BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. IKAN BILIH Sistematika Ikan Bilih Ikan bilih atau dalam bahasa ilmiah disebut Mystacoleucus padangensis Bleeker adalah ikan endemik yang hidup di danau Singakarak, Sumatera Barat (Kottelat, M. et al. 1993). Sebagai ikan endemik, ikan bilih hidup dalam geografis yang terbatas sehingga di dunia hanya ditemukan di danau Singkarak. Oleh karena itu, danau Singkarak merupakan habitat asli ikan bilih (Kartamihardja dan Sarnita, 2008). Secara sistematik, ikan bilih termasuk ke dalam klasisfikasi sebagai berikut (Kartamihardja dan Sarnita, 2008): Kelas Ordo Famili Sub Famili Genus Species Synonim : Actinopterygii : Cypriniformes : Cyprinidae : Cyprininae : Mystacoleucus : Mystacoleucus padangensis Bleeker : Capoeta padangensis Bleeker Puntius padangensis Bleeker Systomus padangensis Bleeker Menurut Azhar (1993), tanda-tanda Mystacoleucus padangensis Bleeker antara lain sebagai berikut: 1. Sirip punggung mempunyai jari-jari keras (berduri) yang rebah ke muka, kadangkadang duri ini tertutup oleh sisik sehingga tidak kelihatan jika tidak diraba. Sirip dubur tidak mempunyai jari-jari keras, hanya terdapat 8-9 jari-jari lemah; 2. Badan bulat panjang dan pipih, tinggi badan 2-3 cm, panjang badan maksimum 11,6 cm;

2 3. Sisiknya kecil-kecil dan tipis, terdapat baris antara tengah-tengah dasar sirip punggung dan gurat sisi (lateral line); 4. Tubuh ditutupi oleh sisik yang berwarna keperak-perakan. Punggung dan ekor bagian sebelah sirip berwarna kehitam-hitaman. Gambar 2.1. Ikan bilih (Mystacoleucus padangensis Bleeker.) Bentuk badan ikan bilih sangat mirip dengan ikan genggehek (Jawa Barat) atau wader (Jawa Tengah dan Timur), yaitu Mystacoleucus merginatus yang banyak terdapat di perairan umum Sumatera, Jawa dan Kalimantan. Juga mirip dengan ikan wader cakul (Jawa Tengah dan Timur), beunteur (Jawa Barat) atau pora-pora (Sumatera Utara), yaitu Pontius binotatus. Karena ikan pora-pora di Danau Toba tidak pernah tertangkap lagi sejak tahun 1990-an, maka masyarakat sekitar danau tersebut menyebut ikan bilih sebagai ikan pora-pora. Nama pora-pora yang sebenarnya adalah ikan bilih terus melekat dan populer sampai sekarang (Kartamihardja dan Sarnita, 2008). Ikan bilih rentan terhadap kepunahan akibat kerusakan habitat dan eksploitasi yang intensif. Di danau Singkarak sebagai habitat asli, ikan bilih merupakan hasil tangkapan utama di samping jenis-jenis ikan ekonomis lainnya, seperti ikan asang (Osteochilus brachynopterus), sasau (Hampala ampalong), dan turik (Cyclocheilichthys de Zwani). Pada tahun 2002, sekitar 90% dari hasil tangkapan nelayan di danau Singkarak adalah ikan bilih (Kartamihardja dan Sarnita, 2008).

3 Harga ikan bilih yang ekonomis tinggi menjadikan ikan ini sebagai komoditas ekspor dalam bentuk kering ke negara jiran, Malaysia dan Singapura. Sejak tahun 2000, hasil tangkapan ikan bilih di danau ini terus menurun dan ukuran ikan mengecil (Syandri, 1996) dengan panjang total maksimum hanya mencapai 9,0 cm (Kartamihardia dan Sarnita, 2008). Menurut Kartamihardja dan Sarnita (2008), produksi tangkapan ikan bilih yang terus menurun mengurangi ikan bilih yang dikeringkan sehingga pengusaha ikan bilih kering satu per satu mulai gulung tikar dan tidak lagi mengekspor ikan bilih kering Siklus Hidup Ikan Bilih Ikan bilih melakukan reproduksi atau pemijahan dengan mengikuti aliran air di sungai yang bermuara di danau. Induk jantan dan betina berruaya ke arah sungai dengan kecepatan arus berkisar antara 0,3-0,6 m/detik dan kedalaman antara cm. Habitat pemijahan adalah perairan sungai yang jernih, dengan suhu air relatif rendah, berkisar 24,0-26,0 C, dasar sungai yang berbatu kerikil dan atau pasir. Faktor lingkungan yang mempengaruhi pemijahan ikan bilih adalah arus air dan substrat dasar. Ikan bilih menuju ke daerah pemijahan menggunakan orientasi visual dan insting. Sesampai di habitat pemijahan, betina melepaskan telur dan bersamaan jantan melepaskan sperma untuk membuahi telur. Telur yang telah dibuahi berwarna transparan dan tenggelam di dasar sungai (di kerikil atau pasir) untuk kemudian hanyut terbawa arus air masuk ke danau. Telur-telur tersebut akan menetas di danau sekitar 19 jam setelah dibuahi pada suhu air antara 27,0-28,0 C dan larva berkembang di danau menjadi dewasa. Populasi ikan bilih memijah setiap hari sepanjang tahun, mulai dari sore sampai dengan pagi hari. Puncak pemijahan ikan bilih terjadi pada pagi hari mulai dari jam 5.00 sampai dengan jam 9.00, seperti diperlihatkan dengan banyak telur yang dilepaskan. Pemijahan ikan bilih bersifat parsial, yakni telur yang telah matang kelamin tidak dikeluarkan sekaligus tetapi hanya sebagian saja dalam satu kali periode pemijahan (Kartamihardja dan Koeshendrajana, 2006 b ).

4 Menurut Kartamihardja dan Sarnita (2008), pola tingkah laku pemijahan ikan bilih dimanfaatkan nelayan di danau Singakarak untuk menangkap menggunakan alat penangkap dipasang di aliran sungai oleh masyarakat setempat disebut alahan. Alahan ini menangkap ikan bilih yang akan memijah, sehingga jika terus-menerus dilakukan tanpa pengelolaan yang baik, populasi ikan bilih akan menurun dan menjadi langka atau punah. Penangkapan ikan bilih diperparah karena ikan yang sudah terperangkap di alahan tersebut ditangkap menggunakan alat tangkap listrik (setrum). Hal ini menyebabkan kematian induk ikan dan telur-telur yang baru dipijahkan. Menurut Kartamihardja dan Sarnita (2008), pengangkapan ikan dengan menggunakan alahan berlangsung antara 6-7 bulan setiap tahun, dilakukan di tiga sungai, yaitu Paninggahan, Sumpur dan Muara Pingai. Di ketiga sungai tersebut terdapat ± 4-7 buah alahan dengan kisaran produksi antara kg/hari di Paningahan, kg/hari di Sumpur, dan kg/hari di Muara Pingai. Selain menggunakan alahan, ikan bilih juga ditangkap dengan jaring insang dan jala. Jaring insang yang digunakan nelayan di danau Singkarak mempunyai mata 0,75-1,0 inci sehingga ikan bilih yang tertangkap juga berukuran panjang lebih kecil dari 8,5 cm Introduksi Ikan Bilih di Danau Toba Introduksi ikan (fish introduction/ transplantation) adalah upaya memindahkan atau menebar ikan dari suatu perairan ke perairan lain dimana jenis ikan yang ditebarkan semula tidak terdapat di perairan tersebut. Dengan demikian, introduksi ikan bilih berarti memindahkan ikan bilih dari habitat asli di danau Singkarak ke habitat baru di Danau Toba (Kartamihardja dan Sarnita, 2008). Menurut Kartamihardja dan Sarnita (2008), introduksi ikan bilih ke Danau Toba dilakukan melalui proses penelitian yang cukup panjang. Kegiatan penelitian pertama adalah mempelajari tingkah laku di habitat asli Danau Singkarak yang meliputi aspek makanan dan kebiasaan makan, pertumbuhan, dan reproduksi serta karakteristik habitat yang diperlukan, baik habitat pemakanan, asuhan dan pemijahan.

5 Bersamaan juga dilakukan studi karakteristik habitat, ketersediaan makanan dan struktur populasi ikan serta relung ekologi Danau Toba. Penelitian di Danau Toba bertujuan agar ikan bilih dapat menempati habitat yang sesuai, makanan alami tersedia dan dapat mengisi relung ekologis yang kosong sehingga tidak berkompetisi dan merugikan jenis ikan asli Danau Toba. Untuk keperluan penyediaan benih diambil dari hasil tangkapan di danau Singkarak. Upaya penangkapan harus dilakukan dengan alat tangkap yang memungkinkan ikan tertangkap hidup dan tidak terluka, yaitu alahan. Namun semua alahan tidak beroperasi karena permukaan air danau Singakarak tinggi, merendam seluruh alahan. Penangkapan ikan dilakukan menggunakan anco (lift net). Anco dibuat dari bahan waring 1,5 x 1,5 m dengan bingkai dari bambu. Anco dipasang di pinggir pantai danau Singkarak dekat UPT Perikanan Perairan Umum/ Hatchery Singkarak. Pengangkatan alat tangkap anco dilakukan setiap satu jam. Benih dan atau calon induk bilih yang tertangkap ditampung dalam kantong waring dan bak yang diberi cukup aerasi karena ikan bilih mudah mati dan stress terutama jika kekurangan oksigen. Hasil tangkapan disimpan satu hari dan keesokan hari ikan yang sehat dikemas dalam kantong plastik. Setiap kantong diisi air 5 liter, ikan bilih 200 ekor dan diisi oksigen sampai penuh. Sebanyak 18 kantong dikemas dengan total 3400 ekor. Ikan yang diangkut berukuran panjang total antara 4,1-5,7 cm dengan berat antara 0,9-1,5 g/ekor. Perjalanan dari danau Singakarak menuju Parapat di Danau Toba melalui jalan darat ditempuh sekitar 18 jam. Waktu pengangkutan dipilih malam hari agar suhu udara selama perjalanan cukup dingin sehingga mengurangi stress terhadap ikan bilih. Sesampai di Parapat, ikan bilih ditampung dalam keramba jaring apung untuk adaptasi dengan kondisi air Danau Toba. Proses aklimatisasi dalam keramba jaring apung dilakukan selama satu hari. Tanggal 3 Januari 2003, ikan bilih ditebarkan di daerah Parapat dan Ajibata di Danau Toba. Dari jumlah ikan bilih yang dibawa sebanyak 3400 ekor dapat hidup dan ditebarkan sebanyak 2840 ekor karena mati sebesar 25%. Sebanyak 50 ekor ikan

6 bilih tetap dipelihara di satu keramba jaring untuk mempelajari perkembangannya di Danau Toba. Faktor-faktor kunci keberhasilan introduksi ikan bilih antara lain adalah karakteristik limnologis Danau Toba mirip dengan Danau Singkarak, habitat pemijahan ikan bilih di Danau Toba lebih banyak/luas dari Danau Singkarak, makanan alami sebagai makanan utama ikan bilih cukup tersedia dan belum seluruhnya dimanfaatkan oleh jenis ikan lain yang hidup di Danau Toba, dan daerah pelagis dan limnetik Danau Toba jauh lebih luas (sepuluh kali lipat dari luas Danau Singkarak) mampu diisi oleh ikan bilih. Karakteristik limnologis Danau Singkarak sebagai habitat asli ikan bilih dan Danau Toba sebagai habitat baru tertera pada Tabel berikut: Tabel 2.1. Karakteristik limnologis Danau Singkarak dan Toba tahun 2003 Parameter Limnologis Satuan D. Singkarak D. Toba Luas permukaan air ha Kedalaman maksimum m Kecerahan air cm, secchi disk Suhu air C 27,2-29,5 25,0-29,2 Kadar keasaman (ph) unit 8,1-9,0 7,0-8,5 Alkalinitas mg/l CaCO 3 eq. 11,1-26,5 33,0-75,0 Kelarutan Oksigen mg/l 2,6-8,2 1,6-8,5 Nitrat (NO 3 ) mg/l 0,00-0,27 0,40-1,20 Fosfat (PO 4 ) mg/l 0,09-0,21 0,00-1,10 Produktivitas Primer mg C/m 3 /hari 125,2-625,6 48,5-786,5 Kelimpahan fitoplankton sel/l Tekstur daerah litoral - Pasir, lumpur Pasir, lumpur Keterangan: parameter kualitas air diukur pada permukaan air sampai kedalaman 25 meter Sumber data: (Kartamihardia dan Sarnita, 2008) 2.2. ASPEK BIOLOGI IKAN Pertumbuhan Ikan Menurut Effendie (2002), istilah sederhana pertumbuhan dapat dirumuskan sebagai pertambahan ukuran panjang atau berat dalam suatu waktu, sedangkan pertumbuhan populasi sebagai pertambahan jumlah. Namun jika dilihat lebih jauh,

7 pertumbuhan merupakan proses biologis yang komplek dimana banyak faktor yang mempengaruhinya. Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan digolongkan menjadi dua bagian besar yatiu faktor dalam dan luar. Faktor dalam umumnya sukar dikontrol,antara lain keturunan, sex, umur, parasit dan penyakit. Faktor luar yang utama mempengaruhi pertumbuhan ialah makanan, suhu perairan dan faktor-faktor kimia perairan, antara lain oksigen, karbondioksida, hidorgen sulfida, keasaman dan alkalinitas (Effendie, 2002). Perkembangan populasi ikan bilih yang cepat selain didukung oleh tersedianya makanan alami terutama fitoplankton dan dentritus juga tersedianya daerah pemijahan yang banyak tersebar di muara-muara sungai yang masuk ke danau (Kartamihardia dan Sarnita, 2008). Sesudah masa larva berakhir bentuk ikan hampir serupa dengan induk. Beberapa bagian tubuhnya meneruskan pertumbuhannya. Pada umumnya perubahan tadi hanya merupakan perubahan kecil saja seperti panjang sirip dan kemontokan ikan. Selain itu terdapat pula perubahan yang bersifat sementara misalnya perubahan yang berhubungan dengan kematangan gonad. Perubahan-perubahan itu dinamakan pertumbuhan allometrik atau heterogenic. Apabila pada ikan terdapat perubahan terus menerus secara proporsionil dalam tubuhnya dinamakan pertumbuhan isometrik atau isogenic (Effendie, 2002). Berdasarkan hasil monitoring perkembangan ikan bilih di Danau Toba, diketahui setelah 2 tahun penebaran, ikan bilih tumbuh dan berkembang biak dengan baik. Panjang total ikan bilih di Danau Toba antara 4,0-15,8 cm dan berat antara 0,5-30,0 gram, sedangkan di Danau Singkarak panjang hanya 4,0-8,5 cm dan berat antara 0,5-5,1 gram. Berdasarkan hasil pengukuran tahun 2008 di tempat pendaratan ikan di Parapat, ikan bilih mencapai panjang total 21,6 cm, berat 95 gram (Kartamihardia dan Sarnita, 2008).

8 Hubungan Panjang-Berat Berat dapat dianggap sebagai suatu fungsi dari panjang. Hubungan panjang dengan berat hampir mengikuti hukum kubik yaitu bahwa berat ikan sebagai pangkat tiga dari panjangnya. Tetapi hubungan yang terdapat pada ikan sebenarnya tidak demikian karena bentuk dan panjang ikan berbeda-beda. Dengan melakukan analisa hubungan panjang berat ikan tersebut maka pola pertumbuhan ikan dapat diketahui. Selanjutnya dapat diketahui bentuk tubuh ikan tersebut gemuk atau kurus (Effendie, 1997). Analisis panjang dan berat bertujuan untuk mengetahui pola pertumbuhan ikan di alam. Untuk mencari hubungan antara panjang total ikan dengan beratnya digunakan persamaan eksponensial sebagai berikut (Effendie, 1997) : W = a L b Keterangan : W = berat total ikan (g) L = panjang total ikan (mm) a dan b = konstanta hasil regresi (diperoleh dengan uji statistik regresi). Menurut Effendie (2002), jika kita plotkan panjang dan berat ikan dalam suatu gambar maka akan kita dapatkan seperti bentuk Gambar berikut: Gambar 2.2. Hubungan panjang dan berat pada ikan (Effendie, 2002) Jika rumus umum hubungan panjang-berat kita transformasikan ke dalam logaritma, akan menjadi persamaan: log W = log c + b log L, yaitu persamaan linier atau persamaan garis lurus (Gambar ). Harga b ialah harga pangkat yang harus cocok dari pangkat ikan agar sesuai dengan berat ikan. Menurut Carlander (1969)

9 dalam Effendie (2002), harga eksponen telah diketahui dari 398 populasi ikan berkisar 1,2 4,0, namun kebanyakan dari harga b tersebut berkisar 2,4-3,5. Gambar 2.3. Hubungan panjang dan berat ikan (Effendie, 2002) Hubungan panjang dan berat dapat dilihat dari nilai konstanta b, yaitu bila b = 3, hubungan yang terbentuk adalah isometrik (pertambahan panjang seimbang dengan pertambahan berat). Bila b 3 maka hubungan yang terbentuk adalah allometrik, yaitu bila b > 3 maka hubungan yang terbentuk adalah allometrik positif yaitu pertambahan berat lebih cepat daripada pertambahan panjang, menunjukkan keadaan ikan tersebut montok. Bila b < 3, hubungan yang terbentuk adalah allometrik negatif yaitu pertambahan panjang lebih cepat daripada pertambahan berat, menunjukkan keadaan ikan yang kurus (Effendie, 2002). Nilai praktis yang didapat dari perhitungan panjang dan berat ialah kita dapat menduga berat dari panjang ikan atau sebaliknya, keterangan tentang ikan mengenai pertumbuhan, kemontokan, perubahan dari lingkungan (Effendie, 2002) Faktor Kondisi Faktor kondisi adalah keadaan atau kemontokan ikan yang dinyatakan dengan angka-angka berdasarkan data panjang dan berat (Lagler, 1961 dalam Effendie, 1979). Menurut Effendie (1997), faktor kondisi menunjukkan keadaan baik dari ikan dilihat dari segi kapasitas fisik untuk survival dan reproduksi. Nilai faktor kondisi

10 dipengaruhi oleh tingkat kematangan gonad dan jenis kelamin. Nilai faktor kondisi ikan betina lebih besar dibandingkan ikan jantan, hal ini menunjukkan bahwa ikan betina memiliki kondisi yang lebih baik dengan mengisi cell sex untuk proses reproduksinya dibandingkan ikan jantan. Faktor kondisi dapat menjadi indikator kondisi pertumbuhan ikan di perairan. Faktor dalam dan faktor luar yang mempengaruhi pertumbuhan ialah jumlah dan ukuran makanan yang tersedia, jumlah makanan yang menggunakan sumber makanan yang tersedia, suhu, oksigen terlarut, faktor kualitas air, umur, dan ukuran ikan serta kematangan gonad (Effendie, 1997). Faktor kondisi biasanya digunakan untuk menentukan kecocokan lingkungan dan membandingkan berbagai tempat hidup. Variasi faktor kondisi bergantung pada kepadatan populasi, tingkat kematangan gonad, makanan, jenis kelamin dan umur (Effendie, 1979). Selama dalam pertumbuhan, tiap pertambahan berat material ikan akan bertambah panjang dimana perbandingan liniernya akan tetap. Dalam hal ini dianggap bahwa berat ikan yang ideal sama dengan pangkat tiga dari panjangnya dan berlaku untuk ikan kecil atau besar. Bila terdapat perubahan panjang aau sebaliknya, akan menyebabkan perubahan nilai perbandingan tadi (Effendie, 2002). Apabila menghitung kondisi berdasarkan hubungan panjang berat dengan menggunakan rumus b W al, maka kita akan mendapatkan faktor kondisi yang dinamakan faktor kondisi relatif (Kn), dengan rumus sebagai berikut: W Kn. b al Deviasi Kn dari nilai 1 menerangkan semua variasi berat yang tidak berhubungan dengan berat yang menghasilkan faktor kondisi K kecuali jika b sama dengan 3 dimana hal ini jarang sekali terjadi. Ikan yang berukuran kecil mempunyai faktor kondisi yang tinggi, kemudian menurun ketika ikan bertambah besar. Hal ini berhubungan dengan perubahan makanan ikan tersebut. (Effendie, 2002).

11 Perbandingan Jenis Kelamin (sex ratio) Rasio kelamin merupakan perbandingan jumlah ikan jantan dengan jumlah ikan betina dalam suatu populasi dimana perbandingan 1:1 yaitu 50% jantan dan 50% betina merupakan kondisi ideal untuk mempertahankan spesies. Namun pada kenyataanya di alam perbandingan rasio kelamin tidaklah mutlak, hal ini dipengaruhi oleh pola distribusi yang disebabkan oleh ketersediaan makanan, kepadatan populasi, dan keseimbangan rantai makanan (Effendie, 1997). Penyimpangan dari kondisi ideal tersebut disebabkan oleh faktor tingkah laku ikan itu sendiri, perbedaan laju mortalitas dan pertumbuhannya. Keseimbangan rasio kelamin dapat berubah menjelang pemijahan. Pada waktu melakukan ruaya pemijahan, populasi ikan didominasi oleh ikan jantan, kemudian menjelang pemijahan populasi ikan jantan dan betina dalam kondisi yang seimbang, lalu didominasi oleh ikan betina. Berdasarkan seksualitasnya, populasi ikan bilih termasuk dalam populasi heteroseksual yaitu terdiri dari ikan-ikan yang berbeda seksualitasnya (Effendie 2002). Untuk dapat membedakan antara ikan jantan dan betina dapat dilihat dari sifat seksual primer dan sekunder. Sifat seksual primer ditandai dengan ovarium dan pembuluhnya (ikan betina) dan testis dengan pembuluhnya (ikan betina) yang hanya dapat dilihat dengan melakukan seksi (pembedahan) namun hasil itu belum tentu positif. Sifat seksual sekunder ialah tanda-tanda luar yang dapat dipakai untuk membedakan jantan dan betina. Sifat seksual sekunder dapat dibagi menjadi dua yaitu bersifat sementara (hanya muncul pada musim pemijahan saja) dan bersifat permanen (tetap ada sebelum, selama dan sesudah musim pemijahan) (Effendie 2002). Pada ikan bilih (Mystacoleucus padangensis Blekker.) jantan memiliki sifat seksual sekunder bersifat sementara yaitu terdapat semacam jerawat di atas kepala dengan susunan yang khas. Selain itu warna sisik yang lebih gelap dimiliki oleh ikan bilih jantan. Ikan bilih betina memiliki warna sisik yang lebih terang dan tidak ada tanda diatas kepala seperti yang dimiliki ikan bilih jantan.

12 Tingkat Kematangan Gonad Menurut Effendie (1997), tingkat kematangan gonad adalah tahap tertentu perkembangan gonad sebelum dan sesudah ikan memijah. Pengetahuan mengenai kematangan gonad diperlukan untuk menentukan atau mengetahui perbandingan antara ikan yang matang gonadnya dengan ikan yang belum matang gonad dari stok yang ada di perairan. Selain itu dapat diketahui ukuran atau umur ikan pertama kali matang gonad, mengetahui waktu pemijahan, lama pemijahan dan frekuensi pemijahan dalam satu tahun (Effendie, 1979). Dalam biologi perikanan, Effendie (1997) menyatakan bahwa pencatatan perubahan atau tahap-tahap kematangan gonad ikan diperlukan untuk mengetahui perbandingan ikan-ikan yang akan melakukan reproduksi dan yang tidak. Dari pengetahuan tahap perkembangan gonad ini juga akan didapatkan keterangan bilamana ikan tersebut akan memijah, baru memijah atau sudah selesai memijah Menurut Effendie (2002), pengamatan kematangan gonad dilakukan dengan dua cara. Yang pertama cara histologi di laboratorium. Yang kedua cara morfologi yang dapat dilakukan di laboratorium dan dapat pula dilakukan di lapangan. Dari penelitian secara histologi akan diketahui anatomi perkembangan gonad tadi lebih jelas dan mendetail. Sedangkan hasil pengamatan secara morfologi tidak akan sedetail cara histologi, namun cara morfologi banyak dilakukan para peneliti. Dasar yang dipakai untuk menentukan tingkat kematangan gonad dengan cara morfologi ialah bentuk, ukuran panjang dan berat, warna dan perkembangan isi gonad yang dapat dilihat. Perkembangan gonad ikan betina lebih banyak diperhatikan daripada ikan jantan karena perkembangan diameter telur yang terdapat dalam gonad lebih mudah dilihat daripada sperma yang terdapat di dalam testes (Effendie, 2002). Di Danau Toba, ikan bilih dewasa matang gonad pada ukuran panjang antara 10,1-14,7 cm dengan rata-rata 11,9 cm dan kisaran berat antara 7,9-28,7 gram dengan rata-rata 15,8 gram (Kartamihardja dan Sarnita, 2008). Fekunditas ini lebih tinggi dari fekunditas ikan bilih di danau Singkarak yang rata-rata berkisar antara butir (Syandri, 1996). Hubungan antara fekunditas dengan panjang total ikan bilih di

13 Danau Toba mengikuti persamaan: F = 0,0237*L 2,6463, (R 2 = 0,6114), sedangkan di Danau Singkarak hubungan fekunditas dengan panjang total ikan bilih mengikuti persamaan: F = 0,03632*L 2,6653, (R 2 = 0,82) (Syandri, 1996) Kebiasaan Makanan Menurut Effendie (2002), besarnya populasi ikan dalam suatu perairan antara lain ditentukan oleh makanan yang tersedia. Dari makanan ini ada beberapa faktor yang berhubungan dengan populasi tersebut yaitu jumlah dan kualitas makanan yang tersedia, mudahnya tersedia makanan dan lama masa pengambilan makanan oleh ikan dalam populasi tertentu. Makanan tersebut akan mempengaruhi pertumbuhan, kematangan bagi tiap-tiap individu ikan serta keberhasilan hidupnya (survival). Adanya makanan dalam perairan juga ditentukan oleh kondisi abiotik lingkungan seperti suhu, cahaya, ruang dan luas permukaan. Apabila satu spesies ikan telah diketahui secara umum kebiasaan makanannya, tetapi ketika diambil dari perairan tertentu terdapat kelainan dalam lambungnya, hal ini menunjukkan bahwa habitat itu secara alami tidak sesuai dengan ikan itu. Dengan demikian penilaian kesukaan ikan terhadap makanannya menjadi sangat relatif. Beberapa faktor yang diperhatikan adalah faktor penyebaran organisme sebagai makanan ikan, faktor ketersediaan makanan, faktor pilihan dari ikan itu sendiri serta faktor-faktor fisik yang mempengaruhi perairan. (Effendie, 2002). Di Danau Singkarak, presentasi komposisi makanan ikan bilih adalah detritus (39,4%), zooplankton (34,6%), fitoplankton (13,6%) dan serasah (12,4%) sedangkan di Danau Toba berupa detritus (47,5%) dan fitoplankton (24,4%) dan makanan tambahannya adalah zooplankton (8,8%) dan serasah (19,4%). Hal ini menunjukkan bahwa ikan bilih yang diintroduksikan dapat memanfaatkan kelimpahan makanan alami yang tersedia di Danau Toba yang selama ini belum banyak dimanfaatkan oleh jenis ikan lain. Dengan demikian, ikan bilih di danau Toba telah dapat mengisi relung (niche) makanan yang kosong. (Kartamihardja dan Purnomo, 2006 a ).

14 2.3. DANAU Ekosistem Danau Menurut Barus (2004), perairan disebut danau apabila perairan itu dalam dengan tepi yang umumnya curam. Air danau biasanya bersifat jernih dan keberadaan tumbuhan air terbatas hanya pada daerah pinggir saja. Berdasarkan pada proses terjadinya danau, dikenal danau tektonik yang terjadi akibat gempa dan danau vulkanik yang terjadi akibat aktivitas gunung berapi. Asal mula sebuah danau dapat bermacam-macam. Ada yang lahir karena terjadi patahan di permukaan bumi yang kemudian diikuti peristiwa klimat. Beberapa danau lain timbul karena gejala vulkan, karena belokan sungai yang terlalu dalam, karena depresi tanah kapur dan ada juga danau buatan (Soeriaatmadja, 1989). Menurut (Hutchinson&Loffler, 1956 dalam Barus 2004), air danau dapat dibedakan berdasarkan pola pencampuran/ sirkulasi sebagai berikut: a. Amiktis, yaitu danau yang terdapat di daerah kutub, terutama di Antartik dan sebagian kecil di Artik (Greenland) yang secara permanen tertutup oleh salju b. Monomiktis dingin, yaitu danau yang terdapat di daerah kutub dan sub kutub yang mengalami sirkulasi/ pencampuran secara sempurna hanya pada musim panas, sementara pada musim yang lain mengalami stagnasi winter dengan penutupan lapisan salju pada permukaan. c. Dimiktis, yaitu danau-danau yang terdapat di daerah temperata di bagian utara dari Amerika Utara yang mengalami sirkulasi sempurna pada saat musim gugur dan musim semi. d. Monomiktis panas, yaitu danau yang terdapat di daerah subtropis yang mengalami sirkulasi hanya pada musim dingin dan apabila permukaan air cukup mengalami pendingin. e. Oligomiktis, yaitu danau di daerah tropis yang sangat jarang mengalami sirkulasi yang sempurna. f. Polimiktis panas, yaitu danau di daerah tropis yang mengalami sirkulasi sempurna apabila terjadi penurunan temperatur yang sangat drastis.

15 g. Polimiktis dingin, yaitu danau-danau tropis yang terdapat di pegunungan yang tinggi dan selalu mengalami sirkulasi sempurna, umumnya adalah danau-danau yang terdapat pada ketinggian sekitar 3000 meter dpl. Ekosistem danau dibedakan menjadi beberapa bagian yaitu Benthal merupakan zona substrat dasar yang dibagi menjadi zona litoral dan zona profundal. Litoral merupakan bagian dari zona benthal yang masih dapat ditembus oleh cahaya matahari, sedangkan zona profundal merupakan bagian dari zona benthal di bagian perairan yang dalam dan tidak dapat ditembus lagi oleh cahaya matahari. Zona perairan bebas sampai ke wilayah tepi merupakan habitat nekton dan plankton yang disebut zona pelagial. Selanjutnya dikenal zona pleustal, yaitu zona pada permukaan perairan yang merupakan habitat bagi kelompok neuston dan pleuston (Barus, 2004). Berdasarkan pada daya tembus cahaya matahari kedalam lapisan air, dapat dibedakan menjadi beberapa antara lain zona fotik (photic zone) di bagian atas, yaitu zona yang dapat ditembus cahaya matahari dan zona afotik (aphotic zone) di bagian bawah, yaitu zona yang tidak dapat ditembus oleh cahaya matahari (Barus, 2004) Danau Toba Danau Toba di Sumatera Utara merupakan danau vulkanik terluas di Indonesia (1.130 km 2 ), terletak pada ketinggian 905 m dpl dan kedalaman maksimum mencapai 600 m (± 213 m). Kedalaman tersebut menjadikan Danau Toba menempati urutan kesembilan sebagai danau terdalam di dunia (Lehmusluoti and Machmud, 1997 dalam Purnomo, 2008). Danau Toba terletak diantara LU dan BT dan dibatasi oleh 7 kabupaten yaitu Simalungun, Tapanuli Utara, Samosir, Toba Samosir, Karo, Humbang Hasundutan dan Dairi (Nasution, 2009). Daerah tangkapan air (catchment area) danau ini dibatasi oleh pegunungan dan perbukitan dengan kemiringan lahan yang curam hingga sangat curam. Lahanlahan tersebut sebagian besar berupa hutan (29,5%), sedangkan sisanya (70,5%) sudah berubah menjadi daerah pertanian/ perladangan milik rakyat. Akibatnya,

16 daerah ini sangat berpotensi menimbulkan longsor dan erosi tanah yang secara langsung atau tidak langsung akan mempengaruhi kualitas perairan danau (Purnomo, 2008). Danau Toba merupakan sumber daya air yang mempunyai nilai sangat penting ditinjau dari fungsi ekologi, hidrologi serta fungsi ekonomi. Hal ini berkaitan dengan fungsi danau sebagai habitat berbagai jenis organisme air, sumber air minum bagi masyarakat sekitar, sumber air untuk kegiatan pertanian dan budidaya perikanan serta menunjang berbagai jenis kegiatan industri dan pariwisata (Barus, 2007). Secara umum kondisi perairan Danau Toba masih tergolong Oligotropik (miskin zat hara). Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa lokasi di tengah danau (sekitar 500 m dari pinggir danau), kecerahan air mencapai m, kandungan nutrisi dalam air masih rendah dan kadar oksigen masih terdeteksi sampai ke dasar danau pada kedalaman antara m. Kadar nutrisi tinggi pada pinggir Danau Toba yang dekat dengan pemukiman dan aktivitas penduduk serta lokasi budidaya ikan dalam jaring apung (Barus, 2007) FAKTOR FISIKA DAN KIMIA DANAU Temperatur Menurut Barus (2004), temperatur air di suatu ekosistem danau dipengaruhi terutama oleh intensitas cahaya matahari tahunan, letak geografis serta ketinggian danau di atas permukaan laut. Walaupun variasi suhu dalam air tidak sebesar di udara, hal ini merupakan faktor pembatas utama karena organisme akuatik seringkali mempunyai toleransi yang sempit (Odum, 1994). Kerapatan air tertinggi terjadi pada suhu 4 C, di atas dan di bawah suhu tersebut air akan berkembang dan menjadi lebih ringan. Meskipun lapisan permukaan danau tertutup oleh salju, namun lapisan di bawahnya mempunyai temperatur relatif lebih hangat dan tidak membeku. Air yang membeku akan berada pada permukaan danau karena bobotnya yang lebih ringan sedangkan air hangat yang suhunya

17 mendekati 4 C akan berada pada lapisann yang lebih bawah. Hal ini memungkinkan organisme air untuk dapat bertahan hidup sepanjang musim dingin (Barus, 2004). Menurut Hukum Van t Hoffs bahwa kenaikan temperatur sebesar 10 0 C (hanya pada kisaran temperatur yang masih ditolerir) dapat meningkatkan aktivitas fisiologis (misal respirasi) dari organisme sebesar 2-3 kali lipat. Pola temperatur ekosistem akuatik juga dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti intensitas cahaya matahari, pertukaran panas antara air dengan udara sekelilingnya dan juga oleh faktor kanopi (penutupan oleh vegetasi) dari pepohonan yang tumbuh di tepi badan perairan (Brehm & Maijering, 1990 dalam Barus, 2004). Danau yang dalam mengalami stratifikasi termal. Di musim panas, air di permukaan danau akan lebih hangat dan karena itu kurang padat daripada air pada kedalaman lebih besar, dan cenderung untuk membentuk dua lapisan yang berbeda. Lapisan permukaan (epilimnion) umumnya berada antara kedalaman 5 dan 8 m, dan lapisan yang lebih padat, hypolimnion yang lebih dingin. Lapisan permukaan dingin di musim dingin dan menjadi lebih padat, sehingga memungkinkan pencampuran yang lebih besar. Pencampuran dapat dipengaruhi oleh angin, dan penting karena dua lapisan memiliki sifat yang berbeda; lapisan bawah berisi DO lebih rendah dan lebih banyak nutrisi dari pada permukaan. Danau tropis yang dalam umumnya mengalami pembagian suhu sepanjang tahun (Arnell, 2002) Penetrasi Cahaya Jumlah energi matahari yang mencapai permukaan danau tergantung pada susunan faktor-faktor dinamis. Jumlah energi matahari langsung per unit waktu dari matahari, insiden pada permukaan luar atmosfer tegak lurus (normal) dengan sinar matahari pada jarak rata-rata bumi dari matahari, disebut sebagai konstanta surya. Jumlah energi yang diterima adalah fungsi dari ketinggian sudut insiden matahari untuk bumi dan sangat dipengaruhi oleh garis lintang dan musim (Wetzel, 1983). Menurut Barus (2004), kedalaman penetrasi cahaya akan berbeda setiap ekosistem air yang berbeda. Pada batas akhir penetrasi cahaya disebut sebagai titik

18 kompensasi cahaya, yaitu titik pada lapisan air, dimana cahaya matahari mencapai nilai minimum yang menyebabkan proses asimilasi dan respirasi berada dalam keseimbangan. Dapat juga diartikan bahwa pada titik kompensasi cahaya ini, konsentrasi karbondioksida dan oksigen akan berada dalam keadaan relatif konstan. Bagi organisme air, intensitas cahaya berfungsi sebagai alat orientasi yang mendukung kehidupan organisme tersebut dalam habitatnya. Hewan nokturnal (aktif pada malam hari) pada intensitas cahaya maksimum akan dirangsang untuk melakukan gerakan mencari perlindungan (fototaksis negatif). Hewan diurnal (aktif pada siang hari) akan memberikan reaksi sebaliknya, mereka akan melakukan berbagai aktifitas (fototaksis positif). Kondisi demikian menyebabkan pemisahan spesies yang nyata antara siang dan malam hari, sehingga akan mengurangi kompetisi antar spesies dalam memperebutkan bahan makanan yang tersedia (Barus, 2004). Kejernihan dapat diukur dengan alat yang amat sederhana yang disebut dengan cakram Secchi (Odum, 1994). Prinsip penentuan kecerahan air dengan keping Secchi adalah berdasarkan batas pandangan ke dalam air untuk melihat warna putih yang berada dalam air. Semakin keruh suatu badan air akan semakin dekat dengan batas pandangan, sebaliknya kalau air jernih akan jauh batas pandangan tersebut. Keping Secchi berupa suatu kepingan yang berwarna hitam putih yang dibenamkan ke dalam air (Suin, 2002) Disolved Oxygen (DO) Oksigen terlarut (Dissolved Oxygen = DO) dibutuhkan oleh semua jasad hidup untuk pernapasan, proses metabolisme atau pertukaran zat yang kemudian menghasilkan energi untuk pertumbuhan dan pembiakan. Di samping itu, oksigen juga dibutuhkan untuk oksidasi bahan-bahan organik dan anorganik dalam proses aerobik. Sumber utama oksigen dalam suatu perairan berasal dari hasil fotosintesis organisme yang hidup dalam perairan tersebut. Kecepatan difusi oksigen dari udara, tergantung dari beberapa faktor, seperti kekeruhan air, suhu, salinitas, pergerakan massa air dan udara seperti arus, gelombang dan pasang surut (Salmin, 2005).

19 Kelarutan maksimum oksigen di dalam air terdapat pada suhu 0 C, yaitu sebesar 14,16 mg/l O 2. Konsentrasi ini akan menurun sejalan dengan meningkatnya suhu air. Dengan peningkatan suhu akan menyebabkan konsentrasi oksigen akan menurun dan sebaliknya suhu yang semakin rendah akan meningkatkan konsentrasi oksigen terlarut (Barus, 2004). Oksigen yang berasal dari proses fotosintesis tergantung pada kerapatan tumbuhan-tumbuhan air, lama dan intensitas cahaya yang sampai ke badan air tersebut. Naik turunnya kadar oksigen terlarut dalam air sangat menentukan kehidupan hewan air (Suin, 2002). Odum (1994) menyatakan bahwa kadar oksigen akan bertambah dengan semakin rendahnya suhu dan berkurang dengan semakin tingginya salinitas. Pada lapisan permukaan, kadar oksigen akan lebih tinggi, karena adanya proses difusi antara air dengan udara bebas serta adanya proses fotosintesis. Dengan bertambahnya kedalaman akan terjadi penurunan kadar DO, karena proses fotosintesis semakin berkurang dan kadar oksigen yang ada banyak digunakan untuk pernnapasan dan oksidasi bahan-bahan organik dan anorganik. Metoda titrasi dengan cara Winkler secara umum banyak digunakan untuk menentukan kadar oksigen terlarut. Prinsipnya dengan menggunakan titrasi iodometri. Sampel yang akan dianalisis terlebih dahulu ditambahkan larutan MnCl 2 dan NaOH KL, sehingga akan terjadi endapan MnO 2. Dengan menambahkan H 2 SO 4 atau HCl maka endapan yang terjadi akan larut kembali dan juga akan membebaskan molekul iodium (I 2 ), yang ekivalen dengan oksigen terlarut. Iodium yang dibebaskan ini selanjutnya dititrasi dengan larutan standar natrium tiosulfat (Na 2 S 2 O 3 ) dan menggunakan indikator larutan amilum (kanji) (Salmin, 2005) Biochemical Oxygen Demand (BOD 5 ) Banyak pengertian mengenai BOD atau Biochemical Oxygen Demand. Hariyadi (2004) mengutip beberapa pengertian tentang BOD, yaitu Suatu karakteristik yang menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang diperlukan oleh

20 mikroorganisme (biasanya bakteri) untuk mengurai atau mendekomposisi bahan organik dalam kondisi aerobik (Umaly dan Cuvin, 1988; Metcalf & Eddy, 1991). Bahan organik yang terdekomposisi dalam BOD adalah bahan organik yang siap terdekomposisi (readily decomposable organic matter) oleh Boyd (1990). Suatu ukuran jumlah oksigen yang digunakan oleh populasi mikroba yang terkandung dalam perairan sebagai respon terhadap masuknya bahan organik yang dapat diurai oleh Mays (1996). Menurut Barus (2004), nilai BOD 5 (Biochemical Oxygen Demand) menyatakan jumlah oksigen yang diperlukan mikroorganisme aerobi dalam proses penguraian senyawa organik, yang diukur pada suhu 20 0 C (Fortsner, 1990). Dalam proses oksidasi secara biologis ini tentu saja dibutuhkan waktu yang lebih lama jika dibandingkan dengan proses oksidasi secara kimiawi. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi pengukuran BOD 5 adalah jumlah senyawa organik yang diuraikan, tersedianya organisme aerob yang mampu menguraikan senyawa organik tersebut dan tersedianya sejumlah oksigen yang dibutuhkan dalam proses penguraian itu. Menurut Maier et all (2009), BOD adalah jumlah oksigen terlarut yang dikonsumsi oleh mikroorganisme selama oksidasi biokimia organik (karbon BOD) dan anorganik (materi amonia). Metodologi untuk mengukur telah sedikit berubah sejak dikembangkan pada tahun 1930.Pengukuran BOD (ditulis BOD 5 ) adalah pengukuran jumlah oksigen yang dikonsumsi oleh populasi campuran bakteri heterothropic dalam gelap pada suhu 20 C selama 5 hari. Dalam tes BOD, air ditempatkan dalam botol 300-ml BOD dan diencerkan dalam buffer fosfat (ph 7,2) yang mengandung unsur anorganik lain (N, Ca, Mg, Fe) dan oksigen jenuh. Kadang-kadang mikroorganisme teraklimasi atau mikroorganisme dikeringkan, dijual dalam bentuk kapsul, yang ditambahkan ke air limbah kota dan industri, yang mungkin tidak memiliki mikroflora yang cukup untuk melaksanakan tes BOD. Dalam beberapa kasus inhibitor nitrifikasi ditambahkan ke sampel hanya untuk menentukan BOD karbon (Maier et all, 2009).

21 Prinsip pengukuran BOD cukup sederhana, yaitu mengukur kandungan oksigen terlarut awal (DO i ) dari sampel segera setelah pengambilan contoh, kemudian mengukur kandungan oksigen terlarut pada sampel yang telah diinkubasi selama 5 hari pada kondisi gelap dan suhu tetap (20 C) yang sering disebut dengan DO 5. Selisih DO i dan DO 5 (DO i - DO 5 ) merupakan nilai BOD yang dinyatakan dalam miligram oksigen per liter (mg/l). Pengukuran oksigen dapat dilakukan secara analitik dengan cara titrasi (metode Winkler, iodometri) atau dengan menggunakan alat yang disebut DO meter yang dilengkapi dengan probe khusus (Hariyadi, 2004). Menurut Maier et all (2009), pengukuran BOD 5 terutama untuk pengelolaan limbah, umumnya digunakan untuk beberapa alasan: 1) Menentukan jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk perlakuan biologis terhadap bahan organik yang ada dalam limbah cair; 2) Menentukan ukuran fasilitas pengolahan limbah yang dibutuhkan; 3) Mengukur efisiensi proses perlakuan dalam pengolahan limbah; 4) Mengetahui kesesuaian batasan yang diperbolehkan bagi pembuangan air limbah Chemical Oxygen Demand (COD) Chemical Oxygen Demand atau COD adalah jumlah oksigen yang diperlukan untuk mengurai seluruh bahan organik yang terkandung dalam air (Boyd, 1990 dalam Hariyadi, 2004). Menurut Maier et all (2009), COD dibutuhkan untuk mengoksidasi semua karbon organik menjadi CO 2 dan H 2 O. Satu g karbohidrat atau 1 g protein setara dengan 1 g COD. Secara normal, jumlah COD adalah sekitar 0,5. Ketika rasio ini turun di bawah 0,3, itu berarti bahwa sampel mengandung sejumlah besar senyawa organik yang tidak mudah dibiodegradasi. COD merupakan jumlah oksigen yang dibutuhkan dalam proses oksidasi kimia yang dinyatakan dalam O 2 /l. Dengan mengukur nilai COD maka akan diperoleh nilai yang menyatakan jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk proses oksidasi terhadap total senyawa organik baik yang mudah diuraikan secara biologis maupun terhadap yang sukar atau tidak bisa diuraikan secara biologis (Barus, 2004).

22 Bisa saja nilai BOD sama dengan COD, tetapi BOD tidak bisa lebih besar dari COD. Jadi COD menggambarkan jumlah total bahan organik yang ada (Hariyadi, 2004). Metode pengukuran COD sedikit lebih kompleks, karena menggunakan peralatan khusus reflux, penggunaan asam pekat, pemanasan, dan titrasi. Peralatan reflux diperlukan untuk menghindari berkurangnya air sampel karena pemanasan. Pada prinsipnya pengukuran COD adalah penambahan sejumlah tertentu kalium bikromat (K 2 Cr 2 O 7 ) sebagai oksidator pada sampel (dengan volume diketahui) yang telah ditambahkan asam pekat dan katalis perak sulfat, kemudian dipanaskan selama beberapa waktu. Kelebihan kalium bikromat ditera dengan cara titrasi. Dengan demikian kalium bikromat yang terpakai untuk oksidasi bahan organik dalam sampel dapat dihitung dan nilai COD dapat ditentukan (Hariyadi, 2004) ph Nilai ph menyatakan nilai konsentrasi ion hidrogen dalam suatu larutan, didefinisikan sebagai logaritma dari resiprokal aktivitas ion hidrogen dan secara matematis dinyatakan sebagai ph = log1/h +, dimana H + adalah banyaknya ion hidrogen dalam mol per liter larutan. Kemampuan air untuk mengikat atau melepaskan sejumlah ion hidrogen akan menunjukkan apakah larutan tersebut bersifat asam atau basa (Barus, 2004). Menurut Barus (2004), organisme air dapat hidup dalam suatu perairan yang mempunyai nilai ph netral dengan kisaran toleransi antara asam lemah sampai basa. Nilai ph yang ideal bagi organisme akuatik pada umumnya berkisar antara 7 sampai 8,5. Nilai ph yang terlalu asam atau basa berbahaya bagi kelangsungan hidup plankton karena akan menyebabkan berbagai gangguan metabolisme dan respirasi. Toleransi organisme terhadap ph dibedakan menjadi stenion, yaitu organisme yang mempunyai toleransi sempit terhadap fluktuasi ph, dan euryion, yaitu organisme air yang mempunyai toleransi luas terhadap fluktuasi ph.