II. TINJAUAN PUSTAKA. 2.1 Gambaran Umum Ikan Tingkah Laku Ikan

Transkripsi

1 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Gambaran Umum Ikan Ikan merupakan salah satu mahluk hidup bertulang belakang (vertebrata) yang termasuk ke dalam kelompok poiklilotermik (berdarah dingin), hidup di dalam air dan pergerakan serta keseimbangan tubuh di dalam air diatur oleh sirip. Sebagian besar ikan bernafas dengan menggunakan insang namun pada beberapa spesies ikan, alat pernafasannya dibantu oleh organ pernafasan lain seperti labirin. Ikan dapat dibagi menjadi ke dalam beberapa golongan berdasarkan lokasi budidayanya, yaitu ikan air tawar, ikan air payau, dan ikan air laut. Berdasarkan klasifikasi taksonominya ikan dibagi menjadi beberapa golongan, yaitu Ciprinid, Siklid, Salmonid, dan Klaridid. Biasanya ikan dibagi menjadi ikan tanpa rahang (kelas Agnatha), ikan bertulang rawan (kelas Chondrichthyes), dan sisanya tergolong ikan bertulang keras (kelas Osteichthyes) Tingkah Laku Ikan Pengetahuan tentang tingkah laku ikan sangat menunjang untuk penangkapannya. Tingkah laku yang menunjang tersebut antara lain adalah tingkah laku berkelompok (schooling behaviour), kebiasaan renang, kebiasaan makan, pola penyelamatan diri, serta berbagai pola tingkah laku lainnya yang memungkinkan ikan dapat tertangkap maupun meloloskan diri dari alat tangkap. Dalam setiap aktivitas hidupnya, ikan tidak terlepas dari kemampuan gerak. Kemampuan ikan melakukan gerak menyebabkan ikan dapat berenang untuk bermigrasi baik untuk mencari makan, memijah ataupun untuk menghindari predator. Setiap jenis ikan memiliki kemampuan renag yang berbeda-beda, tergantung dari bentuk tubuh dan pola renangnya. Pola tingkah laku renang ikan adalah gambaran gerakan ikan ketika berenang yang dipengaruhi oleh sirip dan bentuk tubuh ikan. Kecepatan dan ketahanan renang ikan merupakan faktor mendasar yang perlu diketahui baik untuk meningkatkan efisiensi ataupun untuk mendapatkan hasil tangkapan yang selektif terhadap spesies dan ukurannya. Gunarso (1985) dalam Purbayanto (2010) mengemukan bahwa kebanyakan ikan bertulang rawan (elasmobranchii) serta ikan bertulang sejati (teleostei), ternyata lebih aktif berenang pada malam hari daripada siang hari. Kecepatan renangikan dari jenis Thunnidae seperti cakalang dan tuna sirip biru, memiliki kecepatan renang antara m/detik. Sedangkan tuna jenis Euthyunus affinis berenang dengan keceparan rata-rata 80cm/detik pada siang hari dan 83 cm/detik pada malam hari. Pada saat tersedia makanan aktivitasnya renangnnya meningkat menjadi 108 cm/detik pada siang hari dan 93 cm/detik pada malam hari. Sedangkan untuk kuat renangnya dapat mencapai 35 km/12 jam. Sedangkan untuk ikan herring, akan membentuk kelompok bergerak menuju daerah pemijahan dengan kecepatan rata-rata 6-10 mil/24 jam dan apabila sudah mendekati daerah yang dituju maka kecepatannya akan meningkat menjadi sekitar mil/24jam (Gunarso, 1985 dalam Purbayanto, 2010). Brainbrigde (1958) dalam Purbayanto (2010) telah mengukur kecepatan renang ikan dengan parameter terkait lainnya secara sistematis. Dia yang pertama kali menemukan hubungan linear antara kecepatan renang ikan dengan frekuensi kibasan ekornya. 3

2 Dikatakannya bahwa jarak yang ditempuh ke depan dalam satu kibasan ekor, yaitu panjang langkah (stride length) adalah proporsional terhadap panjang tubuh ikan pada kecepatan yang lebih tinggi (0.6 sampai 0.8 panjang tubuh). Persamaan matematis yang disarankan untuk memprediksi atau menghitung kecepatan renang ikan (U) dari frekuensi kibasan ekor (F) adalah: U = L (0.75 F 1), dimana L adalah panjang tubuh ikan. Secara lebih rinci, kecepatan beberapa jenis ikan disajikan pada Lampiran 1, Lampiran 2, dan Lampiran Gambaran Umum Udang Udang memiliki ciri-ciri umum yaitu memiliki tubuh yang beruas-ruas, kaki bersambungan, tubuh terdiri dari kapala, thoraks, dan abdomen. Umumnya udang yang terdapat di pasaran sebagian besar terdiri dari udang laut. Hanya sebagian kecil saja yang terdiri dari udang air tawar, terutama di daerah sekitar sungai besar dan rawa dekat pantai. Udang air tawar pada umumnya termasuk dalam keluarga Palaemonidae, sehingga para ahli sering menyebutnya sebagai kelompok udang palaemonid. Sedangkan udang laut pada umumnya termasuk dalam keluarga Panaeidae, yang biasa disebut udang panaeid. Menurut Mujiman dan Suyanto (2004), jenis udang yang paling banyak dibudidayakan adalah jenis udang yang termasuk dalam keluarga Panaeidae atau lebih dikenal dengan nama udang panaeid. Disamping itu terdapat juga jenis udang-udang dari keluarga lain, tetapi umumnya kurang populer dan memiliki harga pasaran yang lebih rendah. Sebutan udang-udang ini berdasarkan dari klasifikasi berikut: Filum : Arthopoda Sub filum : Mandibulata Kelas : Crustacea (binatang berkulit keras) Sub kelas : Malacostraca (udang-udangan tingkat tinggi) Super ordo : Eucarida Ordo : Decapoda (binatang berkaki sepuluh) Sub ordo : Natantia (kaki digunakan untuk berenang) Famili : Palaemonidae, Panaeidae Seluruh tubuh tertutup oleh kerangka luar yang disebut eskoskeleton, yang terbuat dari chitin. Kerangka tersebut mengeras, kecuali pada sambungan-sambungan antara dua ruas tubuh yang berdekatan. Hal ini memudahkan mereka untuk bergerak. Bagian kepala-dada tertutup oleh sebuah kelopak yang dinamakan cangkang kepala atau kelopak kepala (Carapae). Dibagian depan, kelopak kepala memanjang dan meruncing, yang pinggirnya bergerigi dan disebut cucuk kepala (rostrum). Secara lengkap, bagian-bagian udang dapat dilihat pada Gambar 1. Udang memiliki beberapa sifat dan ciri khas. Udang bersifat eurythaline, yakni secara alami bisa hidup di perairan yang berkadar garam dengan rentang yang luas, yakni Kadar garam ideal untuk pertumbuhan udang adalah Sifat lain yang juga menguntungkan adalah ketahanannya terhadap perubahan suhu yang dikenal sebagai eurythemal. Temperatur air juga mempengaruhi kebiasan udang dalam hal membenamkan diri. Jika temperatur dibawah 28 o C, sekitar 50% udang membenamkan diri sedangkan pada suhu diatas 28 o C, udang tidak membenamkan diri meskipun pada cahaya terang (Mujiman dan Suyanto, 2004). Udang merupakan organisme yang aktif mencari makan pada malam hari (nocturnal). Jenis makannya sangat bervariasi tergantung pada tingkatan umur udang. Pada stadia benih, makanan utamanya adalah plankton (fitoplankton dan zooplankton). Udang dewasa menyukai daging binatang lunak atau molusca (kerang, tiram, siput), cacing, annelida yaitu cacing Polychaeta, dan crustacea. Dalam usaha budidaya, udang mendapatkan makanan alami yang tumbuh di tambak, yaitu klekap, 4

3 lumut, plankton, dan benthos. Udang akan bersifat kanibal bila kekurangan makanan (Soetomo, 1990). Pada siang hari, udang hanya membenamkan diri pada lumpur maupun menempelkan diri pada sesuatu benda yang terbenam dalam air (Soetomo, 1990). Apabila keadaan lingkungan tambak cukup baik, udang jarang sekali menampakkan diri pada siang hari. Apabila pada suatu tambak udang tampak aktif bergerak di waktu siang hari, hal tersebut merupakan tanda bahwa ada yang tidak sesuai. Ketidakesuaian ini disebabkan oleh jumlah makanan yang kurang, kadar garam meningkat, suhu meningkat, kadar oksigen menurun, ataupun karena timbulnya senyawa-senyawa beracun (Mujiman dan Suyanto 2004). Gambar 1. Morfologi udang penaeid Keterangan: a: alat pembantu rahang g: kaki jalan b: kerucut kepala h: kaki renang c: mata i: anus d: cangkang kepala j: telson e: sungut kecil k: ekor kipas f: sungut besar Sumber: Amri, K (2005) Pemanenan Sebagian Pemanenan sebagian adalah pemanenan terhadap udang yang memenuhi kebutuhan komersil (30 gram/ekor atau lebih). Pemanenan ini banyak dilakukan di tambak tradisional (ekstensif), karena biasanya ukuran udang yang tidak seragam. Alat yang biasa dipergunakan untuk pemanenan sebagian adalah prayang atau bubu. Pemanenan sebagian mempunyai beberapa permasalahan yang perlu diperhatikan, yaitu membutuhkan tenaga kerja musiman untuk menjaring, penguraian bahan organik di dasar kolam berlangsung terus hingga suatu saat dapat membahayakan kehidupan udang, dan binatang lain seperti ikan, kepiting, dan sebagainya, tidak dapat dibersihkan dari kolam (Wibowo, 1990 diacu dalam Handok, 2005). Bentuk alat yang dipergunakan dapat dilihat pada Gambar 2. 5

4 2.2.2 Pemanenan Total Pemanenan total adalah pemanenan terhadap semua udang di dalam tambak, banyak dilakukan di tambak semi-intensif atau intensif yang umumnya ukuran udang lebih seragam. Sebelum pemanenan, biasanya air tambak harus disurutkan sampai kedalaman tertentu, yaitu cm. Penyusutan dapat dilakukan dengan pompa air yang pada bagian ujung penghisapnya diberi kasa untuk mencegah udang ikut terhisap bersama air atau dengan memanfaatkan pasang surut air laut. Jika kolam memiliki pengeluaran air dengan sistem monik atau pintu air untuk mengeringkan kolam maka udang dapat dipanen dengan memasang jaring penadah pada bukaan air. Pintu air dibuka dan diatur agar air mengalir perlahan-lahan agar udang tidak banyak yang tertinggal atau bersembunyi di dalam lumpur. Udang akan keluar bersama dengan air dan tertadah didalam jaring yang terpasang itu. Pemanenan secara total mempunyai beberapa kerugian, diantaranya adalah udang yang masih berukuran kecil akan ikut terpanen dan air yang sudah kaya dengan berbagai jenis mineral dan organisme yang merupakan makanan alami udang terpaksa harus dibuang (Wibowo, 1990 diacu dalam Handoko, 2005). Bentuk alat yang dipergunakan dapat dilihat pada Gambar 3. Gambar 2. Prayang atau bubu (Mujiman dan Suyanto, 2004). Gambar 3. Penadah berbentuk jaring kantung (Mujiman dan Suyanto, 2004). 6

5 2.3 Sistem Venturi Unit pembangkit sistem venturi terdiri dari pompa air, pipa PVC, dan tabung venturi. Air digunakan sebagai fluida inkompresibel yang dialirkan. Pompa air yang dipergunakan untuk membangkitkan aliran air di dalam pipa adalah tipe turbin regeneratif. Tipe pompa ini dipilih karena cukup banyak terdapat di pasaran dan mempunyai performansi tekanan debit yang memadai. Keadaan aliran air akan meningkat melewati tabung venturi sehubungan dengan kontinuitas, kecepatan air akan meningkat karena terjadinya penyempitan luas penampang hidraulik. Peningkatan kecepatan ini diikuti dengan penurunan tekanan air. Tekanan vakum yang diciptakan menggunakan sistem ini adalah tekanan minimum yang diupayakan diperoleh dengan menghindari terjadinya kavitasi (Wulandani, et al, 2002 diacu dalam Adisiswoyo, 2004). Dalam pipa venturi, luas penampang pipa bagian tepi memiliki penampang yang lebih luas daripada bagian tengahnya atau diameter pipa bagian tepi lebih besar daripada bagian tengahnya. Zat cair dialirkan melalui pipa yang penampangnya lebih besar lalu akan mengalir melalui pipa yang memiliki penampang yang lebih sempit, dengan demikian maka akan terjadi perubahan kecepatan. Apabila kecepatan aliran yang melalui penampang lebih besar adalah v 1 dan kecepatan aliran yang melalui pipa sempit adalah v 2, maka kecepatan yang lewat pipa sempit akan memiliki laju yang lebih besar (v 1 < v 2 ). Dengan cara demikian tekanan yang ada pada bagian pipa lebih sempit akan menjadi lebih kecil daripada tekanan pada bagian pipa yang berpenampang lebih besar. Peristiwa tersebut dapat dilihat pada Gambar 4. Gambar 4. Venturimeter. Sumber: Dalam aliran seperti yang digambarkan akan berlaku Hukum Bernoulli sebagai berikut:...(1) Pipa dalam keadaan mendatar, h 1 = h 2, ρgh 1 + ρgh 2. Sehingga: p 1 + ½ ρv 2 1 = p 2 + ½ ρv 2 2. Di sini v 1 > v 2 maka p 2 < p 1, akibatnya, p 1 p 2 = ½ ρ (v v 2 1), padahal : p 1 = p B + ρgh a, p 2 = p B = ρgh b. Selanjutnya didapat: p 1 p 2 = ρg (h a - h b )...(2) Apabila h a - h b = h, yakni selisih tinggi antara permukaan zat cair bagian kiri dan kanan, maka akan didapat: p 1 p 2 = ρgh...(3) 7

6 Dengan mengetahui selisih tinggi permukaan zat cair pada pipa pengendalli akan dapat diketahui perubahan tekanannya yang selanjutnya perubahan kecepatan dapat juga diketahui. Berdasarkan persamaan laju volumetrik dan hukum kekekalan massa maka akan diperoleh persamaan sebagai berikut: Q = v 1 A 1 = v 2 A 2...(4) Kemudian diperoleh:...(5) ( ) ( )...(6) 2.4 Fluida Statik Fluida statik merupakan bagian dari hidrolika yang mempelajari gaya-gaya tekan cairan dalam keadaan diam. Karena cairan dalam keadaan diam maka tidak terdapat geseran baik antara lapisan cairan tersebut, maupun antara cairan dan batas padat. Dengan demikian gaya-gaya yang bekerja hanya gaya-gaya normal yaitu gaya tekan yang bekerja tegak lurus pada permukaannya. Tekanan rata-rata dihitung dengan membagi gaya normal yang bekerja pada suatu bidang dengan luas bidang tertentu. Tekanan pada satu titik adalah batas (limit) dari perbandingan antara gaya normal dan luas bidang dimana luas bidang dianggap mendekani nol pada sato titik.... (7) Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan pada suatu titik di dalam suatu cairan dalam keadaan diam adalah sama di semua arah. Dalam hal ini besarnya tekanan tidak tergantung pda arah garis gaya tersebut. Suatu elemen cairan kecil sekali berbentuk baji seperti pada Gambar 5. Gambar 5. Suatu cairan elemen berbentuk baji. Sumber: Erizal dan Pandjaitan, (8)... (9) 8

7 Dimana p x, p y, dan p n adalah tekanan rata-rata pada tiga sisi dari elemen cairan tersebut. Gayagaya tekan diarah y saling menghapus satu sama lain, hal ini karena gaya-gaya sama besar tetapi berlawanan arah. Apabila batas diambil dengan memperkecil satu sisi tersebut menuju nol tanpa merubah sudut dan dengan menggunakan hubungan geometrik maka diperoleh persamaan berikut:... (10) Dengan menggunakan ketentuan geometri tersebut maka persamaan-persamaan tersebut diatass dapat disederhanakan menjadi sebagai berikut:... (11)... (12) Karena elemen cairan tersebut kecil sekali dan sisis-sisinya diperkecil menjadi mendekati nol maka komponen gaya berat mendekati nol dan dapat diabaikan sehingga apabila persamaan-persamaan tersebut dibagi d y d z dan d x d y akan diperoleh persamaan:... (13) Di dalam suatu cairan dalam keadaan diam, perubahan tekanan atau distribusi tekanan tergantung pada elevasinya di dalam cairan (diukur dari permukaan cairan). Hal tersebut ditunjukkan oleh Gambar 6. Gambar 6. Elemen cairan berbentuk paralel eppipedum kecil sekali Sumber: Erizal dan Pandjaitan, ( ) ( )... (14) ( ) ( )...(15) ( ) ( )... (16) 9

8 Dibagi dengan d x, d y, dan d z maka persamaan-persamaan tersebut dapat disederhanakan menjadi:... (17) Dari persamaan-persamaan tersebut tampak bahwa p hanya merupakan fungsi z saja, sehingga integrasi dari persamaan (17) sebagai berikut:... (18) Untuk cairan yang dianggap homogen dan tidak termampatkan (incompressible), kerapatan cairan dianggap konstan, sehingga integrasi persamaan (18) menghasilkan persamaan sebagai berikut:... (19) Untuk mencari harga C (konstanta) diambil kondisi batas sebagai berikut: Untuk z = 0, yaitu di permukaan tekanan adalah sama dengan tekanan atmosfer P = P 0 = 0 sehingga C = 0. Dengan demikian maka persamaan (2.5) dapat dinyatakan sebagai berikut: Dimana: P : Tekanan pada kedalaman h dari permukaan (N/m 2 ) h : Jarak vertikal (-z) diukur dari permukaan cairan (m) : Kerapatan cairan (kg/m 3 ) g : Gaya gravitasi (m/det 2 )... (20) Tangki-tangki pada gambar di bawah ini mempunyai luas dasar yang sama, demikian pula dengan kedalamannya. Secara lengkap disajikan pada Gambar 7. Gambar 7. Tekanan hidrostatik padadasar tangki-tangki yang berbeda-beda bentuk tetapi luas dasarnya sama. Sumber: Erizal dan Pandjaitan, Tekanan pada dasar (alas) tangki adalah:... (21) Sedangkan gaya-gaya bekerja di dasar tangki adalah:... (22) 10

9 Dengan demikian untuk cairan yang sama kerapatannya tekanan dan gaya bekerja pada dasar masing-masing tangki akan sama walaupun berat cairan dalam masing-masing wadah berbeda-beda. Secara sekilas hal ini tidak seperti yang diduga (karena biasanya tekanan pada dasar diperkirakan sebagai fungsi dari berat cairannya), oleh karena itu hal tersebut disebut paradox hidrostatik. 2.5 Sifat-Sifat Air Performansi sebuah pompa dapat berubah-rubah tergantung pada karakteristik zat cair yang dialirkan. Sifat-sifat zat cair untuk menentukan spesifikasi pompa adalah berat per satuan volume, viskositas kinematik, dan tekanan uap air (Sularso dan Tahara, 1996 diacu dalam Handoko, 2005). Sifat-sifat air disajikan pada Tabel 2. Tabel 2. Sifat-sifat air (Sularso dan Tahara, 1996 diacu dalam Handoko, 2005) Catatan : Temperatur ( o C) Kerapatan (kg/l) Viskositas kinematik (m 2 /s) x air di bawah 1 atm dan jenuh di atas 100 o C 1 atm = kpa 1kgf/cm 2 = 98.1 kpa Tekanan uap jenuh (kgf/cm 2 ) Penelitian yang Pernah Dilakukan (Hamdani, 2005) Penelitian ini merancang sebuah mesin pemanen udang dengan berbagai komponen. Komponen-komponen yang dibuat antara lain: 1) casing input yang berbentuk penampang potongan kerucut dengan lubang input 6 inchi dan panjang 200 mm; 2) casing output yang di buat agar berbentuk mekanisme sentrifugal dengan lubang keluaran sebesar 4 inchi; 3) penutup casing output yang berfungsi juga sebagai dudukan poros yang terbuat dari besi poros 3 inchi; 4) pemegang poros dan flens yang digunakan untuk menstabilkan putaran poros; 5) poros dengan diameter 1 inchi dan 11

10 panjang 300 mm yang berfungsi sebagai tempat terpasangnya sudu pompa; 6) sudu pompa dengan bentuk ulir mengerucut yang terbuat dari plat 2 mm; dan 7) rangka pompa yang terbuat dari besi siku dan pipa besi berukuran ¾ inchi. Sebagai tenaga penggerak digunakan motor listrik dengan daya 3 HP, 1 Phase dengan besar putaran 1400 rpm. Untuk menyalurkan daya putar motor listrik digunakan roda gigi dengan perbandingan 1 : 2, sehingga daya putar poros pompa yang dihasilkan adalah sebesar 700 rpm. Dari hasil pembuatan, didapatkan pompa pemanen udang dengan dimensi (p x l x t) 1000 x 450 x 650 mm dan berat pompa 74 kg dengan lubang pemasukan sebesar 6 inchi dan lubang pengeluaran sebesar 4 inchi. Mekanisme pemanenannya dimulai dari penghisapan komoditas oleh pompa secara langsung dan menyebabkan komoditas bergesekan langsung dengan impeler pompa yang mengekibatkan kecacatan pada komoditas hasil panen. Pengujian performansi pompa pemanen udang ini dilakukan di kolam pemancingan ikan. Dari hasil uji fungsional didapatkan, kecepatan putar sudu pompa sebesar 729 rpm, ketinggian daya tekan pompa (head) yang dihasilkan sejauh 3.5 meter dengan debit air 11 liter/detik. Pengujian pemanenan udang dilakukan sebanyak 4 kali ulangan dengan jumlah sampel masing-masing ulangan adalah 30 ekor udang. Waktu rata-rata yang dibutuhkan untuk memanen 30 ekor udang adalah detik. Tingkat kelulusan udang berdasarkan jumlah udang yang hidup dan tidak cacat adalah sebesar 75%, dalam keadaan mati sebesar 3.3%, cacat sebesar 19.2%, dan tidak terhisap sebesar 2.5%, dengan waktu perjalanan (travel time) rata-rata yang dibutuhkan 1 ekor udang dari kolam sampai lubang keluaran adalah 7.23 detik. 12