3. METODE PENELITIAN

Transkripsi

1 3. METODE PENELITIAN 3.1. Rancangan Penelitian Kegiatan penelitian berupa percobaan di laboratorium yang terdiri dari dua tahap, yaitu tahap pendahuluan dan utama. Penelitian pendahuluan bertujuan untuk mengetahui derajat penetasan kista pada kondisi salinitas yang berbeda (20, 30, dan 40 ). Penelitian utama bertujuan untuk mengetahui pola pertumbuhan dan perkembangan Artemia salina pada kondisi salinitas yang berbeda (20, 30, dan 40 ) Penelitian pendahuluan Penetasan kista Artemia salina dilakukan secara langsung, diawali dengan proses perendaman menggunakan air tawar selama 2 jam, kemudian ditetaskan menggunakan air laut pada kondisi salinitas yang berbeda (20, 30, dan 40 ) dengan periode inkubasi 24 jam. Hasil penelitian pendahuluan akan dijadikan sebagai landasan teknis dalam melakukan penelitian utama. Penelitian pendahuluan ini terdiri dari tiga tahapan, yaitu tahap persiapan, penetasan, dan pengamatan. 1. Tahap persiapan Pada tahap ini disiapkan enam botol air mineral berukuran 1,5 liter untuk proses perendaman dan penetasan kista Artemia salina, selang aerasi, kran aerasi, aerator listrik, lampu TL 20 watt, saringan berukuran 60 µm, kista A. salina, air tawar, dan air laut. Selain itu, diperlukan alat pengukur kualitas air untuk parameter ph dan suhu menggunakan ph-meter Ecoscan, DO menggunakan DO-meter Lutron DO HA, serta salinitas menggunakan hand refraktometer Atago. 2. Tahap perendaman dan penetasan kista Artemia salina Kista Artemia salina yang digunakan dalam penelitian ini adalah Artemia yang berasal dari Great Salt Lake (Lampiran 3). Pada tahap ini, kista A. salina ditimbang sebanyak 0,5 g atau 500 mg, kemudian kista tersebut dimasukkan ke dalam wadah perendaman yang telah berisi air tawar sebanyak 500 ml dan diaerasi selama 2 jam. Setelah 2 jam, kista dikeluarkan dengan menggunakan saringan berukuran 60 µm. Kemudian kista tersebut dimasukkan ke dalam wadah penetasan berisi air laut pada kondisi salinitas yang berbeda (20, 30, dan 40 ) masing-masing sebanyak 500 ml

2 16 dan diaerasi selama 24 jam. Setelah 24 jam, proses aerasi dimatikan, kemudian didiamkan selama 30 menit supaya kista A. salina yang menetas menjadi nauplius dan kista yang tidak menetas terlihat terpisah pada wadah penetasan yang dibuat berwarna hitam pada bagian atasnya (Gambar 6). Proses perendaman dan penetasan dibantu cahaya dari luar wadah dengan menggunakan lampu TL 20 Watt dengan jarak sekitar 20 cm antara lampu dengan wadah (Gambar 6 dan Lampiran 4). Kualitas air yang diukur sebelum proses penetasan dapat dilihat pada Tabel cm Lampu TL 20 Watt Lampu TL 20 Watt Wadah perendaman air aquades Wadah penetasan kista dengan air laut 20, 30, dan 40 Gambar 6. Rancangan wadah perendaman dan penetasan kista Artemia salina Tabel 1. Data kualitas air sebelum proses penetasan kista Artemia salina Perlakuan (salinitas) ph DO (mg/l) Suhu ( C) 20 8,50 5,4 28,7 30 8,51 5,5 28,7 40 8,53 5,7 28,7 Setelah 30 menit tanpa aerasi, cangkang Artemia salina akan mengambang dan terkumpul di permukaan air. Nauplius A. salina akan berenang menuju ke arah cahaya, yaitu pada bagian wadah penetasan yang transparan dan dapat ditembus cahaya. Dengan demikian, nauplius akan berkumpul di dasar wadah penetasan. Selain nauplius, di dasar wadah juga akan terkumpul kista yang tidak menetas. Setelah cangkang terkumpul di atas permukaan air dan terpisah dari nauplius yang berada di dasar wadah, pemanenan dapat dilakukan. Pemanenan dilakukan dengan cara mengeluarkan nauplius yang berada di dasar wadah dengan selang kecil yang disaring dengan saringan berukuran 60 µm dan di bawah saringan tersebut diletakkan wadah agar nauplius tetap berada dalam media air.

3 17 3. Tahap pengamatan Setelah pemanenan, dilakukan pengambilan contoh untuk mengetahui derajat penetasan kista. Derajat penetasan dapat didekati melalui penentuan nilai efisiensi penetasan dan persentase penetasan. Pengambilan contoh untuk keperluan ini dilakukan secara acak sebanyak lima kali, masing-masing sebanyak 10 ml. Setiap sampel diletakkan pada cawan petri dengan dasar bertransek berukuran 0,5x0,5 cm 2 (Gambar 7), dengan tinggi air 0,5 cm. Setelah itu, diteteskan larutan Lugol sebanyak 1-2 tetes sampai nauplius mati dan berwarna lebih jelas sehingga jumlah nauplius dan jumlah kista yang tidak menetas dapat dihitung dengan bantuan alat hitung (hand counter). Pengamatan dilakukan dengan menggunakan mikroskop stereo. Berdasarkan hasil penghitungan, didapatkan derajat penetasan pada salinitas 20, 30, dan 40. Berdasarkan nilai efisiensi penetasan untuk satu gram kista Artemia salina, nilai tertinggi sampai terendah, secara berurutan terdapat pada perlakuan salinitas 20 ( individu), 30 ( individu), dan 40 ( individu). Selanjutnya, urutan persentase penetasan yang tertinggi sampai terendah adalah sebesar 62,97%, 59,29%, dan 53,77%, masing-masing pada perlakuan salinitas 20, 30, dan 40 (Lampiran 5). Gambar 7. Cawan petri bertransek untuk menghitung derajat penetasan Penelitian utama Hasil penelitian pendahuluan digunakan sebagai landasan teknis dalam penelitian utama. Penelitian utama merupakan eksperimen faktor tunggal, yaitu tiga perlakuan salinitas (20, 30, dan 40 ) dengan tiga ulangan. Penelitian utama ini terdiri dari tiga tahapan, yaitu tahap persiapan, pemeliharan, dan pengamatan.

4 18 1. Tahap Persiapan Pada tahap ini disiapkan wadah pemeliharaan Artemia salina berupa akuarium dengan media pemeliharaan berupa air laut. Wadah pemeliharaan berukuran 30x30x30 cm 3, aerator listrik, selang, kran, dan batu aerasi. Sterilisasi air laut dilakukan dengan penyaringan menggunakan saringan berukuran 20 µm dan perebusan hingga mendidih (sterilisasi basah). Proses perebusan juga dilakukan untuk mendapatkan salinitas yang diperlukan sesuai dengan perlakuan yang dibutuhkan. Sterilisasi wadah akuarium dilakukan dengan mencuci menggunakan deterjen dan pemberian kaporit (Lampiran 6). Volume air laut pada akuarium sebanyak 10 liter (±75% dari volume total akuarium). Air laut diaerasi selama satu hari sebelum Artemia salina hasil penetasan dimasukkan ke dalam media pemeliharaan. Selanjutnya Artemia salina yang merupakan hasil penetasan kista ditebar ke dalam wadah pemeliharaan dengan padat tebar 800 ind/l (Ari 2005) dan volume air laut 10 L, sehingga nauplius yang dibutuhkan sebanyak 8000 ind. Berdasarkan hasil penelitian pendahuluan, nauplius yang dibutuhkan tersebut adalah sebanyak 50,8; 54,0; dan 59,5 ml, masing masing untuk perlakuan salinitas 20, 30, dan 40 (Lampiran 5). 2. Tahap Pemeliharaan Artemia salina Pada tahap ini digunakan akuarium dan air laut dengan salinitas berbeda (20, 30, dan 40 ). Setiap perlakuan memiliki tiga ulangan. Perlakuan salinitas pada wadah penetasan dan wadah pemeliharaan adalah sama. Rancangan perlakuan selama penelitian utama dilakukan dengan tiga perlakuan salinitas dan tiga ulangan dapat dilihat pada Gambar Akuarium a.b Keterangan : a = perlakuan (1,2, dan 3) dengan 1,2, dan 3 = salinitas 20, 30, dan 40, b = ulangan (1,2, dan 3) Gambar 8. Rancangan perlakuan selama penelitian utama

5 19 Pemeliharaan Artemia salina dilakukan selama 10 hari. Pakan yang diberikan selama masa pemeliharaan berupa pakan buatan fermentasi (Lampiran 7) sebanyak 1,5 ml atau 30 tetes pipet tetes. Frekuensi pemberian pakan adalah tiga kali sehari pada pukul 08.00, 12.00, dan WIB. Pada kegiatan pemeliharaan dilakukan kegiatan penyifonan. Penyifonan dasar wadah akuarium dilakukan sekali setiap tiga hari pada pukul WIB, sebelum pemberian pakan. Pengukuran kualitas air (suhu, ph, oksigen terlarut, dan salinitas) dilakukan setiap tiga hari sekali pada pagi hari (pukul WIB) dan siang hari (pukul WIB). Alat pengukur yang digunakan untuk parameter ph dan suhu menggunakan phmeter Ecoscan, oksigen terlarut menggunakan DO-meter Lutron DO-5510 HA, serta salinitas menggunakan hand refraktometer Atago. Pengukuran kadar amonia (metode phenol) dilakukan menggunakan alat spektrofotometer di awal dan akhir penelitian. Pengukuran ini dilakukan untuk mengetahui adanya tingkat metabolisme Artemia salina. 3. Tahap Pengamatan Pada tahap ini dilakukan pengambilan contoh dari wadah pemeliharaan Artemia salina secara acak sebanyak 10 individu untuk setiap ulangan (akuarium) pada setiap perlakuan salinitas berbeda. Setelah itu, contoh tersebut diawetkan dengan menggunakan larutan Lugol 1%. Pengamatan dilakukan melalui pengambilan gambar dengan menggunakan mikroskop listrik yang terhubung dengan perangkat komputer yang menggunakan program Motic Image Plus 2.0. Citra yang diperoleh digunakan sebagai acuan untuk mengetahui pola pertumbuhan dengan pengukuran dimensi (panjang total dan lebar tubuh) A. salina. Citra tersebut digunakan untuk mengetahui pola perkembangan dengan melihat persentase capaian instar Waktu dan Lokasi Penelitian Kegiatan penelitian dilaksanakan di Laboratorium Riset Plankton, Bagian Produktivitas dan Lingkungan Perairan, Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Penelitian pendahuluan dilakukan pada bulan Maret Juni dan penelitian utama pada bulan Juli Agustus 2009.

6 Variabel dan atau Parameter serta Pengukurannya Variabel dalam penelitian ini terdiri dari dimensi (panjang total dan lebar tubuh), dan persentase capaian instar Artemia salina pada salinitas berbeda (20, 30, dan 40 ). Selain itu, juga diamati ciri-ciri morfologi instar A. salina Dimensi Artemia salina Pengukuran dimensi (panjang total dan lebar tubuh) Artemia salina dilakukan terhadap 10 individu yang diambil secara acak pada setiap ulangan dari tiap perlakuan. Pengambilan sampel dilakukan setiap hari pada pukul WIB. Kemudian sampel diawetkan menggunakan larutan Lugol 1%. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan program Motic Image Plus 2.0 dengan measure object lens 40x pada komputer yang terhubung dengan mikroskop listrik dengan perbesaran 4x10. Nilai panjang total dan lebar tubuh dalam satuan µm dapat langsung dilihat pada skala dalam citra yang muncul dengan menggunakan program Motic Image Plus Persentase capaian instar Artemia salina Capaian instar diketahui dengan melihat hasil foto pada setiap pengamatan kemudian diamati ciri-ciri yang menjadi penanda setiap capaian instar. Tidak seluruh capaian instar diamati berurutan, hal ini berkaitan dengan acuan yang digunakan dan frekuensi waktu pengamatan yang dilakukan. Persentase capaian instar Artemia salina pada salinitas berbeda disajikan pada Tabel 2. Tabel 2. Persentase capaian instar Artemia salina pada salinitas berbeda (Identifikasi menurut Lavens and Sorgeloos 1996) Persentase capaian instar ke pada salinitas 20, 30, atau 40 (%) Hari ke- I V X XII XV

7 Metode Pengumpulan Data Penelitian pendahuluan Penelitian pendahuluan berupa penentuan derajat penetasan kista pada salinitas berbeda. Penetasan kista dilakukan secara langsung, diawali dengan proses perendaman menggunakan air tawar selama 2 jam, kemudian ditetaskan menggunakan air laut pada salinitas berbeda (20, 30, dan 40 ) dengan periode inkubasi 24 jam. Informasi mengenai derajat penetasan akan digunakan untuk mengetahui jumlah nauplius Artemia salina (individu/ml) yang diperlukan pada penelitian utama. Penentuan derajat penetasan kista Artemia salina pada salinitas berbeda Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui derajat penetasan kista Artemia salina pada salinitas berbeda. Metode yang dilakukan dalam penetasan kista A. salina adalah metode hatching efficiency (ind/g) dan hatching percentage (%). Metode efisiensi penetasan (hatching efficiency) adalah suatu ukuran yang menggambarkan jumlah nauplius yang dihasilkan dalam setiap gram kista. Efisiensi penetasan dihitung dengan menggunakan rumus (Harefa 1997) sebagai berikut. HE = N x 500 ml x 2 1 g kista Keterangan : HE = Hatching efficiency (efisiensi penetasan) (ind/g) N = jumlah nauplius yang dihasilkan (ind/ml) Persentase penetasan (hatching percentage) adalah suatu nilai (dalam %) yang menyatakan jumlah nauplius yang dihasilkan dari jumlah telur yang ditetaskan. Hal ini dilakukan untuk mengetahui berapa banyak jumlah kista Artemia salina yang menetas pada salinitas berbeda. Persentase penetasan dihitung dengan menggunakan rumus (Harefa 1997) sebagai berikut. HP = N (N + C) x 100% Keterangan : HP = Hatching percentage (persentase penetasan) dalam % N = jumlah nauplius yang menetas C = jumlah kista yang berisi tapi tidak menetas

8 Penelitian utama Kegiatan dalam penelitian utama terdiri dari penetasan kista pada salinitas 20, 30, dan 40, serta pemeliharaan Artemia salina pada kondisi salinitas yang sama dengan media penetasan. Penelitian utama dilakukan untuk mengetahui pertumbuhan panjang total dan lebar tubuh, distribusi frekuensi panjang total dan lebar tubuh, serta persentase capaian instar dengan melihat ciri-ciri morfologi perkembangan A. salina. Dengan demikian dapat diketahui pola pertumbuhan dan perkembangan A. salina pada salinitas berbeda. a. Pertumbuhan panjang total dan lebar tubuh Artemia salina Dimensi panjang total dan lebar tubuh Artemia salina diukur selama 10 hari pengamatan. Dimensi tersebut digunakan untuk mengetahui pola pertumbuhan panjang total dan lebar tubuh harian A. salina pada perlakuan salinitas berbeda. b. Distribusi frekuensi panjang total dan lebar tubuh Artemia salina Data yang digunakan dalam penentuan distribusi frekuensi ini adalah data panjang total dan lebar tubuh Artemia salina. Pengambilan contoh secara acak dilakukan pada 10 individu dari setiap ulangan pada wadah pemeliharaan dengan periode pengambilan setiap hari. Pola pertumbuhan panjang total dan lebar tubuh A. salina disajikan dalam bentuk grafik. Distribusi frekuensi panjang total dan lebar tubuh Artemia salina pada salinitas berbeda diplotkan dalam bentuk diagram. Berdasarkan diagram tersebut dapat terlihat pergeseran distribusi kelas panjang total dan lebar tubuh A. salina pada salinitas berbeda. c. Penentuan ciri ciri morfologi perkembangan Artemia salina Pengamatan ciri-ciri morfologi perkembangan Artemia salina menggunakan mikroskop listrik. Pengambilan gambar menggunakan kamera yang terhubung dengan mikroskop listrik dan program Motic Image Plus 2.0 pada perangkat komputer. Citra yang telah dihasilkan dapat digunakan untuk mengetahui persentase capaian instar A. salina. Morfologi capaian instar A. salina diidentifikasi menurut Lavens and Sorgeloos (1996)(Lampiran 8).

9 Analisis Data Model umum yang digunakan adalah model yang mengikuti rancangan acak lengkap dalam waktu (RAL in time). Kemudian dilakukan analisis dengan uji F (ANOVA) dan uji lanjut Duncan. Analisis dilakukan pada selang kepercayaan 95% (α = 0,05) menggunakan perangkat lunak SAS (Statistical Analysis Software) versi 9.1. Analisis pola pertumbuhan harian (panjang total dan lebar tubuh) populasi Artemia salina dilakukan dengan melihat distribusi sebaran panjang total dan lebar tubuh. Pola perkembangan A. salina dapat dilihat dari capaian instar berdasarkan ciri-ciri morfologi perkembangan A. salina. Analisis kualitas air selama pengamatan dengan uji-t dilakukan dengan menggunakan Microsoft office excel Rancangan acak lengkap dalam waktu (RAL in time) Rancangan acak lengkap dalam waktu (RAL in time) digunakan untuk analisis statistik parameter panjang total dan lebar tubuh Artemia salina. Tabel sidik ragam RAL in time disajikan pada Tabel 3. Rumus umum dan hipotesis (Mattjik dan Sumertajaya 2002) yang digunakan adalah sebagai berikut. Y ijk = µ + α i + δ ij + ω k + γ jk + αω ik + ε ijk Keterangan : Y ijk = nilai parameter panjang total atau lebar tubuh Artemia salina µ = rata-rata nilai parameter panjang total atau lebar tubuh A. salina α i = pengaruh jenis fungsi ke-i, i=1,2,3 δ ij = komponen acak perlakuan ω k = pengaruh waktu ke-k, k = 1,2,3,,10 γ jk = komponen acak waktu αω ik = pengaruh interaksi fungsi ke-i waktu ke-k ε ijk = komponen acak interaksi perlakuan dan waktu Hipotesis yang dapat diuji dari rancangan diatas digunakan untuk mengetahui ada tidaknya pengaruh perlakuan, waktu, dan interaksi antara perlakuan dengan waktu terhadap panjang total atau lebar tubuh Artemia salina. Bentuk hipotesis yang dapat diuji adalah sebagai berikut : a. H 0 : tidak ada pengaruh faktor salinitas terhadap panjang total A. salina H 1 : ada pengaruh faktor salinitas terhadap panjang total A. salina b. H 0 : tidak ada pengaruh faktor waktu terhadap panjang total A. salina H 1 : ada pengaruh faktor waktu terhadap panjang total A. salina

10 24 c. H 0 : tidak ada pengaruh faktor salinitas terhadap lebar tubuh A. salina H 1 : ada pengaruh faktor salinitas terhadap lebar tubuh A. salina d. H 0 : tidak ada pengaruh faktor waktu terhadap lebar tubuh A. salina H 1 : ada pengaruh faktor waktu terhadap lebar tubuh A. salina Penarikan kesimpulan dilihat dari tabel anova. Kesimpulan yang dapat diambil adalah sebagai berikut: Jika nilai F hitung > nilai F tabel maka tolak H 0, berarti minimal ada satu perlakuan yang memberikan pengaruh yang berbeda nyata pada taraf kepercayaan 0,05. Jika nilai F hitung < nilai F tabel maka gagal tolak H 0, berarti tidak ada perlakuan yang memberikan pengaruh yang berbeda nyata pada taraf kepercayaan 0,05. Tabel 3. Sidik ragam RAL in time Sumber keragaman Db Jumlah kuadrat kuadrat tengah F-hitung F-tabel (5%) perlakuan jenis (a) a-1 JKA KTA KTA/KTG (a) F(V1,V2) waktu (b) b-1 JKB KTB KTB/KTG (b) jenis*waktu (a-1)(b-1) JKAB KTAB galat jenis (a) a (r-1) JKG (a) KTG (a) galat waktu (b) (b-1) (r-1) JKG (b) KTG (b) Sumber : modifikasi Mattjik dan Sumertajaya (2000) Keterangan : a = jenis perlakuan = 3 b = waktu (hari) = 10 r = total ulangan untuk semua perlakuan = 3 JKA = jumlah kuadrat faktor (A) JKB = jumlah kuadrat faktor (B) JKAB = jumlah kuadrat interaksi faktor (A) dan (B) JKG (a) = jumlah kuadrat galat (a) JKG (b) = jumlah kuadrat galat (b) KTA = kuadrat tengah faktor (a) KTB = kuadrat tengah faktor (b) KTAB = kuadrat tengah interaksi faktor (A) dan (B) KTG (a) = kuadrat tengah faktor (A) KTG (b) = kuadrat tengah faktor (B) V1 = i 1 dan V2 = ij i

11 Uji perbandingan berganda Duncan (Duncan Multiple Range Test) Menurut Mattjik dan Sumertajaya (2000) uji Duncan merupakan salah satu metode untuk membandingkan nilai tengah perlakuan. Perlakuan-perlakuan yang berada dalam satu garis yang sama berarti perlakuan tersebut tidak berbeda nyata pada taraf α. Nilai kritis Duncan dapat dihitung sebagai berikut : R p = r α.p.dbg. Sγ Sγ = KTG r Keterangan : r α.p.dbg = nilai tabel Duncan pada taraf nyata α = 5%, jarak peringkat dua perlakuan p, dan derajat bebas galat sebesar dbg = 36. Dari rumusan diatas terlihat bahwa ulangan setiap perlakuan harus sama Uji t Uji t merupakan uji yang dilakukan terhadap dua variabel secara normal untuk melihat perbedaan nilai terhadap dua varibel tersebut. Jika ukuran contoh kecil (n<30), nilai σ berubah cukup besar dari contoh ke contoh dan nilai tersebut tidak lagi menyebar normal baku. Dalam hal ini kita menghadapi sebaran statistik yang akan disebut dengan uji t (Mattjik dan Sumertajaya 2000). x - µ σ n Nilai tersebut adalah peubah acak yang menyebar uji-t dengan derajat bebas n-1. Hipotesis yang dapat diuji dari uji-t apakah ada perbedaan nyata antara nilai kisaran minimum dan maksimum kualitas air dari awal sampai akhir pengamatan. Dengan demikian dapat diketahui apakah kondisi lingkungan berupa kualitas air terkontrol atau tidak. Bentuk hipotesis yang dapat diuji adalah sebagai berikut : Pengaruh perlakuan: Ho: µ 1 = µ 2 = 0 (Kisaran kualitas air berupa suhu, ph, DO, dan amonia minimum = maksimum) H1: µ 1 µ 2 0 (Kisaran kualitas air berupa suhu, ph, DO, dan amonia minimum maksimum)

12 26 Penarikan kesimpulan dilihat dari tabel anova. Kesimpulan yang dapat diambil adalah sebagai berikut: Jika nilai t hitung > nilai t tabel maka tolak H 0, berarti variabel 1 dan 2 berbeda nyata pada taraf kepercayaan 0,05. Jika nilai t hitung < nilai t tabel maka gagal tolak H 0, berarti tidak ada pebedaan yang nyata antara variabel 1 dengan variabel 2 pada taraf kepercayaan 0,05.