Tingkat Penyerapan Tanaman Kangkung (Ipomoea reptans) Dengan Luasan Wadah Tanam Sistem Akuaponik Yang Berbeda Terhadap Kandungan Amonia (NH3) Pada Limbah Budidaya Lele
Tuah Reza Perdana Jurusan Manajemen Sumberdaya Perairan, FIKP UMRAH,
[email protected] Tengku Said Raza’i Jurusan Manajemen Sumberdaya Perairan, FIKP UMRAH,
[email protected]
Andi Zulfikar Jurusan Manajemen Sumberdaya Perairan, FIKP UMRAH,
[email protected]
ABSTRAK Amonia merupakan salah satu limbah yang berasal dari sisa metabolisme ikan yang terlarut dalam air berupa feses dan sisa makanan ikan yang tidak termakan dan mengendap di dasar kolam budidaya. Inovasi teknologi yang murah dan efisien diperlukan untuk memperbaiki kualitas air dengan menghilangkan zat pencemar berupa amonia serta efisiensi dalam menggunakan air dan ramah terhadap lingkungan. Salah satu inovasi teknologi yang dapat diterapkan yaitu budidaya ikan yang terintegrasi dengan tanaman melalui sistem akuaponik. Penilitian ini bertujuan untuk mengetahui luasan wadah tanaman akuaponik berapa yang terbaik pada media pemeliharaan dalam menyerap kandungan amonia dan berapa hasil penyerapan yang terjadi. Penelitian ini dilaksanakan selama 2 bulan pada Februari-Maret 2015 bertempat di jalan Gudang minyak Gang Meteor no. 67 Provinsi Kepulauan Riau. Metode penilitian menggunakan Rancangan Acak Lengkap dengan perlakuan ukuran luasan wadah tanam dari luasan wadah pemeliharaan 25% : 50 x 12,5 x 20 cm, 50% : 50 x 25 x 20 cm, dan 75% : 50 x 37,5 x 20 cm. Hasil penelitian menunjukkan semakin luasan wadah tanaman kangkung semakin besar menyerap kandungan amonia penggunaan ukuran luasan wadah 75% : 50 x 37,5 x 20 cm dapat menyerap lebih besar kandungan amonia dengan rata-rata 0,272 mg/l.
Kata kunci : Penyerapan, Kangkung, Amonia, Akuaponik, Limbah Budidaya
Kale Plant (Ipomoea reptans) Absorption Rate With Container Planting Area of Aquaponics System Different against the content of ammonia (NH3) At Aquaculture Waste Catfish
Tuah Reza Perdana Jurusan Manajemen Sumberdaya Perairan, FIKP UMRAH,
[email protected] Tengku Said Raza’i Jurusan Manajemen Sumberdaya Perairan, FIKP UMRAH,
[email protected]
Andi Zulfikar Jurusan Manajemen Sumberdaya Perairan, FIKP UMRAH,
[email protected]
ABSTRACT Ammonia is one of the waste coming from the rest of the metabolism of the fish that are dissolved in water in the form of feces and leftover food inedible fish and settles in the bottom of the pond aquaculture. Innovation cheap and efficient technology that is needed to improve water quality by removing pollutants such as ammonia and efficiency in water use and friendly to the environment. One of the technological innovations that can be appliedto the fish farming integrated with crop through aquaponics system. This research aims to determine the extent of container plants aquaponics how best to maintenance media to absorb ammonia content and how the results of absorption that occurs. This research was conducted for 2 months in February-March 2015 housed in the oil storage Gang Meteor no. 67 Riau Islands Province. The research method uses completely randomized design with planting container treatment area size of the container area maintenance 25%: 50 x 12.5 x 20 cm, 50%: 50 x 25 x 20 cm, and 75%: 50 x 37.5 x 20 cm , The results showed growing area of the larger container kale plants absorb the ammonia content of the extent of use of the size of the container 75%: 50 x 37.5 x 20 cm can absorb more of the content of ammonia with an average of 0.272 mg / l.
Key Word : Absorption, Kale, Ammonia, Aquaponics, Waste Aquaculture
PENDAHULUAN
melalui pemanfaatan hara dari sisa pakan
Limbah budidaya ikan merupakan
dan metabolisme ikan, serta merupakan
banyak
salah satu sistem budidaya ikan yang
mengandung amonia (Effendi, 2003). Ikan
ramah lingkungan dengan metode sistem
mengeluarkan
akuaponik.
hasil
aktivitas
metabolisme
80-90%
amonia
(N-
anorganik) melalui proses osmoregulasi,
Pada
teknologi
akuaponik
tidak
sedangkan dari feses urine sekitar 10-20%
menggunakan media tanah sebagai media
dari total nitrogen (Rakocy et al, 1992).
tumbuhnya sehingga perannya digantikan
Kandungan Amonia pada limbah budidaya
oleh beberapa jenis media tanam antara
diperairan besifat toksik dan bahkan bisa
lain arang sekam, rockwool,spons, serbuk
mematikan ikan.
kayu, pasir, kerikil, pecahan genting, coir,
Inovasi teknologi yang murah dan
perlite,grow beds, dan sebagainya. Media
efisien diperlukan untuk memperbaiki
tanam
kualitas air dengan menghilangkan zat
akuaponik
pencemar berupa amonia serta efisiensi
merupakan media organik. Secara prinsip
dalam
ramah
media akuaponik dapat dikelompokkan
terhadap lingkungan. Inovasi teknologi
menjadi dua, yaitu media organik dan
tersebut
Badan
media anorganik. Media organik umumnya
Kelautan
dan
berasal dari bagian makhluk hidup yang
Kelautan
dan
telah mengalami proses untuk dijadikan
Perikanan dengan konsep Blue Ekonomi
media tanam. Media organik dipandang
yaitu budidaya ikan yang terintegrasi
lebih unggul dibandingkan dengan media
dengan tanaman melalui sistem akuaponik
anorganik karena pada media organik telah
dengan
mampu menyediakan unsur hara yang
menggunakan
diperkenalkan
Pengembangan Perikanan
air
SDM
Kementerian
sebutan
dan
oleh
BLANKON
(Blue
yang
digunakan
adalah
batu
pada kerikil
wadah yang
Ekonomi Dengan Akuaponik). Teknologi
dibutuhkan oleh
akuaponik
media organik memiliki struktur pori yang
terbukti
mampu
berhasil
memproduksi ikan secara optimal pada
tanaman. Selain itu,
baik untuk resirkulasi udara.
lahan sempit dan sumber air terbatas,
Jenis tanaman yang digunakan untuk
termasuk di daerah perkotaan (Ahmad et
teknik sistem akuaponik adalah tanaman
al. 2007). Teknologi ini pada prinsipnya
kangkung.
disamping menghemat penggunaan lahan
diperoleh dari penyerapan oleh akar-akar
dan air juga meningkatkan efisiensi usaha
tanaman kangkung terhadap nutrisi yang
Nutrisi
tanaman kangkung
ada. Pada sistem akuaponik tanaman
menyerap nitrat yang ada pada perairan.
akuakultur guna menghindari pencemaran
Nitrat
perairan di kawasan perkotaan khususnya
yang
dihasilkan
dari
proses
nitrifikasi tersebut dimanfaatkan sebagai
kota Tanjungpinang, Kepri.
sumber nutrisi oleh tanaman kangkung.
METODE
Setelah proses tersebut maka air yang telah
Penelitian ini menggunakan metode
diserap limbahnya oleh tanaman air pada
experimental sains secara ex-situ, dengan
sistem akuaponik dapat kembali dialirkan
menggunakan Rancangan Acak Lengkap
pada kolam budidaya sehingga tidak
(RAL)
memberikan pengaruh yang buruk berupa
digunakan
penurunan kualitas air dan konsentrasi
Sumertajaya (2002).
amonia menurun.
Yij = μ + αi + εij
Berdasarkan uraian tersebut maka dipandang
perlu
dilakukan
penilitian
wadah
tanam
yang
berbeda,
model
menurut
linear
yang
Mattjik
dan
Keterangan : Yij = data pada perlakuan ke-i dan ulangan
tentang metode sistem akuaponik dengan luasan
dengan
ke-j μ = nilai tengah data
sehingga
tanaman
didalam
sistem
αi = pengaruh perlakuan ke-i
akuaponik
mampu
menyerap
limbah
εij = galat percobaan pada perlakuan ke-i
budidaya ikan khususnya limbah amonia
dan ulangan ke-j
secara optimal dan pergantian air pada budidaya tidak berlebihan. Adapun
tujuan
dari
Penelitian perlakuan
dilakukannya
dan
ini pada
terdiri
dari
3
masing-masing
perlakuan dilakukan sebanyak 4 kali
penelitian ini adalah untuk mengetahui
ulangan.
luasan wadah tanaman akuaponik berapa
adalah:
Perlakuan
yang
digunakan
yang terbaik pada media pemeliharaan dalam menyerap kandungan amonia dan berapa hasil penyerapan yang terjadi. Manfaat yang diharapkan dari hasil penilitian ini adalah untuk mengurangi kandungan ammonia. Keluaran dari hasil penilitian ini adalah untuk mendapatkan model akuaponik yang afektif, efisien, dan optimal yang mampu menyerap limbah amonia (NH3), serta ramah lingkungan untuk diaplikasikan terpadu dalam usaha
(1) Perlakuan A1 : 25% dari luasan media pemiliharaan (2) Perlakuan A2 : 50% dari luasan media pemiliharaan (3) Perlakuan A3 : 75% dari luasan media pemiliharaan Total
keseluruhan
penelitian
berjumlah 12 wadah perlakuan. Tata letak wadah percobaan dilakukan secara acak (menggunakan tabel bilangan rambang),
adapun denah tata letak wadah – wadah percobaan disajikan pada gambar 1. A1
A2
A3
A2
A3
A1
A3
A1
A2
A1
A2
A3
HASIL
dengan
melakukan
uji
amonia
yang
bertujuan untuk megetahui kandungan amonia. Sampel yang diambil melalui saluran pada inlet dan outlet di wadah tanam
sistem
akuaponik.
Dari
hasil
penilitian kandungan amonia pada setiap wadah perlakuan (ukuran wadah 25%, 50%, dan 75% ) pada saluran inlet berkisar Gambar 1. Denah wadah penelitian 1,210-7,096
mg/l
dengan
kandungan
Perhitungan dalam penilitian ini amonia terendah pada wadah ukuran 75% didasarkan penyerapan tanaman kangkung di awal pengamatan dan tertinggi pada pada
wadah
media
tanam
sistem wadah ukuran 25%. Pada saluran outlet
akuaponik limbah amonia dalam limbah berkisar
0,950-6,897
mg/l
dengan
budidaya ikan lele (mg/l) setiap 7 hari kandungan terendah pada wadah ukuran sekali
dengan
menggunakan
rumus 75% dan tertinggi pada wadah ukuran
sebagai berikut : 25%. Pada semua semua wadah perlakuan Pengurangan amonia = Ci amonia – Co amonia saluran inlet kandungan amonianya lebih Keterangan :
tinggi daripada kandungan amonia pada
Ci amonia = Kandungan amonia di inlet
saluran inlet. penyerapan amonia tertinggi
wadah media tanam Co amonia = Kandungan amonia di oulet
mg/l.
wadah media tanam HASIL DAN PEMBAHASAN Tingkat penyerapan tanaman kangkung dengan
luasan
wadah
tanam
pada wadah akuaponik 75% sebesar 0,387
sistem
akuaponik dapat dilihat terlebih dahulu
Sedangkan
untuk
penyerapan
terendah terdapat pada wadah akuaponik ukuran 25% sebesar 0,96 Mg/l seperti yang terlihat pada Tabel 1. di perlakuan wadah akuaponik ukuran 75% tingkat
N o
1
2
3
peyerapannya rata-rata berkisar 0,259-
dibutuhkan oleh tanaman. Selain itu,
0,387 Mg/l.
media organik memiliki struktur pori yang
Tabel 1. Hasil Penyerapan Kandungan Amonia
baik untuk resirkulasi udara (Kurniawan
Perlaku an
25%
50%
75%
Ulang an 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
Tingkat Penyerapan Amonia Ming Ming Ming gu ke- gu ke- gu ke1 2 3 0,107 0,181 0,199 0,118 0,160 0,110 0,096 0,098 0,101 0,111 0,155 0,155 0,185 0,190 0,151 0,189 0,165 0,170 0,195 0,155 0,179 0,160 0,160 0,195 0,387 0,280 0,225 0,260 0,278 0,272 0,300 0,259 0,299 0,245 0,200 0,254
2013). Akibat dari besarnya volume media Rata/ra ta
tanam akuaponik sehingga jumlah unsur hara
0,162 0,129 0,098 0,140 0,175 0,175 0,176 0,172 0,297 0,270 0,286 0,233
menjadi
banyak
kemudian
dimanfaatkan oleh tanaman .kangkung untuk pertumbuhan. kangkung mampu dalam
mereduksi
penyerapan
oleh
amonia
melalui
akar
tanaman
(Setijaningsih, 2009). Dari 21 hari pengambilan sampel suhu pada setiap media pemeliharaan rata-rata
Tingginya
penyerapan
kandungan berkisar antara 28,10-29,52
o
C.Menurut
amonia pada wadah akuaponik ukuran Kurniawan (2013) suhu yang meningkat 75% diduga akibat besarnya wadah serta akan
menyebabkan
pergerakan
ikan
makan
yang
jumlah volume batu kerikil sebagai media meningkat,
aktivitas
tanam kangkung yang berfungsi sebagai meningkat,
serta
menyebabkan
biofilter. Batu kerikil merupakan media metabolisme berlangsung begitu cepat organik, Media organik umumnya berasal sehingga kotoran lebih banyak dan dapat dari bagian makhluk hidup yang telah menyebabkan penurunan kualitas air yang mengalami proses untuk dijadikan media pada akhirnya juga dapat mengganggu tanam. Media organik dipandang lebih kesehatan ikan. unggul
dibandingkan
dengan
media Rata-rata pengukuran ph selama 21
anorganik karena pada media organik telah hari pengamatan mengalami kenaikan nilai mampu menyediakan unsur hara yang
pH yang berkisar rata-rata 6,60 – 7,20.
mengalami penurunan pada minggu ke-2.
Nilai ini masih mendukung tanaman
Hal ini dapat diduga disebabkan oleh
kangkung pada wadah media akuaponik
aktivitas ikan seperti respirasi berenang
dalam
amonia.
dan seabagainya. Oksigen terlarut pada
Menurut Boyd (1982) pH yang optimal
setiap perlakuan tidak hanya digunakan
untuk pertumbuhan sebagian besar spesies
untuk respirasi ikan dan proses nitrifikasi
ikan
6,5-9,0.Tanaman
yang terjadi dalam kolam, akan tetapi
optimal dalam menyerap nutrien pada
digunakan juga untuk proses nitrifikasi
kisaran pH 5,5-6,5 (Rakocy et al, 2006),
yang terjadi dalam wadah perlakuan
sementara pH optimum untuk proses
tanaman
nitrifikasi berkisar antara 7,0-9,0 dan 7,5-
nitrifikasi memerlukan banyak oksigen
9,0. Oleh karena itu, pH yang optimal
dalam proses nitrifikasi, minimum 80%
untuk sistem akuaponik berkisar antara
saturasi (jenuh) untuk proses yang normal
6,5-7,5. Proses nitrifikasi berjalan lambat
(Kordi & Tancung, 2007). Menurut Boyd
ketika pH turun di bawah 7,0 dan ketika
(1982) oksigen terlarut yang optimal untuk
pH kurang dari 6,0 proses nitrifikasi
pertumbuhan ikan harus lebih dari 5 ppm.
perlahan-lahan berhenti (Nelson, 2008).
Oksigen terlarut yang berkisar antara 1-5
menyerap
berkisar
kandungan
antara
Kadar oksigen terlarut di
wadah
kangkung.
Kedua
bakteri
ppm mengakibatkan pertumbuhan ikan
perlakuan rata-rata berkisar 4,35-4,65 Mg/l
menjadi
dengan kadar terendah pada perlakuan
terlarut yang kurang dari 1 ppm dapat
wadah 50% pada pengamatan minggu ke-2
bersifat toksik bagi sebagian besar spesies
dan tertinggi pada perlakuan wadah 75%
ikan.
pada pengamatan minggu ke-1 dan minggu ke-3.
Kadar
oksigen
terlarut
pada
perlakuan wadah 50% dan wadah 75%
lambat.
Sedangkan
oksigen
KESIMPULAN DAN SARAN Berdasarkan
hasil
penilitian
yang
dilakukan perbedaan wadah media tanam akuaponik yang berbeda-beda memeliki
tingkat penyerapan amonia yang berbeda-
aquaqulture. Australia : Auburn University, AL.
beda setiap perlakuannya. Semakin besar Boyd
CE. 1979. Water quality in warmwater fish ponds. Department of fisheries and allied aquaculture. Craftmaster printers inc. Opelika, Alabama.
Boyd,
C.E. 1982. Water quality management for pond fish culture. Netherlands: Elsevier Science Publishers
wadah media tanam akuaponiknya dengan tanaman
kangkung
semakin
besar
penyerapan kandungan amonianya.Kisaran penyerapan kandungan amonia terdapat pada
perlakuan
ukuran
wadah
75%
dengan rata-rata nilai berkisar 0,272 Mg/l. Adapun saran yang diberikan dari hasil penilitian ini yaitu, selanjutnya diharapkan
Diver S. 2006. Aquaponic-Integration of hydroponic with aquaculture. National Centre of Appropriate Technology. Department of Agriculture’s Rural Bussiness Cooperative Service
hasil penilitian ini dapat menjadi bahan pendukung bagi penilitian lanjutan yang berkaitan
dengan
tingkat
penyerapan
limbah amonia pada sistem akuaponik.
Effendi, H. 2003. Telaah Kualitas Air : Bagi Pengelolaan Sumber Daya dan Lingkungan Perairan. Kanisius. Yogyakarta. Junianto, 2003. Teknik Penanganan Ikan, Penebar Swadaya, Jakarta
DAFTAR PUSTAKA Ahmad T, Sofiarsih L, and Rusmana. 2007. The growth of patin (Pangasius hypopthalmus) in a close system tank. Indonesian Aquaculture Journal. Akbar, R.A. 2003. Efisiensi Nitrifikasi dalam Sistem Biofilter. Submerged Bed, Trickling Filter dan Fluidized Bed. (Skripsi). Institut Teknologi Bandung. Bandung Avnimelech Y. 2006 Biofilter : the need for an new comprehensive approach.J.Aquaqulture Engineering. Boyd CE, Tucker CS. 1992 Water quality and pond soil analyses for
Khairuman.SP, Sihombing.T, Amri Khairul, SPi, MSi. 2008. Budidaya Lele Dumbo di Kolam Terpal.PT Agro Media Pustaka.Jakarta. Kurniawan, Andri. 2013.Akuaponik sederhana berhasil ganda, Pangkal Pinang Nugroho E. & Sutrisno. 2008. Budidaya Ikan dan Sayuran dengan Sistem Akuaponik. Jakarta : Penebar swadaya. Saptarini,Peni. 2010.Efektifitas Teknologi Akuaponik Dengan Kangkung Darat (ipomoe reptans) Terhadap Penurunan Amonia Pada Pembesaran Ikan Mas[Skripsi]. Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Setijaningsih L. 2009. Peningkatan Produktivitas Kolam Melalui Perbedaan Jarak Tanam Tanaman Akuaponik Pada Pemeliharaan Ikan Mas (Cyprinus carpio). Laporan Hasil Riset Perikanan Budidaya Air Tawar Bogor . Sumoharjo. 2010. Penyisihan limbah nitrogen pada pemeliharaan ikan nila bioreaktor. [Tesis]. Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Bogor. Suyanto, S. R. 2007. Budidaya Ikan Lele edisi revisi. Penebar Swadaya. Jakarta. Widyastuti, Y.R. 2008. Peningkatan Produksi Air Tawar melalui Budidaya Ikan Sistem Akuaponik. Prosiding Seminar Nasional Limnologi IV, LIPI, Bogo
