapun, baik cetak, fotocopy, microfilm, dan sebagainya

Judul : OPTIMASI PENGEMBANGAN MEDIA UNTUK

PERTUMBUHAN Chlorella sp. PADA SKALA LABORATORIUM Nama NRP

: Danang Ambar Prabowo : C64104007

Disetujui,

Pembimbing I

Pembimbing II

Ir. Mujizat Kawaroe, M.Si NIP. 19651213 199403 2 002

Dr. Ir. Tri Prartono, M.Sc NIP. 19600727 198603 1 005

Mengetahui, Dekan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan

Prof. Dr. Ir. Indra Jaya, M.Sc NIP. 19610410 198601 1 002

Tanggal Lulus: 14 September 2009

KATA PENGANTAR Puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat, berkah, dan hidayah-Nya sehingga skripsi dengan judul:”Optimasi Pengembangan Media untuk Pertumbuhan Chlorella sp. pada Skala Laboratorium” dapat diselesaikan dengan baik. Penulis mengucapkan terima kasih dan menyampaikan penghargaan terbaik kepada: 1. Ibu Ir. Mujizat Kawaroe, M.Si., dan Bapak Dr. Ir. Tri Prartono, M.Sc. selaku dosen pembimbing yang telah memberikan pengetahuan, arahan, serta bimbingan selama proses penelitian dan penulisan skripsi. 2. Bapak Dr. Ir. Henry M. Manik, MT selaku komisi pendidikan ITK dan Bapak Dr. Ir. Richardus Kaswadji, M.Sc. selaku penguji tamu dalam sidang skripsi atas masukan dan saran yang diberikan. 3. Keluarga tercinta, Ibu dan Bapak serta adik-adik, atas semangat dan do’a yang selalu diberikan. 4. Dosen dan staf penunjang Departemen ITK IPB, atas bantuannya selama penulis menyelesaikan studi di IPB. 5. Teman-teman ITK 41 IPB yang telah memberikan kesan dan nuansa indah selama perjalanan kuliah dan penelitian 6. Semua pihak yang telah membantu terselesaikannya penelitian dan penulisan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa tulisan ini masih jauh dari kesempurnaan, namun demikian penulis berharap semoga karya ini dapat memberikan manfaat.

Bogor, 2009

Penulis

viii

DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL ................................................................................... ...... x DAFTAR GAMBAR ............................................................................... ..... xi DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................... ... xiii 1. PENDAHULUAN ...................................................................................... ...... 1 1.1 Latar Belakang ..................................................................................... ...... 1 1.2 Tujuan................................................................................................... ...... 3 2 TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................ ...... 4 2.1 Biologi Chlorella sp. ............................................................................ ...... 4 2.1.1 Klasifikasi dan Morfologi ........................................................... ...... 4 2.1.2 Habitat dan Ekologi .................................................................... ...... 5 2.1.3 Reproduksi .................................................................................. ...... 6 2.2 Kultur Chlorella sp. ............................................................................. ...... 6 2.2.1 Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Chlorella sp. dalam Kultur ............................................................................... ...... 7 2.2.2 Fase Pertumbuhan Mikroalga ..................................................... ...... 9 2.2.3 Komposisi Elemen Kimia dari Mikroalga .................................. .... 11 2.3 Pupuk .................................................................................................... .... 11 2.3.1 Urea ............................................................................................ .... 12 2.3.2 ZA (Zwavelzuur Ammonium)...................................................... .... 13 2.3.3 Pupuk TSP (Triple Super Phosphate) ........................................ .... 14 3 METODE PENELITIAN ......................................................................... .... 17 3.1 Waktu dan Tempat ............................................................................... .... 17 3.2 Rancangan Penelitian ........................................................................... .... 17 3.3 Alat dan Bahan ..................................................................................... .... 19 3.4 Tahap Penelitian ................................................................................... .... 20 3.4.1 Persiapan Penelitian .................................................................... .... 20 1. Sterilisasi Alat dan Media Kultur ........................................... .... 20 2. Penyiapan Air Laut Sebagai Media Kultur ............................. .... 21 3. Penyiapan Bibit Chlorella sp. ................................................. .... 21 4. Penyiapan Pupuk..................................................................... .... 22 3.4.2 Susunan Peralatan Penelitian ...................................................... .... 23 1. Susunan Peralatan Kultur Ruangan Kultur Tertutup................... 23 2. Susunan Peralatan Kultur Ruangan Kultur Terbuka................... 24 3.4.3 Persiapan Penelitian Pendahuluan ............................................... .... 24 3.4.4 Persiapan Penelitian Utama ......................................................... .... 25 3.4.5 Persiapan Penelitian Tambahan .................................................. .... 26 3.5 Pengamatan Penelitian ......................................................................... .... 26 3.5.1 Paramater yang Diamati .............................................................. .... 26 3.5.2 Prosedur Pengambilan Data Penelitian ....................................... .... 27

ix

1. Penghitungan Kelimpahan Sel Chlorella sp. ........................................ .... 27 2. Pengukuran Parameter Temperatur, Salinitas, dan pH Kultur..... 28 3.6 Analisis Data Penelitian ................................................................. .... 29 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................. ... 31 4.1 Pertumbuhan Chlorella sp. Penelitian Pendahuluan ............................ ... 31 4.2 Pertumbuhan Chlorella sp. Penelitian Utama ...................................... ... 37 4.2.1 Pertumbuhan Kultur Chlorella sp. di Ruang Kultur Tertutup ...................................................................................... ... 37 1. Pengaruh Pemberian Dosis Komposisi Pupuk yang Berbeda Terhadap Pertumbuhan Chlorella sp. pada Penelitian Utama di Ruang Kultur Tertutup .......................... ... 39 2. Paramater Temperatur (oC), Salinitas (ppt), pH Terhadap Pertumbuhan Chlorella sp. di Ruangan KulturTertutup ........... 48 4.2.2 Pertumbuhan Kultur Chlorella sp. di Ruang Kultur Semi Terbuka ....................................................................................... ... 52 1. Pengaruh Pemberian Dosis Komposisi Pupuk yang Berbeda Terhadap Chlorella sp. pada Penelitian Utama di Ruang Kultur Semi Terbuka .................................................. ... 54 2. Pendugaan Pengaruh Temperatur (oC), Salinitas (ppt), dan pH Terhadap Pertumbuhan Chlorella sp. di Ruangan Kultur Semi Terbuka .............................................................. ... 57 4.3 Pertumbuhan Sel Chlorella sp. pada Awal Kultur (36 jam) ................ ... 63 5 KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................. ... 67 5.1 Kesimpulan..................................................................................... ... 67 5.2 Saran ............................................................................................... ... 67 6 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ ... 68 7 LAMPIRAN ............................................................................................... ... 72 8 RIWAYAT HIDUP .................................................................................. ... 95

x

DAFTAR TABEL Halaman

1.

Perlakuan komposisi pupuk ZA, Urea, dan TSP dalam penelitian .............. 18

2.

Alat dan bahan ............................................................................................. 19

3.

Anova satu faktor pengaruh pupuk pada kultur ruang tertutup ................ ... 39

4.

Duncan grouping pengaruh pupuk terhadap kultur di ruang tertutup ......... 40

5.

Konsentrasi aktual (mg/L) ammonium, nitrat, dan fosfat pada masingmasing komponen penyusun pupuk perlakuan............................................. 41

6.

Konsentrasi (mg/L) total ammonium, nitrat, dan fosfat pada medium pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan kelompok pupuk perlakuan.......... 43

7.

Anova satu faktor pengaruh pupuk pada kultur ruang semi Terbuka ........................................................................................................ 54

8.

Duncan grouping pengaruh pupuk terhadap kultur di ruang semi Terbuka ........................................................................................................ 55

xi

DAFTAR GAMBAR Halaman 1.

Bentuk umum Chlorella sp. (Sumber: http://www.rbgsyd.nsw.gov.au, 12 Mei 2009) ........................................................................................... .. 5

2.

Kurva pertumbuhan mikroalga (Isnansetyo dan Kurniastuty, 1995) ........ . 11

3.

Pupuk Urea (Sumber: www.canadianagri.ca, 1 Juni 2009) ...................... . 13

4.

Pupuk ZA (Sumber: www.trivenichemical.com, 1 Juni 2009) ................. . 14

5.

Pupuk TSP (Sumber: www.jhbunn.co.uk, 1 Juni 2009) ........................... . 16

6.

Skema susunan peralatan kultur di ruangan tertutup.................................. 23

7.

Skema susunan peralatan kultur di ruang semi terbuka ............................ . 24

8.

Skema haemocytometer neubauer improved ............................................ . 28

9.

Kurva pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan jumlah kelimpahan sel (106 sel/ml) menurut perlakuan komposisi pupuk pada tahap penelitian pendahuluan ............................................................................. 32

10. Perubahan rata-rata temperatur (oC) medium kultur Chlorella sp. dan ruangan pada penelitian pendahuluan ................................................ 33 11. Perubahan rata-rata salinitas (ppt) medium kultur Chlorella sp. pada penelitian pendahuluan ............................................................................. 34 12. Perubahan rata-rata pH medium kultur Chlorella sp. penelitian Pendahuluan .............................................................................................. 35 13. Kurva pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan perubahan kelimpahan sel (106 sel/ml) per hari menurut kelompok perlakuan komposisi pupuk pada tahap penelitian utama di ruang kultur tertutup ..................... 38 14. Kurva pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan kelimpahan sel (106 sel/ml) pada perlakuan komposisi pupuk 11-15 ................................ 47 15. Perubahan rata-rata salinitas (ppt) medium kultur Chlorella sp. penelitian utama di ruang kultur tertutup .................................................. 49 16. Perubahan rata-rata pH kultur Chlorella sp. penelitian utama di ruang kultur tertutup.................................................................................. . 51

xii

17. Kurva pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan jumlah kelimpahan sel (106 sel/ml) menurut perlakuan komposisi pupuk pada tahap penelitian utama di ruang kultur semi terbuka .......................................... 53 18. Perubahan rata-rata temperatur (oC) medium kultur Chlorella sp. dan ruangan pada penelitian utama di ruang semi terbuka ....................... 58 19. Perubahan warna kultur Chlorella sp. antara hari 1 dan hari 4 pada penelitian utama di ruang terbuka.............................................................. 59 20. Perubahan rata-rata salinitas (ppt) medium kultur Chlorella sp. penelitian utama di ruang semi terbuka...................................................... 60 21. Perubahan rata-rata pH medium kultur Chlorella sp. penelitian utama di ruang semi terbuka....................................................................... 62 22. Kurva pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan kelimpahan sel (106 ml/sel) pada pengamatan setiap 3 jam penelitian tambahan............... 63 23. Kurva pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan kelimpahan sel (106 ml/sel) pada pengataman setiap 6 jam penelitian tambahan............... 65 24. Perubahan rata-rata temperatur (oC) medium kultur dan ruangan pada penelitian tambahan........................................................................... 66

xiii

DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1.

Estimasi teoritis kandungan (mg/L) ammonium (NH4+) dan ion sulfat pada masing-masing komposisi pupuk perlakuan penelitian……………………………………………………………........ 73

2.

Contoh perhitungan kelimpahan Chlorella sp. dengan menggunakan haemocytometer neubauer improved................................. 74

3.

Tabel hasil perhitungan kelimpahan sel (sel/ml) Chlorella sp. penelitian pendahuluan ............................................................................. 75

4.

Pengukuran temperatur (oC) kultur Chlorella sp. penelitian pendahuluan .............................................................................................. 76

5.

Pengukuran salinitas (ppt) kultur Chlorella sp. penelitian pendahuluan... 77

6.

Pengukuran pH kultur Chlorella sp. penelitian pendahuluan ................... 78

7.

Kurva pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan perubahan kelimpahan sel (106 sel/ml) per hari menurut perlakuan komposisi pada tahap penelitian utama di ruang kultur tertutup................................................... 79

8.

Tabel hasil perhitungan kelimpahan sel (sel/ml) Chlorella sp. penelitian utama di ruang kultur tertutup .................................................. 80

9.

Estimasi konsentrasi aktual (mg/L) ammonium, nitrat, dan fosfat berdasarkan dosis komposisi pupuk perlakuan (Tabel 2)................. 81

10. Pengukuran temperatur (oC) kultur Chlorella sp. penelitian utama di ruang kultur tertutup.................................................................................. . 83 11. Pengukuran salinitas (ppt) kultur Chlorella sp. penelitian utama di ruang kultur tertutup.................................................................................. . 84 12. Pengukuran pH kultur Chlorella sp. penelitian utama di ruang kultur tertutup............................................................................................ 85 13. Tabel hasil perhitungan kelimpahan sel (sel/ml) Chlorella sp. penelitian utama di ruang kultur semi terbuka .......................................... 86 14. Pengukuran temperatur (oC) kultur Chlorella sp. penelitian utama di ruang kultur terbuka .................................................................................. . 87 15. Pengukuran salinitas (ppt) kultur Chlorella sp. penelitian utama di ruang kultur semi terbuka ......................................................................... . 88

xiv

16. Pengukuran pH kultur Chlorella sp. penelitian utama di ruang kultur semi terbuka.................................................................................... 89 17. Tabel hasil perhitungan kelimpahan sel (sel/ml) Chlorella sp. pada penelitian tambahan.................................................................................... 90 18. Pengukuran temperatur (oC) kultur Chlorella sp. penelitian tambahan .... . 81 19. Pengukuran salinitas (ppt) kultur Chlorella sp. penelitian tambahan ....... . 92 20. Pengukuran pH kultur Chlorella sp. penelitian tambahan ........................ . 93 21. Dokumentasi penelitian............................................................................. . 94

1

1. PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Eksplorasi terhadap manfaat mikroalga telah dilakukan untuk berbagai

tujuan penelitian, antara lain: penentuan kandungan logam berat dan pencemar di perairan laut, studi tentang kandungan kimia, energi terbarukan, dan mitigasi gas karbondioksida (Reith, 2004 dan Chisti, 2007). Salah satu spesies mikroalga yang sering digunakan untuk berbagai tujuan tersebut adalah Chlorella sp. Kultur Chlorella sp. secara massal telah dilakukan di Amerika Serikat, Jerman, dan Jepang setelah tahun 1948. Sejak itu penggunaan mikroalga dengan spesies utama Chlorella sp. dan Spirulina sp. untuk tujuan komersil berkembang secara pesat di Jepang dan Amerika Serikat dan menyebar ke berbagai negara di dunia hanya dalam kurun waktu sekitar 30 tahun (Tsukuda et al., 1977 dan DuranChastel, 1980, in Borowitzka, 1999). Permasalahan utama yang dihadapi dalam penelitian dengan tujuan mengkaji potensi mikroalga untuk berbagai tujuan seperti; penentuan kandungan logam berat dan pencemar di perairan laut, studi tentang kandungan kimia, energi terbarukan, dan mitigasi gas karbondioksida ((Reith, 2004 dan Chisti, 2007) adalah sulitnya mendapatkan densitas mikroalga dalam jumlah yang besar. Menurut Shifrin et al. (1981) in Rocha et al. (2003), biomassa hasil panen dari kultivasi mikroalga hanya berkisar 0,1% berdasarkan berat keringnya. Hal ini membuat proses pemisahan biomassa mikroalga terhadap mediumnya menjadi sulit dan mahal (Rocha et al., 2003). Berbagai upaya untuk mendapatkan biomassa mikroalga yang tinggi dari kultur skala besar telah dikembangkan, seperti penggunaan photobioreactor dan metode raceway ponds atau kolam

1

2

terbuka (Grima et al., 1999), serta penambahan variasi nutrisi pertumbuhan mikroalga ke dalam medium kultur. Penambahan nutrisi pertumbuhan ke dalam medium kultur mikroalga dinilai merupakan aspek yang paling berpengaruh terhadap kuantitas biomassa hasil kultivasi mikroalga. Penggunaan pupuk pro analis laboratorium sebagai nutrisi pertumbuhan mikroalga laut secara umum telah terbukti pengaruhnya secara sigifikan (Shelef dan Soeder, 1980, in Corsini dan Kardys, 1990). Hanya saja dari segi pembiayaan dinilai kurang ekonomis, mengingat harga masing-masing komponennya cukup mahal. Alternatif lain adalah penggunaan pupuk pertanian (agrolyzer) yang harganya relatif lebih murah dibanding pupuk pro analis laboratorium (Gonzalez-Rodriguez dan Maestrini, 1984; Geldenhuys et al., 1987, in Corsini dan Kardys, 1990). Berdasarkan Isnansetyo dan Kurniastuty (1995),

umumnya pupuk pertanian (agrolyzer) hanya digunakan untuk kultivasi mikroalga skala besar, karena pada tahap tersebut kondisi optimal pertumbuhan mikroalga telah tercapai sehingga peran nutrisi tidak lagi sesignifikan seperti pada fase awal pertumbuhan (fase lag) di laboratorium. Mengingat komersialisasi pemanfaatan mikroalga selalu berkaitan dengan tingkat efisiensi, efektifitas, dan nilai ekonomi proses produksinya, maka penelitian yang berkaitan dengan penggunaan nutrisi pertanian (agrolyzer) seperti ZA, Urea, dan TSP yang mengandung senyawa nitrogen untuk kultur skala labotarorium perlu dilakukan. Sehingga penelitian tentang pengaruh penambahan berbagai dosis komposisi nutrisi pertanian terhadap tingkat pertumbuhan mikroalga perlu untuk dilakukan. Penelitian ini dalam skala laboratorium dilakukan agar kondisi lingkungan tidak menjadi faktor pembatas utama.

3

Pemilihan Chlorella sp. sebagai objek penelitian adalah berdasarkan pertimbangan: (1) Chlorella sp. relatif mudah dikultur dalam waktu singkat, (2) penelitian lain berkaitan dengan Chlorella sp. cukup banyak dilakukan, sehingga dapat dijadikan pembanding, (3) Chlorella sp. telah banyak digunakan dalam berbagai industri, seperti farmasi, budidaya ikan, suplemen makanan, dan sebagainya.

1.2

Tujuan Penelitian ini bertujuan untuk:

1. Membandingkan pengaruh pemberian variasi dosis komposisi pupuk ZA, Urea, dan TSP terhadap pertumbuhan sel Chlorella sp. 2.

Menentukan dosis komposisi pupuk ZA, Urea, dan TSP optimal untuk kultur Chlorella sp. skala laboratorium

4  

2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1

Biologi Chlorella sp.

2.1.1 Klasifikasi dan Morfologi Nama Chlorella berasal dari zat bewarna hijau (chlorophyll) yang juga berfungsi sebagai katalisator dalam proses fotosintesis.(Steenblock, 2000 in Zahara, 2003). Chlorella sp. oleh Bold dan Wynne (1985) dikategorikan ke dalam kelompok alga hijau yang memiliki jumlah genera sekitar 450 dan jumlah spesies lebih dari 7500. Nama alga hijau diberikan karena kandungan zat hijau (chlorophyll) yang dimilikinya sangat tinggi, bahkan melebihi jumlah yang dimiliki oleh beberapa tumbuhan tingkat tinggi. Klasifikasi Chlorella sp. menurut Bold dan Wynne (1985) dan Vashista (1999) dan adalah sebagai berikut:

Divisi : Chlorophyta Kelas : Chlorophyceae Ordo : Chlorococcales Familia : Oocystaceae Genus : Chlorella Spesies : Chlorella sp.

Bentuk umum sel-sel Chlorella adalah bulat atau elips (bulat telur), termasuk mikroalgae bersel tunggal (unicellular) yang soliter, namun juga dapat dijumpai hidup dalam koloni atau bergerombol (Gambar 1). Diamater sel umumnya berkisar antara 2-12 mikron, warna hijau karena pigmen yang mendominasi adalah klorofil (Bold, 1980). Chlorella merupakan organisme

4  

5  

eukariotik (memiliki inti sel) dengan dinding sel yang terdiri atas selulosa dan pektin, sedangkan protoplasmanya berbentuk cawan (Isnansetyo dan Kurniastuty, 1995).

Gambar 1. Bentuk umum Chlorella sp. (Sumber: http://www.rbgsyd.nsw.gov.au, 12 Mei 2009)

2.1.2 Habitat dan Ekologi Berdasarkan habitat hidupnya Chlorella dapat dibedakan menjadi Chlorella air tawar dan Chlorella air laut. Chlorella air tawar dapat hidup dengan kadar salinitas hingga 5 ppt, sementara Chlorella air laut dapat mentolerir salinitas antara 33-40 ppt (Bold dan Wynne, 1985). Menurut Hirata (1981) in Rostini (2007), beberapa spesies Chlorella air laut dapat mentolerir kondisi lingkungan yang relatif bervariasi. Tumbuh optimal pada salinitas 25-34 ppt sementara pada salinitas 15 ppt tumbuh lambat dan tidak tumbuh pada salinitas 0 ppt dan 60 ppt. Contoh Chlorella yang hidup di air laut adalah Chlorella vulgaris, Chlorella pyrenoidosa, Chlorella virginica dan lain-lain (Isnansetyo dan Kurniastuty, 1995). Umumnya Chlorella bersifat planktonis yang melayang di

 

6  

dalam perairan, namun beberapa jenis Chlorella juga ditemukan mampu bersimbiosis dengan hewan lain misalnya Hydra dan beberapa ciliata air tawar seperti Paramaecium bursaria (Dolan, 1992).

2.1.3 Reproduksi Reproduksi Chlorella adalah aseksual dengan pembentukan autospora yang merupakan bentuk miniatur dari sel induk. Tiap satu sel induk (parrent cell) akan membelah menjadi 4, 8, atau 16 autospora yang kelak akan menjadi sel-sel anak (daughter cell) dan melepaskan diri dari induknya (Bold dan Wynne, 1985). Proses reproduksi Chlorella dapat dibagi menjadi 4 tahap (Kumar dan Singh, 1979 in Zahara, 2003) yaitu: 1. Tahap pertumbuhan, pada tahap ini sel Chlorella tumbuh membesar 2. Tahap pemasakan awal saat terjadi peningkatan aktivitas sintesa yang merupakan persiapan awal pembentukan autospora. 3. Tahap pemasakan akhir, pada tahap ini autospora terbentuk 4. Tahap pelepasan autospora, dinding sel induk akan pecah dan diikuti oleh pelepasan autospora yang akan tumbuh menjadi sel induk muda.

2.2

Kultur Chlorella sp.

2.2.1 Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Chlorella sp. dalam Kultur Menurut Bold dan Wynne (1985), pertumbuhan Chlorella sp. dalam kultur dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain: medium, nutrien atau unsur hara, cahaya, temperatur, serta salinitas. Medium merupakan tempat hidup bagi kultur Chlorella yang pemilihannya ditentukan pada jenis Chlorella yang akan

 

7  

dibudidayakan. Bahan dasar untuk preservasi medium yang dapat digunakan adalah agar-agar. Nutrien terdiri atas unsur-unsur hara makro (macronutrients) dan unsur hara mikro (micronutrients). Contoh unsur hara makro untuk pertumbuhan Chlorella adalah senyawa organik seperti N, K, Mg, S, P, dan Cl. Unsur hara mikro adalah Fe, Cu, Zn, Mn, B, dan Mo (Oh-hama dan Miyachi, 1988). Unsur hara tersebut diperoleh dalam bentuk persenyawaan dengan unsur lain (Bold, 1980). Tiap unsur hara memiliki fungsi-fungsi khusus yang tercermin pada pertumbuhan dan kepadatan yang dicapai oleh organisme yang dikultur tanpa mengesampingkan pengaruh dari linkungan. Kebutuhan nutrien untuk tujuan kultur mikroalga harus tetap terpenuhi melalui penambahan media pemupukan guna menunjang pertumbuhan mikroalga. Unsur N, P, dan S penting untuk sintesa protein. Unsur K berfungsi dalam metabolisme karbohidrat. Unsur Cl dimanfaatkan untuk aktivitas kloroplas, unsur Fe dan Na berperan dalam pembentukan klorofil, sementara Si dan Ca diperlukan dalam jumlah banyak untuk pembentukan cangkang beberapa jenis fitoplankton (Isnantyo dan Kurniastuty, 1995; Oh-hama dan Miyachi, 1988). Beberapa faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan mikroalga di kultur terbuka antara lain: cahaya, temperatur, tekanan osmosis, pH air, salinitas, kandungan O2 , dan aerasi (Isnansetyo dan Kurniastuty, 1995). Cahaya merupakan sumber energi untuk melakukan fotosintesis. Cahaya matahari yang diperlukan oleh mikroalga dapat digantikan dengan lampu TL atau tungsten. Oh-hama dan Miyachi (1988) menyatakan bahwa intensitas cahaya saturasi untuk Chlorella berada pada intensitas 4000 lux. Hal ini menunjukkan

 

8  

bahwa setelah titik intensitas tersebut dicapai, maka fotosintesis tidak lagi meningkat sehubungan dengan peningkatan porsi intensitas cahaya (Basmi, 1995). Kisaran temperatur optimal bagi pertumbuhan Chlorella adalah antara 25-30oC (Isnansetyo dan Kurniastuty, 1995). Menurut Taw (1990) untuk kultur Chlorella diperlukan temperatur antara 25-35 oC. Penelitian lain menunjukkan bahwa untuk jenis Chlorella vulgaris dapat beradaptasi pada media kultur dengan temperatur serendah 5oC (Maxwell et al., 1994). Temperatur mempengaruhi proses-proses fisika, kimia, biologi yang berlangsung dalam sel mikroalga. Peningkatan temperatur hingga batas tertentu akan merangsang aktifitas molekul, meningkatnya laju difusi dan juga laju fotosintesis (Sachlan, 1982). Nilai pH medium kultur merupakan faktor pengontrol yang menentukan kemampuan biologis mikroalga dalam memanfaatkan unsur hara. Nilai pH yang terlalu tinggi misalnya, akan mengurangi aktifitas fotosintesis mikroalga (De La Noue dan De Pauw, 1988). Namun menurut Oh-hama dan Miyachi (1988), pada umumnya strain Chlorella mampu bertoleransi terhadap kisaran salinitas dan pH yang cukup lebar. Nielsan (1955) in Prihantini et al. (2005) menyatakan bahwa pH yang sesuai untuk pertumbuhan Chlorella berkisar antara 4,5 – 9,3. Chlorella sp. memiliki toleransi kisaran salinitas yang tinggi dan dapat hidup pada kisaran salinitas 0-35 ppt (dari air tawar sampai air laut). Chlorella air laut dapat tumbuh baik pada salinitas 15-35 ppt (Hirata, 1981 in Rostini, 2007). Salinitas yang paling optimal bagi pertumbuhan Chlorella air tawar adalah 10-20 ppt sementara untuk Chlorella air laut adalah 25-28 ppt (Isnansetyo dan Kurniastuty, 1995).

 

9  

Penambahan skala volume atau scale up pada saat kultur dimaksudkan untuk menghindari stress pada mikroalga akibat jumlah medium yang berlebih. Kondisi ini harus diupayakan untuk disesuaikan dengan aktifitas pertumbuhan dan metabolisme mikroalga.

2.2.2 Fase Pertumbuhan Mikroalga Pertumbuhan mikroalga dalam media kultur dapat diamati dengan melihat pertambahan besar ukuran sel mikroalga atau dengan mengamati pertambahan jumlah sel dalam satuan tertentu. Cara kedua lebih sering digunakan untuk mengetahui pertumbuhan mikroalga dalam media kultur, yaitu dengan menghitung kelimpahan atau kepadatan sel mikroalga dari waktu ke waktu. Menurut Isnansetyo dan Kurniastuty (1995) ada dua cara penghitungan kepadatan mikroalga yaitu menggunakan sedgwich rafter dan menggunakan haemocytometer. Penggunaan haemocytometer untuk menghitung kepadatan sel mikroalga lebih sering digunakan dibandingkan sedgwich rafter karena faktor kemudahannya. Selama pertumbuhannya mikroalga dapat mengalami beberapa fase pertumbuhan (Isnansetyo dan Kurniastuty, 1995), yaitu: (1) Fase Lag (istirahat) Dimulai setelah penambahan inokulum ke dalam media kultur hingga beberapa saat sesudahnya. Pada fase ini peningkatan paling signifikan terlihat pada ukuran sel karena secara fisiologis mikroalga menjadi sangat aktif. Proses sintesis protein baru juga terjadi dalam fase ini. Metabolisme berjalan tetapi pembelahan sel belum terjadi sehingga kepadatan sel belum meningkat karena mikroalga masih beradaptasi dengan lingkungan barunya.

 

10  

(2) Fase Logaritmik (log) atau Eksponensial Fase ini dimulai dengan pembelahan sel dengan laju pertumbuhan yang meningkat secara intensif. Bila kondisi kultur optimum maka laju pertumbuhan pada fase ini dapat mencapai nilai maksimal dan pola laju pertumbuhan dapat digambarkan dengan kurva logaritmik. Pada fase ini merupakan fase terbaik untuk memanen mikroalga untuk keperlua pakan ikan atau industri. Menurut Isnansetyo dan Kurniastuty (1995), Chlorella sp. dapat mencapai fase ini dalam waktu 4-6 hari. (3) Fase Penurunan Laju Pertumbuhan Pembelahan sel tetap terjadi pada fase ini, namun tidak seintensif fase sebelumnya, sehingga laju pertumbuhan juga mengalami penurunan dibandingkan fase sebelumnya. (4) Fase Stasioner Pada fase ini laju reproduksi dan laju kematian relatif sama. Penambahan dan pengurangan jumlah mikroalga seimbang sehingga kepadatannya relatif tetap (stasioner). (5) Fase Kematian Fase ini ditandai dengan laju kematian yang lebih besar daripada laju reproduksi sehingga jumlah sel mengalami penurunan secara geometrik. Penurunan kepadatan sel fitoplankton ditandai dengan perubahan kondisi optimum yang dipengaruhi oleh temperatur, cahaya, pH medium, ketersediaan hara, dan beberapa faktor lain yang saling terkait satu sama lain. Secara skematis pola pertumbuhan mikroalga dapat dilihat pada Gambar 2.

 

11  

Gambar 2. Kurva pertumbuhan mikroalga (Isnansetyo dan Kurniastuty, 1995)

2.2.3 Komposisi Elemen Kimia dari Mikroalga Menurut Oh-Hama dan Miyachi (1988) unsur-unsur kimia utama yang menyusun Chlorella dan Scenedesmus adalah C, O, H, N, P, K, Mg, S, dan Fe. Unsur-unsur non logam (C, O, H, N, dan P) menyusun lebih dari 90% total biomassa dalam bentuk berat kering. Sisanya merupakan unsur-unsur logam (K, Mg, S, Fe, dll).

2.3

Pupuk Nitrogen merupakan unsur penting bagi pertumbuhan tanaman terutama

pada fase vegetatif. Saat fase ini terjadi tiga proses penting yaitu pembelahan sel, pemanjangan sel dan tahap diferensiasi sel (Hladka, 1971). Corsini dan Karidys (1990) menyatakan bahwa nitrogen merupakan bagian penting dari protein, protoplasma, klorofil, dan asam nukleat. Vegetasi tingkat rendah maupun tinggi menyerap N dalam bentuk amonium (NH4+) dan nitrat (NO3-). Organisme berklorofil yang kekurangan nitrogen akan berubah warna selnya menjadi kekuningan karena adanya penghambatan síntesis klorofil. Pemupukan nitrogen yang berlebihan akan mengakibatkan pertumbuhan vegetatif

 

12  

yang berlebihan. Kekurangan N juga akan membatasi pertumbuhan karena tidak ada pembentukan protoplasma baru. Salah satu cara untuk memenuhi kebutuhan N tanaman (mengatur nisbah C/N) dengan memberikan pupuk N ke tanah. Dua pupuk nitrogen yang digunakan dalam penelitian ini adalah urea dan ZA.

2.3.1 Urea Urea merupakan senyawa organik yang dikenal dengan rumus kimia CO(NH2)2 atau dengan nama lain Carbamide. Senyawa ini pertama kali ditemukan oleh Hilaire Rouelle pada tahun 1773. Tahun 1828, Friedrich Woehler berhasil membuat urea secara sintetis melalui reaksi sebagai berikut. AgNCO + NH4Cl → (NH2)2CO + AgCl .................. (1) Pada tahun 1922, Bosh dan Meiser berhasil menemukan cara produksi urea dengan bahan dasar amonia dan karbondioksida. Proses ini dinilai lebih efisien dibanding proses yang ditemukan oleh Woehler (Overdahl et al., 1991). Reaksi Bosh-Meiser pembentukan urea adalah sebagai berikut. 2 NH3 + CO2 ↔ H2N-COONH4 .......................... (2) H2N-COONH4 ↔ (NH2)2CO + H2O ........................ (3) Proses produksi urea secara massal dan komersial umumnya difokuskan untuk mencukupi kebutuhan pupuk pertanian karena kandungan nitrogennya yang cukup tinggi (sekitar 46%) merupakan sumber nitrogen yang baik bagi pertumbuhan tanaman. Tampilan fisik pupuk urea yang tersedia di pasaran umumnya berbentuk kristal dengan berbagai ukuran tergantung pada produsen yang membuatnya (Overdahl et al., 1991). Salah satu bentuk urea yang umum ditemukan di pasaran dapat dilihat pada Gambar 3.

 

13  

Gambar 3. Pupuk Urea (Sumber: www.canadianagri.ca , 1 Juni 2009) Urea memiliki sifat yang mudah menyerap uap air yang ada di udara dan memiliki kelarutan yang tinggi di dalam air. Urea akan terurai kembali menjadi komponen dasar pembentuknya melalui reaksi berikut. CO(NH2)2 + H2O

2.3.2

2NH3 +CO2 .......................... (4)

ZA (Zwavelzuur Amonia) Pupuk ZA mendapatkan nama panjangnya, Zwavelzuur Amonia, dari

bahasa Belanda. Nama kimia ZA adalah amonium sulfat dengan rumus kimia (NH4)2SO4. Senyawa garam anorganik ini memiliki memiliki kandungan nitrogen sekitar 20% dan sulfur sekitar 24% sehingga tujuan produksinya adalah sebagai pupuk pertanian (George dan Sussot, 1971). Pembuatan pupuk ZA umumnya melalui reaksi antara amonia dengan asam sulfat dengan reaksi sebagai berikut. 2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4 ............................ (5)

 

14  

Reaksi lain yang juga dapat digunakan untuk membuat pupuk ZA adalah dengan mereaksikan garam gypsum dengan amonium karbonat melalui reaksi berikut . (NH4)2CO3 + CaSO4 → (NH4)2SO4 + CaCO3 .................... (6) Bentuk pupuk ZA yang dapat dijumpai di pasaran adalah seperti bubuk kasar atau bongkahan-bongkahan kecil bewarna putih seperti gula pasir dan mudah larut dalam air (Patnaik, 2002). Penggunaan pupuk ZA dalam bidang pertanian yang berlebihan dapat menyebabkan turunnya pH tanah. Tampilan fisik pupuk ZA dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4. Pupuk ZA (Sumber: www.trivenichemical.com, 1 Juni 2009)

2.3.3 Pupuk TSP (Triple Super Phosphate) Fosfor (P) merupakan salah satu unsur makro primer yang dibutuhkan oleh tanaman (Tisdale dan Nelson, 1975 in Dana, 2007). Kekurangan unsur P dapat diamati dari adanya gejala tertundanya pematangan sel. Bold and Wynne

 

15  

(1985) menyatakan gejala kekurangan P juga biasanya tampak pada fase awal pertumbuhan. Pada tumbuhan tingkat tinggi, tanaman yang kekurangan P gejalanya dapat terlihat pada daun tua di mana warna daun menjadi keunguan, perakaran menjadi dangkal dan sempit penyebarannya, batang menjadi lemah. Menurut Bold dan Wynne, (1985) fosfor merupakan salah satu unsur yang berperan dalam proses penyusunan karbohidrat dan senyawa kaya nitrogen. Gula terfosforilasi yang kaya energi muncul dalam proses fotosintesis. Fosforilasi adenosin menghasilkan adenosine monofosfat, difosfat, trifosfat (AMP, ADP, dan ATP) dimana tanaman menyimpan energinya untuk kelangsungan proses kimia lainnya. Menurut Buckman dan Brady (1982), fosfor berpengaruh baik pada proses pembelahan sel dan pembentukan lemak pada organisme. Salah satu pupuk fosfor yang digunakan dalam penelitian ini adalah Pupuk TSP (Triple Super Phosphate). Pupuk TSP merupakan senyawa yang terbentuk melalui reaksi kompleks berikut. 3Ca3(PO4)2·CaF2 + 4H3PO4 + 9H2O --> 9Ca(H2PO4)2 + CaF2 ......... (7) Reaksi tersebut akan menghasilkan pupuk TSP dengan kadar fosfor (P) sebesar 45% dalam bentuk P2O5, sehingga pupuk TSP juga dikategorikan sebagai pupuk fosfor (Havlin et al., 2005). Bentuk umum yang dapat dijumpai berupa butiran kecil kasar dengan warna kecoklatan, abu-abu, atau kekuningan dan bahan penyusunnya seperti tanah yang mengering (Havlin et al., 2005). Bentuk pupuk TSP dapat dilihat pada Gambar 5.

 

16  

Gambar 5. Pupuk TSP (Sumber: http://www.jhbunn.co.uk, 1 Juni 2009)

 

17

3. METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari - Mei 2009 dan terbagi menjadi tiga tahap. Tahap 1 merupakan penelitian pendahuluan yang berlangsung mulai 11–20 Maret. Tahap 2 terdiri atas dua penelitian utama yang berlangsung mulai 19–28 April dan 8–17 Mei. Tahap 3 merupakan penelitian tambahan yang berlangsung mulai 12-19 Mei. Lokasi penelitian adalah di ruang kultur mikroalga, Laboratorium Biologi Laut dan Laboratorium Oseanografi Kimia, Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, FPIK-IPB. Analisis kimia air laut yang digunakan untuk media kultur dilakukan di Laboratorium Produktivitas Lingkungan, Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan, FPIK-IPB.

3.2 Rancangan Penelitian Rancangan penelitian yang digunakan adalah penelitian eksperimental laboratorium yang terdiri atas tiga tahap penelitian, yaitu penelitian pendahuluan, penelitian utama, dan penelitian tambahan. Penelitian pendahuluan dilakukan untuk melihat dan mengevaluasi pengaruh pemberian dosis komposisi pupuk yang diberikan, faktor teknis penelitian, serta faktor eksternal dan lingkungan terhadap pertumbuhan kultur Chlorella sp.. Hasil pengamatan dan evaluasi pada penelitian pendahuluan selanjutnya digunakan sebagai acuan untuk melaksanakan penelitian utama. Penelitian utama terdiri atas dua bagian yaitu penelitian utama di ruang kultur tertutup dan penelitian utama di ruang kultur semi terbuka. Pembagian

17

18

ruangan kultur tersebut bertujuan untuk membandingkan pengaruh pemberian pupuk terhadap pertumbuhan sel Chlorella sp. pada dua kondisi lingkungan yang intensitas penyinaran cahaya dan temperatur ruang berbeda. Komposisi pupuk yang diberikan pada penelitian pendahuluan dan penelitian utama terdiri atas 26 kombinasi komposisi pupuk ZA, Urea, dan TSP, termasuk pupuk kontrol, seperti yang disajikan pada Tabel 1. Estimasi teoritis kandungan NH4+ dan SO42- pada masing-masing komposisi pupuk perlakuan disajikan dalam Lampiran 1.

Tabel 1. Perlakuan dosis komposisi pupuk ZA, Urea, dan TSP dalam penelitian Pupuk Perlakuan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17* 18 19 20 21 22 23 24 25

ZA [(NH4)2SO4] Urea [CO(NH2)2] TSP [45 % P2O5] (mg) (mg) (mg) 15 0 25 15 0 50 15 0 75 A 15 0 150 15 0 200 15 0 0 15 2,5 0 B 15 5 0 15 10 0 15 20 0 0 0 100 7,5 0 100 C 15 0 100 30 0 100 60 0 100 15 2,5 100 15 5 100 D 15 7,5 100 15 10 100 15 20 100 15 12,5 100 15 25 75 15 50 50 E 15 75 25 15 100 0 26 (Kontrol) 0 0 0 * Komposisi Pupuk 17 adalah Berdasarkan Isnansetyo dan Kurniastuty (1995)

19

Selanjutnya dilakukan pengamatan setiap hari selama total 10 hari kultur untuk penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Penelitian tambahan dilakukan untuk melihat pengaruh pemberian dosis komposisi pupuk berdasarkan Isnansetyo dan Kurniastuty (1995) terhadap pola pertumbuhan sel Chlorella sp. pada awal kultur.

3.3 Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian disajikan pada Tabel 2.

Tabel 2. Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian Alat / Bahan -

Neraca digital Haemocytometer Mikroskop Cahaya Hand Counter Hand Refraktometer Kertas indikator pH Universal Aerator Lampu TL Air Conditioner (AC) Termometer Air Raksa Pipet Tetes Gelas Kultur Gelas ukur 10 ml Gelas ukur 100 ml Gelas ukur 500 ml Alumunium Foil Air Laut Bibit Chlorella sp. Pupuk ZA ((NH4)2SO4) Pupuk Urea (CO(NH2)2) Pupuk TSP (45% P2O5) Akuades Kaporit HCl 4 N

Unit / Satuan

Keterangan

1 / mg 1 / sel/ml 1 / 40x 1/1 / ppt 1 pak / pH

CHYO JL-200 Neubauer Improved Nikon EP-3 Atago - Japan Merck

1/6 / 36W/54 1 / 16–27oC 1 / oC 5 / 0,05 ml/tetes 30 / 1 liter 1 / 10 ml 1 / 100 ml 1 / 500 ml 5 gulung / 60 liter / 1 liter / 5 Kg / -

Rasun LP-40 Phillips LG Pyrex Pyrex Pyrex Pyrex Tk. Akuarium Gunung Batu Lab. Kultur Mikroalga ITK Lab. Kultur Mikroalga ITK

5 Kg /-

Lab. Kultur Mikroalga ITK

5 Kg /-

Lab. Kultur Mikroalga ITK

15 L / 1 Kg / 10 L / -

Lab. Proling MSP Tk. Kimia Bratachem Lab Proling MSP

20

3.4 Tahap Penelitian 3.4.1 Persiapan Penelitian Persiapan penelitian dilakukan agar seluruh alat, bahan, dan kondisi lingkungan kultur dapat mendukung setiap tahap penelitian dengan optimal. Persiapan penelitian ini terdiri atas beberapa tahap, yaitu: sterilisasi alat dan media kultur, penyiapan air laut, penyiapan bibit, penyiapan pupuk, serta penyusunan peralatan kultur. Tahapan persiapan penelitian dijelaskan sebagai berikut.

1. Sterilisasi Alat dan Media Kultur Sterilisasi bertujuan untuk menghilangkan atau meminimalkan keberadaan mikroorganisme atau zat pengganggu pada alat dan media kultur yang akan digunakan selama penelitian. Tahapan sterilisasi yang dilakukan merujuk pada Isnansetyo dan Kurniastuty (1995) serta Zahara (2003) sebagai berikut: (1) Semua peralatan non elektronik dicuci dengan menggunakan sabun pencuci perabotan gelas, kemudian dibilas dengan air dingin yang telah dimasak pada suhu 100oC sebelumnya. Selanjutnya peralatan tersebut dibilas dengan larutan HCl 4 N yang telah diencerkan menjadi 10% kemudian dibilas kembali dengan air dingin hasil rebusan. Pembilasan selanjutnya adalah menggunakan alkohol 70% dan terakhir dibilas dengan akuades hingga bau alkohol hilang. Pengeringan peralatan setelah pencucian dilakukan dengan meniriskannya di atas meja yang telah disemprot alkohol sebelumnya.

21

(2) Selang plastik aerator, gelas kultur, dan pengatur debit udara disterilkan terlebih dahulu dengan merendamnya dalam larutan kaporit selama 10-15 menit. Pencucian dilakukan dengan air dingin hasil rebusan dan ditiriskan hingga kering seperti langkah nomor 1.

2. Penyiapan Air Laut Sebagai Medium Kultur Air laut yang digunakan dalam penelitian berasal dari penyedia komersial dengan salinitas awal sebesar 30 ppt. Sterilisasi air laut tersebut terlebih dahulu dilakukan untuk memperkecil jumlah kontaminan berupa mikroorganisme lain yang terdapat di dalamnya. Cara konvensional yang ditempuh untuk sterilisasi air laut adalah merebus air laut hingga mendidih selama kurang lebih 2 jam, kemudian mendinginkannya hingga mencapai temperatur ruang (Isnansetyo dan Kurniatuty, 1995). Medium kultur diupayakan berada pada rentang pH optimum untuk produktivitas perairan, yaitu 7,5–8,5 (Basmi et al.). Sementara salinitas medium diupayakan berada pada konsentrasi tinggi , yaitu di atas 30 ppt dengan tujuan untuk menciptakan kondisi stress yang mampu mempercepat pertumbuhan (stressed accelerated growth) pada mikroalga (Bosma dan Wijffels, 2003). Air laut yang akan digunakan sebagai medium pertumbuhan Chlorella sp. tersebut selanjutnya dianalisis untuk mengetahui komposisi ammonium (NH4+), fosfat (PO42-), nitrat (NO3-), dan nitrit (NO2-) awal tanpa penambahan dosis komposisi pupuk perlakuan penelitian.

3. Penyiapan Bibit Chlorella sp. Bibit awal Chlorella sp. yang digunakan dalam penelitian ini berasal

22

dari laboratorium kultur mikroalga Departemen ITK IPB. Bibit Chlorella sp. kemudian diaklimatisasi terhadap temperatur ruangan kultur selama 1 hari dengan menambahkan udara melalui aerator. Setelah aklimatisasi, bibit Chlorella sp. 1000 ml tersebut di-scale up hingga diperoleh stock kultur Chlorella sp. sebanyak 3 liter untuk masing-masing tahap penelitian. Berdasarkan stock kultur 3 liter tersebut kemudian disusun 25 kultur perlakuan Chlorella sp. yang akan digunakan dalam penelitian. Pembagian kultur Chlorella sp. dilakukan secara konvensional dan manual dengan menggunakan gelas ukur.

4. Penyiapan Pupuk Pupuk berfungsi sebagai sumber nutrisi pertumbuhan sel Chlorella sp. dalam medium kultur. Cara pembuatan masing-masing komposisi pupuk yang ditampilkan pada Tabel 2 adalah sebagai berikut. Pertama, masing-masing pupuk perlakuan ditimbang dengan neraca digital CHYO JL-200 untuk mendapatkan dosis komposisi pupuk yang diinginkan. Komposisi pupuk yang telah ditimbang kemudian dilarutkan secara bertahap dalam air laut hingga mencapai 2/3 dari volume total kultur Chlorella sp. yang akan dibuat. Langkah yang sama dilakukan sehingga diperoleh 26 larutan medium kultur dengan pupuk perlakuan sesuai Tabel 2. Analisis kimia ammonium (NH4+), fosfat (PO42-), nitrat (NO3-), dan nitrit (NO2-) dilakukan untuk melihat konsentrasi riil medium pertumbuhan yang telah diberikan dosis komposisi pupuk perlakuan.

23

3.4.2 Susunan Peralatan Penelitian Susunan peralatan kultur penelitian dibagi menjadi dua, yaitu susunan peralatan kultur ruangan tertutup dan di ruangan kultur semi terbuka. 1. Susunan Peralatan Kultur Ruangan Kultur Tertutup Lokasi kultur ruangan tertutup berada di laboratorium kultur mikroalga Biologi Laut, Departemen ITK-IPB. Ruangan tersebut dikondisikan agar pertukaran gas dan cahaya dari dan ke dalam ruangan kultur tersebut terjamin minimal. Sumber cahaya di dalam ruangan kultur tertutup berasal dari empat lampu TL 36W/54 dan air conditioner (AC) yang berfungsi menjaga temperatur ruangan pada kisaran 18-21oC sehingga temperatur kultur dapat berada pada rentang 22-24oC. Aerasi disalurkan dari aerator melalui pipa PVC menuju gelas-gelas kultur. yang tersusun pada rak kultur setelah melewati pengatur debit udara dan selang aerasi. Pengukuran temperatur ruangan dan kultur masing-masing dilakukan dengan melihat termometer air raksa yang ditempatkan pada rak kultur. Susunan peralatan di ruangan kultur tertutup disajikan pada Gambar 6.

Aerator

Pipa PVC

Rak Kultur 

Gelas Kultur 

Lampu TL 36W/54 

Gambar 6. Skema susunan peralatan kultur di ruangan tertutup

24

2. Susunan Peralatan Kultur Ruangan Kultur Semi Terbuka Skema susunan peralatan kultur Chlorella sp. di ruang kultur semi terbuka disajikan pada Gambar 7. Kultur Chlorella sp. pada ruangan semi terbuka mengandalkan siklus harian matahari sebagai sumber cahaya dan sekaligus pengatur temperatur ruangan. Temperatur ruangan berkisar 29-30oC di siang hari dan 27-28oC pada malam dan dini hari. Lokasi ruangan kultur semi terbuka adalah di Laboratorium Oseanografi Kimia ITK-IPB.

Matahari  Kaca Jendela  Pipa PVC 

Gelas Kultur 

Aerator

Gambar 7. Skema susunan peralatan kultur di ruangan terbuka

3.4.3 Persiapan Penelitian Pendahuluan Penelitian pendahuluan dilakukan untuk mengetahui pola pertumbuhan Chlorella sp. dengan mengamati pengaruh yang diberikan oleh dosis komposisi pupuk, faktor teknis, serta faktor eksternal selama kultur dilakukan. Selanjutnya evaluasi terhadap hasil pengamatan penelitian pendahuluan dilakukan sebagai dasar acuan pelaksanaan penelitian utama.

25

Penelitian pendahuluan dilakukan di ruang kultur tertutup dengan perlakuan sebagai berikut. Volume total kultur Chlorella sp. yang diinginkan pada masing-masing gelas kultur adalah 1liter. Scale-up kultur sebanyak 1 kali dilakukan untuk mendapatkan volume kultur sebanyak 1 liter pada setiap gelas kultur. Pertama, masing-masing gelas kultur ditandai dengan urutan angka 1 hingga 26 sesuai dengan urutan perlakuan kombinasi pupuk pada Tabel 2. Air laut hasil sterilisasi kemudian dimasukkan ke dalam masing-masing gelas sebanyak 2/3 dari volume total kultur. Selanjutnya ke dalam masing-masing gelas tersebut ditambahkan pupuk yang telah disiapkan sesuai dengan urutan nomor gelas kultur, kemudian diberi aerasi selama 10-15 menit. Bibit Chlorella sp. yang telah disiapkan kemudian ditambahkan ke dalam masing-masing gelas kultur yang berisi campuran air laut dan larutan pupuk hingga mencapai volume total 1 liter. Perbandingan antara medium kultur dan bibit Chlorella sp. dalam volume total pada setiap gelas adalah 2/3 : 1/3. (Isnansetyo dan Kurniastuty, 1995). Kultur kemudian dibiarkan selama satu hari untuk adaptasi sebelum pengamatan dilakukan untuk mendapatkan data kelimpahan Chlorella sp. per hari selama total kultur 10 hari kultur.

3.4.4 Persiapan Penelitian Utama Penelitian utama dilakukan untuk mengetahui pengaruh komposisi pupuk yang diberikan pada masing-masing kultur terhadap pertumbuhan sel Chlorella sp. serta menentukan komposisi pupuk terbaik yang dapat menghasilkan kelimpahan paling baik selama kultur dilaksanakan. Perlakuan penelitian yang diberikan pada penelitian utama sama dengan yang diberikan pada penelitian pendahuluan.

26

Penelitian utama ini terdiri atas dua tahap yaitu penelitian utama di ruangan kultur tertutup (Gambar 6) dan penelitian utama di ruang kultur semi terbuka (Gambar 7) yang dilaksanakan pada rentang waktu yang terpisah. Tujuan pembedaan ruangan kultur ini adalah untuk membandingkan pengaruh pupuk terhadap kultur Chlorella sp. pada dua kondisi lingkungan yang berbeda. Pengamatan pada masing-masing bagian penelitian utama dilakukan setiap hari selama 10 hari kultur.

3.4.5 Persiapan Penelitian Tambahan Penelitian tambahan dilakukan untuk mengetahui perkembangan dan pertumbuhan sel Chlorella sp. pada skala mikro di awal kultur. Penyiapan kultur penelitian tambahan sama dengan penelitian pendahuluan, kecuali pada perlakuan pupuk yang diberikan. Komposisi pupuk yang diberikan terdiri atas dua komposisi, yaitu pupuk kontrol dan pupuk dengan komposisi berdasarkan Isnansetyo dan Kurniastuty (1995). Pengamatan dilakukan setiap 3 jam sekali selama total 36 jam kultur. Pelaksanaan penelitian tambahan dilakukan di ruang kultur semi terbuka dan terpisah dari rangkaian penelitian pendahuluan maupun penelitian utama.

3.5 Pengamatan Penelitian 3.5.1 Parameter yang Diamati Parameter utama yang diamati selama penelitian meliputi: (1) Kelimpahan sel Chlorella sp. (sel/ml) setiap hari selama total 10 hari kultur penelitian pendahuluan

27

(2) Kelimpahan sel Chlorella sp. (sel/ml) setiap hari pada masing-masing tahap kultur penelitian utama selama total 10 hari kultur (3) Kelimpahan sel Chlorella sp. (sel/ml) setiap 3 jam dan 6 jam selama total 36 jam kultur pada penelitian tambahan Parameter tambahan yang diamati meliputi temperatur ruangan perubahan temperatur ruangan dan kultur (oC), salinitas kultur (ppt), dan pH kultur.

3.5.2 Prosedur Pengambilan Data Penelitian 1. Penghitungan Kelimpahan Sel Chlorella sp. Penghitungan kelimpahan sel Chlorella sp. pada setiap tahap penelitian dilakukan dengan menggunakan Haemocytometer Neubauer Improved (Isnansetyo dan Kurniastuty, 1995) dengan ulangan sebanyak dua kali untuk masing-masing kultur. Langkah-langkah pengukuran kelimpahan sel Chlorella sp. menggunakan haemocytometer beserta contoh perhitungannya dapat dilihat pada Lampiran 2. Estimasi kelimpahan sel Chlorella sp. pada setiap kultur dilakukan dengan menggunakan rumus kelimpahan sel menurut Punchard (2006) dan Taw (1990).

................ (8) dengan : D

= Jumlah sel/ml

N1

= Jumlah sel dalam kotak pada pengamatan ke-1

N2

= Jumlah sel dalam kotak pada pengamatan ke-2

28

25x104 n DF

= Konstanta Haemocytometer Neubauer = jumlah kotak yang diamati = Faktor Dilusi (Volume Total / Volume Inokulan)

Penampang Haemocytometer disajikan pada Gambar 8. Hasil penghitungan kelimpahan sel Chlorella sp. per hari kemudian diplotkan untuk membuat kurva pertumbuhan sel dengan sumbu X menunjukkan hari kultur dan sumbu Y menunjukkan kelimpahan sel Chlorella sp..

Gambar 8. Skema haemocytometer neubauer improved (Sumber: http://en.academic.ru, 1 Juni 2009)

2.

Pengukuran Parameter Temperatur, Salinitas, dan pH Kultur Pengukuran temperatur ruangan dan media kultur dilakukan dengan

menggunakan termometer air raksa. Temperatur yang dicatat adalah temperatur ketika pengamatan kelimpahan sel Chlorella sp. dilakukan. Salinitas setiap kultur pada masing-masing tahap penelitian diukur menggunakan hand refraktometer dengan dua kali pengulangan. Derajat keasaman atau pH setiap kultur Chlorella sp. diukur dengan menggunakan kertas indikator pH universal.

29

3.6

Analisis Data Penelitian Analisis terhadap data penelitian dilakukan dengan dua metode, yaitu

analisis statistik dan analisis pustaka. Analisis statistik dilakukan untuk mengetahui pengaruh pemberian pupuk terhadap kultur mikroalga dan interaksinya terhadap paramater yang diukur. Analisis pustaka dilakukan untuk menjelaskan hasil penelitian berdasarkan analisis statistik dan tinjauan ilmiah lainnya. Analisis statistik yang dilakukan adalah Rancangan Acak Kelompok (RAK) atau Randomized Block Design untuk mengetahui pengaruh pemberian variasi dosis komposisi pupuk terhadap pertumbuhan Chlorella sp. Uji statistik dilakukan dengan uji Anova (Analysis of Variance) satu faktor. Model matematis dari analisis RAK adalah sebagai berikut:

Yij = µ + Ki +  Pj + єij ..................................... (9) Dengan: i

= 1, 2, 3,...,k ( kelompok hari)

j

= 1, 2, 3,...,p ( perlakuan komposisi pupuk)

Yij = Pengamatan Kelompok ke-i dan Perlakuan ke-j µ

= Rataan Umum

Ki = Pengaruh Kelompok ke - i Pj = Pengaruh Perlakuan ke – j

єij = Galat Kelompok ke – i dan Perlakuan ke – j

30

Hipotesis yang diuji dalam analisis statistik ini adalah hipotesis tentang pengaruh pupuk perlakuan. Hipotesis pengaruh pupuk terhadap pertumbuhan kultur adalah sebagai berikut: H0 :

Dosis komposisi pupuk yang diberikan tidak berpengaruh terhadap pertumbuhan Chlorella sp.

H1 :

Dosis komposisi pupuk berpengaruh terhadap pertumbuhan Chlorella sp.

Penentuan relatifitas pengaruh pemberian dosis komposisi pupuk optimal terhadap pertumbuhan Chlorella sp. dilakukan dengan menggunakan Uji Duncan (Duncan Test).

31  

4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pertumbuhan Chlorella sp. Penelitian Pendahuluan Kurva pertumbuhan sel Chlorella sp. pada penelitian pendahuluan disajikan pada Gambar 9. Pengamatan pada hari 1 kultur menunjukkan bahwa jumlah kelimpahan awal sel pada masing-masing gelas kultur adalah berbeda. Hal ini terjadi karena inokulan awal yang dimasukkan ke dalam masing-masing gelas kultur memiliki rentang kelimpahan sel yang tidak sama. Perbedaan tersebut mengakibatkan analisis statistik tidak dapat digunakan untuk mengolah data pertumbuhan Chlorella sp. pada penelitian pendahuluan, karena kultur dengan kelimpahan sel yang lebih tinggi pasti dinyatakan sebagai kultur yang mendapat dosis komposisi pupuk yang paling baik. Disamping itu bentuk kurva pertumbuhannya relatif tidak berbeda bahkan cenderung menurun jika dibandingkan dengan kultur yang kelimpahan awal selnya lebih sedikit. Bentuk kurva pertumbuhan secara umum menunjukkan kemiringan kurva yang relatif datar sehingga penentuan fase-fase pertumbuhan Chlorella sp. cukup sulit dilakukan pada masing-masing kultur. Fluktuasi dengan rentang yang relatif besar terjadi antara hari 1-5. Selanjutnya antara hari 6-10, kurva petumbuhan menunjukkan dua kelompok kultur yang memiliki kecenderungan arah petumbuhan yang berbeda yaitu positif dan negatif. Bentuk fluktuasi yang sangat ekstrim ditunjukkan oleh kultur perlakuan 8, 9 dan 13. Kultur kontrol 26 menunjukkan bentuk kurva yang relatif datar dibandingkan kurva pertumbuhan lainnya dan diduga pertumbuhan sel pada kultur tersebut tidak terjadi secara signifikan selama penelitian pendahuluan berlangsung karena minimnya nutrisi pertumbuhan yang tersedia (Tabel 1). 31

32  

33  

Hasil penghitungan perubahan kelimpahan sel (sel/ml) per hari pada penelitian di pendahuluan dapat dilihat pada Lampiran 3. Selama penelitian pendahuluan berlangsung, temperatur ruangan kultur yang tercatat saat pengamatan (Lampiran 4) berkisar antara 19-20oC. Namun, perubahan temperatur ruangan tidak berpengaruh signifikan terhadap perubahan temperatur medium kultur yang berada pada rentang tetap 22-23oC. Temperatur rata-rata ruangan dan kultur penelitian pendahuluan disajikan pada Gambar 10.

Gambar 10. Perubahan rata-rata temperatur (oC) medium kultur Chlorella sp. dan ruangan pada penelitian pendahuluan Menurut Hladka (1971), rentang suhu kultur tersebut masih berada pada rentang suhu optimal pertumbuhan Chlorella sp., yaitu 22-24oC, sehingga perubahan temperatur bukan faktor pembatas utama pada penelitian pendahuluan. Salinitas kultur (Lampiran 5) berada pada rentang yang cukup tinggi yaitu 32-34 ppt. Salinitas rata-rata medium kultur Chlorella sp. selama 10 hari kultur dapat dilihat pada Gambar 11.

34  

Gambar 11. Perubahan rata-rata salinitas (ppt) medium kultur Chlorella sp. pada penelitian pendahuluan Gambar 11 menunjukkan kenaikan salinitas terjadi setelah hari 5 kultur dari sekitar 32 ppt menuju 33-34 ppt. Kenaikan salinitas rata-rata kultur paling signifikan ditunjukkan pada rentang hari 5-6 dari sekitar 32 ppt menjadi 33 ppt namun kurva pertumbuhan pada Gambar 9 tidak menunjukkan perubahan arah pertumbuhan yang signifikan terkait dengan kenaikan salinitas rata-rata kultur yang terjadi. Menurut Rostini (2005), kenaikan salinitas kultur ini dapat terjadi karena adanya hasil metabolisme sel ataupun pengendapan garam dan nutrien dalam medium. Konsentrasi garam dalam medium meningkat akibat penguapan air laut oleh panas lampu TL yang berada dekat dengan gelas kultur. Hal ini ditunjukkan dengan ditemukannya endapan garam putih yang terdapat pada permukaan mulut dan dinding gelas kultur bagian atas selama penelitian berlangsung. Salinitas yang terukur pada penelitian pendahuluan melebihi salinitas optimal yang

35  

disarankan untuk kultur Chlorella sp. yaitu 25-28 ppt (Isnansetyo dan Kurniastuty, 1995), namun masih berada dalam rentang toleransi salinitas pertumbuhan yang baik yaitu 15-35 ppt (Hirata, 1981 in Rostini, 2007) dan dikondisikan demikian agar akselerasi pertumbuhan Chlorella sp. dapat tercapai pada salinitas tinggi (Bosma dan Wijffels, 2003). Berdasarkan hal tersebut, maka perubahan salinitas selama kultur berlangsung bukan menjadi faktor utama pembatas pertumbuhan sel Chlorella sp. Nilai keasaman (pH) kultur Chlorella sp. penelitian pendahuluan berkisar antara 7-8 (Lampiran 6). Nilai keasaman (pH) rata-rata kultur Chlorella sp. penelitian pendahuluan disajikan pada Gambar 12.

Gambar 12. Perubahan rata-rata pH medium kultur Chlorella sp. pada penelitian pendahuluan Kenaikan pH rata-rata kultur Chlorella sp. terjadi pada rentang hari 5-7 yaitu dari kisaran pH 7 menjadi pH 8 yang menunjukkan bahwa medium kultur

36  

secara perlahan berubah menjadi basa. Rentang hari perubahan pH tersebut sebanding dengan rentang hari perubahan salinitas medium kultur Chlorella sp.. Menurut Hladka (1971), pH pertumbuhan yang optimum bagi Chlorella sp. berkisar antara 4,9-7,7, sementara Nielsan (1995) in Prihantini et al. (2005) menyatakan bahwa rentang pH kultur yang terukur tersebut pada rentang pH pertumbuhan yang baik yaitu 4,5 – 9,3, sementara menurut Basmi et al. (1993), rentang perubahan pH medium kultur antara 7-8 termasuk pada rentang pH perairan dengan produktifitas optimum, yaitu pH 7,5 – 8,5. Kenaikan pH diduga terjadi seiring dengan kenaikan salinitas kultur yang terjadi dan karena adanya proses pemanfaatan nitrogen dari pupuk oleh sel Chlorella sp. selama penelitian berlangsung. Berdasarkan hasil pengukuran parameter tambahan tersebut maka faktor perubahan temperatur, salinitas, dan pH pada kultur masih berada dalam kondisi yang memungkinkan Chlorella sp. dapat tumbuh dengan baik dan bukan menjadi faktor pembatas utama pertumbuhan kultur. Bentuk pola pertumbuhan Chlorella sp. penelitian pendahuluan menunjukkan kurva yang tidak beraturan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 9. Faktor utama yang diduga memberikan pengaruh paling besar terhadap bentuk kurva pertumbuhan Chlorella sp. pada penelitian pendahuluan adalah jumlah kelimpahan awal sel yang berbeda pada masing-masing kultur. Pengaruh dosis pupuk terhadap pertumbuhan Chlorella sp. sulit untuk ditentukan mengingat bentuk kurva pertumbuhan diawali pada titik awal pertumbuhan sel yang tidak sama, sehingga perbandingan perlakuan untuk menentukan komposisi pupuk optimum untuk pertumbuhan Chlorella sp. tidak dapat dilakukan untuk penelitian pendahuluan ini.

37  

4.2 Pertumbuhan Chlorella sp. Penelitian Utama 4.2.1

Pertumbuhan Kultur Chlorella sp. di Ruang Kultur Tertutup Kurva pertumbuhan Chlorella sp. di ruang kultur tertutup berdasarkan

perlakuan pupuk yang diberikan dan perubahan kelimpahan sel secara utuh disajikan pada Lampiran 7. Upaya untuk mengkondisikan jumlah awal kelimpahan sel Chlorella sp. agar memiliki rentang kelimpahan sel yang relatif sama terbukti dapat menghasilkan bentuk kurva pertumbuhan sel Chlorella sp. yang baik. Kelimpahan sel setiap kultur diupayakan berada pada kisaran 500.000 – 1.500.000 sel/ml (Lampiran 8). Bentuk kurva pertumbuhan yang dihasilkan oleh masing-masing kultur dapat dilihat dan dibandingkan dengan jelas, baik fase maupun kecenderungan arah pertumbuhannya. Fase pertumbuhan positif pada semua kultur Chlorella sp. ditunjukkan pada selang hari 1-5 dengan bentuk fase lag dan logaritmik yang sulit untuk ditentukan. Perbedaan kecenderungan arah pertumbuhan kultur Chlorella sp. mulai terlihat setelah hari 6 dan terbagi menjadi dua kelompok dengan kecenderungan arah pertumbuhan yang berbeda. Kelompok pertama menunjukkan pertumbuhan sel yang positif dan terus meningkat hingga hari 10 kultur, sementara kelompok kedua menunjukkan arah pertumbuhan yang negatif dan terus menurun hingga hari 10 kultur. Gambar 13 dibuat untuk memudahkan dalam melihat pengelompokan kecenderungan arah pertumbuhan tersebut. Hipotesis sementara terhadap fenomena pertumbuhan Chlorella sp. yang disajikan

38  

pada Gambar 13 diduga terkait dengan ketersediaan nutrien bagi pertumbuhan sel Chlorella sp. selama penelitian berlangsung.

39  

Gambar 13 menunjukkan bahwa Kelompok 1 kultur Chlorella sp. memiliki pertumbuhan positif yang diduga disebabkan karena jumlah nutrien pertumbuhannya dapat mendukung perkembangan dan pertumbuhan sel dari hari 1 hingga hari 10 penelitian, sedangkan kelompok 2 kultur Chlorella sp. diduga memiliki jumlah nutrien yang hanya mampu mendukung pertumbuhan sel hingga hari 5 saja dan ditunjukkan dengan penurunan arah pertumbuhannya.

1. Pengaruh Pemberian Dosis Komposisi Pupuk yang Berbeda Terhadap Pertumbuhan Chlorella sp. pada Penelitian Utama di Ruang Kultur Tertutup Faktor yang diduga menyebabkan perbedaan arah pertumbuhan setelah hari 5 pada Gambar 13 adalah keberadaan nutrisi dalam medium kultur yang berasal dari dosis komposisi pupuk yang diberikan pada masing-masing kultur perlakuan. Hasil Anova satu faktor untuk identifikasi pengaruh pupuk terhadap pertumbuhan Chlorella sp. utama di ruang tertutup disajikan pada Tabel 3. Tabel 3. Anova satu faktor pengaruh komposisi pupuk terhadap pertumbuhan Chlorella sp. di ruang tertutup Sumber Derajat Keragaman Bebas 25 Perlakuan 9 Hari 234 Galat 269 Total Taraf nyata (α) = 0,05

Jumlah Kuadrat

75,696 x 1012 191,632 x 1012 101,683 x 1012 369,011 x 1012

Kuadrat Tengah

2,911 x 1012 21,293 x 1012 0,435 x 1012

F Hitung

F Tabel (p)

6,70 49,00

<,0001 <,0001

40  

Tabel 3 menunjukkan bahwa pemberian komposisi pupuk yang berbeda (Tabel 1) berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan sel Chlorella sp. di ruang kultur tertutup (F hitung > F tabel). Hal ini membuktikan bahwa perbedaan komposisi pupuk yang diberikan merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi pola pertumbuhan sel Chlorella sp. pada Gambar 13. Selanjutnya untuk mengetahui dosis pupuk mana saja yang memberikan pengaruh optimal terhadap pertumbuhan Chlorella sp. dapat dilihat pada pengelompokan Duncan Grouping pada Tabel 4. Pupuk yang memberikan pengaruh paling besar adalah pupuk 22 dengan kelimpahan rata-rata sel mencapai 3.750.000 sel/ml. Komposisi pupuk perlakuan 22 terdiri atas 75 mg ZA, 25 mg Urea, dan 15 mg TSP. Tabel 4. Duncan grouping pengaruh dosis komposisi pupuk terhadap pertumbuhan Chlorella sp. di ruang tertutup Perlakuan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Duncan Grouping CDEFGH GHI EFGHI GHI GHI I HI HI I FGHI HI EFGHI DEFGH GHI GHI ABCDEF BCDEFG ABCDEF ABCDE ABCD

Jumlah Rata-Rata Chlorella sp. (sel/ml) 2.841.666,667 2.375.000 2.550.000 2.425.000 2.375.000 1.850.000 2.145.833,333 2.291.666,667 1.925.000 2.470.833,333 2.225.000 2.525.000 2.733.333,333 2.387.500 2.370.833,333 3.116.666,667 3.033.333,333 3.108.333,333 3.195.833,333 3.383.333,333

41   21 22 23 24 25 26

ABC A ABCDEF AB ABC HI

3.508.333,333 3.750.000 3.129.166,667 3.629.166,667 3.483.333,333 2.262.500

Berdasarkan Duncan Grouping, pengaruh pupuk 22 (A) terhadap pertumbuhan kultur Chlorella sp. ternyata relatif sama dengan pengaruh yang diberikan oleh komposisi pupuk 16, 18, 19, 20, 21, 23, 24, dan 25 (memiliki kode Duncan Grouping A pada susunannya). Bagaimana dengan pupuk 17 yang terletak di antara pupuk 16 dan 18? Berdasarkan Tabel 4, pengaruh yang diberikan oleh pupuk 17 (B) terhadap pertumbuhan sel adalah relatif sama dengan pengaruh pupuk 16, 18, 19, 20, 21, 23, 24, dan 25 (memiliki kode Duncan Grouping B pada susunannya), sehingga pupuk 17 dapat dikategorikan ke dalam kelompok pupuk yang memberikan pengaruh optimal terhadap pertumbuhan sel Chlorella sp.. Pupuk 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 dan 25 adalah kelompok pupuk yang memiliki ketiga kombinasi lengkap ketiga pupuk pertanian ZA, Urea, dan TSP dengan dosis yang relatif lebih tinggi dibandingkan pupuk lainnya (Tabel 1). Uji kimia untuk mengetahui konsentrasi ammonium (NH4+), nitrat (NO3-), dan fosfat (PO42-) pada masing-masing komponen penyusun pupuk disajikan pada Tabel 5. Tabel 5. Konsentrasi aktual (mg/l) ammonium, nitrat, dan fosfat pada masingmasing komponen penyusun pupuk perlakuan Sampel

Fosfat (PO4-P) (mg/l)

Parameter* Nitrat (NO3-N) (mg/l)

Ammonium (NH4-N) (mg/l)

42  

ZA 0,028 Urea 0,119 TSP 1,320 Kontrol (26) 0,011 *Berdasarkan 100 mg/l larutan

0,030 0,022 0,037 0,001

11,253 27,963 0,385 0,013

Tabel 5 menunjukkan bahwa komponen pupuk ZA mengandung ammonium aktual sebesar 11,253 mg/l dengan konsentrasi nitrat dan fosfat yang relatif rendah yaitu sebesar 0,03 mg/l dan 0,028 mg/l. Konsentrasi ion ammonium aktual pada komponen pupuk urea adalah sebesar 27,963 mg/l dengan konsentrasi nitrat aktual sebesar 0,022 mg/l dan konsentrasi aktual fosfat sebesar 0,119 mg/l. Konsentrasi ammonium aktual yang disumbangkan oleh komponen pupuk TSP yaitu sebesar 0,385 mg/l, sementara konsentrasi fosfat dan nitratnya masingmasing 1,320 mg/l dan 0,037 mg/l. Berdasarkan uraian tersebut tampak bahwa komponen pupuk urea pada dosis larutan uji yang sama (100mg/l) merupakan penyumbang ion ammonium tertinggi dalam komposisi dosis pupuk perlakuan. Estimasi konsentrasi aktual ammonium, nitrat, dan fosfat total pada masing-masing pupuk perlakuan (Tabel 1) dihitung berdasarkan nilai aktual ammonium, nitrat, dan fosfat pada Tabel 5. Hasil estimasi konsentrasi total masing-masing pupuk dapat dilihat pada Tabel 6. Estimasi teoritis dan aktual kandungan nitrat, ammonium, dan fosfat berdasarkan komponen pupuk ZA, Urea, dan TSP dapat dilihat kembali pada Lampiran 1 dan Lampiran 9. Tabel 6 menunjukkan konsentrasi nitrat (NO3-) untuk medium yang diberikan pupuk kontrol (26) berada pada nilai paling rendah yaitu 0,058 mg/l. Nilai tersebut juga menunjukkan konsentrasi awal nitrat dalam air laut tanpa penambahan pupuk perlakuan. Konsentrasi nitrat paling tinggi ditunjukkan oleh

43  

pupuk perlakuan 5 sebesar 0,066 mg/l dan menunjukkan bahwa ZA pada perlakuan tersebut menjadi penyumbang nitrat tertinggi dalam medium pertumbuhan Chlorella sp. Urea diduga menyumbangkan nitrat dalam konsentrasi yang lebih rendah dibandingkan ZA, seperti yang ditunjukkan oleh medium dengan pupuk perlakuan 7 hingga 10 yang. Namun secara keseluruhan, konsentrasi nitrat yang diestimasikan terdapat pada medium kultur adalah sangat rendah dibawah 0,1 mg/l. Tabel 6. Konsentrasi (mg/l) total ammonium, nitrat, dan fosfat pada medium pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan kelompok pupuk perlakuan Pupuk Perlakuan

A

1 2 3 4 5

B

6 7 8 9 10

C

11 12 13 14 15

D

16 17 18 19 20

E

21 22 23 24 25

Ammonium (NH4+) (mg/l)

Nitrat (NO3-) (mg/l)

Fosfat (PO43-) (mg/l)

2,871 5,684 8,498 16,937 22,564 0,058 0,757 1,456 2,854 5,650 11,253 11,282 11,311 11,369 11,484 12,010 12,709 13,408 14,107 16,903 14,806 15,488 19,666 23,843 28,021

0,013 0,021 0,028 0,051 0,066 0,006 0,006 0,007 0,008 0,010 0,030 0,033 0,036 0,041 0,052 0,036 0,037 0,037 0,038 0,040 0,038 0,034 0,032 0,030 0,028

0,205 0,212 0,219 0,240 0,254 0,198 0,201 0,204 0,210 0,222 0,028 0,127 0,226 0,424 0,820 0,229 0,232 0,235 0,238 0,250 0,241 0,249 0,272 0,294 0,317

44  

Kontrol (26)

0,058

0,006

0,198

Konsentrasi ammonium (NH4+) paling tinggi ditunjukkan oleh pupuk perlakuan 25, sebesar 28,021 mg/l yang menunjukkan bahwa urea bertindak sebagai penyumbang ion ammonium terbesar dalam medium pertumbuhan dibandingkan pupuk ZA. Berdasarkan pupuk perlakuan 4 dan 5 pada Tabel 1 dan Tabel 6, dengan dosis dua kali lipat pupuk urea, ternyata jumlah amonium yang disumbangkan oleh pupuk ZA dalam medium pertumbuhan masih relatif lebih rendah dibandingkan pupuk urea pada perlakuan 25. Konsentrasi ammonium paling rendah ditunjukkan oleh pupuk perlakuan 26 yang bertindak sebagai kontrol yaitu sebesar 0,058 mg/l. Rentang konsentrasi ammonium yang relatif tinggi juga diperlihatkan oleh komposisi pupuk perlakuan yang memiliki konsentrasi pupuk ZA dan urea yang tinggi berdasarkan Tabel 1. Hal ini menunjukkan bahwa kedua pupuk ZA dan Urea berperan sebagai penyumbang utama ammonium ke dalam medium pertumbuhan Chlorella sp. Berdasarkan Tabel 6, konsentrasi fosfat untuk medium pertumbuhan kontrol (26) memiliki nilai 0,198 mg/l sebagai perlakuan dengan konsentrasi fosfat paling rendah. Konsentrasi fosfat paling tinggi ditunjukkan oleh pupuk 15 yaitu sebesar 0,820 mg/l. Menurut Oh-Hama dan Miyachi (1988) dan Vincent (1992), bentuk senyawa nitrogen yang lebih disukai oleh mikroalga adalah amonium (NH4+), karena proses transportasi dan asimilasi ion amonium oleh sel fitoplankton membutuhkan energi yang lebih sedikit dibandingkan dengan transportasi dan asimilasi ion nitrat (NO3-). Senyawa N dalam bentuk NH4+ ini kemudian diasimilasi bersama-sama dengan asam glutamat, menjadi berbagai jenis

45  

makromolekul organik seperti protein dan asam nukleat yang dibutuhkan oleh sel Chlorella sp. (Vincent, 1992). Berdasarkan tinjauan proses fotosintesisnya, penggunaan nitrat oleh Chlorella sp. justru dapat menghambat fiksasi CO2 dalam fotosintesis karena nitrat dan CO2 berkompetisi untuk hidrogen (H2) (Kessler, 1957 in Hladka, 1971). Berdasarkan Gambar 13, kurva umum pertumbuhan dengan kecenderungan positif ditunjukkan oleh semua kultur pada rentang hari 1-5. Hal ini menunjukkan bahwa pada konsentrasi yang relatif kecil, ammonium dapat mendukung pertumbuhan sel Chlorella sp. dengan kecenderungan positif sesuai dengan Hladka (1971) yang menyatakan bahwa Chlorella sp. pada awal pertumbuhannya (1-7 hari) lebih memilih sumber nitrogen dalam bentuk ammonium dibandingkan bentuk lainnya. Kultur menunjukkan kecenderungan arah pertumbuhan yang berbeda pada hari 6. Kelompok kultur 16-15 membentuk kelompok dengan kecenderungan kurva pertumbuhan yang positif, sementara kelompok kultur yang lainnya membentuk kelompok dengan bentuk kecenderungan pertumbuhan yang menurun hingga hari akhir penelitian. Berdasarkan Tabel 6, kultur 16-25 memiliki konsentrasi ammonium yang relatif tinggi dibandingkan kelompok kultur yang lain. Hal ini diduga sebagai penyebab utama bentuk kurva pertumbuhan kelompok kultur 16-25 menunjukkan pertumbuhan yang terus meningkat (positif) hingga akhir penelitian. Berdasarkan Gambar 13, kultur 4 dan 5 memiliki konsentrasi ammonium yang relatif tinggi namun berada pada kelompok dengan kecenderungan pertumbuhan yang justru negatif setelah hari 6. Hal ini diduga berkaitan jenis

46  

pupuk agrolyzer yang digunakan sebagai sumber ammonium. Berdasarkan Tabel 1, perlakuan 4 dan 5 merupakan perlakuan dengan sumber ammoniumnya hanya berasal dari pupuk ZA yang memiliki sifat dapat menyebabkan medium pertumbuhan menjadi asam (pH rendah) (Patnaik, 2002). Menurut Hladka (1971), pertumbuhan Chlorella sp. akan lebih baik pada rentang pH yang bersifat sedikit lebih basa dibandingkan rentang pH netral atau asam, sehingga kondisi pH kultur oleh ZA diduga menyebabkan pertumbuhan Chlorella sp. pada perlakuan 4 dan 5 berada pada kelompok pertumbuhan dengan kecenderungan yang menurun. Bagaimana peran pupuk TSP dalam kultur Chlorella sp.? Dan mengapa pupuk TSP terdapat dalam semua komposisi pupuk yang diberikan pada kultur Chlorella sp.? Menurut Poerwanto (2003), fosfor berfungsi untuk menyusun karbohidrat, sementara Kuhl (1974) in Zahara (2003) menyatakan bahwa keberadaan unsur P mutlak diperlukan karena unsur ini penting dalam proses transformasi energi dalam proses fotosintesis. Gula terfosforilasi yang kaya energi muncul dalam proses fotosintesis. Fosforilasi adenosin menghasilkan adenosin monofosfat, difosfat, trifosfat (AMP, ADP, dan ATP) yang kemudian digunakan oleh mikroalga sebagai sumber energi untuk kelangsungan proses kimia lainnya. Fungsi TSP dalam penelitian ini adalah sebagai sumber fosfor untuk sintesis senyawa penghasil energi bagi aktivitas sel, oleh karena itu dosis TSP pada setiap kombinasi pupuk adalah sama (Tabel 1), kecuali pada kombinasi pupuk 11-15. Kurva pertumbuhan Chlorella sp. dengan pupuk 11-15 disajikan pada Gambar 15. Komposisi pupuk TSP pada Tabel 1 memiliki dosis sebesar 15 mg yang didasarkan pada komposisi pupuk Isnansetyo dan Kurniastuty (1995). Dosis TSP

47  

pada komposisi pupuk 11-15 adalah 0 mg, 7,5 mg, 15 mg, 30 mg, dan 60 mg yang disusun untuk mengetahui pengaruh dosis TSP yang berbeda terhadap pertumbuhan sel Chlorella sp.. Berdasarkan Tabel 6, komposisi ammonium pada pupuk perlakuan 11-15 berada pada rentang yang relatif sama yaitu berkisar antara 11,263-11,484 mg/l. Gambar 14 menunjukkan bahwa perlakuan 14 dan 15 memiliki bentuk pertumbuhan sel yang relatif menurun setelah hari 5 kultur dibandingkan perlakuan 13 yang memiliki bentuk kurva pertumbuhan kultur yang paling baik diantara perlakuan 11-15. Dosis TSP pada perlakuan 13 sesuai dengan Isnansetyo dan Kurniastuty (1995) sebesar 15 mg (Tabel 1).

Gambar 14. Kurva pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan kelimpahan sel (106 sel/ml) pada perlakuan komposisi pupuk 11-15 Fenomena ini diduga terjadi karena pada konsentrasi fosfat yang tinggi, energi yang diperlukan oleh Chlorella sp. tersedia dalam jumlah yang lebih banyak sehingga Chlorella sp. lebih cenderung akan memanfaatkan nitrat untuk pertumbuhannya dibandingkan ammonium (Hladka, 1971). Meski demikian,

48  

konsentrasi nitrat yang relatif lebih rendah dibandingkan konsentrasi ammonium pada perlakuan 11-15 (Tabel 5) diduga tidak dapat mencukupi kebutuhan Chlorella sp. untuk mendukung pertumbuhannya sehingga sel Chlorella sp. akan mengalihkan konsumsi nitrogennya kembali ke ammonium. Berdasarkan uraian tersebut, maka dosis TSP sebagai sumber fosfor untuk pertumbuhan Chlorella sp. yang paling baik adalah dosis yang sesuai dengan Isnansetyo dan Kurniastuty (1995), sebesar 15 mg/l. Berdasarkan hubungan antara sebaran konsentrasi ammonium, nitrat, dan fosfat pada Tabel 6 serta bentuk kecenderungan kurva pertumbuhan Chlorella sp., maka dapat diperoleh hubungan pengaruh antara dosis komposisi pupuk dan bentuk kurva pertumbuhan. Kurva pertumbuhan yang menunjukkan pertumbuhan positif hingga hari akhir penelitian (16-25) dihasilkan oleh medium yang memiliki kombinasi konsentrasi minimum ammonium sebesar 12,010 mg/l dan fosfat minimum sebesar 0,229 mg/l. Keberadaan nitrat dalam hal ini dapat diabaikan karena konsentrasinya yang sangat kecil (< 0,1 mg/l). Berdasarkan uraian tersebut maka untuk kultur Chlorella sp. di ruang tertutup, hasil optimal pertumbuhan sel akan dapat dicapai dengan memberikan komposisi pupuk perlakuan yang minimal memiliki perbandingan ammonium dan fosfat sebesar 53 : 1 berdasarkan massa (m/m) untuk 1 liter kultur. 2. Parameter Temperatur (oC), Salinitas (ppt), dan pH Terhadap Pertumbuhan Chlorella sp. di Ruangan Kultur Tertutup Temperatur ruang kultur yang tercatat selama penelitian utama di ruang kultur tertutup berkisar antara 19-20oC dengan temperatur kultur Chlorella sp. berkisar antara 22-23oC (Lampiran 10) dan tergolong dalam rentang temperatur

49  

optimum pertumbuhan sel Chlorella sp. untuk kultur laboratorium (Hladka, 1971). Stabilitas temperatur ruangan tersebut turut mendukung tercapainya stabilitas temperatur rata-rata kultur Chlorella sp. sehingga temperatur tidak menjadi faktor pembatas utama pertumbuhan Chlorella sp.. Salinitas kultur pada hari 1 penelitian adalah sebesar 32 ppt dan meningkat pada rentang 33-34 ppt hingga hari 10 penelitian secara bertahap (Lampiran 11). Rentang salinitas ini termasuk dalam rentang salinitas yang masih tergolong baik bagi pertumbuhan sel Chlorella sp. (Hirata, 1981 in Rostini, 2007), Salinitas rata-rata kultur Chlorella sp. disajikan pada Gambar 17.

Gambar 15. Perubahan rata-rata salinitas (ppt) medium kultur Chlorella sp. pada penelitian utama di ruang kultur tertutup Kenaikan salinitas rata-rata kultur Chlorella sp. terjadi secara bertahap pada hari 1-5, kemudian naik pada selang hari 5-6 dari sekitar 32 ppt hingga mencapai 33 ppt kemudian kembali naik secara bertahap hingga mencapai rentang 34 ppt di hari 10 kultur. Perubahan rata-rata salinitas pada setelah hari ke 6 diikuti dengan terbentuknya dua kelompok kultur yang memiliki kecenderungan

50  

arah yang berbeda. Kelompok pertama kultur menunjukkan pertumbuhan yang terus meningkat seiring dengan kenaikan nilai salinitas, sementara kelompok kultur kedua menunjukkan pertumbuhan yang relatif terus menurun seiring dengan kenaikan salinitas rata-rata. Hal tersebut menunjukkan bahwa pada kondisi salinitas rata-rata yang sama, yang paling mempengaruhi pertumbuhan sel Chlorella sp. selanjutnya adalah ketersediaan nutrien pertumbuhan. Kultur yang memiliki jumlah nutrien lebih tinggi akan dapat terus tumbuh hingga akhir penelitian dibandingkan kultur yang jumlah nutrien pertumbuhannya lebih rendah. Penyebab kenaikan salinitas rata-rata pada kultur diduga sama dengan penelitian pendahuluan, yaitu adanya hasil metabolisme oleh sel Chlorella sp. (sisa ekskresi sel), input nutrien (sulfat dari ZA) (Rostini, 2007) dan juga penguapan oleh lampu TL kultur yang menyala 24 jam selama 10 hari kultur. Indikasi penguapan yang menghasilkan garam ditemukan di atas permukaan mulut gelas kultur pada akhir kultur. Sebaran salinitas pada kultur adalah merata antara kultur 1 hingga kultur 27. Hasil tersebut juga menunjukkan bahwa salinitas tidak menjadi faktor pembatas utama pertumbuhan Chlorella sp. selama penelitian berlangsung. Kisaran pH yang tercatat selama kultur di ruang tertutup yaitu 6-8 (Lampiran 12). Perubahan pH rata-rata kultur Chlorella sp. dapat dilihat pada Gambar 16. Gambar 16 menunjukkan pada rentang hari 1-2 pelaksanaan kultur, nilai pH rata-rata kultur berada pada posisi konstan, yaitu 7, kemudian turun pada kisaran pH rata-rata 6,5-7 pada selang hari 3-7. Penurunan pH terjadi pada perlakuan 4 dan 5 yang memiliki konsentrasi ammonium dari ZA relatif tinggi. Penurunan pH tersebut diduga karena sifat pupuk ZA yang dapat menyebabkan

51  

medium menjadi lebih asam. Selain perlakuan 4 dan 5, medium kultur menunjukkan pH yang relatif konstan 7 pada selang hari 1-7 dan kemudian menunjukkan peningkatan hingga mencapai kisaran pH 8. Rentang perubahan pH tersebut masih termasuk dalam rentang pH optimal pertumbuhan Chlorella sp., yaitu 4,5-9,3 (Nielsan, 1955 in Prihantini et,al,, 2005). Perubahan pH diduga terjadi seiring dengan jenis nutrien pertumbuhan yang diberikan. Pengenceran medium kultur tidak dilakukan karena hal tersebut akan mengubah konsentrasi nutrien pertumbuhan dalam medium kultur.

Gambar 16. Perubahan rata-rata pH kultur Chlorella sp. penelitian utama di ruang kultur tertutup Menurut Morel (1983) in Zahara (2003), pada kisaran pH 7-9 terdapat dua kemungkinan pemanfaatan nitrogen dari nutrien dalam medium oleh sel mikroalga, yaitu pemanfaatan nitrogen dalam bentuk nitrat dan amonium. Reaksi biologis pemanfaatan nitrogen dalam bentuk nitrat adalah sebagai berikut: 106HCO3- + 16NO3- + HPO42- + 16H2O + 124H+

Protoplasma + 138O2

52  

Pemanfaatan senyawa nitrogen dalam bentuk amonium adalah melalui reaksi biologis sebagai berikut: 106 HCO3- + 16NH4+ + HPO42- + 16H2O + 92H+

Protoplasma + 138O2

Berdasarkan kedua reaksi di atas maka reaksi pemanfaatan senyawa N yang dapat terjadi adalah selama penelitian adalah reaksi kedua, yaitu pemanfaatan amonium (NH4+) oleh sel Chlorella sp.. Pendugaan pemanfaatan amonium oleh sel Chlorella sp. selama kultur dijelaskan sebagai berikut. Komponen pupuk yang digunakan dalam penelitian adalah pupuk ZA ((NH4)2SO4) dan Urea (CO(NH2)2) yang dapat terhidrolisis dalam air menghasilkan ion ammonium, sementara itu sumber nitrat dalam air laut yang digunakan sebagai medium kultur memiliki jumlah yang sangat kecil (Tabel 5).

4.2.2

Pertumbuhan Kultur Chlorella sp. di Ruang Kultur Semi Terbuka Kurva pertumbuhan Chlorella sp. pada penelitian utama di ruang semi

terbuka disajikan pada Gambar 17. Kecenderungan umum dari pola arah pertumbuhan sel selama kultur adalah menurun (negatif) mulai hari 1-10, Kisaran jumlah awal sel Chlorella sp. pada inokulan yang diberikan ke dalam masingmasing gelas kultur adalah 500.000 – 1.500.000 sel/ml seperti yang diberikan pada kultur ruang tertutup (Lampiran 13), meski pada pengamatan hari 1, kultur nomor 7 dan 13 menunjukkan jumlah kelimpahan awa sel yang melewati batas rentang tersebut. Hal tersebut dapat terjadi karena pemasukan inokulan sel Chlorella sp. agar memiliki rentang kelimpahan yang relatif sama yang cukup sulit dilakukan dengan penghitungan manual menggunakan Haemocytometer. Fase pertumbuhan Chlorella sp. pada ruang kultur semi terbuka sulit untuk ditentukan karena kecenderungan arah pertumbuhan kultur yang menurun

53  

(negatif). Penurunan pola pertumbuhan sel Chlorella sp. diduga terjadi karena berkaitan dengan faktor adaptasi sel Chlorella sp. yang tidak berjalan baik terhadap lingkungan barunya. Pola kurva yang relatif fluktuatif terlihat pada hari

54  

1-3 yang diduga sebagai fase lag sel Chlorella sp. untuk beradaptasi terhadap lingkungan barunya. Setelah hari 3 arah pertumbuhan adalah menurun yang ditandai dengan semakin berkurangnya jumlah kelimpahan sel yang terukur. Hal ini menunjukkan bahwa sel Chlorella sp. tidak mampu beradaptasi terhadap lingkungan barunya hingga kemudian secara perlahan menuju fase kematian,

1. Pengaruh Pemberian Dosis Komposisi Pupuk yang Berbeda Terhadap Chlorella sp. pada Penelitian Utama di Ruang Kultur Semi Terbuka Analisis statistik dilakukan untuk mengetahui pengaruh pemberian komposisi pupuk yang berbeda terhadap pertumbuhan sel Chlorella sp. di ruang kultur semi terbuka, anova satu faktor data penelitian disajikan pada Tabel 6. Tabel 7. Anova satu faktor pengaruh komposisi pupuk pada kultur ruang semi terbuka Sumber Derajat Keragaman Bebas Perlakuan 25 Hari 9 Galat 234 Total 269 Taraf nyata (α) = 0,05

Jumlah Kuadrat

3,108 x 1012 5,871 x 1012 9,151 x 1012 18,131 x 1012

Kuadrat Tengah

0,119 x 1012 0,652 x 1012 0,039 x 1012

F Hitung

F Tabel (p)

3,06 16,68

<,0001 <,0001

Berdasarkan Tabel 6, pemberian dosis komposisi pupuk yang berbeda terhadap kultur Chlorella sp. di ruang kultur semi terbuka menunjukkan pengaruh yang berbeda nyata terhadap pertumbuhan sel selama kultur berlangsung (F hitung > F tabel). Meski hasil anova satu faktor pada penelitian utama di ruang kultur terbuka menunjukkan kesimpulan hipotesis yang sama dengan kesimpulan hipotesis pada penelitian utama di ruang kultur tertutup, namun analisis statistik

55  

tersebut tidak dapat dijadikan sebagai kesimpulan akhir penelitian, karena kecenderungan arah dan bentuk kurva pertumbuhan kedua tahap penelitian utama tersebut berbeda, pada penelitian di ruang semi terbuka, kecenderungan pola pertumbuhan umum kultur Chlorella sp. menunjukkan penurunan. Tabel 8. Duncan grouping pengaruh komposisi pupuk terhadap pertumbuhan Chlorella sp. pada kultur di ruang semi terbuka Perlakuan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

Duncan Grouping CDEFG CDEF BCDEF BCDEF BCDEF DEFG ABC EFG ABCD BCDEF ABCD CDEFG ABCD ABC CDEFG CDEFG BCDEF ABCDE FG DEFG CDEF DEFG A CDEFG CDEFG G

Jumlah Rata-Rata Chlorella sp. (sel/ml) 954.166.6667 958.333.3333 970.833.3333 979.166.6667 1.008.333.333 895.833.3333 1.120.833.333 837.500 1.075.000 983.333.3333 1.075.000 937.500 1.058.333.333 1.133.333.333 941.666.6667 950.000 1.004.166.667 1.037.500 804.166.6667 858.333.3333 958.333.3333 900.000 1.220.833.333 945.833.3333 945.833.3333 745.833.3333

Oleh karena itu uji lanjutan perlu dilakukan untuk menentukan kultur dengan perlakuan pupuk mana saja yang memberikan hasil optimal terhadap

56  

pertumbuhan sel Chlorella sp. di ruang kultur semi terbuka. Duncan Grouping untuk kultur 1-27 diberikan pada Tabel 7. Kultur Chlorella sp. dengan rata-rata kelimpahan sel paling tinggi ditunjukkan oleh kultur dengan komposisi pupuk 23 sebagai nutrien pertumbuhannya. Pupuk tersebut memiliki komposisi 50 mg Za, 50 mg Urea, dan 50 mg TSP dan mampu menghasilkan jumlah rata-rata kelimpahan sel sebanyak 1.220.833.333 sel/ml. Berdasarkan Tabel 7, komposisi pupuk 23 (A) memiliki pengaruh yang relatif sama dengan komposisi pupuk 7, 9, 11, 13, 14, 18, dan 27 (memiliki kode Duncan Grouping A pada susunannya). Berdasarkan hasil Duncan Grouping tersebut dapat dilihat bahwa sebaran pengaruh komposisi pupuk perlakuan tersebut adalah acak (Tabel 1) dan tidak menunjukkan kecenderungan pengaruh dosis maupun komposisi pupuk terhadap kultur Chlorella sp. seperti yang ditunjukkan pada penelitian utama di ruang kultur tertutup. Berdasarkan perlakuan variasi dosis komposisi pupuk perlakuan yang sama (Tabel 1 dan Tabel 6), hasil penelitian utama di ruang semi terbuka menunjukkan pola pertumbuhan Chlorella sp. yang berbeda jauh dibandingkan penelitian di ruang kultur tertutup. Pola kecenderungan pengelompokan sebaran komposisi ammonium, fosfat, dan nitrat berdasarkan Tabel 6 tidak terlihat pada penelitian utama di ruang semi terbuka. Uraian tersebut menunjukkan bahwa terdapat faktor selain ketersediaan nutrisi dari pupuk perlakuan yang memberikan pengaruh lebih besar terhadap pertumbuhan Chlorella sp.. Faktor lain yang diduga berpengaruh terhadap pertumbuhan sel Chlorella sp. adalah temperatur, salinitas, dan pH medium kultur.

57  

2. Pendugaan Pengaruh Temperatur (oC), Salinitas (ppt), dan pH Terhadap Pertumbuham Chlorella sp. di Ruangan Kultur Semi Terbuka Perbedaan bentuk kurva pertumbuhan kultur Chlorella sp. pada penelitian utama di ruang kultur tertutup dan ruang kultur semi terbuka diduga disebabkan oleh faktor eksternal yang mempengaruhi kultur selama penelitian berlangsung, yaitu temperatur, salinitas, dan kadar keasaman (pH) kultur. Temperatur ruangan yang tercatat selama kultur berkisar antara 28-30oC (Lampiran 14) pada saat pengamatan dilakukan. Interval perubahan temperatur ruangan yang cukup besar terjadi antara waktu siang dan malam, yaitu sebesar 27oC pada saat malam / dini hari dan 31oC pada siang hari yang terik. Temperatur kultur yang tercatat selama pengamatan adalah 26-27oC dan dapat mencapai temperatur minimal 26oC pada dini hari. Perubahan temperatur tersebut diduga dipengaruhi oleh siklus penyinaran harian matahari terhadap lingkungan dan kultur. Menurut Isnansetyo dan Kurniastuty (1995) dan Taw (1990) kisaran temperatur tersebut masih berada dalam kisaran temperatur optimal pertumbuhan Chlorella sp. untuk kultur di luar ruangan (outdoor culture), yaitu 25-30oC. Perubahan temperatur rata-rata ruangan dan kultur Chlorella sp. dapat dilihat pada Gambar 21. Gambar 18 menunjukkan bahwa temperatur ruangan kultur semi terbuka berada pada rentang yang lebih tinggi dibandingkan temperatur rata-rata medium kultur Chlorella sp. yang terdiri atas air laut. Temperatur rata-rata kultur berada pada nilai yang konstan yaitu sekitar 26oC. Meskipun rentang temperatur ruang dan kultur berada pada kondisi optimum pertumbuhan (Isnansetyo dan

58  

Kurniastuty, 1995), namun diduga rentang temperatur tersebut mempengaruhi adaptasi Chlorella sp. terhadap lingkungan barunya.

Gambar 18. Perubahan rata-rata temperatur (oC) medium kultur Chlorella sp. dan ruangan pada penelitian utama di ruang semi terbuka Pendugaan pengaruh faktor temperatur tersebut dijelaskan sebagai berikut. Pertama, inokulan Chlorella sp. yang digunakan dalam penelitian ini sebelumnya diduga telah beraklimatisasi terhadap lingkungan tempat preservasi yang memiliki temperatur yang relatif rendah (10-15oC). Kedua, pembuatan stock kultur untuk keseluruhan penelitian dilakukan di ruangan yang memiliki temperatur yang juga lebih rendah dengan fluktuasi harian yang relatif tetap yaitu 22-23oC (ruang kultur tertutup). Berdasarkan kedua kondisi tersebut, maka diduga sel Chlorella sp. tidak mampu beradaptasi terhadap perubahan temperatur ruang yang relatif tinggi dengan fluktuasi harian yang tidak tetap, meskipun aklimatisasi sel Chlorella sp. telah dilakukan untuk mengantisipasi hal tersebut. Ketidakmampuan sel Chlorella sp. untuk beradaptasi dapat mengakibatkan stress

59  

pada sel yang ditandai secara umum dari parameter fisik berupa perubahan warna kultur Chlorella sp. yang disajikan pada Gambar 19. Gambar 19 menunjukkan perbandingan warna kultur Chlorella sp. pada hari 1 dan hari 4 kultur. Hari 1 penelitian ditandai dengan warna kultur Chlorella sp. yang terlihat kehijauan, sementara pada hari 4, kultur telah menunjukkan perubahan warna yang sangat signifikan. Warna kehijauan dari kultur Chlorella sp. tidak lagi terlihat pada hari 4 kultur meskipun pengamatan kelimpahan sel masih menunjukkan keberadaan sel Chlorella sp. dalam gelas kultur tersebut.

Gambar 19. Perubahan warna kultur Chlorella sp. antara hari 1 dan hari 4 pada penelitian utama di ruang terbuka Pengukuran salinitas kultur pada ruang semi terbuka berkisar antara 3237 ppt (Lampiran 15). Perubahan salinitas rata-rata kultur Chlorella sp. disajikan pada Gambar 20. Gambar 20 menunjukkan kenaikan salinitas rata-rata yang terus meningkat sejak hari 1 kultur. Rentang kenaikan salinitas tersebut lebih besar dibandingkan rentang salinitas rata-rata kultur yang terjadi pada penelitian utama di ruang tertutup. Selain temperatur ruangan yang relatif tinggi, perubahan

60  

salinitas rata-rata yang relatif tinggi tersebut diduga menjadi faktor utama kedua yang menyebabkan pertumbuhan sel Chlorella sp. tidak mengalami kenaikan, bahkan cenderung menurun (Gambar 17).

Gambar 20. Perubahan rata-rata salinitas (ppt) medium kultur Chlorella sp. pada penelitian utama di ruang semi terbuka Kenaikan salinitas yang besar juga dapat disebabkan oleh temperatur ruangan yang relatif lebih tinggi dibandingkan temperatur di ruang semi tertutup. Penguapan air laut dalam medium kultur dipercepat oleh gerakan gelembung udara aerasi di dalam gelas kultur dan oleh fluktuasi penyinaran oleh matahari, Salinitas mulai menunjukkan perubahan secara bertahap pada hari 4 dan seterusnya, Kenaikan salinitas pada kisaran yang tinggi ini dapat menyebabkan kerusakan sel seperti mengkerutnya membran sel (lisis), terganggunya aktivitas metabolisme sel, dan terganggunya proses-proses kimia lain yang berperan penting dalam pertumbuhan Chlorella sp., meskipun beberapa penelitian lain menyebutkan bahwa kondisi salinitas yang tinggi sengaja dibuat untuk

61  

menciptakan kondisi stress pada mikroalga sehingga mampu menghasilkan zat tertentu dalam kuantitas yang lebih besar dan lebih cepat (Takagi et al, 2006 dan Bosma dan Wijjfels, 2003). Selain karena faktor penguapan, perubahan salinitas yang cenderung meningkat diduga dapat terjadi karena input nutrien dari pupuk perlakuan yang diberikan (Tabel 1). Berdasarkan hipotesis pada pengaruh temperatur sebelumnya, ketidakmampuan sel Chlorella sp. untuk beradaptasi terhadap lingkungan barunya diduga dapat menyebabkan pemanfaatan nutrien dalam medium tidak terjadi sehingga yang ada adalah fenomena pembentukan senyawa garam dalam medium pertumbuhan seperti NH4Cl (Hladka, 1971). Sulfur dalam ion sulfat (SO42-) yang berasal dari ZA merupakan komponen yang dapat menyebabkan kenaikan salinitas dan terbukti ditemukan dalam kuantitas yang cukup tinggi berdasarkan analisis dan perhitungan kimia yang dilakukan (lihat kembali Lampiran 3) yaitu mencapai 1153,915 – 1487,911 mg/l. Sebaran pH kultur yang terukur adalah 7-9 (Lampiran 16). Menurut Wardoyo (1975), pH tersebut termasuk perairan dengan produktivitas tinggi (7,58,5) sementara di atas pH 8,5, perairan digolongkan sebagai perairan tidak produktif. Perubahan nilai pH kultur Chlorella sp. di ruangan semi terbuka dapat dilihat pada Gambar 21. Sebaran pH pada 4 hari awal kultur umumnya masih berada pada nilai 7, kemudian secara perlahan nilai pH kultur meningkat menjadi 8 pada rentang hari 4-7. Rentang hari 7-10, pH kembali meningkat menjadi 9. Perubahan pH rata-rata yang terjadi sebanding dengan perubahan salinitas ratarata kultur Chlorella sp. meningkat mulai hari 1-10. Kenaikan pH kultur ini dapat mempengaruhi pertumbuhan sel Chlorella sp. selama penelitian berlangsung.

62  

Menurut De La Noue dan De Pauw (1988), kadar pH medium dapat mempengaruhi kemampuan biologis mikroalga dalam memanfaatkan nutrien dalam medium kulturnya, Nilai pH yang relatif tinggi dapat mengurangi aktifitas fotosintesis mikroalga.

Gambar 21. Perubahan rata-rata pH medium kultur Chlorella sp. pada penelitian utama di ruang semi terbuka Berdasarkan uraian tersebut, maka meski sumber nutrien untuk pertumbuhan dan sumber energi dari pupuk memiliki komposisi yang lengkap dan dosis yang relatif tinggi, pertumbuhan tidak dapat terjadi secara optimal karena secara biologis kemampuan sel dalam memanfaatkan nutrien dan melakukan fotosintesis menjadi terbatas. Akibatnya, jumlah nutrien yang tidak digunakan selama kultur ditambah dengan hasil metabolisme organik dapat menyebabkan kenaikan salinitas medium kultur. Kondisi lingkungan kultur yang tidak mendukung pertumbuhan sel Chlorella sp. tersebut selanjutnya menjelaskan

63  

mengapa arah pertumbuhan sel pada penelitian utama di ruang kultur semi terbuka cenderung menurun dari hari ke hari. 4.3 Pola Pertumbuhan Sel Chlorella sp. pada Awal Kultur (36 jam) Berdasarkan hasil intepretasi data pertumbuhan kultur Chlorella sp. pada penelitian pendahuluan dan dua tahap penelitian utama, maka pengetahuan tentang bentuk pola pertumbuhan sel Chlorella sp. pada awal pertumbuhannya merupakan hal yang penting untuk diketahui. Hasil pengukuran kelimpahan sel Chlorella sp. disajikan pada Lampiran 17. Kurva pertumbuhan sel Chlorella sp. pada penelitian tambahan dapat dilihat pada Gambar 22.

Gambar 22. Kurva pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan kelimpahan sel (106 ml/sel) pada pengamatan setiap 3 jam penelitian tambahan Pengamatan setiap tiga jam terhadap kelimpahan sel Chlorella sp. menunjukkan bentuk kurva pertumbuhan sel yang tidak teratur. Ketidakteraturan tersebut diduga disebabkan karena sel Chlorella sp. berada dalam fase lag (istirahat) dimana proses adaptasi pertumbuhan sel tengah berlangsung pada hari

64  

1-2 (Zahara, 2003). Terdapat dua anomali kurva pertumbuhan yang menunjukkan penurunan drastis kurva pertumbuhan, yaitu pada pengamatan pukul 06.00 WIB dan pukul 21.00 WIB pada tanggal 13 Mei 2009. Anomali tersebut terjadi karena pada saat pengamatan kelimpahan sel Chlorella sp., mikroskop elektrik tidak dapat digunakan akibat pemadaman listrik, sehingga alternatif yang ditempuh adalah dengan melakukan preservasi menggunakan larutan lugol agar dapat diamati pada waktu pengamatan berikutnya. Berdasarkan Gambar 22, preservasi yang dilakukan menghasilkan jumlah kelimpahan yang lebih sedikit dibandingkan kelimpahan pada pengamatan sebelum dan sesudahnya. Hal ini diduga terjadi, preservasi sampel menggunakan lugol mempengaruhi keberadaan sel Chlorella sp. yang akan diamati. Antisipasi agar hal serupa tidak terjadi, pengamatan selanjutnya dilakukan pada selang waktu setiap 6 jam selama total 36 jam kultur. Hasil penghitungan kelimpahan sel Chlorella sp. pada selang waktu tersebut disajikan pada Gambar 23. Gambar 23 menunjukkan kurva pertumbuhan Chlorella sp. yang fluktuatif pada 36 jam kultur. Kultur kontrol (pupuk perlakuan 26) menunjukkan penurunan pertumbuhan pada selang 12 jam kultur awal kemudian meningkat pada selang waktu 12 jam berikutnya, sementara kultur Uji (pupuk perlakuan 17) menunjukkan kenaikan pertumbuhan pada 12 jam awal kultur, kemudian menurun pada 6 jam berikutnya serta meningkat kembali pada rentang 6 jam setelahnya. Hal ini diduga terkait dengan proses adaptasi dan ketersediaan nutrisi pertumbuhan yang tersedia pada masing-masing medium pertumbuhan.

65  

Gambar 23. Kurva pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan kelimpahan sel (106 ml/sel) pada pengamatan setiap 6 jam penelitian tambahan Kultur Uji (pupuk perlakuan 17) menunjukkan bahwa nutrisi pertumbuhan disediakan oleh ammonium yang lebih disukai oleh sel Chlorella sp. dibandingkan nitrat yang tersedia pada medium kontrol (Hladka, 1971). Pemanfaatan nitrat oleh sel Chlorella sp. pada kontrol baru dapat terlihat setelah 12 jam kultur yang ditandai dengan meningkatnya kecenderungan grafik pada pukul 00.00 WIB tanggal 20 Mei 2009. Kondisi temperatur ruangan kultur memiliki kisaran yang sama dengan kisaran temperatur ruang pada kultur di ruang semi terbuka, yaitu 28-30oC dan dapat mencapai temperatur yang lebih rendah sebesar 25-26oC ketika malam atau dini hari dan mencapai temperatur tertinggi 30oC di siang hari yang terik (Lampiran 18). Perubahan temperatur kultur selama pengamatan dapat dilihat pada Gambar 24.

66  

Gambar 24 menunjukkan temperatur ruangan yang berfluktuasi mengikuti siklus harian, meningkat pada siang hari dan menurun pada malam atau dini hari. Temperatur kultur kontrol dan kultur uji relatif berada pada posisi konstan yaitu 25-26oC. Salinitas selama kultur tambahan berada pada nilai konstan 32 ppt (Lampiran 19) seperti halnya nilai pH yang berada pada nilai tetap 7 (Lampiran 20). Pengamatan terhadap penelitian tambahan menunjukkan bahwa kondisi awal kultur (fase lag), merupakan fase penting dalam menunjang tahap perkembangan dan pertumbuhan sel Chlorella sp. selanjutnya, maka pada fase lag ini, penjagaan kondisi kultur harus diupayakan optimal agar pertumbuhan sel Chlorella sp. pada fase logaritmik atau eksponensial dapat berlangsung secara optimal.

Gambar 24. Perubahan rata-rata temperatur (oC) medium kultur dan ruangan pada penelitian tambahan

67  

5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Perbandingan pengaruh antar perlakuan variasi dosis komposisi pupuk ZA, Urea, dan TSP terhadap pertumbuhan sel Chlorella sp. yang paling baik ditunjukkan oleh media perlakuan 16-25 yang ditunjukkan oleh pertumbuhan positif selama penelitian, sedangkan pertumbuhan negatif Chlorella sp. selama penelitian ditunjukkan oleh media perlakuan 1-15. Dosis optimal media (ZA, Urea, dan TSP) untuk pertumbuhan Chlorella sp. selama penelitian dipengaruhi oleh konsentrasi NH4+ yang tinggi (>12,000 mg) seperti yang ditunjukkan oleh media perlakuan 16-25.

5.2 Saran Sebaiknya pengujian pengaruh variasi dosis komposisi pupuk ZA, Urea, dan TSP terhadap pertumbuhan Chlorella sp. perlu dilakukan pada temperatur, salinitas, dan pH medium yang relatif konstan agar pertumbuhan sel benar-benar merupakan hasil dari pengaruh pemberian pupuk perlakuan dan bukan karena faktor lainnya. Selain itu analisis kimia pemanfaatan ammonium dan nitrat perlu dilakukan setiap hari untuk mengetahui efektifitas pemanfaatan nitrogen oleh Chlorella sp. selama penelitian berlangsung.

67  

Hari ke

 

Gambar 9. Kurva pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan perubahan kelimpahan sel (106 sel/ml) per hari menurut perlakuan komposisi pupuk pada tahap penelitian pendahuluan

 

Hari ke

 

 

Gambar 13. Kurva pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan perubahan kelimpahan sel (106 sel/ml) per hari menurut kelompok perlakuan komposisi pupuk pada tahap penelitian utama di ruang kultur tertutup

Hari ke

 

 

Gambar 17. Kurva pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan perubahan kelimpahan sel (106 sel/ml) per hari menurut perlakuan komposisi pupuk pada tahap penelitian utama di ruang kultur semi terbuka

Lampiran 9. Estimasi konsentrasi aktual (mg/L) ammonium, nitrat, dan fosfat berdasarkan dosis komposisi pupuk perlakuan (Tabel 1)

25

NH4+ ZA 2,8132

NO3ZA 0,0075

PO4 ZA 0,007

0

NH4+ Urea 0

2

50

5,6265

0,015

0,014

0

0

0

0

15

0,05775

0,0055

0,198

5,684

0,021

0,212

3

75

8,4397

0,0225

0,021

0

0

0

0

15

0,05775

0,0055

0,198

8,498

0,028

0,219

4

150

16,879

0,045

0,042

0

0

0

0

15

0,05775

0,0055

0,198

16,937

0,051

0,240

5

200

22,506

0,06

0,056

0

0

0

0

15

0,05775

0,0055

0,198

22,564

0,066

0,254

6

0

0

0

0

0

0

0

0

15

0,05775

0,0055

0,198

0,058

0,006

0,198

7

0

0

0

0

2,5

0,6990

0,00055

0,0029

15

0,05775

0,0055

0,198

0,757

0,006

0,201

8

0

0

0

0

5

1,3981

0,0011

0,0059

15

0,05775

0,0055

0,198

1,456

0,007

0,204

9

0

0

0

0

10

2,7963

0,0022

0,0119

15

0,05775

0,0055

0,198

2,854

0,008

0,210

10

0

0

0

0

20

5,5926

0,0044

0,0238

15

0,05775

0,0055

0,198

5,650

0,010

0,222

11

100

11,253

0,03

0,028

0

0

0

0

0

0

0

0

11,253

0,030

0,028

12

100

11,253

0,03

0,028

0

0

0

0

7,5

0,028875

0,0027

0,099

11,282

0,033

0,127

13

100

11,253

0,03

0,028

0

0

0

0

15

0,05775

0,0055

0,198

11,311

0,036

0,226

14

100

11,253

0,03

0,028

0

0

0

0

30

0,1155

0,0111

0,396

11,369

0,041

0,424

15

100

11,253

0,03

0,028

0

0

0

0

60

0,231

0,0222

0,792

11,484

0,052

0,820

16

100

11,253

0,03

0,028

2,5

0,0005

0,0029

15

0,05775

0,0055

0,198

12,010

0,036

0,229

17

100

11,253

0,03

0,028

5

0,0011

0,00595

15

0,05775

0,0055

0,198

12,709

0,037

0,232

18

100

11,253

0,03

0,028

7,5

0,00165

0,008925

15

0,05775

0,0055

0,198

13,408

0,037

0,235

19

100

11,253

0,03

0,028

10

0,6991 1,3981 5 2,0972 25 2,7963

0,0022

0,0119

15

0,05775

0,0055

0,198

14,107

0,038

0,238

20

100

11,253

0,03

0,028

20

5,5926

0,0044

0,0238

15

0,05775

0,0055

0,198

16,903

0,040

0,250

21

100

11,253

0,03

0,028

12,5

3,4953

0,0027

0,0148

15

0,05775

0,0055

0,198

14,806

0,038

0,241

Pupuk

ZA

1

Urea

0,0055

PO4 TSP 0,198

NH4+ Total 2,871

NO3Total 0,013

PO4 Total 0,205

NO3- Urea

PO4 Urea

TSP

NH4+ TSP

NO3-TSP

0

0

15

0,05775

NH4+ ZA 8,4397

NO3ZA 0,0225

PO4 ZA 0,021

0,015

0

5,6265 2,8132 5 0

0

0

Pupuk

ZA

22

75

23

50

24

25

25 26

25

NH4+ Urea 6,9907

0,014

50

13,981

0,011

0,0595

15

0,05775

0,0055

0,198

19,666

0,032

0,272

0,0075

0,007

75

20,972

0,0165

0,0892

15

0,05775

0,00555

0,198

23,843

0,030

0,294

0

0

100

27,963

0,022

0,119

15

0,05775

0,00555

0,198

28,021

0,028

0,317

0

0

0

0

0

0

15

0,05775

0,0055

198

0,058

0,006

0,198

Urea

0,0055

PO4 TSP 0,198

NH4+ Total 15,488

NO3Total 0,034

PO4 Total 0,249

NO3- Urea

PO4 Urea

TSP

NH4+ TSP

NO3-TSP

0,0055

0,0297

15

0,05775

Lampiran 7. Kurva pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan perubahan kelimpahan sel (106 sel/ml) per hari menurut perlakuan komposisi pupuk pada tahap penelitian utama di ruang kultur tertutup

Hari ke

Lampiran 1. Estimasi teoritis kandungan (mg/L) ammonium (NH4+) dan ion sulfat pada masing-masing komposisi pupuk perlakuan penelitian (Tabel 1)

Pupuk Perlakuan 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26 

ZA (mg)

NH4+-ZA (mg)

Urea (mg)

NH4+-Urea (mg)

NH4+-Total (mg)

SO42--Total (mg)

25 50 75 150 200 0 0 0 0 0 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 75 50 25 0 0

3,4075 6,815 10,2225 20,445 27,26 0 0 0 0 0 13,63 13,63 13,63 13,63 13,63 13,63 13,63 13,63 13,63 13,63 13,63 10,2225 6,815 3,4075 0 0

0 0 0 0 0 0 2,5 5 10 20 0 0 0 0 0 2,5 5 7,5 10 20 12,5 25 50 75 100 0

0 0 0 0 0 0 0,75025 1,5005 3,001 6,002 0 0 0 0 0 0,75025 1,5005 2,25075 3,001 6,002 3,75125 7,5025 15,005 22,5075 30,01 0

3,4075 6,815 10,2225 20,445 27,26 0 0,75025 1,5005 3,001 6,002 13,63 13,63 13,63 13,63 13,63 14,38025 15,1305 15,88075 16,631 19,632 17,38125 17,725 21,82 25,915 30,01 0

18,1825 36,365 54,5475 109,095 145,46 0 0 0 0 0 72,73 72,73 72,73 72,73 72,73 72,73 72,73 72,73 72,73 72,73 72,73 54,5475 36,365 18,1825 0 0

Lampiran 2. Contoh penghitungan kelimpahan Chlorella sp. dengan menggunakan haemocytometer neubauer Improved

Perlakuan 1 penelitian Periode 1 Rumus:

F

Diketahui: Jumlah sel terhitung pada pengamatan 1 (N1) = 46 sel Jumlah sel terhitung pada pengamatan 2 (N2) = 54 sel Jumlah kotak pengamatan pada haemocytometer yang digunakan (n) = 9 kotak Konstanta Haemocytometer Neubauer Improved= 25 x 104 Dillution Factor (DF)= 3 Dillution Factor diperoleh dengan membandingkan jumlah volume total dengan volume inokulan. Perbandingan volume medium dan inokulan adalah 2/3 : 1/3, sehingga volume total yang diperoleh adalah 1. DF = (volume total) / (volume inokulan) = 1 / (1/3) =3 Jawaban: Kelimpahan Chlorella = = 4166666.667 sel/ml

Lampiran 3. Tabel hasil perhitungan kelimpahan sel (sel/ml) Chlorella sp. pada penelitian pendahuluan Perlakuan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

1 4166666,667 4291666,667 3416666,667 3416666,667 4916666,667 4208333,333 3416666,667 7833333,333 8208333,333 7083333,333 7000000 7041666,667 6500000 7625000 8625000 3500000 4166666,667 3750000 3541666,667 3500000 2208333,333 1875000 2500000 2083333,333 2041666,667 916666,6667

2 4625000 5250000 4291666,667 4541666,667 4333333,333 3958333,333 3916666,667 6375000 5291666,667 7666666,667 6500000 9625000 7166666,667 6791666,667 7375000 4333333,333 3875000 4541666,667 4375000 4500000 1500000 1750000 2500000 2458333,333 3583333,333 916666,6667

3 5000000 3791666,667 4000000 4750000 5000000 5166666,667 4208333,333 8625000 5125000 9375000 7500000 8166666,667 7416666,667 8916666,667 8750000 3875000 5041666,667 3958333,333 4041666,667 3916666,667 3083333,333 2625000 2583333,333 3083333,333 2541666,667 916666,6667

4 4916666.667 4125000 5333333,333 4166666,667 5125000 5291666,667 4708333,333 7458333,333 9166666,667 9000000 8041666,667 10833333,33 9416666,667 8875000 9750000 5375000 4750000 5291666,667 5375000 5416666,667 2041666,667 3875000 3708333,333 4125000 1791666,667 1458333,333

Hari 5 6 4291666.667 6125000 4791666,667 4791666,667 4708333,333 5458333,333 5333333,333 5708333,333 5500000 5333333,333 4791666,667 5666666,667 5125000 5625000 7958333,333 8541666,667 6500000 6791666,667 7916666,667 9500000 7416666,667 8291666,667 8041666,667 9291666,667 7083333,333 6625000 7708333,333 8333333,333 8958333,333 8916666,667 5041666,667 5833333,333 5125000 5291666,667 4666666,667 4375000 5041666,667 4625000 3875000 4958333,333 2708333,333 2666666,667 2625000 3458333,333 2708333,333 3375000 2916666,667 2541666,667 2208333,333 1750000 1666666,667 1333333,333

7 7625000 5541666,667 5833333,333 5875000 5166666,667 5458333,333 6208333,333 8958333,333 5916666,667 9666666,667 8125000 9375000 7916666,667 9916666,667 8541666,667 5750000 6666666,667 5208333,333 6666666,667 4000000 2791666,667 3000000 3583333,333 3333333,333 1416666,667 1541666,667

8 7125000 6166666,667 5416666,667 6291666,667 6500000 5458333,333 5041666,667 10375000 4625000 9708333,333 9000000 9500000 5958333,333 9291666,667 9708333,333 5250000 6458333,333 4625000 4875000 4375000 2083333,333 2583333,333 3458333,333 3166666,667 2125000 1541666,667

9 6958333,333 5541666,667 4625000 6375000 5500000 5875000 6375000 13333333,33 6958333,333 10125000 8666666,667 8833333,333 11041666,67 8625000 10333333,33 5041666,667 2958333,333 3958333,333 3708333,333 1958333,333 2208333,333 2958333,333 3958333,333 3708333,333 1958333,333 1833333,333

10 6583333,333 5375000 4416666,667 6333333,333 4958333,333 6041666,667 6708333,333 11791666,67 7083333,333 10666666,67 9458333,333 8041666,667 11083333,33 8958333,333 10083333,33 4125000 1583333,333 1875000 2875000 1208333,333 1791666,667 2791666,667 3958333,333 3875000 1458333,333 1041666,667

Lampiran 8. Tabel hasil perhitungan kelimpahan sel (sel/ml) Chlorella sp. pada penelitian utama di ruang kultur tertutup Hari 5 6 3375000 3125000 2875000 3041666,667 3416666,667 2875000 3333333,333 3166666,667 3916666,667 2458333,333 2500000 2666666,667 2375000 2750000 2875000 3041666,667 2416666,667 2458333,333 2500000 3041666,667 2875000 2708333,333 3250000 3250000 4916666,667 3375000 3166666,667 2458333,333 2625000 2791666,667 2833333,333 3875000 2166666,667 3625000 3208333,333 3791666,667 3583333,333 3875000 3708333,333 3500000 3375000 4000000 3583333,333 4375000 2583333,333 4041666,667 3375000 4250000

Perlakuan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

1 1208333,333 1125000 1041666,667 1000000 1375000 1208333,333 750000 958333,3333 833333,3333 1166666,667 750000 666666,6667 1000000 1250000 1333333,333 1125000 1166666,667 1208333,333 1083333,333 1333333,333 1083333,333 1083333,333 958333,3333 1041666,667

2 1875000 1333333,333 1291666,667 1083333,333 1375000 1000000 1291666,667 1375000 1333333,333 1583333,333 1208333,333 1750000 1958333,333 1750000 1750000 1916666,667 1541666,667 1416666,667 1541666,667 1750000 1875000 2000000 1333333,333 2125000

3 2125000 2375000 1791666,667 2125000 2458333,333 1583333,333 1958333,333 1791666,667 1750000 2541666,667 1708333,333 1666666,667 1500000 1916666,667 2333333,333 2333333,333 2041666,667 1583333,333 1583333,333 2375000 2250000 2416666,667 1791666,667 1958333,333

4 2833333,333 3958333,333 3916666,667 3333333,333 4125000 1416666,667 2166666,667 1875000 1500000 2166666,667 1833333,333 2041666,667 2708333,333 2500000 2541666,667 2666666,667 2375000 1916666,667 2416666,667 2583333,333 2333333,333 2750000 1958333,333 3000000

25

1125000

2000000

2583333,333

2875000

3416666,667

26

875000

1041666,667

1666666,667

3416666,667

3125000

7 3458333,333 2166666,667 2958333,333 2416666,667 2375000 2583333,333 2708333,333 2333333,333 2458333,333 2708333,333 3000000 3125000 2750000 2166666,667 2875000 3291666,667 3875000 3666666,667 3708333,333 4041666,667 4250000 4333333,333 3416666,667 4375000

8 3875000 2708333,333 2666666,667 2666666,667 2250000 2041666,667 2583333,333 2625000 2166666,667 3416666,667 2791666,667 3291666,667 2958333,333 2916666,667 3333333,333 4166666,667 4000000 4041666,667 5000000 5208333,333 5166666,667 5208333,333 4958333,333 5375000

9 3666666,667 2583333,333 2541666,667 2375000 1625000 1958333,333 2875000 3208333,333 2458333,333 2833333,333 2958333,333 3041666,667 3041666,667 3291666,667 2208333,333 4416666,667 4375000 5416666,667 4833333,333 4125000 4791666,667 5958333,333 5708333,333 5541666,667

10 2875000 1583333,333 3000000 2750000 1791666,667 1541666,667 2000000 2833333,333 1875000 2750000 2416666,667 3166666,667 3125000 2458333,333 1916666,667 4541666,667 5166666,667 4833333,333 4333333,333 5208333,333 5958333,333 5791666,667 4541666,667 5250000

3750000

4500000

4291666,667

5750000

4541666,667

3250000

2166666,667

2750000

2208333,333

2125000

Lampiran 13. Tabel hasil perhitungan kelimpahan sel (sel/ml) Chlorella sp. pada penelitian utama di ruang kultur semi terbuka Perlakuan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

1 1333333,333 1041666,667 1375000 708333,3333 1250000 1208333,333 1666666,667 1375000 1291666,667 1041666,667 1083333,333 1041666,667 1833333,333 1125000 1208333,333 1083333,333 875000 916666,6667 1250000 1041666,667 1416666,667 1208333,333 1416666,667 1000000 1375000 1041666,667

2 1375000 1166666,667 1208333,333 875000 1333333,333 1166666,667 1583333,333 1333333,333 1208333,333 1000000 1166666,667 1500000 1375000 1416666,667 1125000 1041666,667 1166666,667 1333333,333 958333,3333 833333,3333 1208333,333 1250000 1000000 1166666,667 1333333,333 1083333,333

3 1000000 1125000 750000 1208333,333 1083333,333 1000000 1208333,333 833333,3333 1125000 1166666,667 1000000 1208333,333 833333,3333 1125000 1166666,667 1000000 875000 916666,6667 1041666,667 750000 1000000 1125000 1541666,667 1041666,667 916666,6667 833333,3333

4 1083333,333 1208333,333 875000 1458333,333 1083333,333 1000000 1166666,667 916666,6667 1208333,333 1125000 708333,3333 875000 1500000 1375000 916666,6667 1166666,667 875000 1000000 750000 833333,3333 1125000 1041666,667 1458333,333 1041666,667 916666,6667 458333,3333

Hari 5 6 791666,6667 1041666,667 1166666,667 666666,6667 958333,3333 1083333,333 1458333,333 1000000 1125000 1083333,333 1000000 750000 1250000 1000000 916666,6667 833333,3333 1291666,667 916666,6667 1208333,333 833333,3333 1208333,333 1291666,667 958333,3333 875000 458333,3333 1083333,333 708333,3333 1208333,333 1333333,333 833333,3333 666666,6667 958333,3333 1250000 916666,6667 1458333,333 1125000 666666,6667 791666,6667 875000 1125000 1166666,667 1083333,333 708333,3333 708333,3333 1291666,667 1000000 875000 916666,6667 875000 1000000 750000 916666,6667

7 875000 958333,3333 1000000 833333,3333 916666,6667 791666,6667 625000 666666,6667 791666,6667 1041666,667 1125000 958333,3333 916666,6667 1541666,667 666666,6667 1125000 1000000 916666,6667 666666,6667 833333,3333 666666,6667 958333,3333 1250000 1000000 541666,6667 625000

8 666666,6667 958333,3333 833333,3333 791666,6667 1000000 958333,3333 750000 458333,3333 875000 1166666,667 958333,3333 875000 666666,6667 1166666,667 500000 958333,3333 1125000 958333,3333 833333,3333 750000 708333,3333 833333,3333 1125000 958333,3333 666666,6667 833333,3333

9 625000 625000 791666,6667 833333,3333 583333,3333 416666,6667 1250000 500000 1041666,667 708333,3333 1291666,667 750000 916666,6667 833333,3333 958333,3333 750000 1125000 916666,6667 500000 833333,3333 541666,6667 583333,3333 1083333,333 875000 958333,3333 375000

10 750000 666666,6667 833333,3333 625000 625000 666666,6667 708333,3333 541666,6667 1000000 541666,6667 916666,6667 333333,3333 1000000 833333,3333 708333,3333 750000 833333,3333 833333,3333 583333,3333 708333,3333 666666,6667 583333,3333 1041666,667 583333,3333 875000 541666,6667

Lampiran 17. Tabel hasil perhitungan kelimpahan sel (sel/ml) Chlorella sp. pada penelitian tambahan

12-14 Mei 2009 (Per 3 jam Pengamatan)

12‐Mei  13‐Mei  14‐Mei 

Kontrol  Uji  Kontrol  Uji  Kontrol  Uji 

1  2  3  06,00  09,00  12,00  86111,11  77777,78 65277,78 68055,56  63888,89 76388,89 73611,11  87500 106944,4 54166,67  116666,7 120833,3 91666,67  62500 

Waktu Pengamatan  4  5  15,00  18,00  73611,11 94444,44 68055,56 84722,22 119444,4 102777,8 106944,4 109722,2

6  21,00  101388,9  84722,22  73611,11  63888,89 

7  8  00,00  03,00  104166,7 106944,4 95833,33 91666,67 84722,22 100000 88888,89 69444,44

17-19 Mei 2009 (Per 6 Jam Pengamatan)

Kontrol  Uji 

Waktu Pengamatan  6,00  12,00  18,00  0,00  6,00  12,00  18,00  0,00  6,00  90277,78  81944,44  79166,67 83333,33 84722,22 91666,67 88888,89 98611,11 86111,11 87500  93055,56  90277,78 84722,22 81944,44 84722,22 94444,44 97222,22 88888,89

Lampiran 4. Pengukuran Temperatur (oC) Kultur Chlorella sp. Penelitian Pendahuluan    Kultur  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  Rataan 

1  22  22  22  22  22  22  22  23  22  22  23  22  22  22  22  22  22  23  23  22  22  22  22  22  22  22  22,1 

2  23  23  23  23  23  23  23  23  23  23  23  23  23  23  23  23  23  23  23  23  23  23  23  23  23  23  23 

3  22  22  22  22  22  22  22  22  22  23  22  22  22  22  23  22  22  22  22  23  22  22  22  22  23  22  22,1

4  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22 

Hari  5  6  23  22  23  22  23 22  23  22  23  22  23 22  23 22  23  23  23  22  23 22  23  22  23  22  23  22  23 22  23  22  23  22  23 22  23  23  23  22  23  22  23 22  23  22  23  22  23 22  23  22  23  22  23  22,1

7  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  23  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22 

8  9  10  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  23  22  23  22  23  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  23  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  23  22  23  22  22  22  22  22  22  22  23  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  23  22  22  22  22  22  22  22,1 22,1  22,1 

Hasil Pengukuran Temperatur (oC) Ruangan Kultur Penelitian Pendahuluan Hari     Temp, Ruang 

1  19 

2  24 

3  19 

4  19 

5  24 

6  19 

7  19 

8  20 

9  19 

10  19 

Lampiran 10. Pengukuran Temperatur (oC) Kultur Chlorella sp. Penelitian Utama di Ruang Kultur Tertutup    Hari  Kultur  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  1  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  2  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  3  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  4  22  22  22  22  22  22  22  23  22  22  5  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  6  23  23  22  22  22  22  22  22  22  22  7  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  8  22  22  22  22  22  22  22  23  22  22  9  22  22  22  22  22  22  23  22  22  22  10  22  22  23  22  22  22  22  22  22  22  11  22  22  22  22  22  23  22  22  22  22  12  22  22  22  23  22  22  22  22  22  22  13  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  14  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  15  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  16  22  23  22  22  23  22  22  22  22  22  17  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  18  22  22  22  22  22  22  22  22  23  22  19  22  22  22  22  22  22  22  22  22  23  20  23  22  22  22  22  22  22  22  22  22  21  22  22  23  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  23  22  22  22  22  22  22  23  22  22  22  22  22  22  22  22  22  22  24  22  22  22  22  22  22  23  22  23  22  25  22  22  22  22  22  22  22  22  22  23  26  22  22  22  22  23  22  22  22  22  22  Rataan  22,07  22,07  22,1 22,1 22,07 22,1 22,1 22,1 22,1  22,1 

Hasil Pengukuran Temperatur (oC) Ruangan Kultur Penelitian Utama di Ruang Kultur Tertutup

   Temp, Ruang 

1  19 

2  19 

3  20 

Hari  4  5  19  19 

6  20 

7  19 

8  19 

9  19 

10  19 

Lampiran 14. Pengukuran Temperatur (oC) Kultur Chlorella sp. Penelitian Utama di Ruang Kultur Semi Terbuka    Kultur  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  Rataan 

1  2  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  27  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  27  26  26  27  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  27  26  26  26  26  27  26  26,07  26,11

Hari  3  4  5  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  27  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  27  26  27  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  27  26  26  26  26  27  26  27  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  27  26  26  26  26,1 26,1 26,1

6  7  8  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  27  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  27  26  26  26  26  26  26  27  27  26  26  26  26  26  26  26  26  26  27  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  27  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  27  26  26  26  26  26  26  26  27  26  26,1 26,1 26,1

9  10  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  27  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  26  27  26  26  26  26  27  26  26  26  26  26  26  26  26  27  26  26  26  26  26  26  26  26,1 

Hasil Pengukuran Temperatur (oC) Ruangan Kultur Penelitian Utama di Ruang Kultur Semi Terbuka

   Ruang 

1  29 

2  28 

3  29 

Hari  4  5  28  30 

6  30 

7  29 

8  30 

9  28 

10  30 

Lampiran 18. Pengukuran Temperatur (oC) Kultur Chlorella sp. Penelitian Tambahan 12-14 Mei 2009 (Per 3 Jam Pengamatan) Jam  06,00  09,00  12,00  15,00  18,00 21,00 Jam ke‐  1  2  3  4  5  6  kontrol  25  25  26  25  25  26  Uji  25  25  26  25  25  26  Ruangan  25  27  30  30  30  27  Jam  12,00  15,00  18,00  21,00 00,00 Jam ke‐  11  12  13  14  15  kontrol  25  25  25  26  25  Uji  25  25  26  26  25  Ruangan  30  30  30  27  26 

00,00  03,00  06,00  09,00  7  8  9  10  25  25  26  25  25  25  26  25  26  25  25  27 

03,00  06,00 16  17  25  26  25  26  25  25 

17-19 Mei 2009 (Per 6 Jam Pengamatan) Jam  06,00  12,00  18,00  00,00  06,00 12,00 Jam ke‐  1  2  3  4  5  6  kontrol  25  25  26  25  25  26  Uji  25  25  26  25  25  26  Ruangan  25  30  27  26  25  30 

18,00  00,00  06,00  7  8  9  25  25  26  25  25  26  29  25  25 

Lampiran 5. Pengukuran Salinitas (ppt) Kultur Chlorella sp. Penelitian Pendahuluan

   Kultur  1  2  1  32  32  2  32  32  3  32  32  4  32  32  5  32  32  6  32  32  7  32  32  8  32  33  9  32  32  10  32  32  11  33  32  12  32  32  13  32  32  14  32  33  15  32  32  16  32  32  17  32  32  18  32  32  19  32  32  20  32  32  21  32  32  22  32  32  23  32  32  24  32  32  25  33  32  26  32  32  Rataan  32,1  32,1 

3  32  32  32  32  32  32  32  32  32  33  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32 

4  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  33  32  32  33  32  32  32  32  32  32  33  32,1

Hari  5  6  32  33  32  33  32  33  32  33  32  33  32  33  32  33  32  33  32  33  32  33  32  33  33  33  32  33  32  33  32  33  32  33  32  33  33  33  32  33  33  33  33  33  32  33  32  33  33  33  32  33  32  33  32  33 

7  8  33  33  33  34  33  33  34  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  34  33  33  34  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  34  33  33  33  33  33  33  33  33  33,1 33,1

9  33  34  33  33  33  33  33  34  33  34  33  33  34  33  33  33  34  33  34  33  33  34  33  34  33  33  33 

10  34  34  33  33  33  34  33  33  33  33  34  33  34  34  33  33  34  34  33  33  34  34  33  33  33  33  33,4 

Lampiran 11. Pengukuran Salinitas (ppt) Kultur Chlorella sp. Penelitian Utama di Ruang Kultur Tertutup

   Kultur  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  Rataan 

Hari  1  2  3  4  5  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  33  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  33  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  33  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  33  32  33  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  33  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  33  32  32  32  33  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  33  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  33  32  32  32,1  32,04  32,1 32,1

6  33  33  33  33  33  33  33  32  33  33  33  33  33  33  33  33  33  32  33  33  33  33  33  33  33  33  32,93 

7  8  9  10  33 33  33  34  33 33  34  34  33 33  33  33  34 33  33  33  33 33  33  33  33 33  33  34  33 33  33  33  33 33  34  34  33 33  33  33  33 33  34  34  33 33  33  34  33 33  33  33  33 33  33  34  33 33  33  34  33 34  34  34  33 33  33  33  33 33  33  33  33 33  33  33  33 33  34  34  33 33  33  33  33 33  33  34  33 34  33  33  33 33  33  33  33 33  34  34  33 33  33  33  33 33  33  33  33 33,1 33,2  33,5 

Lampiran 15. Pengukuran Salinitas (ppt) Kultur Chlorella sp. Penelitian Utama di Ruang Kultur Semi Terbuka

Kultur  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  Rataan 

1  2  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  33  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  33  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32  32,07 

3  4  33  33  33  34  32  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  32  33  33  33  33  33  33  34  33  33  32  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  33  32,89  33,1

Hari  5  34  34  34  34  33  34  34  34  34  34  34  34  34  33  34  34  34  34  34  34  34  34  34  34  34  34  33,93 

6  34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34

7  35  34  34  34  34  35  34  34  34  34  34  34  35  34  34  35  35  34  34  34  34  35  34  34  35  34  34,3

8  35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35

9  10  35  36  35  36  35  36  35  36  36  36  35  37  35  36  35  36  35  36  35  36  36  36  35  36  35  36  36  37  35  36  35  36  35  36  35  36  35  36  36  36  35  36  36  36  35  36  35  36  35  36  35  36  35,19  36,1 

Lampiran 19. Pengukuran Salinitas (ppt) Kultur Chlorella sp. Penelitian Tambahan 12-14 Mei 2009 (Per 3 Jam Pengamatan) Jam  Jam ke‐  kontrol  Literatur 

06,00  1  32  32 

09,00  12,00 15,00 18,00 2  3  4  5  32  32  32  32  32  32  32  32 

Jam  12,00  15,00  18,00  21,00 00,00 Jam ke‐  11  12  13  14  15  kontrol  25  25  25  26  25  Literatur  25  25  26  26  25    30  30  30  27  26 

21,00  00,00 6  7  32  32  32  32 

03,00  06,00  09,00  8  9  10  32  32  32  32  32  32 

03,00  06,00 16  17  25  26  25  26  25  25 

17-19 Mei 2009 (Per 6 Jam Pengamatan) Jam  Jam ke‐  kontrol  Literatur 

06,00  1  32  32 

12,00  18,00 00,00 06,00 2  3  4  5  32  32  32  32  32  32  32  32 

12,00  18,00 6  7  32  32  32  32 

00,00  06,00  8  9  32  32  32  32 

Lampiran 6. Pengukuran pH Kultur Chlorella sp. Penelitian Pendahuluan

Kultur  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  Rataan 

1  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7 

2  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7 

3  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7 

4  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7 

Hari  5  6  7  8  7  7  7  8  7  7  7  8  7  8  8  8  7  8  7  8  8  8  7  7  7  8  7  8  7  8  7  8  7  7  8  8  7  8  7  8  7  7  7  8  7  7  7  8  7  8  7  7  7  8  7,111 7,704

7  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8 

8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8 

9  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8 

10  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8 

Lampiran 12. Pengukuran pH Kultur Chlorella sp. Penelitian Utama di Ruang Kultur Tertutup

   Kultur  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  Rataan 

1  7  7  7  7  7 

2  7  7  7  7  7 

7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7 

7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7 

3  7  7  7  6  6

4  7  7  7  6 6

7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  6.93 6.93

5  7  7  7  6 6

Hari  6  7  7  7  6 6

7  7  7  7  6 6

8  7  8  7  7  6

9  8  8  8  7  7 

10  8  8  8  7  7 

7  7  7  7  8  8  7  7  7  8  8  8  7  7  7  7  8  8  7  7  7  7  8  8  7  7  7  7  8  8  7  7  7  7  8  8  7  7  7  7  8  8  7  7  8  8  8  8  7  7  7  7  7  8  7  7  7  7  8  8  7  7  7  7  8  8  7  7  7  8  8  8  7  7  7  7  8  8  7  7  7  7  7  8  7  7  7  7  8  8  7  7  7  8  8  8  7  7  7  7  8  8  7  7  7  7  8  8  7  7  7  7  8  8  7  7  7  7  8  8  7  7  7  7  8  8  6.93  6.926 6.963 7.19 7.852  7.93 

Lampiran 16. Pengukuran pH Kultur Chlorella sp. Penelitian Utama di Ruang Kultur Semi Terbuka

Kultur  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  Rataan 

1  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7 

2  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7 

3  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7 

4  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7  7 

Hari  5  6  7  8  8  8  8  8  7  8  8  8  8  8  8  8  8  8  7  8  8  8  7  8  8  8  8  8  8  8  7  8  8  8  7  8  7  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  7  8  8  8  7  8  7,667 8 

7  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8  8 

8  8  8  8  8  8  8  9  8  8  8  8  9  8  8  8  8  8  9  8  8  8  9  8  8  8  8  8,148

9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9 

10  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9  9 

Lampiran 20. Pengukuran pH Kultur Chlorella sp. Penelitian Tambahan 12-14 Mei 2009 (Per 3 Jam Pengamatan) Jam  06,00  09,00  12,00  15,00 18,00 21,00 Jam ke‐  1  2  3  4  5  6  kontrol  7  7  7  7  7  7  Literatur  7  7  7  7  7  7 

00,00  03,00 06,00  09,00  7  8  9  10  7  7  7  7  7  7  7  7 

Jam  12,00  15,00  18,00  21,00 00,00 03,00 06,00 Jam ke‐  11  12  13  14  15  16  17  kontrol  7  7  7  7  7  7  7  Literatur  7  7  7  7  7  7  7 

17-19 Mei 2009 (Per 6 Jam Pengamatan) Jam  06,00  12,00  18,00  00,00 06,00 12,00 Jam ke‐  1  2  3  4  5  6  kontrol  7  7  7  7  7  7  Literatur  7  7  7  7  7  7 

18,00  00,00 7  8  7  7  7  7 

06,00  9  7  7 

Lampiran 21. Dokumentasi Penelitian

Perbanyakan Kultur Chlorella sp.

Sterilisasi Gelas Kultur

Penghitungan Kelimpahan Sel Chlorella sp.

Rak Kultur Ruangan Kultur Tertutup

Kultur pada Ruang Kultur Semi Terbuka

Kultur Penelitian Tambahan

95  

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan pada 1 Desember 1984 di Bantul dari pasangan Dr. rer. nat. Totok Eko Suharto dan Tri Suti Suharto. Setelah lulus dari SMA Negeri 5 Bengkulu, penulis melanjutkan jenjang sarjana di Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, Institut Pertanian Bogor (IPB). Selama kuliah penulis aktif dalam beberapa organisasi seperti Forum Keluarga Muslim FPIK (FKM-C), UKM Taekwondo IPB dan UKM Karate INKAI IPB. Penulis turut aktif dalam berbagai aktivitas dan kompetisi ilmiah seperti menjadi asisten mata kuliah Pendidikan Agama Islam (PAI) 2005/2006, peserta pada Pekan Ilmiah Mahasiswa Nasional (PIMNAS) 2006 di UMM Malang, PIMNAS 2007 di Unila - Lampung, PIMNAS 2009 di UB – Malang, Kafilah IPB ke MTQ Mahasiswa Nasional 2007 di Unsri - Palembang, serta meraih Mahasiswa Berprestasi terbaik 1 nasional 2007 dari Mendiknas dan Dirjen Dikti. Penulis juga menjadi duta IPB dalam program pertukaran mahasiswa di Departement of Applied Biochemistry, Utsunomiya University, Jepang, 2007-2008 serta terpilih menjadi delegasi Indonesia dalam Bayer Eco-Minds Youth Forum 2009 di Selandia Baru. Penulis dianugerahi penghargaan sebagai mahasiswa peduli lingkungan hidup oleh Rektor IPB pada Malam Apresiasi Prestasi Civitas Institut Pertanian Bogor 2009. Untuk menyelesaikan studi dan memperoleh gelar Sarjana Perikanan (S.Pi) di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB, penulis menyusun sebuah skripsi dengan judul “Optimasi Pengembangan Media untuk Pertumbuhan Chlorella sp. pada Skala Laboratorium”