SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR

Transkripsi

1 LAJU PERAMBANAN IKAN KOAN (Ctenopharyngodon idella) DAN LAJU PERTUMBUHAN ECENG GONDOK (Eichhornia crassipes) SEBAGAI DASAR PENGENDALIAN ECENG GONDOK DI DANAU LIMBOTO, GORONTALO Krismono NRP. C /SDP SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2012

2 PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi dengan judul : Laju perambanan ikan koan (Ctenopharyngodon idella) dan laju pertumbuhan eceng gondok (Eichhornia crassipes) sebagai dasar pengendalian eceng gondok di Danau Limboto, Gorontalo adalah karya saya dengan arahan dari Komisi Pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. 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 disertasi ini. Bogor, Januari 2012 Krismono NRP. C /SDP

3

4 ABSTRACT KRISMONO. Grazing rate of grasss carp (Ctenopharyngodon idella) and growth rate of waterhyacinth (Eichhornia crassipes) as a basic for waterhyacinth controling in Limboto Lake, Gorontalo. Under direction of M. F RAHARDJO, ENANG HARRIS, and ENDI S. KARTAMIHARDJA Limboto is a swampy lake type which located in Gorontalo, covering about 2,900 ha, with 1-5 m depth (an average 2 m). In 1994, 35% of the lake surface had been covered by water hyacinth as aquatic weed and increased to 60% in This condition affected aquatic ecosystem quality such as decreased water productivity, reduce the fish production, and increasing lake sedimentation. Grass carp (Ctenopharyngodon idella) has been known as biological control agent for water hyacinth (Eichhornia crassipes). The first objective of this research is to describe the relationship between grass carp stocking density and the grazing rate of water hyacinth plant by grass carp; and then their impact to the water quality. Research was conducted in the laboratory of Faculty of Mathematics and Life Sciences, Gorontalo State University in November to December The Complete Block Design was created using four treatments and three replications. The treatments comprised of fish stocking density by 2, 4, 8 and 16 individuals respectively (the fish size is 9 grams individual -1 ). 200 grams of water hyacinth were used as food of fish on the plastic bags with 50 litres size aquarium. The results showed that 4 fish stocking density was the best treatment with the rates fish growth length is mm day -1 and 10 % weight day -1, 24.4 Food Convertion Ratio and 24 % weight day -1 Food Consumtion. Fish grazing is highest (1.39 gram day -1 ) and significantly difference with the other treatments based on the analysis of variance on 95% accuracy. Water quality and plankton abundance was change during observation, but will be recovering to normal in the end of the research.the second objective of this research is to describe the grazing rate effect of grass carp to water hyacinth growth in the Limboto Lake. Cage culture media were used in the Random Completed Design experiment with 10 kg of water hyacinth planted in every media. Three stocking density treatments with three replications (100, 200, and 400 individual grass carp) and one control without grass carp treatment were applied to the experiment. The results showed that stocking density with 200 individual of grass carp was most effective for controlling water hyacinth growth, with 2.9 weight day -1, Food Convertion Ratio, 321% weight day -1 Food Consumtion, 15% mortality, decreasing 40 % of water hyacinth coverage area or equal to 13.9 m 2, and increasing the phytoplankton productivity 6.8 mg C m -3 day -1 at the end of the experiment (after 2 month). Keywords: grass carp, control, waterhyacinth, Limboto Lake

5

6 RINGKASAN KRISMONO. Laju perambanan ikan koan (Ctenopharyngodon idella) dan laju pertumbuhan eceng gondok (Eichhornia crassipes) sebagai dasar Pengendalian eceng gondok di Danau Limboto, Gorontalo. Dibimbing oleh MF RAHARDJO, ENANG HARRIS, dan ENDI S. KARTAMIHARDJA Pertumbuhan gulma air eceng gondok di Danau Limboto pada tahun 2008 menutupi sekitar 60 % luas permukaan danau dan telah menimbulkan berbagai perubahan pada ekosistem perairan antara lain produktivitas perairan (produksi primer), hasil tangkapan ikan menurun, dan penurunan volume air danau karena evapotranspirasi. Untuk mempertahankan ekosistem perairan Danau Limboto diperlukan langkah-langkah penyelamatan danau, antara lain dengan mengendalikan populasi gulma air eceng gondok. Ikan koan (Ctenopharyngodon idella) efektif digunakan untuk mengendalikan populasi eceng gondok. Hasil evaluasi kesesuaian habitat perairan Danau Limboto terhadap ikan koan menunjukkan bahwa ekosistem Danau Limboto layak untuk kehidupan ikan koan dalam upaya pengendalian eceng gondok. Oleh karena itu penelitian laju perambanan ikan koan terhadap eceng gondok dan laju pertumbuhan eceng gondok sebagai dasar untuk perkembangan pengendalian eceng gondok dilakukan di Danau Limboto. Penelitian ini menggunakan kurungan agar ikan koan tidak terlepas dan tidak mengganggu potensi produksi sumber daya ikan di Danau Limboto. Penelitian dilakukan dalam dua tahap yaitu penelitian di laboratorium dan penelitian di Danau Limboto. Penelitian di laboratorium menggunakan percobaan semu. Kondisi dibuat menyerupai di lapangan dan tujuan untuk mendapatkan padat tebar ikan koan yang optimum dalam perambanan eceng gondok sebagai pakan. Penelitian menggunakan Rancangan Acak Lengkap, dengan empat perlakuan dan tiga ulangan. Perlakuan berupa padat tebar ikan 2, 4, 8, dan 16 ekor per akuarium. Satuan penelitian adalah kompartemen yaitu pertama eceng gondok dan yang kedua adalah eceng gondok dengan ikan dalam kantong plastik berbentuk tabung dengan ukuran tinggi 40 cm dan diameter lingkaran 31,5 cm (volume 50 L) diberi aerasi dengan aerator AC/DC. Akuarium diletakkan pada bak porselin. Hasil penelitian di laboratorium menunjukkan bahwa padat tebar ikan koan yang terbaik pada akuarium dengan volume 50 L dan dengan pakan 200 g eceng gondok hidup adalah padat tebar empat ekor (50 g ekor -1 ) yang menghasilkan pertumbuhan panjang ikan 0,072 mm hari -1,

7 pertumbuhan bobot ikan 10 % BB (bobot badan)hari -1, FCR (rasio factor konversi pakan) = 24,4, (FC) konsumsi pakan = 244 % BB (bobot badan) hari -1, sintasan 100%, laju perambanan 1,39 g hari -1 serta tidak mengubah secara nyata kualitas air, kelimpahan fitoplankton dan produktivitas perairan. Hasil penelitian di laboratorium selanjutnya digunakan sebagai dasar penentuan padat tebar ikan koan pada penelitian di Danau Limboto. Penelitian di perairan Danau Limboto dilakukan di wilayah Desa Iluta yang bertujuan untuk mengkaji laju perambanan ikan koan dan laju pertumbuhan eceng gondok dalam mengendalikan perkembangan eceng gondok dan dampaknya terhadap produktivitas perairan Danau Limboto. Penelitian menggunakan Rancangan Acak Lengkap dengan empat perlakuan dan tiga ulangan. Perlakuan adalah biomassa ikan koan 0,8 kg (100 ekor), 1,6 kg (200 ekor), 3,2 kg (400 ekor) per kantong, dan eceng gondok tanpa ikan sebagai pembanding. Satuan penelitian adalah kompartemen yaitu eceng gondok dengan ikan dalam kantong waring ber ukuran (4 x 4 x 2) m 3 dan didalamnya eceng gondok dengan waring berukuran (0,5 x0,5 x 1) m 3 sebagai kontrol. Hasil penelitian di Danau Limboto menunjukkan bahwa laju perambanan ikan koan terhadap eceng gondok yang paling efektif adalah padat tebar ikan koan 200 ekor, yaitu 4,5 g ekor -1 hari -1 (900 g hari -1 kurungan -1 ), laju pertumbuhan eceng gondok 340 g hari -1 kurungan -1 dan laju pertumbuhan ikan 2,9% BB hari -1, FCR = 2,9, FC = 321% BB hari -1 dan mortalitas 15%, dapat mengurangi luas tutupan 1 m 2 (40 %) atau membuka 14 m 2, meningkatkan produktivitas perairan 6,8 mg C m -3 hr -1 dan tidak mengubah secara nyata kondisi lingkungan perairan (N dan P). Untuk menjaga kelestarian sumber daya ikan, sebaiknya pengendalian luas tutupan ecek gondok di Danau Limboto tidak dihabiskan semua, tetapi masih disisakan sekitar 20% (500 ha). Pengendalian eceng gondok menjadi sekitar 20% menggunakan padat tebar ikan koan 200 ekor, memerlukan waktu 3,2 tahun. Benih ikan koan yang diperlukan ekor (10g ekor -1 ). Bila benih yang digunakan berukuran 100 g ekor -1, maka waktu yang diperlukan 1,6 tahun dan memerlukan benih berjumlah ekor.

8 Hak cipta milik IPB, tahun 2012 Hak cipta dilindungi undang-undang 1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. a. Pengutipan hanya untuk 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.

9

10 LAJU PERAMBANAN IKAN KOAN (Ctenopharyngodon idella) DAN LAJU PERTUMBUHAN ECENG GONDOK (Eichhornia crassipes) SEBAGAI DASAR PENGENDALIAN ECENG GONDOK DI DANAU LIMBOTO, GORONTALO K R I S M O N O Disertasi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Program studi Pengelolaan Sumber Daya Perairan SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012

11 Penguji Luar Komisi pada Ujian Tertutup 1. Dr. Ir. Gadis Sri Haryani, DEA (Peneliti Utama Pusat Penelitian Limnologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia) 2. Dr. Ir. Ridwan Affandi, DEA (Departemen Manajemen Sumber Daya Perairan, FPIK IPB) Penguji Luar Komisi pada Ujian Terbuka 1. Prof. Dr. Ir. Subhat Nurhakim, MS (Peneliti Utama Badan Penelitian dan Pengembangan Kelautan dan Perikanan, KKP) 2. Dr. Ir. Sulistiono, MSc (Departemen Manajemen Sumber Daya Perairan, FPIK IPB)

12 Judul Disertasi : Laju perambanan ikan koan (Ctenopharyngodon idella) dan laju pertumbuhan eceng gondok (Eichhornia crassipes) sebagai dasar pengendalian eceng gondok di Danau Limboto, Gorontalo. Nama : Krismono NIM : C /SDP Disetujui Komisi Pembimbing Prof. Dr. Ir. MF Rahardjo, DEA Ketua Prof. Dr. Ir. Enang Harris, M.S Anggota Prof(R). Dr. Ir. Endi S Kartamihardja, M.Sc. Anggota Mengetahui Ketua Program Studi Pengelolaan Sumber daya Perairan Dekan Sekolah Pascasarjana Dr. Ir. Enan M Adiwilaga Dr. Ir. Dahrul Syah. MSc. Agr. Tanggal Ujian : Tanggal Lulus :

13

14 UCAPAN TERIMA KASIH Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Pemerintah Daerah Provinsi, Kota dan Kabupaten Gorontalo, atas kerjasamanya. 2. FMIPA Jurusan Biologi Universitas Negeri Gorontalo, atas kerjasamanya. 3. Badan Lingkungan Hidup Riset Teknologi dan Informasi (BALIHRISTI) Provinsi Gorontalo atas kerjasamanya. 4. Nelayan dan Pembudidaya ikan Danau Limboto atas kerjasamanya. 5. Kementerian Kelautan dan Perikanan, Balitbang KP, P4KSI, Tim Peneliti BRPSI atas kerjasama dan ijin belajar untuk saya. 6. Keluarga besar Bpk. Mister mantan Kades Illuta, yang telah menyediakan tempat kami tinggal dirumahnya, di Desa Iluta Kecamatan Batudaa, Kabupaten Gorontalo. 7. Anak, Istri dan Pak De Rumantyo yang selalu mendukung dengan doa dan dana selama proses belajar saya. 8. Komunitas penghuni Perpustakaan Prof. Eidman di FPIK IPB, terima kasih bantuan dan kebersamaannya. 9. Semua pihak yang tidak dapat kami sebutkan semuanya, terima kasih atas bantuannya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

15

16 PRAKATA Puji dan Syukur penulis Bagi Tuhan Allah Yang Maha Kasih yang selalu menyertai, melindungi dan memberkati pada setiap langkah kehidupan penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan disertasi berjudul : Laju perambanan ikan koan (Ctenopharyngodon idella) dan laju pertumbuhan eceng gondok (Eichhornia crassipes) sebagai dasar pengendalian eceng gondok di Danau Limboto, Gorontalo. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada yang terhormat Komisi Pembimbing Bpk. Dr. Ir. Sutrisno Sukimin, DEA (Alm), Bpk. Prof.Dr.Ir. MF Rahardjo,DEA, Prof. Dr, Ir. Enang Harris, MS, dan Bpk. Prof. Dr. Ir. Endi Setiadi Kartamihardja, MSc, yang telah membimbing dan memberikan arahan selama penyusunan disertasi ini. Terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Bpk. Dr. Kardiyo Praptokardiyo atas bimbingan, saran dan arahannya sejak penulis studi S2 dulu dan S3 sekarang. Terima kasih juga penulis sampaikan untuk yang terhormat para Penguji di luar Komisi Pembimbing yaitu; Ibu Dr. Ir. Gadis Sri Haryani, DEA, Bpk. Dr. Ir. Ridwan Affandi, DEA, Bpk. Prof. Dr. Ir. Subhat Nurhakim, MS, dan Bpk. Dr. Ir. Sulistiono, MSc. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Amin. Bogor, Januari 2012 Krismono

17

18 RIWAYAT HIDUP Lahir di Solo, 21 April 1955, Anak pertama dari delapan bersaudara dari ayah Sardju Sardjono Hadiwardojo dan ibu Sri Hardjanti. Menikah dengan Adriani Sri Nastiti 8 Oktober 1981dan mempunyai seorang anak laki-laki yang lahir Tgl. 13 Agustus 1983 bernama : Stefanus Budikristanto Krismono. Sejak Februari 1981 bekerja sebagai Honorer di Balai Penelitian Perikanan Darat Bogor. Diangkat sebagai Pegawai Negeri Sipil dengan jabatan peneliti mulai Februari 1982 di Sub Balai Pebnelitian Perikanan Darat Jatiluhur. Mulai Tahun 2006 diangkat sebagai Jabatan Peneliti Utama Pengelolaan Sumber Daya Perairan, Balai Riset Pemacuan Stok Ikan, di Jatiluhur yang sekarang bernama Balai Penelitian Pemulihan dan Konservasi Sumber Daya Ikan. Sekolah : SD SMA di Solo, Jawa Tengah. Lulus Sarjana Biologi dari Fakultas Biologi Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, Februari Masuk S2 di Sekolah Pascasarjana IPB jurusan AIR tahun 1985 dan lulus Mulai 2007 masuk sebagai Mahasiswa S3 Pengelolaan Sumber Daya Perairan Pascasarjana IPB. Karya ilmiah yang berhubungan dengan disertasi : Krismono, M.F. Rahardjo, E. Harris, dan E.S. Kartamihardja Pengaruh padat tebar ikan koan (Ctenopharyngodon idella) terhadap laju perambanan dan luas tutupan eceng gondok (Eichhornia crassipes) di danau Limboto. Berita Biologi LIPI 10 (3) : Krismono, M.F. Rahardjo, E. Harris, dan E.S. Kartamihardja Pengaruh perambanan eceng gondok (Eichhornia crassipes) oleh ikan koan (Ctenopharyngodon idella) terhadap kesuburan (N,P) dan kelimpahan fitoplankton.di Danau Limboto. Bawal 3 (2) : Krismono Hubungan antara kualitas air dengan klorofil-a dan pengaruhnya terhadap populasi ikan di perairan Danau limboto. Pusat Penlitian Limnologi, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia. LIMNOTEK Perairan darat tropis di indonesia 17(2) : Krismono & Kartamihardja ES Pengelolaan sumber daya ikan di Danau Limboto, Gorontalo. Jurnal Kebijakan Perikanan Indonesia 2 (1) : Krismono, Astuti LP., & Sugiyanti Y Karakteristik kualitas air danau Limboto, Provinsi Gorontalo. Jurnal Penelitian Perikanan Indonesia 15(1):

19

20 DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL... iii DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN... 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Pendekatan Masalah Tujuan dan Manfaat Penelitian Hipotesis Kebaharuan (Novelty) TINJAUAN PUSTAKA Kondisi umum danau Limboto Komunitas ikan di danau Limboto Eceng gondok (Eichhornia crassipes) Ikan Koan (Ctenopharyngodon idella) Dampak penebaran ikan koan (herbivora) terhadap eceng gondok (makrofita)... 3 METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat penelitian Metode Penelitian HASIL DAN EMBAHASAN Penelitian di laboratorium Hasil Pembahasan Simpulan. 4.2 Penelitian di Danau limboto Hasil Pembahasan Implementasi penelitian.. v vii i

21 4.2.4 Simpulan SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Saran. 65 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN ii

22 DAFTAR TABEL Tabel 1 Produksi ikan di Danau Limboto tahun 2006 berdasarkan hasil tangkapan nelayan... Halaman 2 Tingkat trofik komunitas ikan di Danau Limboto Komposisi tumbuhan air di Danau Limboto tahun Hasil analisis proksimat eceng gondok di danau Limboto... Food Convertion Ratio(FCR), Laju pertumbuhan dan Food Consumtion (FC) ikan koan Kelimpahan fitoplankton selama penelitian di akuarium. Produktivitas primer perairan. Perubahan luas tutupan atau bukaan eceng gondok di Permukaan perairan Danau Limboto selama penelitian. FCR, laju pertumbuhan dan FC ikan koan di Danau Limboto... Kandungan amonium, nitrit,nitrat, ortofosfat dan Oksigen di perairan Danau Limboto Produktivitas perairan berdasarkan klorofil-a dan produktivitas primer (fitoplankton) Perambanan dan pertumbuhan biomassa eceng gondok selama penelitian. Produksi dan konversi pakan ikan koan selama penelitian iii

23 iv

24 DAFTAR GAMBAR Tabel Halaman 1 Diagram alir perumusan masalah Eceng gondok (Eichhornia carssipes) Morfologi ikan koan (Ctenopharyngodon idella) Cara pengendalian makrofit dan dampaknya di perairan Lokasi penelitian di Danau Limboto Desain akuarium penelitian dan tata letak akuarium di laboratorium FMIPA UNG Desain satuan penelitian di Danau Limboto dan tata letak penelitian di Danau Limboto Biomassa eceng gondok pakan, kontrol, dan pertumbuhan ikan koan dengan padat tebar 2 ekor, 4 ekor, 8 ekor, dan 16 ekor Pertumbuhan ikan koan dengan kepadatan 2, 4, 8, dan 16 ekor selama penelitian di akuarium Hubungan antara pertumbuhan ikan dengan padat tebar 2 ekor(a), 4 ekor(ab, 8 ekor(c), dan 16 ekor(d) serta eceng gondok yang dimakan Kualitas air oksigen terlarut (OT)(A), Bahan Organik terlarut, (BOT) (B), ammonium (C), Ortofosfat (D) di akuarium selama penelitian Kelimpahan fitoplankton pada akuarium dengan kepadatan ikan berbeda Kelimpahan fitoplankton di akuarium selama penelitian Biomassa produktivitas perairan diukur dengan klorofil a Produktivitas primer selama penelitian Laju perambanan eceng gondok oleh ikan koan dengan padat tebar 100 ekor, 200 ekor, 400 ekor, dan laju pertumbuhan eceng gondok.. Rataan perubahan luas bukaan atau tutupan eceng gondok. di perairan Danau Limboto selama penelitian... v 48 50

25 18 19 Pertumbuhan bobot ikan koan selama penelitian.. Hubungan pertumbuhan ikan koan dengan padat tebar (A=100, B=200, dan C=400 ekor dan pakan yang dimakan selama penelitian Kandungan ammonium di perairan selama penelitian Kandungan P (Ortofosfat) di perairan selama penelitian Kelimpahan fitoplankton selama penelitian Kelimpahan fitoplankton pada masing-masing perlakuan Produksi biomassa perairan (klorofil a) selama penelitian Produktivitas primer perairan selama penelitian vi

26 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran Halaman 1. Hasil analisis sidik ragam data di laboratorium Hasil analisis sidik ragam data penelitian di Danau Data Penelitian vii

27 viii

28 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Danau Limboto termasuk danau tipe rawa yang terletak di Kabupaten dan Kota Gorontalo, Provinsi Gorontalo pada posisi: 0 o o Lintang Utara dan 122 o o Bujur Timur. Danau ini mempunyai luas sebesar ha dengan kisaran kedalaman antara 1-5 m (rata-rata kedalaman 2 m), terletak pada elevasi 25 m di atas permukaan air laut. Produksi ikan di Danau Limboto berdasarkan tangkapan nelayan tahun 2006 sebesar 639,64 ton. Jumlah ikan karnivora yaitu gabus (Channa striata), manggabae (Glossogobius giuris), dan payangka (Ophieleotris aporos) di Danau Limboto dapat mencapai 50 % dari hasil tangkapan (Krismono & Kartamihardja, 2010). Danau Limboto mengalami proses penyuburan. Hal ini ditengarai adanya sedimentasi dan pertumbuhan eceng gondok (Eichhornia crassipes) yang menutupi permukaan air danau. Pertumbuhan eceng gondok di Danau Limboto pada tahun 1994 sudah menutupi permukaan air sekitar 35% (Sarnita, 1994) dan pada tahun 2008 penutupannya sekitar 60 % luas permukaan danau, maka mengganggu aktifitas perikanan dan kualitas air, sehingga sudah dapat disebut gulma air. Perkembangan gulma eceng gondok tersebut telah menimbulkan berbagai perubahan pada ekosistem perairan antara lain : 1. Produktivitas perairan (produksi primer) menurun seiring dengan perkembangan tumbuhan air eceng gondok yang menutupi permukaan air. 2. Hasil tangkapan ikan menurun, yang disebabkan selain tekanan eksploitasi yang cukup intensif, juga sebagai dampak dari penurunan produksi perairan. Dampak penurunan produksi perairan berpotensi terhadap degradasi sumber daya ikan, apabila tidak segera dikendalikan. 3. Volume air danau menurun karena evapotranspirasi pada permukaan air yang tertutup oleh gulma air eceng gondok mempunyai kecepatan tiga kali lebih cepat dibandingkan dengan permukaan perairan yang terbuka (Penfaund & Early, 1948). Untuk mempertahankan ekosistem perairan Danau Limboto sebagai cadangan air, penahan banjir dan tempat usaha perikanan diperlukan langkah-langkah penyelamatan danau, antara lain dengan mengendalikan populasi gulma air eceng gondok. 1

29 Pengendalian gulma air eceng gondok dapat dilakukan secara fisik (pemanenan), kimiawi (herbisida), dan biologis serta campuran dari ketiganya. Pengendalian secara biologis dapat dilakukan dengan menggunakan insekta Neochetina eichhorniae dan N. bruchi (Charudattan et al., 1995) atau ikan koan (Ctenopharyngodon idella). Ikan koan (Ctenopharyngodon idella) adalah jenis ikan yang paling efektif digunakan untuk mengendalikan populasi eceng gondok. Hal ini telah dibuktikan di Danau Kerinci (Hartoto et al., 2001). Menurut Opuszynski & Shireman (1995) ikan koan mempunyai gigi tekak yang dapat memotong-motong tumbuhan air sehingga mudah dicerna, termasuk terhadap eceng gondok. El Samman & El Ella (2006) telah membuktikan bahwa pengendalian eceng gondok menggunakan metode biologi dengan ikan koan lebih efektif dibandingkan dengan metode kimiawi dan mekanik. Di Danau Red Haw, Iowa ikan koan dalam empat tahun dapat mengurangi 91% vegetasi makrofita dan setelah itu meningkatkan produksi ikan 241% (Mitzer, 1978 dalam Petr, 2007). Gardner (2008) membuktikan dengan padat tebar ikan koan 100 ekor ha -1 vegetasi makrofita dalam tiga bulan sudah kelihatan berkurang, setelah dua tahun sangat berbeda nyata dan juga berdampak positif pada kualitas air serta distribusi ikan asli. Intensitas pengendalian ikan koan terhadap makrofita tergantung pada padat tebar, umur ikan, lama pengendalian, suhu perairan, jenis makrofita, dan tipe badan air (Pipalova, 2006). Kelemahan pengendalian eceng gondok menggunakan ikan koan adalah memerlukan waktu yang lama dan ikan koan makan seluruh tumbuhan air yang lunak terlebih dahulu baru kemudian eceng gondok. Pengendalian gulma air dengan menggunakan ikan koan akan lebih berhasil bila diisolasi karena ikan ini merupakan jenis ikan invasif (Madson, 2000). Penebaran ikan koan pernah dilakukan di Danau Limboto namun mengalami kegagalan disebabkan ukurannya terlalu kecil (1 3 cm) sehingga dimakan oleh ikan karnivora yang ada di Danau Limboto. Ekosistem Danau Limboto layak untuk kehidupan ikan koan dalam upaya pengendalian eceng gondok (Warsa et al., 2008a). Berdasarkan efektivitas ikan koan dan kelemahan pengendalian eceng gondok dengan ikan koan yang pernah dilakukan, maka penelitian laju perambanan ikan koan terhadap eceng gondok dan laju pertumbuhan eceng gondok sebagai dasar untuk pengendalian perkembangan eceng gondok dilakukan di Danau Limboto. Penelitian dilakukan dengan menggunakan kurungan agar potensi produksi sumber daya ikannya berkelanjutan. 2

30 1.2 Pendekatan Masalah Masalah yang dihadapi dalam pengelolaan sumber daya ikan di Danau Limboto yaitu produksi total biomassa perairan menurun, seiring dengan peningkatan populasi tumbuhan air. Penurunan produksi total biomassa perairan tersebut terjadi karena ruang volume massa air yang produktif bagi proses pembentukan biomassa perairan menurun. Turunnya volume massa air tersebut disebabkan oleh luas permukaan air terbuka yang menyempit karena penutupan eceng gondok yang tidak terkendali. Ikan koan sebagai ikan herbivora digunakan untuk mengendalikan eceng gondok secara biologis karena diperkirakan mampu memanfaatkan eceng gondok sebagai sumber pakan (Gambar 1). Ikan koan akan meramban eceng gondok. Bila perambanan efektif (laju perambanan lebih besar dari pada laju pertumbuhan eceng gondok), maka akan terjadi pertumbuhan ikan dan pembukaan luas tutupan eceng gondok di perairan, sehingga akan terjadi pembentukan sumber daya perairan. Terbukanya perairan akan mendorong terjadinya fotosintesis oleh algae, sehingga akan terjadi peningkatan produktifitas fitoplankton di perairan. 1.3 Tujuan dan Manfaat Penelitian bertujuan untuk mengkaji laju perambanan ikan koan dan laju pertumbuhan eceng gondok sebagai dasar pengendalian perkembangan eceng gondok dan dampaknya terhadap produktivitas perairan Danau Limboto. Hasil penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat untuk menyusun konsep dasar pengembangan dan penerapan teknologi pengendalian eceng gondok. Aplikasi hasil penelitian ini dapat menjadi usaha budidaya ikan koan dalam keramba tancap atau kurungan dengan menggunakan pakan eceng gondok sebagai pakan alami, agar mengurangi luas tutupan eceng gondok pada permukaan air danau dan meningkatkan produktivitas perairan Danau Limboto. 3

31 1.4 Hipotesis Apabila laju perambanan lebih besar dari pada laju pertumbuhan eceng gondok, maka luas permukaan terbuka akan bertambah dan luas permukaan air yang produktif bertambah, sehingga akan meningkatan produktivitas perairan. 1.5 Kebaharuan (Novelty) Konsep atau teori pengendalian perkembangan eceng gondok secara biologi dengan menggunakan ikan koan di perairan Danau Limboto, yang dapat menduga waktu dan ukuran ikan koan yang diperlukan untuk pengendaliannya, serta meningkatkan produktivitas perairan Danau Limboto. 4

32 IKAN KOAN PERTUMBUHAN IKAN KOAN ECENG GONDOK PERAMBANAN? EFEKTIF LUAS TUTUPAN EG HIDRODINAMIK KUALITAS AIR LUAS BUKAAN EG PEMBENTUKAN SDP? SIGNIFIKAN PRODUKSI ALGAE FITOPLANKTON FOTOSINTESIS PRODUKSI ALGAE FECES BAHAN ORGANIK PEMBENTUKAN SDI Potensi SD ikan Ikan herbivore lokal Komunitas ikan Herbivore, karnivore Gambar 1. Diagram alir perumusan masalah. 5

33 6

34 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kondisi Umum Danau Limboto Berdasarkan proses terbentuknya, Danau Limboto merupakan danau tipe genangan (Whitten et al., 1988). Secara fisiografi danau ini merupakan perairan dangkal yang mempunyai sumber air berasal dari 23 sungai, yang empat sungai diantaranya merupakan sungai besar, yaitu Sungai Bionga, Sungai Molalahu, Sungai Alo-pahu, dan Sungai Meluopo. Sungai Tapodu merupakan satu-satunya outlet Danau Limboto yang langsung menuju ke laut dengan jarak sekitar 10 km dari Danau Limboto (Ismail, 2006). Menurut klasifikasi Schmidt Ferguson Danau Limboto bertipe iklim C dengan kisaran suhu air antara 22,2-33,3 o C, Musim hujan terjadi antara bulan Desember April dengan kisaran curah hujan berkisar antara mm tahun -1 (Ismail, 2006). Tinggi muka air danau tertinggi terjadi pada bulan April Mei dan rendah pada bulan September Desember. Air masuk ke danau tinggi pada bulan September Desember dan keluar tinggi pada bulan Mei Agustus. Danau Limboto termasuk danau besar yang berubah menjadi kecil ( > 5000 ha menjadi < 5000 ha) menurut Lehner & Doll (2004). Kualitas air danau Limboto termasuk subur dengan kandungan ortofosfat (PO -3 4 ) rata-rata mgl -1 (Krismono et al., 2009). 2.2 Komunitas ikan di Danau Limboto Komunitas ikan di Danau Limboto terdiri atas ikan asli dan ikan introduksi. Jenisjenis ikan asli yang terdapat di Danau Limboto adalah betok (Anabas testudineus), ikan payangka (Ophieleotris aporos), manggabae (Glossogobius giuris), ikan sidat (Anguilla marmorata), dan ikan belanak (Mugil sp.), sedangkan ikan introduksi antara lain gabus (Channa striata), nila (Oreochromis niloticus), mujair (Oreochromis mossambicus), tawes (Barbonymus gonionotus), dan sepat (Trichogaster pectoralis). Menurut Haryono (2004), danau ini mempunyai keanekaragaman dan kekayaan jenis ikan yang paling tinggi dibanding danau Moat, Tondok, dan Tondano di Pulau Sulawesi dan ikan yang dominan adalah ikan payangka. Produksi ikan di Danau Limboto berdasarkan tangkapan nelayan tahun 2006 sebesar 639,64 ton dengan komposisi persentase produksi terbesar ikan nila (24,3 %), diikuti oleh mujair, sepat, dan ikan-ikan lain seperti tertera pada Tabel 1. Komunitas ikan didominansi 7

35 oleh jenis ikan omnivora sebesar 54,6%, selanjutnya karnivora 30,9%, planktivora 16,6% dan herbivora hanya 4,1%. Tingkat trofik ikan tertera pada Tabel 2. Ikan karnivora khususnya manggabae dan payangka walaupun produksi dalam biomassa sekitar 22,5 %, tetapi dalam jumlah individu dapat lebih dari 50% karena ukurannya kecil hanya sekitar 5 50 g (1 20 cm). Manggabae mempunyai panjang maksimum 50 cm (Eccles, 1992). Tabel 1. Produksi ikan di Danau Limboto tahun 2006 berdasarkan hasil tangkapan nelayan (Pengembangan dari Krismono et al., 2007) No Nama Daerah Nama ilmiah 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, Nila Mujair Saribu/Sepat Manggabae Payangka Gabus Tawes Betok/Dumbaya Oreochromis niloticus Oreochromis mossambicus Trichogaster pectoralis Glossogobius giuris Ophieleotris aporos Channa striata Barbonymus gonionotus Anabas testudineus Produksi (Ton) (%) 154,1 146,1 105,1 84,7 59,0 52,3 26,0 7,3 24,3 23,0 16,6 13,3 Total 635, ,3 8,3 4,1 1,1 Tabel 2. Tingkat trofik komunitas ikan di Danau Limboto tahun 2006 Tingkat trofik Ikan Pakan utama Pakan pelengkap Herbivora Planktivora Omnivora Karnivora tawes saribu/sepat nila mujair dumbaya/betok manggabae payangka gabus serasah tumbuhan plankton detritus detritus serasah tumbuhan ikan, udang kecil udang kecil, serangga siput, kerang fitoplankton, detritus detritus fitoplankton serangga detritus serangga serasah serasah Sumber: Krismono et al., Eceng gondok (Eichhornia crassipes) Taksonomi Eceng gondok (Eichhornia crassipes (Mart) Solms) menurut USDA (2010) sebagai berikut : Divisi : Magnoliophyta Kelas : Monocotyledoneae/Liliopsida 8

36 Sub Kelas : Liliidae Bangsa : Liliales Suku : Pontederiaceae Marga : Eichhornia Kunth Jenis : Eichhornia crassipes (Mart) Solms Nama umum/dagang : Eceng gondok English name : Water hyacinth Eichhornia crassipes (Mart,) Solms adalah sinonim dengan Eichhornia spiciosa Kunth. Tumbuhan ini berasal dari Brazilia dan tersebar ke beberapa negara karena memiliki bunga yang indah (Soerjani, 1982). Eceng gondok termasuk salah satu dari 100 spesies invasif yang sangat berbahaya menurut IUCN dan menurut GEIB (Biological Invasion Specialist Group) masuk dalam TOP 20 (Tellez et al., 2008). Lebih dari tiga abad yang lalu pada tahun 1894, eceng gondok didatangkan dan diperkenalkan di Indonesia oleh s Lands Plantentuin, yang sekarang menjadi Kebun Raya Indonesia. Selanjutnya tahun 1976 Eichhornia crassipes tercatat sebagai gulma air yang paling penting di dunia, Asia Tenggara dan khususnya di Indonesia (Soerjani et al.,1976, Holm et al., 1977, dan Pancho & Suryani, 1978 in Soerjani et al,,1982). Sampai saat ini enceng gondok masih merupakan gulma yang paling penting (Lancar & Krake, 2002). Komposisi tumbuhan air berdasarkan letak akar di permukaan air Danau Limboto tertera pada Tabel 3. Komposisi tumbuhan air di Danau Limboto yang menginvasi permukaan air danau seluas % didominansi oleh eceng gondok sebanyak 85%, sedangkan Hydrilla, kangkung air, rumput, tumbili masing-masing hanya 2,5%, dan teratai serta kiambang masing-masing 0,5% (Krismono et al., 2007). Tidak ada informasi pasti tentang kapan eceng gondok mulai ada di Danau Limboto, tetapi pengaruh eceng gondok terhadap kualitas air danau ini sudah diteliti sejak tahun Peran eceng gondok di Danau Limboto sangat besar dan peran tersebut dapat berdampak negatif yaitu antara lain menutup sebagian permukaan air danau, mempercepat evapotranspirasi, mengganggu transportasi perahu, maupun dampak positif terhadap ekosistem perairan antara lain sebagai tempat untuk berkembangbiak, berlindung atau mencari makan bagi ikan. 9

37 Tabel 3. Komposisi tumbuhan air berdasarkan letak akar di Danau Limboto tahun 2006 Nama Lokal Nama Ilmiah Penutupan luas permukaan air (%) Akar tumbuhan Eceng gondok Eichhornia crassipes 85 Mengapung Hidrilla Hydrilla verticillata 2,5 Tenggelam Kangkung air Ipomea aquatica 2,5 Mengapung Rumput Panicum repens 2,5 Mengapung Tumbili Pistia stratiotes 2,5 Mengapung - Alternanthera philoxiroides 2,5 Mengapung Rumput Scirpus mucronatus 1,5 Mengapung Teratai Nelumbium sp, 0,5 Mengapung Kiambang Azolla pinata 0,5 Mengapung Sumber: Krismono et al., 2007 Eceng gondok merupakan tumbuhan air yang terdiri atas akar, petiole, dan daun (Gambar 2a). Petiole eceng gondok ada yang menggelembung dan ada yang tidak (Gambar 2b). Eceng gondok yang sudah dimakan ikan koan akan berbeda akarnya dibanding yang tidak dimakan ikan koan seperti pada Gambar 2c. Makrofita di perairan selain berdampak negatif juga mempunyai fungsi positif bagi perikanan. Hasil penelitian Petr (2000), Pokorny & Kvet (2004), Pipalova (2006), dan Krismono et al., (2007) menyatakan bahwa makrofita merupakan komponen yang penting dalam ekosistem sebagai habitat pemijahan ikan, asuhan ikan, menempelnya pakan alami dan penyerap konsentrasi nutrien serta logam berat. Secara umum pengaruh makrofita pada ekosistem danau merupakan bagian dari rantai stabilitas perairan. Eceng gondok dapat berfungsi sebagai pembersih limbah rumah tangga (Djaenudin, 2006). Eceng gondok juga dapat membersihkan waduk dan danau dari polutan pestisida dan logam berat (Warrier & Saroja 2008, Hasim 2007, dan Petr 2000). Hal ini telah dibuktikan secara histologis oleh Warrier & Seroja (2008). Eceng gondok dapat tumbuh cepat 3% hari -1 (Brades & Tobing, 2008) khususnya di saluran-saluran air Sungai Musi Sumatera selatan. Eceng gondok berkembang biak dalam satu minggu dapat tumbuh dua kali lipat (Tellez et al., 2008). 10

38 a Daun b Petiole yang tidak menggelembung petiola akar c Akar yang dimakan Akar yang utuh Sumber : Krismono et al, (2007) Gambar 2. Struktur eceng gondok yang diambil dari Danau Limboto a) Eceng gondok dengan petiole yang menggelembung, b) Eceng gondok dengan petiole yang tidak menggelembung, c) Eceng gondok dengan akar yang masih utuh dan yang sudah dimakan ikan, Akar merupakan bagian tumbuhan yang penting. Eceng gondok berakar serabut yang berdiameter kecil tetapi sangat panjang sampai 1 m lebih. Untuk menyesuaikan diri dengan lingkungan akar eceng gondok kadang bewarna putih bila di tanah dan gelap bila mengapung. Eceng gondok dapat berdiri dengan disokong oleh akar di tanah (Penfaund & Early, 1948). Akar eceng gondok berfungsi sebagai pengatur penyerapan unsur pembatas yaitu P dan N dari perairan (Xie & Yu, 2003). Menurut Wetzel (2001), bagian akar biasanya sekitar 20 50% total biomassa, sedangkan Penfaund & Early (1948) menyatakan bahwa bobot akar 52 %. Bobot kering eceng gondok hasil analisis laboratorium LRPSI, Jatiluhur bagian akar 41,4 %, petiole 50,6%, dan daun 8%. Akar eceng gondok merupakan tempat organisme makro-avertebrata menempel. Di danau Taabo pada akar eceng gondok menempel 34 famili macro-invertebrata (Kouame et al., 2010), dan di perairan Alvarado Lagoonal System, Veracruz, Mexico terdapat 96 kelas yang terdiri atas 44 % avertebrata tawar, 53 % estuari, dan 3 % laut (Ramirez et al., 2006). 11

39 Kandungan air eceng gondok adalah 90% dengan pengeringan menggunakan oven pada suhu 105 o C. Milne et al. (2006) menunjukkan adanya hubungan linier antara bobot kering daun dan bobot kering total eceng gondok dengan kedalaman, dengan bertambahnya kedalaman air bobot kering eceng gondok bertambah serta antara penurunan serasah bobot kering dengan kandungan fosfor di sedimen. Hasil analisis proksimat eceng gondok dari Danau Limboto (Tabel 4) dan hasil analis tangkai eceng gondok mengandung: protein 0,16%, lemak 0,35%, abu 0,44%, serat kasar 2,09%, karbohidrat 0,17%, P 2 O 5 0,52% dan K 2 O 0,42%. Menurut Brades & Tobing (2008), kandungan protein eceng gondok tua dan segar 11,5%, serta hasil analisis Laboratorium Balai Riset Perikanan Budidaya Air Tawar Bogor eceng gondok dari perairan Danau Limboto sebesar 11, 4%. Tabel 4. Hasil analisis proksimat eceng gondok Danau Limboto Contoh Protein(%) Lemak(%) Abu(%) Serat kasar(%) Karbohidrat (%) Akar 17,76 3,46 26,38 16,74 35,66 Daun 19,83 1,2 6,28 9,89 62,8 Petiole 4,86 1,56 14,02 9,6 69,96 Sumber : Krismono, Berdasarkan analisis jaringan eceng gondok mengandung N, P, K dan C organik berturut-turut; 2,32 %, 0,24 %, 1,95 %, dan 46,21 %, serta rasio CN -1 = 19,92 (Haryatun, 2008), sedangkan Hakim et al.,1986 in Haryatun (2008) menyatakan bahwa rasio C/N eceng gondok termasuk rendah, dekomposisi cepat, maka eceng gondok dapat berfungsi sebagai sumber hara dan bahan organik, Hasil penelitian Karki & Dixit (1984) in Haryati (2006) menunjukkan rasio CN -1 eceng gondok 25, yang berarti mempunyai kecepatan dekomposisi lebih cepat jika dibandingkan dengan jerami padi dan jagung yang mempunyai rasio CN dan 60, tetapi lebih lambat bila dibandingkan CN -1 rasio kotoran ayam 10, kotoran kambing 12, dan kotoran manusia serta bebek 8. Berdasarkan hasil analisis kimiawi eceng gondok segar mengandung bahan organik 36,59 %, C organik sebesar 21,23%, N total sebesar 0,28%, P total sebesar 0,0011%, dan K total 0,016 % (Winarno, 1993). 12

40 2.4 Ikan koan (Ctenopharyngodon idella) Klasifikasi ikan koan menurut Nelson (2006) adalah sebagai berikut : Filum : Chordata Subfilum : Craniata Superkelas : Gnathostomata Kelas : Actinopterygii Subkelas : Neopterygii Divisi : Teleostei Subdivisi : Ostarioclupeomorpha Super ordo : Ostariophysi Seri : Otophysi Ordo : Cypriniformes Superfamili : Cyprinoidea Famili : Cyprinidae Subfamili : Squaliobarbinae Genus : Ctenopharyngodon Spesies : Ctenopharyngodon idella Val. Shireman & Smith (1983) menyatakan bahwa hanya sedikit variasi yang ditemukan pada morfologi ikan koan dan tidak ada subspesies yang pernah diketahui. Chilton & Muoneke (1922) dalam Cudmore & Mandrak (2004) mengemukakan bahwa secara umum bobot ikan koan dapat mencapai kg, adapun panjang maksimalnya dapat mencapai lebih dari 1 m (Fraser, 1978 in Cudmore & Mandrak, 2004). Cudmore & Mandrak (2004) mengemukakan bahwa ikan koan memiliki kepala yang bersisik, bentuk tubuh ikan koan memanjang dan ramping (Gambar 3). Ikan koan memiliki sirip berturut-turut sirip punggung, sirip perut, dan sirip ekor adalah 7, 8 dan 18, sirip punggung dan sirip dubur tidak memiliki duri, dengan tipe sisik yaitu sisik sikloid (Page & Burr, 1991, Keith & Allaradi, 2001 in Cudmore & Mandrak, 2004). Adapun rumus gigi adalah 2,5-4,1, gigi bagian dalam lebih kuat dibandingkan gigi di bagian lateral (Shireman & Smith, 1983). 13

41 Sumber:Krismono et al., Gambar 3. Morfologi ikan koan (Ctenopharyngodon idella) Panjang usus ikan koan berkisar 1,6-2,0 kali panjang badan (Hoa, 1973 in Shireman & Smith, 1983), termasuk pendek dibanding herbivora yang lain dan lama waktu tinggal makanan didalam usus 8 jam (Masser, 2002). Lebih lanjut Cheng (1966) in Shireman & Smith (1983) mengemukakan bahwa panjang usus meningkat dari 0,5 pada saat ukuran larva dan mencapai 2,5 kali panjang badan pada ikan dewasa. Calon saluran pencernaan berdiferensiasi menjadi tekak pendek, klep pilorik, usus, dan rektum. Pada saluran pencernaan ikan koan terjadi fermentasi mikroflora (bakteri, protozoa dan flagellata) karena pada saluran pencernaan herbivora termasuk ikan koan berkembang di dalamnya mikroflora yang mengekskresikan berbagai jenis enzim diantaranya adalah selulase. Selulase akan menghidrolisis selulosa menjadi senyawa yang lebih sederhana dan selanjutnya menjadi gula sederhana. Mikroflora juga sebagai penghasil vitamin terutama vitamin B dan bila mati di saluran pencernaan merupakan sumber protein bagi ikan, sehingga walaupun tumbuhan proteinnya rendah ikan koan tidak kekurangan protein (Opuszynski & Shireman 1995). Gonad terletak di rongga peritonium dan berdiferensiasi pada ikan dengan panjang total 58 mm (umur hari) (Berry & Low, 1970 in Shireman & Smith, 1983). 2.5 Dampak penebaran ikan koan (herbivora) terhadap eceng gondok (makrofita) Pengendalian makrofita di perairan yang dilakukan dengan cara fisik, kimiawi, dan biologis beserta dampaknya dikemukakan de Nie (1987). Gambar 4 menjelaskan bahwa pengendalian menggunakan cara kimiawi langsung berdampak pada lingkungan fitoplankton dan organisme air lainnya langsung hilang dan beberapa lama akan tumbuh fitoplankton. Pada pengendalian dengan cara fisik, begitu makrofita diambil maka populasi fitoplankton akan meningkat. Dengan cara biologis akan terjadi secara bertahap perubahan 14

42 biologis yang tidak mengakibatkan perubahan ekosistem secara drastis. Opuszynski & Shireman (1995) menyatakan bahwa ikan pemakan makrofita disebut herbivora, bila dari volume pakan yang ada di perut ikan 50 % terdiri atas komponen makrofita. Ikan koan merupakan salah satu jenis ikan herbivora di perairan tawar, ukuran finggerling adalah efisien untuk ditebar dalam rangka mengendalikan makrofita (Hosny et al., 2008). Hasil penelitian Parker (2005) memperlihatkan interaksi antara herbivora dan tumbuhan/makrofita mempunyai dampak sebagai berikut : - Terjadinya penyuburan atau pemiskinan di perairan karena perambanan makrofita oleh herbivora. - Dinamika perkembangan/pertumbuhan makrofita dan herbivora karena adanya perambanan makrofita oleh herbivora. - Terjadinya kompetisi herbivora karena preferensi terhadap makrofita. Ikan koan yang makan eceng gondok ekskresinya akan memengaruhi kualitas air karena pada umumnya ikan herbivora mengekskresikan 43% dari sisa makanannya ke perairan, tetapi ikan koan ekskresinya mencapai 74% (Opuszynski & Shireman, 1995). Pernyataan tersebut dapat mendukung hasil penelitian Bettoli et al, (1993) in Opuszynski & Shireman (1995) yang mengemukakan bahwa setelah introduksi ikan koan, fitoplankton di perairan meningkat di danau Conroe Hasil penelitian Squires et al., (2002) menunjukkan bahwa perambanan makrofita meningkatkan transparansi air dan biomassa plankton. Flower & Robson (1978) in Pipalova (2006) mengutarakan bahwa padat tebar ikan koan 150 kg ha -1 dan 450 kg ha -1 dalam satu bulan dapat meningkatkan fosfat masingmasing 40% dan 57%. Pertumbuhan ikan koan juga akan cepat karena 54% fosfor dan 42% nitrat diikat dalam jaringan ikan menurut Lembi et al.,1978 in Pipalova (2006). Populasi makrofita (Eichhornia crassipes) di perairan Danau Limboto telah menutupi permukaan air seluas 40% - 60% (Krismono et al., 2007). Sedangkan populasi makrofita yang baik untuk perairan danau atau waduk cukup 3% (Soemarwoto, 1991), sedangkan menurut Boyd (1990) sekitar 10-20%. Helfrich et al, (2000) menyatakan bahwa makrofita di danau lebih baik kurang dari 25% dan Rendal et al., in Petr (2000) kisaran penutupannya antara 1-30%. 15

43 PENGENDALIAN MAKROFITA DALAM PENGELOLAAN DARI PERGERAKAN MAKROFITA Pengendalian kimiawi Pengendalian mekanik/fisik Pengendalian biologis dengan ikan koan Penurunan makrofita Setelah Pengendalian pertumbuhan makrofita Tidak ada produksi fitoplankton menghilangkan nutrient temporal Mulai ada produksi fitoplankton Peningkatan produksi Penambahan laju pertumbuhan fitoplankton Penambahan nutrien dari siklus ikan koan Penambahan pertumbuhan epifit dan produktivitas fitoplankton Berangsur-angsur makrofita menghilang Penambahan biomassa dari pertumbuhan avertebrata, menahan fitoplankton Kekurangan konsumsi epifit oleh perambanan Kecukupan konsumsi epifit oleh perambanan Kecukupan cahaya, karbon anorganik untuk makrofita Dominasi fitoplankton Kecukupan produksi dari fitoplankton oleh tekanan makrofita Air jernih Gambar 4. Cara pengendalian makrofita dan dampaknya di perairan (de Nie, 1987) 16

44 Menurut Opuszynski & Shireman (1995) penebaran ikan koan dengan kepadatan tinggi pada perairan yang mempunyai kepadatan makrofita tinggi akan berdampak di perairan yaitu makrofita terkontrol dan semua unsur di perairan akan meningkat (nutrien, detritus, benthos, plankton, dan predator). Danau Kerinci mempunyai luas 4200 ha, kedalaman maksimum 110 m dan berada 783 m dpl. Permukaan airnya yang tertutup oleh gulma air eceng gondok sebesar 80% dapat dihilangkan dengan tuntas oleh ikan koan berukuran 5 10 gram sebanyak 48,000 ekor dan ditebar selama empat tahun ( ). Dampak pengurangan eceng gondok tersebut tidak merubah kualitas air Danau Kerinci khususnya kandungan oksigen terlarut, total N, amonia, dan total besi sebelum dan sesudah penebaran (Hartoto et al., 2001). Hal ini mungkin disebabkan sisa-sisa eceng gondok mengendap ke dasar perairan danau dalam proses bertahap. Pengendalian eceng gondok secara biologis oleh ikan koan dengan biomassa kg ha -1 dan ukuran ikan fingerling akan berdampak terhadap penambahan nutrien pada perairan secara perlahan-lahan. Penambahan nutrien pada tahap awal I didominansi oleh makrofita, selanjutnya pada tahap II peningkatan populasi organisme penempel dan peningkatan populasi fitoplankton dan akhirnya pada tahap III terjadi dominansi fitoplankton (de Nie, 1987). Ryding & Rast (1989) menyatakan dalam pengendalian makrofita harus memperhatikan dampaknya, yaitu pertumbuhan fitoplankton secara cepat akibat terbukanya perairan dan peningkatan proses fotosintesis. Peningkatan pertumbuhan fitoplankton dapat mencapai delapan kali lipat dari sebelumnya (Kirkagac & Demir, 2004). Berdasarkan evaluasi metode pengendalian eceng gondok secara biologis dengan ikan koan di Mesir, El Samman & El Ella (2006) menganjurkan penebaran ikan koan lebih besar dari 100 kg ha -1 dengan ukuran ikan paling kecil sekitar g ekor -1. Penebaran ikan koan untuk pengendalian populasi makrofita di perairan danau dengan biomassa berkisar antara 50, 100 dan 200 kg ha -1 (Badiane et al., 2008) dan 200, 400 dan 600 kg ha -1 (Kirkagac & Demir, 2004). Penebaran ikan koan di bendungan Aswan di Mesir, biomassa ikan lebih kecil dari 100 kg ha -1 dengan kisaran ukuran antara g ekor -1 lebih efektif 70 % dibanding metode lain (Hosny et al., 2008). Pelaksanaan penelitian ini memperhatikan hasil Convention on Biological Diversity (CBD) yang menyatakan bahwa pemanfaatan sumber daya keanekaragaman hayati harus 17

45 menjaga keberkelanjutan, mengurangi dampak negatif, menguntungkan dan mendidik masyarakat untuk mengerti pentingnya keanekaragaman hayati. Duncan (2002) menyampaikan bahwa dalam rangka menghindari dampak genetik dari ikan koan di danaudanau di Florida ditebar dengan ikan koan jantan supaya tidak berkembang biak. 18

46 3 METODE PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian dilaksanakan mulai bulan Februari 2009 sampai dengan Februari 2010, yang berlangsung di dua lokasi, yakni: (1) Adaptasi benih ikan koan dari Februari sampai dengan November 2009 dan penelitian di Laboratorium Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Universitas Negeri Gorontalo (UNG) selama 20 hari (bulan November Desember 2009). (2) Penelitian di perairan Danau Limboto wilayah Desa Iluta, Kabupaten dan Kota Gorontalo, Provinsi Gorontalo pada bulan Desember 2009 sampai dengan Februari 2010 (Gambar 5). Keterangan : Lokasi penelitian Gambar 5. Lokasi penelitian di Danau Limboto 19

47 3.2 Metode Penelitian Pelaksanaan penelitian dibagi menjadi dua bagian yaitu : (a) Penelitian yang bertujuan untuk mendapatkan padat tebar ikan koan yang optimum dalam perambanan eceng gondok di laboratorium. (b) Penelitian yang bertujuan untuk mengkaji laju perambanan ikan koan dan laju pertumbuhan eceng gondok dalam mengendalikan perkembangan eceng gondok di Danau Limboto dan dampaknya terhadap produktivitas perairan Danau Limboto dilakukan di perairan Danau Limboto, wilayah Desa Iluta Metode penelitian di laboratorium Metode penelitian menggunakan percobaan semu. Penelitian dilakukan di laboratorium dengan kondisi dibuat menyerupai di lapangan bertujuan untuk mendapatkan padat tebar ikan koan yang optimum dalam perambanan eceng gondok sebagai pakan Desain Penelitian Penelitian menggunakan Rancangan Acak Lengkap, dengan empat perlakuan dan tiga ulangan. Perlakuan berupa padat tebar ikan 2, 4, 8, dan 16 ekor per akuarium. Satuan penelitian adalah kompartemen yaitu pertama eceng gondok dan yang kedua adalah eceng gondok dengan ikan dalam kantong plastik berbentuk tabung dengan ukuran tinggi 40 cm dan diameter lingkaran 31,5 cm (volume 50 L) diberi aerasi dengan aerator AC/DC (Gambar 6a). Akuarium diletakkan pada bak porselin (Gambar 6b), kondisi laboratorium seperti pada Lampiran 12. Akuarium No.1 16 ekor Akuarium No.2 2 ekor Akuarium No.3 16 ekor Akuarium No.4 8 ekor Akuarium No.5 4 ekor Akuarium No.6 2 ekor Akuarium No.7 4 ekor Akuarium No.8 2 ekor Akuarium No.9 8 ekor A Akuarium No ekor Akuarium No.11 8 ekor Akuarium No. 12 4ekor Gambar 6. Desain akuarium (A) dan tata letak akuarium di laboratorium (B) FMIPA UNG B 20

48 Desain Alat Pemisahan kompartemen eceng gondok menggunakan kantong waring dengan ukuran (0,1 x 0,1 x 0,2) m 3. Pemisahan pada kompartemen eceng gondok dan ikan menggunakan plastik untuk mengatur eceng gondok pada posisi di tengah dengan ukuran (0,2 x 0,2) m 2.. Alat untuk mengukur pertumbuhan eceng gondok (panjang akar, panjang dan lebar daun) menggunakan meteran gulung dan ikan menggunakan kalifer. Alat untuk mengambil contoh ikan menggunakan seser dengan diameter 0,2 m dan panjang tangkai 1 m. Alat untuk mengambil contoh fitoplankton menggunakan kemerer water sampler dengan volume 3 L, kemudian disaring dengan net plankton dengan ukuran mata jaring 40 µm Variabel Variabel yang diukur selama penelitian meliputi kualitas air, ikan, dan fitoplankton. Kualitas air Kualitas air yang ditera adalah suhu (T), oksigen terlarut (OT), nitrat (NO 3 ), amoniak (NH 3 ), ortofosfat (PO -3 4 ), dan bahan organik total (BOT), Data tersebut kemudian dihitung untuk menentukan variabel kerja yang meliputi kesuburan perairan, OT minimum adalah OT terendah pada pengamatan 24 jam, dan OT maksimum (OT tertinggi ). Eceng gondok yang ditera adalah bobot, Data tersebut kemudian digunakan untuk menentukan variabel kerja yaitu: Laju pertumbuhan = B t1 + k 1t1, Penambahan biomassa eceng gondok = B t1. e k 1 t1 Penurunan biomassa eceng gondok = B t1. e -k 2 t Laju perambanan k 2 B to = Biomassa eceng gondok pada hari ke 0 (kg) B t1 = Biomassa eceng gondok pada hari ke 1 (kg) B t2 = Biomassa eceng gondok pada hari ke 2 (kg) t = Selang waktu pemeliharaan (hari) k 1 = Laju pertumbuhan eceng gondok (gt -1 ) k 2 = Laju perambanan eceng gondok oleh ikan (gt -1 ) 21

49 Ikan Ikan koan yang ditera adalah ukuran bobot, panjang dan jumlah serta kematian ikan, Data tersebut kemudian digunakan untuk menghitung pertumbuhan ikan koan (W t ), sintasan (SR), mortalitas (MR). Pertumbuhan berdasarkan ukuran berat ikan : Pertumbuhan ikan koan W t = W 0 e -kt Bobot rata-rata ikan koan ŵ = B t /N t Mortalitas ikan koan MR = N 0 N t Biomassa ikan koan B = SR x ŵ W 0 = Bobot individu ikan koan pada hari ke- 0 (gram ekor -1 ) Wt = Bobot individu ikan koan pada hari ke- t (gram ekor -1 ) Ŵ = Bobot rata-rata ikan koan (g) Nt = Jumlah ikan koan pada hari ke- t (ekor) N 0 = Jumlah ikan koan pada hari ke- 0 (ekor) k = koefisien laju pertumbuhan Laju pertumbuhan sesuai dengan rumus Effendi (2004) sebagai berikut : Wt SGR t 1 x100% Wo SGR = Laju pertumbuhan ikan ( % BB hari -1 ) Wt = Bobot individu ikan koan pada hari ke- t (gram ekor -1 ) W 0 = Bobot individu ikan koan pada hari ke- 0 (gram ekor -1 ) FCR (Faktor konversi pakan) dan FC (Pakan yang dikonsumsi) dihitung menggunakan rumus Okumus & Mazlum (2002) sebagai berikut : FCR = Total pakan yang dikunsumsi/berat produksi ikan ( % BB hari -1 ) FC = Laju pertumbuhan x FCR ( % BB hari -1 ) BB = Bobot ikan. 22

50 Fitoplankton Fitoplankton yang ditera adalah kelimpahan dan jenis plankton, serta biomassa klorofil-a, Data tersebut selanjutnya digunakan untuk menentukan variabel kerja meliputi kelimpahan fitoplankton: A C 1 N = n x x x B D E N = jumlah total fitoplankton (sel L -1 ) n = jumlah rataan total sel per lapang pandang A = luas gelas penutup (mm 2 ) B = luas satu lapang pandang (mm 2 ) C = Volume air terkonsentrasi (ml) D = Volume air (ml) dibawah gelas penutup E = Volume air yang disaring (l) Produktivitas primer (fitoplankton) dihitung dengan botol gelap terang : GP = ( ) ( ) GP = produktivitas primer kotor (mgc m -3 jam -1 ) BT = Kandungan oksigen dalam botol terang (mg L -1 O 2 ) BG O 2 0,3125 = = = Kandungan oksigen dalam botol gelap (mg L -1 O 2 ) Kandungan oksigen terlarut ((mg L -1 ) Konstanta Produktivitas biomassa khlorofil -a: Ca x Volume Ekstrak Klorofil-a (mg m -3 ) = Volume contoh x D Ca = 11,85 (OD664) 1,54 (OD647) 0,08 (OD630) Ca = Konsentrasi khlorofil-a dalam ekstrak (mg L -1 ) Volume ekstrak = Volume sampel setelah dilarutkan dalam aseton Volume sample = Volume air yang disaring (liter) D = Diameter atau celah kuvet yang digunakan (cm) OD664,OD647, OD630 = Absorban yang diperiksa (celah cahaya 1 cm) pada setiap panjang gelombang setelah dikurangi dengan absorban pada panjang gelombang 750 nm 23

51 Pelaksanaan Penelitian Persiapan penelitian dimulai dengan mempersiapkan benih ikan koan dari Balai Besar Budidaya Ikan Air Tawar Sukabumi pada bulan Februari Benih yang diambil dari satu pemijahan induk dikirim ke Gorontalo dengan ukuran panjang 1-3 cm. Benih didederkan di kolam Balai Benih Sentral Provinsi Gorontalo dan kemudian di keramba jaring apung (KJA) di Danau Limboto. Pemilihan lokasi penelitian di Danau Limboto berdasarkan hasil penelitian sebelumnya oleh Loka Riset Pemulihan Sumber daya Ikan, Jatiluhur dan penelitian di Laboratorium bekerjasama dengan FMIPA Universitas Negeri Gorontalo. Persiapan perlengkapan laboratorium FMIPA UNG pada bulan September sampai dengan Oktober Pelaksanaan penelitian di laboratorium dilaksanakan bulan November Teknik Pengumpulan Data Variabel diukur setiap empat hari adalah untuk ikan dan eceng gondok. Pengukuran dilakukan setiap pukul (WITA). Pengukuran produktivitas primer (pemasangan botol gelap terang) dilakukan pukul WITA pada hari ke-0, hari ke-12, dan hari ke-18 di dalam empat akuarium perlakuan, begitu juga untuk pengukuran fitoplankton dan kualitas air. Pada setiap pengambilan contoh air dilakukan penggantian dengan volume yang sama. Pengukuran ikan diusahakan dalam waktu yang cepat untuk menghindari stres Analisis Data 1. Analisis perambanan menggunakan pengembangan formula Lotka-Volterra dalam Crawley(1983) : dv = dt av ( K V ) / K - bnv dan K dv = cnv - dn dt dv (g hari -1 ) = Perubahan rata-rata biomassa tumbuhan eceng gondok dt V (g) = Biomassa eceng gondok yang berkurang 24

52 K (g m -2 ) = Biomassa tumbuhan eceng gondok yang tersedia av (g hari -1 ) = Laju pertumbuhan individu eceng gondok bnv (g hari -1 ) = Laju perambanan eceng gondok NV (g hari -1 ) = Laju pertumbuhan ikan koan (herbivora) N (ekor) = Jumlah ikan koan (herbivora) cnv (g hari -1 ) = Pertumbuhan populasi eceng gondok dn (individu) = Kematian eceng gondok secara alami 2. Hubungan antara laju perambanan dan laju pertumbuhan ikan koan serta padat tebar ikan koan dianalisis dengan metode regresi dan kovarian, analisis statistik menggunakan paket SAS. 3. Analisis untuk pendukung adalah kelimpahan dan produktivitas fitoplankton Metode penelitian di Danau Limboto Penelitian dilakukan di perairan Danau Limboto wilayah Desa Iluta yang bertujuan untuk mengkaji laju perambanan ikan koan dan laju pertumbuhan eceng gondok dalam mengendalikan perkembangan eceng gondok di Danau Limboto dan dampaknya terhadap produktivitas perairan Danau Limboto Desain Penelitian Rancangan Acak Lengkap dengan empat perlakuan dan tiga ulangan. Perlakuan adalah biomassa ikan koan 0,8 kg (100 ekor), 1,6 kg (200 ekor), 3,2 kg (400 ekor) per kantong, dan eceng gondok tanpa ikan sebagai pembanding. Satuan penelitian adalah kompartemen yaitu eceng gondok dengan ikan dalam kantong waring berukuran (4 x 4 x 2) m 3 dan didalamnya eceng gondok dengan waring berukuran (0,5 x 0,5 x 2) m 3 sebagai kontrol (Gambar 7a) dan tata letak (Gambar 7b). 25

53 Bambu pengatur eceng gondok Untuk eceng gondok kontrol A 100 TI TI TI Gambar 7. Desain satuan penelitian (A) dan tata letak lokasi penelitian di Danau Limboto (B) B Desain Alat Pemisahan kompartemen eceng gondok menggunakan waring berukuran (0,5 x 0,5 x1) m 3 yang diletakkan di sudut kantong, Begitu juga untuk pemisahan pada kompartemen eceng gondok dan ikan menggunakan bambu untuk mengatur eceng gondok pada posisi di tengah dengan ukuran (2 x 2) m 2. Alat untuk mengukur luas penutupan dan pertumbuhan eceng gondok menggunakan tambang plastik dan meteran gulung Variabel Variabel yang diukur selama penelitian meliputi kualitas air, eceng gondok dan ikan. Kualitas air yang ditera adalah suhu (T), oksigen terlarut (OT), nitrat (NO 3 ), amoniak (NH 3 ), ortofosfat (PO -3 4 ), dan bahan organik total (BOT). Data selanjutnya dihitung untuk menentukan variabel kerja yang meliputi kesuburan perairan, ratio N/P, T minimum adalah T terendah pada pengamatan 24 jam, T maksimum (T tertinggi ), dan kecerahan perairan untuk 26