PENGARUH FERMENTASI SEDIMEN DANAU MANINJAU TERHADAP PERTUMBUHAN Daphnia sp 1)
Ahmad Fadhil1, Lisa Deswati1, Yuneidi Basri1 Jurusan Budidaya Perairan Fakultas Perikanan Dan Ilmu Kelautan Universitas Bung Hatta e-mail :
[email protected] Abstract
The aim of the research to study influent fermentation of sediment from Floating Net Cage Aquaculture (FNCA) at Maninjau Lake. Sediment was sampled from bottom lake arround FNCA Maninjau Lake, Koto Malintang Village, Tanjung Raya Subdistrict, West Sumatera. The manures had already fermented by effective microorganism. Fermentation and culture held in Integrated Laboratory, Faculty of Fisheries and Marine Sciences, and Basis Laboratory of Biology, Bung Hatta University. The research was carried out from May 2013 until July 2013. The experiment was arranged in completely randomized design by four treatments and three replications. The treatments what use in the research : manures was fermented as many as 5 gr/L, manures was fermented as many as 10 gr/L, manures was fermented as many as 15 gr/L, manures was fermented as many as 20 gr/L. Observed parameters were : population growth rate, mortality, nutrition contents from nitrogen and fosfor in sediment and organic manures. The results of the research showed fermented sediment of FNCA 5gr/L give population growth rate of 146 Ind/2L, mortality rate of 0,60 at ninth days. Keywords : Sediment, Fermentation, Effective microorganism, FNCA, Daphnia sp I. PENDAHULUAN
puncak kematian ikan pada tanggal 13
Latar Belakang
Maret 2010. Pada kurun waktu tersebut
Kematian ikan secara masal di
ikan mati mencapai 1.150 ton yang
Danau Maninjau, Sumatera Barat pertama
melanda wilayah Nagari Maninjau dan
kali terjadi pada tahun 1997, menyebabkan
Bayur (Zahri, 2011).
kematian ikan sebanyak 950 ton dan mengakibatkan kerugian sebesar Rp.2,7 milyar (Syandri, 2004). Pada saat itu, jumlah Keramba Jaring Apung (KJA) baru mencapai 2.854 unit. Kematian ikan secara masal kembali terjadi pada awal Januari tahun 2009 dengan kerugian mencapai Rp 150 milyar dari 13.413 ton ikan yang mati. Terakhir, fenomena kematian ikan secara masal kembali terjadi pada tahun 2010, tepatnya mulai tanggal 23 Februari dan
Kematian masal ikan budidaya pada KJA ini, mengakibatkan timbulnya kerugian ekonomi dan juga berdampak sosial, baik secara langsung maupun tidak langsung
terhadap
masyarakat
pembudidaya ikan dan masyarakat lainnya yang berkaitan dengan usaha budidaya ikan sistem KJA tersebut (Anonymous, 2009). Menurut Hare et. al., (1990), penelitian tentang kematian massal di danau
Maninjau
bertujuan
untuk
mengemukakan dampak ekonomi dan
1982), kotoran ayam dan tepung terigu
sosial kematian ikan budidaya pada sistem
(Casmuji,
KJA pada perairan Danau Maninjau yang
(Sulasingkin, 2003). Sedangkan menurut
terjadi pada periode Januari sampai dengan
Ebert
Maret 2010. Disamping itu, penelitian
Daphnia sp adalah alga hijau yaitu dari
tersebut
genus Scenedesmus atau Chlamydomona.
bertujuan
mengidentifikasi
2002),
(2005)
menggunakan
makanan
terbaik
ragi
bagi
permasalahan dan berupaya merumuskan
Menurut Elfrida (2012), Dari hasil
opsi kebijakan yang diperlukan agar
analisis kandungan senyawa organik dan
pemanfaatan perairan danau Maninjau
anorganik dari limbah KJA di danau
dapat berlangsung secara berkelanjutan
Maninjau menunjukkan ; kandungan P
sesuai
berkisar antara 1-3 ppm, NO2 0,1-0,6 ppm,
dengan
prinsip-prinsip
pembangunan perikanan berkelanjutan.
NO3
0,5-2,0
ppm,
K
30-50
ppm.
Dengan meningkatnya jumlah KJA
Pemanfaatan limbah yang diakibatkan oleh
setiap tahunnya, mengakibatkan terjadinya
aktifitas KJA sebagai input pupuk untuk
penumpukan sisa pakan di dasar perairan
pertumbuhan
danau
diaplikasikan antara lain; pupuk dengan
Maninjau.
Pakan
yang
tidak
telah
dosis
mengendap di dasar perairan. Sisa-sisa
Daphnia sp tertinggi.(Dewi, 2008 dan
pakan yang mengendap tersebut, kemudian
Zahidah, 2012), serta pupuk dari sedimen
mengalami proses penguraian protein,
Muko-muko
membentuk senyawa nitrat (NO3-), nitrit
menghasilkan pertumbuhan Chlorella sp
(NO2-) dan amoniak (NH3). Penurunan
tertinggi (Fitri, 2012). Berdasarkan hal
kualitas perairan salah satunya diakibatkan
tersebut,
karena tingginya kandungan ammoniak di
pemanfaatan fermentasi sedimen Danau
suatu perairan.
Maninjau terhadap pertumbuhan Daphnia
untuk
pertumbuhannya.
berhasil dikembangkan dengan berbagai macam teknik dengan pupuk yang berbeda lain;
menggunakan
Danau
penulis
tertarik
populasi
Maninjau
melakukan
sp.
Pengulturan
Daphnia sp sebagai pakan hidup telah
antara
menghasilkan
berhasil
termakan oleh ikan secara optimal akan
Daphnia sp memerlukan nutrisi
10gr/L
plankton
rendaman
dedak, pupuk kandang atau sisa-sisa sayuran (Chumaidi dan Djajadireja,
Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh fermentasi sedimen Danau Maninjau dengan menggunakan efektif
mikroorganisme
pertumbuhan Daphnia sp.
terhadap
timbangan digital, gelas ukur 50 ml dan
Manfaat Penelitian 1.
Penelitian
ini
diharapkan
mampu
100 mL,
memberikan informasi serta alternatif
Metode Penelitian
dalam
1. Rancangan Percobaan dan Perlakuan
memanfaatkan
masalah
pencemaran yang diakibatkan oleh
Rancangan
aktifitas KJA di Danau Maninjau.
adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL)
2. Dari penelitian ini diharapkan mampu memberikan
informasi
mengenai
dengan 4 perlakuan dan 3 ulangan. Perlakuan pada percobaan ini adalah :
pemanfaatan limbah sedimen danau Maninjau
sebagai
bahan
baku
alternatif pupuk organik
percobaan yang digunakan
Perlakuan A : pupuk hasil fermentasi dengan dosis 5 gr/L.
Perlakuan B : pupuk hasil fermentasi dengan dosis 10 gr/L.
METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian
Perlakuan C : pupuk hasil fermentasi dengan dosis 15 gr/L.
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei
sampai Juli 2013 di Laboratorium Terpadu
Perlakuan D : pupuk hasil fermentasi dengan dosis 20 gr/L.
Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan serta
Laboratorium
Dasar
Kimia
2. Hipotesis dan Asumsi
Universitas Bung Hatta Padang. Untuk
melihat
pengaruh
dari
Materi Penelitian
perlakuan
1. Bahan Penelitian
dalam bentuk hipotesis sebagai berikut :
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini
Tidak
P.T
sedimen
Persada,
sedimen,
disinfektan merk Byclin 250 ml, dan
diberikan
dinyatakan
Hipotesa awal (Ho)
adalah : Daphnia, EM-Pertanian produk Songgolangit
yang
ada
:
pengaruh terhadap
pemberian pertumbuhan
Daphnia sp
NaOH konsentrasi 10 %.
Hipotesa alternatif (Hi)
: Ada
pengaruh pemberian sedimen terhadap 2. Alat-alat Penelitian
pertumbuhan Daphnia sp
Alat yang digunakan dalam penelitian ini
Asumsi yang digunakan adalah sebagai
adalah
berikut :
:
sedimen
crab,
saringan,
mikroskop, object glass, pipet tetes, kertas
•
lakmus, termometer, gelas ukur 1 L,
sama.
Umur dan ukuran Daphnia sp.
•
Pengaruh genetik dan jenis kelamin
amino, ammonia) yang terdapat pada
sama.
sedimen
•
sederhana
Kemanpuan Daphnia sp. dalam
mendapatkan makanan sama.
menjadi
senyawa
(nitrat).
memerlukan
lebih
Daphnia
pakan
sp untuk
pertumbuhannya. Penguraian senyawa pada
Cara Kerja
Sedimen yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari areal KJA danau Maninjau. Terletak di Nagari Koto Malintang, Kecamatan Tanjung Raya, Kabupaten Agam, Sumatera Sedimen
menggunakan
diambil
sedimen
dengan
crab
pada
kedalaman 10 meter. Sedimen yang terangkat
tersebut,
diangkat
kepermukaan untuk kemudian disaring. Penyaringan sedimen ini bertujuan untuk memisahkan sedimen dengan material
yang
tidak
(plastik
yang
tertimbun
dikehendaki lumpur,
cangkang benthos). Sampel
yang
didapat tersebut, kemudian dibawa dan dianalisis kandungan nitrogen dan fosfor (P2O5) di Laboratorium Dasar Kimia Universitas Bung Hatta Padang.
Fitoplankton
Sedimen yang telah didapat dari lokasi pengambilan sedimen, kemudian difermentasikan dengan EM. Tujuan dari fermentasi ini untuk mengurai kompleks
(protein,
asam
fitoplankton. yang
tumbuh
dari
inilah, dimanfaatkan oleh Daphnia sp sebagai
bahan
makanan.
Adapun
tahapan pembuatan pupuk organik untuk pertumbuhan Daphnia sp hasil modifikasi (Kusnanto, 2012) sebagai berikut: 1. Hitung total berat sedimen yang digunakan
selama
penelitian.
(370gr). 2. Sisihkan sepertiga dari sedimen (123
gr)
untuk
kemudian
dimasukkan ke dalam ember. 3. Campurkan sedimen yang ada di dalam ember dengan sepertiga EM yang diperlukan (50mL), aduk hingga campuran menjadi homogen (15 menit), lalu tutup dengan hitam
Campuran
2) Pembuatan Pupuk Organik
untuk
penguraian senyawa pada sedimen
plastik
senyawa
bertujuan
menumbuhkan
1) Pengambilan Sedimen
Barat.
sedimen
yang
hingga didapat
rapat. pada
minggu pertama disebut EM1. 4. Lakukan kegiatan serupa (kegiatan 2 dan 3) pada minggu kedua. Campuran sedimen dan EM dengan EM1 disebut EM2.
5. Pada minggu ketiga, campurkan
dari sedimen hasil fermentasi dengan
kembali sisa sepertiga sedimen,
EM) ke dalam air, kemudian diberi
EM2 dan 50 mL EM, aduk kembali
aerasi serta dilengkapi pencahayaan
hingga homogen (15 menit), tutup
lampu.
kembali
rapat.
menumbuhkan fitoplankton di dalam
Campuran sedimen dan EM dengan
akuarium. Setelah satu hari, baru
EM2 disebut EM3.
kemudian
ember
dengan
6. Pada minggu keempat,. EM3 yang
Hal
ini
bertujuan
Daphnia
sp
untuk
ditebarkan.
Jumlah populasi awal yang ditebarkan
didapat pada minggu ke-3, EM3
adalah
dibiarkan selama 1 minggu. Setelah
Mokoginta (2003), Jumlah individu
1 minggu didapatkan EM4.
awal Daphnia sp umumnya ditebarkan
7. Campuran pada minggu keempat
40
Individu/L.
Menurut
berjumlah 10-1000 Individu/L.
inilah yang akan digunakan sebagai pupuk organik untuk pertumbuhan
Parameter yang Diamati
Daphnia sp.
1. Konsentrasi Nitrogen dan Fosfat
Kemudian sampel dari pupuk yang
2. Pertumbuhan Populasi Daphnia sp.
didapatkan, dibawa ke Laboratorium
3. Mortalitas
Dasar Kimia Universitas Bung Hatta
4. Kualitas Air ( suhu dan pH)
Padang untuk kemudian dianalisis. Adapun kandungan zat yang dianalisis
HASIL DAN PEMBAHASAN
di laboraboratorium adalah nitrogen
1. Analisa Kandungan Nitrogen dan Fosfor
dan fosfor.
(P2O5) dalam Sedimen dan Pupuk Dari hasil analisis kimia dilakukan
3) Penebaran Awal Daphnia sp
di Laboratorium Dasar Kimia Universitas
Sebelum Daphnia sp ditebar ke dalam
akuarium,
terlebih
Bung Hatta, terhadap sedimen dan pupuk
dahulu
dapat dilihat pada tabel 1.
ditambahkan pupuk organik (pupuk
Tabel 1. Hasil Analisa Sampel Sedimen Nagari Koto Malintang Danau Maninjau No
Parameter
Satuan
1 2
Total Nitrogen Total Phosphor (P2O5)
% %
Hasil Analisis Sedimen Pupuk 0,98 1,34 1,63 1,71
Sumber : Lab. Dasar Kimia Universitas Bung Hatta (2013)
Persentase Peningkatan 0,36 0,08
Hasil analisis menunjukkan adanya peningkatan
dan
ragi yang terdapat pada EM-Pertanian.
fosfor (P2O5) pada pupuk. Kandungan
Serta terurainya oktofosfat dan polifosfat
nitrogen pada sedimen, sebelum fermentasi
menjadi fosfor dalam bentuk partikel
adalah 0,98%, meningkat menjadi 1,34%.
sederhana. Bakteri yang terdapat pada EM-
Sedangkan
(P2O5),
Pertanian tersebut adalah Lactobacillus
1,63%,
serta Bakteri pelarut fosfat. Sehingga
meningkat menjadi 1,71%. Peningkatan
menyebakan kenaikan kandungan nitrogen
kadar nitrogen dan fosfor pada sedimen
dan fosfor pada pupuk.
dan pupuk diakibatkan adanya proses
2. Pertumbuhan Populasi Daphnia sp
sebelum
kandungan
kandungan fermentasi
nitrogen
dengan adanya bantuan bakteri, jamur serta
fosfor adalah
fermentasi dan dekomposisi.
Hasil dari pengamatan yang didapat
Selama proses pembuatan pupuk, terjadi
terjadi
beberapa
kali
proses
selama penelitian, didapatkan hasil pada tabel 2 sebagai berikut.
penguraian. Proses penguraian tersebut menyebakan terurainya amonia menjadi nitrit kemudian diubah lagi menajdi nitrat Tabel 2. Pengamatan Pertumbuhan Populasi Daphnia sp Hasil Pengamatan (hari)(Individu/2L) Perlakuan 0 3 5 7 9 11 a a 80 98 109 124 146 45 A b b 80 96 107 130 93 34 B c c 80 84 96 105 66 45 C d c 80 83 88 99 52 71 D
13 13 11 21 92
Nb : Nilai pada superscript yang berbeda menunjukkan berbeda nyata (P<0,05) sedangkan nilai yang sama pada superscripts menunjukkan tidak ada perbedaan (P>0,05)
Keterangan A B C D
: pupuk hasil fermentasi dengan dosis 5 gr/L : pupuk hasil fermentasi dengan dosis 10 gr/L : pupuk hasil fermentasi dengan dosis 15 gr/L : pupuk hasil fermentasi dengan dosis 20 gr/L
Dari Uji F pada puncak populasi menunjukkan bahwa semua perlakuan memberikan
pengaruh
sangat
Ho ditolak) dengan taraf kepercayaan 99% dan 95%.
nyata
Hasil Uji Jarak Berganda Duncan
terhadap pertumbuhan populasi Daphnia
(DMRT), menunjukkan bahwa perlakuan
sp. Dimana F hitung > F tabel (Hi diterima,
A memberikan pengaruh sangat nyata antar perlakuan lainnya. Perlakuan B
memberikan pengaruh sangat nyata antar
sebanyak 130 Individu/2L yang terjadi
perlakuan lainnya. Perlakuan C tidak
pada hari ke-7. Tertinggi ketiga terjadi
berbeda dengan Perlakuan D.
pada perlakuan C (dosis 15 gr/L), dengan
Rata-rata populasi Daphnia sp
rata-rata jumlah populasi sebanyak 105
tertinggi saat puncak populasi terjadi pada
Individu/2L
terjadi
pada
hari
ke-7.
perlakuan A (dosis 5gr/L), dengan rata-rata
Terendah terjadi pada perlakuan D (dosis
jumlah populasi sebanyak 146 individu/2L,
20gr/L) dengan rata-rata jumlah populasi
yang terjadi pada hari ke-9. Tertinggi
sebanyak 99 Individu/2L terjadi pada hari
kedua terjadi pada perlakuan B (dosis
ke-7.
Jumlah Daphnia sp (individu/2L)
10gr/L), dengan rata-rata jumlah populasi 160 140 120 100
Perlakuan A
80
Perlakuan B
60
Perlakuan C
40
Perlakuan D
20
0 0
3
5
7
9
11
13
Pengamatan (Hari ke-)
Gambar 1. Grafik Rata-rata Pertumbuhan Daphnia sp Keterangan :
Perlakuan A
: pupuk hasil fermentasi dengan dosis 5 gr/L
Perlakuan B
: pupuk hasil fermentasi dengan dosis 10gr/L
Perlakuan C
: pupuk hasil fermentasi dengan dosis 15gr/L
Perlakuan D
: pupuk hasil fermentasi dengan dosis 20gr/L
perlakuan B (10gr/L), C (15gr/L), dan D
3. Mortalitas Umumnya setelah terjadi puncak
(20gr/L)
Mortalitas adalah
masing-masing
populasi,
Daphnia
sp
mengalami
perlakuan
sebagai
berikut
;
penurunan
jumlah.
Jumlah
penurunan
perlakuan A sebesar 0,60; perlakuan B
populasi inilah yang dikatakan sebagai
0,41; perlakuan C 0,27; perlakuan D 0,01.
Mortalitas. Mortalitas tertinggi terjadi pada
Perlakuan A dan B pada hari ke-10 terjadi
perlakuan A (dosis 5 gr/L), diikuti
penurunan yang sangat signifikan.
Tinggi mortalitas pada perlakuan A
terbatas, sehingga menyebakan penurunan
dikarenakan menurunnya kadar nitrogen,
jumlah populasi. Umumnya Daphnia hidup
sehingga Daphnia tidak dapat melakukan
selama lebih kurang 7-11 hari. Untuk
penambahan populasi. Jumlah nitrogen
mempertahankan jumlah populasi dan
yang tidak mencukupi pada perlakuan A
kelangsungan hidup Daphnia sebaiknya
menyebabkan
pada hari ke-10 mulai ditambahkan pupuk.
terhambatnya
proses
pertumbuhan. Menurut Suwignyo (1998)
4. Kualitas Air
dalam
Dari hasil pengamatan selama penelitian
Zahidah
(2012)
Tingginya
mortalitas pada Daphnia sp diakibatkan
terhadap kualitas air, dapat dilihat pada
ketersedian unsur hara dalam jumlah yang
tabel di bawah ini
Tabel 4. Kualitas Air Selama Penelitian Waktu Pengamatan Standar Parameter Baku Awal Akhir o o 26-27 C 27 C 25-30oC Suhu 7 7 7,1-8,0 Derajat Deasaman (pH) optimal bagi perkembangan
plankton
Dari tabel diatas dapat dilihat,
adalah antara 7,0-9,0. Menurut Mokoginta
bahwa suhu pada media air selama
(2003) pH netral dan relatif basa pada
0
penelitian 26-27 C. Suhu air berpengaruh
kisaran 7,1-8,0 pH yang baik untuk
terhadap fisiolgi hewan terutama dalam hal
pertumbuhan Daphnia sp.
metabolisme dan kelarutan oksigen di dalam
air.
menyebabkan
Meningkatnya peningkatan
suhu
kandungan
oksigen dalam air. Kadar amonia di perairan akan meningkat seiring dengan meningkatnya suhu dan pH. Kadar amonia yang tinggi dapat menurunkan tingkat reproduksi Daphnia sp. Kadar amonia yang aman bagi kultur Daphnia sp. adalah
Daftar Pustaka Alaerts, G dan Sri. 1984. Metode Penelitian Air. Usaha Nasional. Surabaya. Anonymous.1984. Kultur Pakan Alami (Daphnia sp). Direktorat Jenderal Perikanan. Balai Budidaya Air Tawar. Sukabumi. 4 halaman. Barus, T.A. 2004. Pengantar Limnologi Studi tentang Ekosistem Air Daratan. USU press. Medan.
di bawah 0,2 mg/L (Delbare and Dhert, 1996). Derajat keasaman (pH) selama penelitian adalah 7, kondisi pH cocok digunakan untuk pertumbuhan plankton. Djunaedah (1979) menyatakan bahwa pH
Delbare, D and Dhert, P. 1996. Cladocerans, Nematodes and Trocophara Larvae. In Manual on Production and Use of Live Food (P. Lavens and P. Sorgelos, ens). page 283-295
Deswati, L. 2000. Komposisi dan Struktur Komunitas Fitoplankton serta Produktifitas Perairan Danau Maninjau. Tesis. Pasca Sarjana Biologi Universitas Andalas (tidak dipublikasikan). Dewi, D, H. 2008. Pemanfaatan Limbah Budidaya Ikan Keramba Jaring Apung (KJA) Waduk Cirata sebagai Pupuk Organik Cair pada Budidaya Chlorella spp. Skripsi. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Universitas Padjajaran. Tidak Dipublikasikan. Ebert, D. 20055. Ecology, Epidemiology, and Evolution of Parasitism in Daphnia (Internet Book). Natioanal Center for Biotechnology Information. US. Tanggal akses 26 Maret 2013 04.14 WIB. Elfrida. 2012. Analisis Senyawa Organik dan Anorganik dari Sedimen Limbah KJA di Danau Maninjau. Proseding Seminar Nasional Perikanan. Padang. Hal 60-71 Fitri, B. 2012. Pemanfaatan Sedimen Danau Maninjau sebagai Pupuk dalam Meningkatkan Produksi Pakan Alami (Chlorella sp.). Skripsi. Fakultas Perikana dan Ilmu Kelautan. Universitas Bung Hatta. Padang. (tidak dipublikasikan) Kusuma, I.G.E dkk. 2012. Pemberian Efective Microorganism (Em4®) terhadap Gambaran Histopatologi Hati Tikus Putih (Rattus norvegicus) Betina. Indonesia Medicus Veterinus vol 1 (5). Hal 582-595.
Kusumaryanto, H. 1988. Pengaruh Jumlah Inokulasi Awal terhadap Pertumbuhan Popualasi ,Biomassa, dan Pembentukan Epipium Daphnia sp. Skripsi. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. IPB. Bogor. 65 halaman. Mokoginta, I. 2003. Budidaya Pakan Alami. Dirjen Pendidikan Dasar dan Menengah. Departemen Pendidikan Nasional. Mubarak, A.S dkk. 2009. Pemberian Dolomit pada Kultur Daphnia spp. Sistem Daily Feeding pada Populasi Daphnia spp. dan Kestabilan Kualitas Air. Jurnal Ilmiah Perikanan dan Kelautan vol 1 (1). Hal 67-72. Suwignyo, S.T. Avertebrata Air. Lembaga Sumberdaya Informasi. IPB. 127 halaman Syandri, H. 2004. Penggunaan Ikan Nilem (Osteochilus haselti CV) dan ikan Tawes (Puntius javanicus CV) sebagai Agen Hayati Pembersih Perairan Danau Maninjau Sumatera Barat. Jurnal Natur Indonesia 6(2). Hal 87-90 Zahidah dkk. 2012. Pertumbuhan Populasi Daphnia spp yang Diberi Pupuk Limbah Budidaya Karamba Jaring Apung (KJA) di Waduk Cirata yang Telah Difermentasi EM4. Jurnal Akuatika vol II (1). Hal 84-94. Zahri, N dkk. 2011. Perikanan Budidaya di Danau Maninjau: Antisipasi Kebijakan Penanganan Dampak Kematian Masal Ikan. Jurnal Kebijakan Sosial Ekonomi dan Kelautan vol 1 ( 1). Hal 19-31
