PERAN SUBSTRAT ZEOLIT DALAM MENDUKUNG KELIMPAHAN MIKROALGA PERIFITON DAN PEMANFAATANNYA OLEH BENIH IKAN NILA (Oreochromis niloticus)
DARMI
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2010
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis dengan judul Peran Substrat Zeolit Dalam Mendukung Kelimpahan Mikroalga Perifiton dan Pemanfaatannya Oleh Benih Ikan Nila (Oreochromis niloticus) adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Bogor, 08 Februari 2010
Darmi NRP. C151070031
ABSTRACT DARMI. Zeolit Substrat Function to Support Mikroalgae Perifiton Abundance and it Benefits to Nila Fish (Oreochromis niloticus). Under direction of KUKUH NIRMALA, and D. DJOKOSETIYANTO
Aquaculture must be supported by availability of natural fish food that suspended of nutriens in the water. The use of zeolit as substrat enriched macro nutrients will keep the availability nutrients need by microalgae, because it can bind nutrients and as a place where microalgae patch. The aim of this research was to examine zeolit as substrat with different consentrations to carry on the microalgae perifiton abundance, it benefits to nila fish (Oreochromis niloticus) survival rate and the influence of grazing’s activity. This research was done without keeping nila fish and keeping nila fish, each used 4 treatments with 3 replications (substrat with comparison zeolit and cement ratio as binding). The results showed that chlorella sp abundanced without keeping the fish increased each treatments (the highest abundance on day-13; (3.171.144 cel/cm2), nutrients (nitrat and orthofosphate) decrease but silicate increase. While chlorella sp abundance (keeping the fish) fluctuate. Nutrients also incerase but higher that without keeping the fish. Statistics showed no significant differents survival rate but there was significant differents on growth rate. Key words : Microalgae, zeolit, nutrients, Oreochromis niloticus
RINGKASAN DARMI. Peran Substrat Zeolit Dalam Mendukung Kelimpahan Mikroalga Perifiton dan Pemanfaatannya Oleh Benih Ikan Nila (Oreochromis niloticus). Dibimbing oleh KUKUH NIRMALA, dan D. DJOKOSETIYANTO. Usaha budidaya dewasa ini nampak semakin giat dilaksanakan baik secara intensif maupun ekstensif. Usaha budidaya tersebut dilakukan diperairan tawar, payau dan laut. Salah satu faktor pendukung keberhasilan usaha budidaya adalah penyediaan pakan alami. Namun keberadaan mikroalga sebagai pakan alami tergantung pada keberadaan unsur hara dalam perairan. Ketersediaan unsur hara diharapkan lebih terjaga bila unsur hara tersebut terikat didalam substrat sehingga substrat tersebut dapat digunakan sebagai tempat menempelnya mikroalga. Dengan demikian dalam penelitian ini dibuat suatu substrat yang bahannya terbuat dari zeolit yang diperkaya dengan unsur hara makro. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji kemampuan zeolit sebagai substrat dengan konsentrasi berbeda dalam mendukung kelimpahan mikroalga perifiton dan pemanfaatanya untuk kelangsungan hidup ikan nila dalam mempengaruhi pertumbuhan perifiton karena aktivitas pemangsaannya. Penelitian dilakukan dengan adanya pemeliharaan ikan dan tanpa pemeliharaan ikan. Penelitian ini terdiri dari 4 perlakuan substrat dengan rasio perbandingan perlakuan A (substrat semen; 0:1), B (zeolit : semen; 3:1), C (zeolit : semen; 4:1) dan D (zeolit : semen; 5:1) dan masing-masing diulang 3 kali yang berlangsung dari bulan Agustus – Oktober 2009. Mikroalga yang digunakan dalam penelitian ini yaitu Chlorella sp dan benih ikan nila sebagai pemanfaat dari Chlorella sp. Hasil penelitian menunjukkan bahwa, keberadaan unsur hara dalam substrat zeolit dengan berbagai perlakuan memberikan sumbangan utama unsur hara dalam air dan dapat dimanfaatkan oleh mikroalga untuk pertumbuhan dan pembelahan sel kecuali pada perlakuan A yaitu unsur hara diberikan langsung kedalam air. Pada akhir pengamatan baik dengan adanya pemeliharaan ikan maupun tanpa pemeliharaan ikan terjadi penurunan karena sudah terjadi pelepasan nutrien dalam air dan penurunannya tidak signifikan hal ini terjadi karena sifat dari zeolit itu sendiri yang memungkinkan terjadinya proses lepasan unsur hara secara perlahan (slow release). Lepasnya unsur hara dari substrat ke dalam air serta kemungkinan pengikatan kembali pada substrat dapat menyebabkan terjadinya suatu dinamika cadangan hara dalam substrat, sehingga cadangan tersebut berpotensi sebagai unsur hara yang siap dimanfaatkan oleh mikroalga. Kandungan unsur hara nitrat (NO3-N) dan silikat, disubstrat zeolit baik tanpa pemeliharaan ikan maupun dengan pemeliharaan ikan pada akhir mengamatan mengalami penurunan sedangkan Orthofosfat (PO4-P) mengalami peningkatan. Hal ini dimungkinkan terjadi karena proses penyerapan unsur hara oleh substrat zeolit dan kemudian dilepaskan kembali ke air media. Perkembangan kelimpahan Chlorella sp tanpa pemeliharaan ikan di substrat pada minggu pertama masing-masing perlakuan mengalami peningkatan dan kelimpahan tertinggi pada perlakuan D (5:1) yaitu hari ke-13 (3.171.144
sel/cm2) hal ini karena substrat zeolit dapat melepaskan unsur hara dengan baik, dan di air tertinggi pada hari ke-6 (1.495.185 sel/ml) pada perlakuan A kal ini karena pada perlakuan ini unsur hara yang dimasukkan langsung dalam air pada minggu pertama masih tersedia. Setelah kemudian setiap perlakuan menurun sampai pada akhir pengamatan dan setiap pengamatan perlakuan D tertinggi kelimpahannya. Sedangkan perkembangan kelimpahan dengan adanya pemeliharaan ikan nila lebih berfluktuasi dimana kelimpahan Chlorella sp di air selama awal pemeliharaan ikan, kelimpahan menurun dan pada hari ke-13 mulai terjadi peningkatan dan peningkatan tertinggi pada perlakuan D (5:1) hingga akhir pengamatan hari ke-38 dan puncak kelimpahan hari ke-38 (3.237.778 sel/ml). Untuk di subtrat kelimpahan tertinggi pada hari ke-31 (3.702.452 sel/cm2) pada perlakuan D hal ini karena pada perlakuan ini selain proses pelepasan unsur hara dari substrat juga karena perombakan bahan organik yang telah mati serta proses metabolisme dari ikan. Pada pengamatan kelangsungan hidup benih ikan nila dengan memanfaatkan mikroalga Chlorella sebagai pakan tidak berbeda nyata (P>0,05) sedangkan pertumbuhan berbeda nyata (P<0,05) dan terbaik pada perlakuan D hal ini karena pemangsaan mikroalga oleh ikan nila dan pertumbuhan mikroalga seimbang serta kualitas (kandungan gizi) yang baik.
Kata kunci : Mikroalga, zeolit, unsur hara, Ikan nila
© Hak cipta milik IPB, tahun 2010 Hak cipta dilindungi Undang-undang 1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber a. Pengutipan hanyauntuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB 2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB
PERAN SUBSTRAT ZEOLIT DALAM MENDUKUNG KELIMPAHAN MIKROALGA PERIFITON DAN PEMANFAATANNYA OLEH BENIH IKAN NIL (Oreochromis niloticus)
DARMI
Tesis Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Ilmu Akuakultur
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2010
HALAMAN PENGESAHAN Judul Tesis
:
Nama
:
Peran Substrat Zeolit Dalam Mendukung Kelimpahan Mikroalga Perifiton dan Pemanfaatannya Oleh Benih Ikan Nila (Oreochromis niloticus) Darmi
NRP
:
C151070031
Disetujui Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Kukuh Nirmala, M.Sc Ketua
Prof. Dr. D. Djokosetiyanto, DEA Anggota
Mengetahui Ketua Program Studi Ilmu Akuakultur
Prof. Dr. Enang Harris, M.S
Tanggal Ujian : 08 Februari 2010
Dekan Sekolah Pascasarjana IPB
Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro, MS
Tanggal Lulus :
Februari 2010
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr. Nur Bambang Priyo Utomo
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian ini adalah Peran Substrat Zeolit dalam Mendukung Kelimpahan Mikroalga Perifiton dan Pemanfaatannya Oleh Benih Ikan Nila (Oreochromis niloticus). Terima kasih penulis sampaikan kepada: 1. Bapak Dr. Ir. Kukuh Nirmala, M.Sc dan Bapak Prof. Dr. Ir. D. Djokosetiyanto, DEA selaku tim komisi pembimbing atas arahan, bimbingan dan masukan-masukannya sejak penyusunan rencana penelitian sampai penyusunan tesis ini. 2. Bapak Dr. Ir. Nur Bambang Priyo Utomo, M.Si selaku penguji luar komisi, atas arahan dan masukan untuk perbaikan dalam penyusunan tesis ini. 3. Pemerintah RI, melalui Dirjen Dikti, Departemen Pendidikan Nasional atas bantuan beasiswa dalam program BPPS yang diberikan 4. Segenap staf di lingkungan Departemen Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB atas dukungan yang diberikan. 5. Kedua orang tuaku dan saudaraku (Samudi dan Mila S.Pd) serta keluarga besar dari Raha atas dukungan, doa, dan kasih sayang yang dicurahkan 6. Keluarga Prof. Dr. Usman Rianse. M.S. atas arahan, dukungan, doa dan kasih sayang yang telah diberikan selama ini. 7. Mirna Fitrani, S.Pi, M.Si, Rahmadani, S.Pi, Suriati, S.Pi, Muliati, S.Pi, Sadaria, Ira, S.Kel, Nur Irawati, S.Pi, atas kebersamaan dan dukungannya. 8. Rekan-rekan mahasiswa Pasca Program Mayor Ilmu Akuakultur angkatan 2007 atas kebersamaan dan kerjasama yang baik serta bantuannya dalam perkuliahan, penelitian dan penyelesaian karya ilmiah ini. 9. Suami, Arfa Sama, S.Pd dan ananda tersayang Sitti Raisah Salsabila atas pengertian, curahan perhatian, dukungan, doa dan kasih sayang yang diberikan. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan tesis ini masih ada kekurangan. Oleh karena itu saran dan kritik yang konstruktif untuk perbaikan dan penyempurnaan tesis ini sangat penulis harapkan. Semoga tulisan ini bermanfaat bagi yang memerlukannya. Bogor,
Darmi
Februari 2010
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Lafinde, 20 Juni 1980 putri kedua dari tiga bersaudara pasangan Bapak La Asi dan Wa Djia. Tahun 1998 penulis lulus dari SMU Negeri 1 Lawa. Pada tahun yang sama penulis melanjutkan pendidikan (S1) di Universitas Haluoleo, Kendari pada Fakultas Pertanian Jurusan Perikanan Program Studi Budidaya Perairan dan berhasil lulus pada tahun 2003. Pada tahun 2005 penulis menjadi staf pengajar pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Program Studi Budidaya Perairan, kemudian pada tahun 2007 penulis melanjutkan pendidikan kembali pada program master (S2) di Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor pada Program Ilmu Akuakultur. Penulis berhasil menyelesaikan pendidikan master (S2) pada tahun 2010 dengan judul tesis “Peran Substrat Zeolit Dalam Mendukung Kelimpahan Mikroalga Perifiton dan Pemanfaatannya Oleh Benih Ikan Nila (Oreochromis niloticus)”.
DAFTAR ISI
Halaman DAFTAR TABEL ............................................................................
iii
DAFTAR GAMBAR ........................................................................
iv
DAFTAR LAMPIRAN .....................................................................
v
PENDAHULUAN ............................................................................ Latar Belakang ...................................................................... Rumusan Masalah.................................................................. Tujuan dan Manfaat ...............................................................
1 1 3 3
TINJAUAN PUSTAKA.................................................................... Mikroalga Perifiton................................................................ Faktor Físika Kimia ............................................................... Faktor Lingkungan................................................................. Unsur Hara ........................................................................... Zeolit.................................................................................... Ikan Nila (Orechromis niloticus) .............................................
4 4 5 5 5 7 10
METODOLOGI ............................................................................... Waktu dan Tempat................................................................. Bahan dan Metode ................................................................. Organisme Uji ....................................................................... Pemeliharaan Sediaan ............................................................ Pembuatan Substrat Zeolit ...................................................... Metode ................................................................................. Pemeliharaan Perifiton ........................................................... Media Pemeliharaan Perifiton ................................................. Rancangan Penelitian ............................................................. Inokulasi Perifiton ................................................................. Pengamatan kelimpahan Perifiton............................................ Pengukuran Volume Perifiton ................................................. Penumbuhan Perifiton pada Substrat dengan Adanya Ikan Nila .. Kelangsungan Hidup Ikan ...................................................... Pertumbuhan ......................................................................... Pengukuran Kualitas Air ........................................................ Analisis Data.........................................................................
12 12 12 12 12 13 15 15 15 15 15 16 16 16 17 17 17 18
HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................ Hasil..................................................................................... Penumbuhan Mikroalga tanpa Pemeliharaan Ikan ..................... 1. Kandungan Unsur Hara di Substrat dan di Media Air ......... 2. Kelimpahan Mikroalga Chlorella sp di Substrat dan di Air Tanpa Pemeliharaan Ikan Nila (Orechromis nioticus)......... 3. Biomassa Mikroalga di Substrat tanpa Pemeliharaan Ikan
19 19 19 19
i
20
Nila (Orechromis nioticus) ............................................. Penumbuhan Mikroalga dengan Pemeliharaan Ikan (Orechromis nioticus) ........................................................... 1. Kandungan Unsur Hara di Substrat dan di Media Air ......... 2. Kelimpahan Mikroalga di Substrat dan di Media Air dengan Pemeliharaan Ikan Nila (Oreochromis nioticus)..... 3. Biomassa Mikroalga di Substrat dengan Pemeliharaan Ikan Nila (Orechromis nioticus) ...................................... 4. Pertumbuhan dan Kelangsungan Hidup Ikan Nila .............. Kualitas Air .......................................................................... Perbandingan Penumbuhan Mikroalga Tanpa Pemeliharaan Ikan dan dengan Pemeliharaan Ikan Nila (Oreochromis nioticus) ......
23
Pembahasan .......................................................................... Penumbuhan Mikroalga tanpa Pemeliharaan Ikan ..................... 1. Kandungan Unsur Hara di Substrat dan di Media Air ......... 2. Kelimpahan Mikroalga di Substrat dan di Air Tanpa Pemeliharaan Ikan Nila (Orechromis nioticus).................. Penumbuhan Mikroalga dengan Pemeliharaan Ikan (Orechromis nioticus) ........................................................... 1. Kandungan Unsur Hara di Substrat dan di Media Air ......... 2. Kelimpahan Mikroalga di Substrat dan di Air dengan Pemeliharaan Ikan Nila (Oreochromis nioticus) ................ 3. Pertumbuhan dan Kelangsungan Hidup Ikan Nila ..............
34 34 34
KESIMPULAN DAN SARAN ..........................................................
42
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................
43
LAMPIRAN ....................................................................................
47
ii
25 25 27 30 31 32 32
35 37 37 39 40
DAFTAR TABEL
1 Komposisi dan Dosis Bahan-Bahan Penyususn Pupuk Conway ........
Halaman 16
2 Parameter Kualitas Air beserta alat yang digunakan.........................
22
3 Hasil analisis statistik kelimpahan Chlorella (sel/cm2) di substrat tanpa pemeliharaan ikan nila pada setiap pengamatan (Orechromis nioticus) 24 4
Hasil analisis statistik kelimpahan Chlorella sp (sel/ml) di air tanpa pemeliharaan ikan nila pada setiap pengamatan ................................
26
Hasil analisis statistik kelimpahan Chlorella (sel/cm2) di substrat dengan adanya pemeliharaan ikan nila pada setiap pengamatan.........
27
6 Hasil analisis statistik kelimpahan mikroalga di media air dengan pemeliharaan ikan nila (Orechromis nioticus) ................................
28
5
7
Hasil analisis statistik biomassa mikroalga di substrat tanpa pemeliharaan ikan nila (Orechromis nioticus) ...............................
30
8. Hasil analisis statistik biomassa mikroalga di substrat dengan pemeliharaan ikan nila (Orechromis nioticus) ...............................
31
9 Data rata-rata laju pertumbuhan dan kelangsungan hidup ikan nila (Orechromis nioticus)...........................................................
32
iii
DAFTAR GAMBAR
1
Bentuk sel ukuran sel Chlorella sp ................................................
12
2
Kandungan unsur hara awal dan akhir penelitian dalam susbstrat tanpa pemeliharaan ikan nila. .......................................................
20
Kandungan unsur hara awal dan akhir pengamatan dalam air tanpa ikan nila (Orechromis nioticus) ...................................................
20
Kelimpahan Chlorella sp di media substrat tanpa pemeliharaan ikan nila (Oreochromis niloticus)..................................................
21
Kelimpahan Chlorella sp (sel/ml) di media air tanpa pemeliharaan ikan nila (Oreochromis niloticus)..................................................
23
3
4
5
6 Biomassa (Biovolume) mikroalga (µg/cm2) yang menempel di substrat tanpa pemeliharaan ikan nila ....................................................... 24 7
Kandungan unsur hara awal dan akhir penelitian dalam susbstrat dengan pemeliharaan ikan nila......................................................
26
Kandungan unsur hara awal dan akhir pengamatan dalam air dengan pemeliharaan ikan nila.....................................................
26
Kelimpahan Chlorella sp (sel/cm2) di substrat dengan pemeliharaan ikan nila (Oreochromis niloticus)..................................................
28
10 Kelimpahan Chlorella sp (sel/ml) di media air dengan pemeliharaan ikan nila (Oreochromis niloticus)..................................................
29
11 Biomassa (Biovolume) mikroalga (µg/cm2) yang menempel pada substrat dengan pemeliharaan ikan nila .........................................
30
12 Kelimpahan Chlorella sp (sel/ml) di substrat tanpa pemeliharaan ikan dan dengan pemeliharaan ikan nila (Oreochromis niloticus). ...........
33
8
9
13 Kelimpahan Chlorella sp (sel/ml) di media air tanpa pemeliharaan ikan dan dengan pemeliharaan ikan nila (Oreochromis niloticus). ........... 33
iv
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1
Penentuan biovolume sel mikroalga Chlorella sp ...........................
47
2
Tahap pembuatan pupuk induk............................................................
48
3
Penentuan biomassa Chlorella sp berdasarkan biovolume .............
49
4
Kandungan unsur hara pada awal dan akhir pengamatan di substrat tanpa pemeliharaan ikan nila (Orechromis nioticus) ......................
50
Kandungan unsur hara pada awal dan akhir pengamatan di media air tanpa pemeliharaan ikan nila (Orechromis nioticus) ..................
50
Kelimpahan mikroalga (Chlorella sp) (sel/cm2) di substrat tanpa pemeliharaan ikan nila (Orechromis nioticus) ................................
51
Kelimpahan mikroalga (Chlorella sp) (sel/ml) di media air tanpa pemeliharaan ikan nila (Orechromis nioticus) ................................
52
8 Biomassa (biovolume) mikroalga (µg/cm2) yang menempel pada substrat tanpa pemeliharaan ikan nila (Oreochromis niloticus) ........
53
5
6
7
9
Kandungan unsur hara pada awal dan akhir pengamatan di substrat dengan pemeliharaan ikan nila (Orechromis nioticus) ....................
54
10 Kandungan unsur hara pada awal dan akhir pengamatan di media air dengan pemeliharaan ikan nila (Orechromis nioticus) ...............
54
11 Kelimpahan mikroalga (Chlorella sp) (sel/cm2) di substrat dengan pemeliharaan ikan nila (Orechromis nioticus) ................................
55
12 Kelimpahan mikroalga (Chlorella sp) (sel/ml) di media air dengan pemeliharaan ikan nila (Orechromis nioticus) ................................
56
13 Biomassa (biovolume) mikroalga (µg/cm2) yang menempel pada substrat dengan pemeliharaan ikan nila(Oreochromis niloticus) ......
57
14 Rata-rata kelangsungan hidup ikan nila pada setiap perlakuan .........
58
15 Rata-rata laju pertumbuhan harian ikan nila pada setiap perlakuan dan masing-masing ulangan ............................................................... 59 16 Analisis statistik laju pertumbuhan harian dan kelangsungan hidup ikan nila pada setiap perlakuan .....................................................
v
60
17 Hasil pengukuran suhu (oC) air selama pengamatan .......................
61
18 Hasil pengukuran pH air selama pengamatan .................................
61
19 Analisis statistik kelimpahan mikroalga (Chlorella sp) (µg/cm2) di substrat setiap pengamatan tanpa pemeliharaan ikan nila (Oreochromis niloticus) ................................................................
62
20 Analisis statistik data kelimpahan mikroalga (Chlorella sp) (sel/ml) di media air setiap pengamatan tanpa pemeliharaan ikan nila (Oreochromis niloticus) .....................................................................
68
21 Analisis statistik kelimpahan mikroalga (Chlorella sp) (sel/cm2) di substrat setiap pengamatan dengan pemeliharaan ikan nila (Oreochromis niloticus) ...............................................................
74
22 Analisis statistik kelimpahan mikroalga (Chlorella sp) (sel/ml) di media air setiap pengamatan dengan pemeliharaan ikan nila (Oreochromis niloticus) ...............................................................
79
23 Analisis statistik biomassa mikroalga (Chlorella sp) (µg/cm2) di substrat setiap pengamatan tanpa pemeliharaan ikan nila (Oreochromis niloticus) ...............................................................
84
24 Analisis statistic biomassa mikroalga (Chlorella sp) (µg/cm2) di substrat setiap pengamatan dengan pemeliharaan ikan nila (Oreochromis niloticus) .............................................................
90
vi
