2. TINJAUAN PUSTAKA. Rumput laut adalah tumbuhan tingkat rendah yang tidak memiliki akar,

Transkripsi

1 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Morfologi dan taksonomi rumput laut Rumput laut adalah tumbuhan tingkat rendah yang tidak memiliki akar, batang, dan daun sejati. Tanaman ini biasanya melekat pada substrat dan berbentuk thallus. Menurut Anggadiredja et al.(2007), secara taksonomi alga dikelompokkan ke dalam divisio Rhodophyta. Alga berdasarkan kandungan pigmennya dibagi kedalam empat kelas, yaitu sebagai berikut: 1. Chlorophyceae (ganggang hijau) yakni makro alga yang didominasi oleh zat warna hijau daun (klorofil) 2. Cyanophyceae (ganggang biru-hijau) yakni makro alga yang didominasi zat warna biru sampai kehijauan (fikosianin) 3. Phaeophyceae (ganggang cokelat) yakni makro alga yang didominasi zat warna coklat atau pirang. Alga kelas ini dapat menghasilkan alginat. 4. Rhodophyceae (ganggang merah) yakni makro alga yang didominasi zat warna merah, ungu, lembayung (fikoeritrin). Rhodophyceae lebih banyak dibudidayakan karena dapat menghasilkan karaginan dan agar. Rumput laut dapat digunakan sebagai sumber karagin, agar-agar dan alginat. Karaginofit adalah rumput laut yang mengandung bahan utama polisakarida karagin, agarofit adalah rumput laut yang mengandung bahan utama polisakarida agar-agar keduanya merupakan rumput laut merah (Rhodophyceae). Alginofit adalah rumput laut coklat (Phaeophyceae) yang mengandung bahan utama polisakarid alginat. Rumput laut yang mengandung karaginan adalah dari marga Eucheuma. Karaginan ada tiga macam, yaitu iota karaginan dikenal dengan tipe spinosum, kappa karaginan dikenal dengan tipe cottonii dan lambda karaginan. 3

2 4 Klasifikasi rumput laut Kappaphycus alvarezii menurut Anggadiredja et al.(2007) adalah sebagai berikut: Kingdom : Plantae Divisi : Rhodophyta Kelas : Rhodophyceae Ordo: Gigartinales Famili: Solieraceae Genus : Eucheuma Spesies : Eucheuma cottonii Kappaphycus alvarezii Rumput laut Kappaphycus alvarezii yang digunakan pada kegiatan penelitian ini dapat dilihat pada Gambar. 1. Gambar 1. Rumput laut Kappaphycus alvarezii

3 5 Menurut Anggadiredja et al.(2007), ciri-ciri Kappaphycus alvarezii yaitu sebagai berikut: Memiliki warna hijau terang, hijau olive, dan coklat kemerahan. Berbentuk silindris, permukaan licin, menyerupai tulang rawan (cartilageneus) Percabangan berujung runcing atau tumpul Memiliki nodulus atau tonjolan-tonjolan Memiliki tulang lunak untuk melindungi gametangia Percabangan bersifat alternatus,tidak teratur, serta dapat bersifat dichotomus (percabangan dua-dua) atau trichotomus (sistem percabangan tiga-tiga) 2.2 Pertumbuhan rumput laut Pertumbuhan didefinisikan sebagai perubahan ukuran suatu organisme yang dapat berupa berat ataupun panjang dalam waktu tertentu. Salah satu penentu utama laju pertumbuhan adalah fotosintesis. Proses fotosintesis akan berlangsung optimal apabila intensitas cahaya masuk lebih tinggi namun kelebihan penerimaan cahaya akan mengakibatkan thallus menjadi putih (aging effect) atau kehilangan pigmen (Doty, 1981). Ukuran bibit rumput laut yang ditanam juga berpengaruh terhadap laju pertumbuhan ( Mamang, 2008). Menurut hasil penelitian Bachtiar (2004) laju pertumbuhan yang tinggi dan cepat cenderung diperoleh dari bibit dengan ukuran paling kecil. Pada penelitian tersebut thallus Kappaphycus alvarezii yang berbobot awal 30 gr memiliki bobot basah terbesar, sedangkan bobot basah terkecil diperoleh dari thallus dari pangkal yang berbobot 120 gr. Menurut Doty

4 6 (1981) laju pertumbuhan jenis K. Alvarezii sebesar 2-3 % perhari dalam waktu 35 hari setelah penanaman sudah termasuk baik untuk usaha budidaya, karena bobot tanaman telah menjadi dua kali lipat dari bobot awal. 2.3 Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan rumput laut Keberhasilan pertumbuhan dan penyebaran rumput laut sangat bergantung pada faktor-faktor biotik dan abiotik yang berada di sekitar ekosistem rumput laut. Secara umum, rumput laut dapat tumbuh di daerah perairan yang dangkal (intertidal dan sublitorral) dengan kondisi dasar perairan berpasir, berlumpur, atau campuran keduanya. Rumput laut juga memiliki sifat benthic algae yang melekatkan thallusnya pada substrat. Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan rumput laut adalah sebagai berikut: Suhu Perairan Suhu perairan merupakan salah satu faktor yang sangat penting dalam pertumbuhan rumput laut karena berkaitan dengan laju fotosintesis. Menurut Sulistijo dan Atmadja (1996) kisaran suhu perairan yang baik untuk rumput laut Eucheuma sp (Kappaphycus alvarezii) adalah C. Hal tersebut tidak jauh berbeda sebagaimana diungkapkan Anggadiredja (2007) bahwa kisaran suhu yang baik untuk pertumbuhan Kappaphycus alvarezii adalah C Salinitas Salinitas adalah jumlah (gram) zat-zat yang larut dalam kilogram air laut dimana dianggap semua karbonat telah diubah menjadi oksida, brom, dan ion diganti dengan klor dan semua bahan-bahan organik telah teroksidasi

5 7 sempurna. Rumput laut Kappaphycus alvarezii berkembang dengan baik pada salinitas yang tinggi. Menurut Atmadja et al. (1996), kisaran salinitas yang baik pada pertumbuhan Kappaphycus alvarezii adalah ppt Intensitas cahaya matahari Kualitas dan periode penyinaran merupakan faktor abiotik utama yang sangat menentukan laju produktivitas primer di dalam perairan. Mutu dan kuantitas cahaya berpengaruh terhadap produksi spora dan pertumbuhannya. Fotosintesis juga bertambah sejalan dengan meningkatnya intensitas cahaya sampai pada satu nilai optimum tertentu. Pertumbuhan Kappaphycus alvarezii akan semakin meningkat jika intensitas cahaya masuk lebih tinggi, tetapi jika cahaya yang diterima berlebih serta terkena udara secara langsung dapat merusak thallus menjadi putih atau kehilangan pigmen (Doty, 1981) Pergerakan air Arus dan gelombang memiliki pengaruh besar terhadap aerasi, transportasi nutrien, dan pengadukan air. Pengadukan air berperan untuk menghindari fluktuasi suhu yang besar (Trono et al., 1988). Peranan lain dari arus adalah menghindari akumulasi lumpur (silt) dan epifit yang melekat pada thallus yang dapat menghalangi pertumbuhan alga. Menurut Atmadja et al (1996), kecepatan arus yang dapat mendukung pertumbuhan optimal rumput laut Kappaphycus alvarezii adalah cm/detik, sedangkan tinggi gelombang yang baik untuk pertumbuhan alga laut tidak lebih dari 30 cm (Apriyana, 2006).

6 Pasang surut Menuru Bhatt (1978), pasang surut adalah periode naik dan turunnya permukaan air laut yang merupakan hasil gaya tarik menarik antara bumi dengan bulan, dan gaya tarik menarik antara bumi dengan matahari. Pasang surut dipengaruhi juga oleh posisi kedudukan relatif bulan dan matahari terhadap bumi dan pantai (Nontji, 1993). Pasang surut berpengaruh langsung maupun tidak langsung terhadap fenomena biologi laut, seperti distribusi dan suksesi organisme. Frekuensi pasang surut juga merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi kehidupan alga laut di wilayah interdal. Pada wilayah semidiurnal yang memiliki frekuensi lebih besar dari pasang diurnal, lebih menyokong bermacam-macam populasi alga laut Substrat Substrat perairan merupakan dasar perairan dimana alga dapat tumbuh dan berkembang dengan baik. Penyebaran alga di suatu perairan tergantung pada tipe substrat, musim, dan komposisi jenis. Menurut Atmadja et al. (1996), dasar perairan yang dapat ditumbuhi rumput laut jenis Kappaphycus alvarezii adalah karang mati dan tidak belumpur. Selain itu, rumput laut Kappaphycus alvarezii juga cocok ditanam di perairan berpasir sedikit berlumpur Kedalaman Kedalaman rata-rata yang diperlukan bagi pertumbuhan rumput laut tergantung pada jumlah intensitas cahaya matahari yang masuk ke dalam

7 9 perairan. Semakin dalam perairan, sinar matahari tidak dapat menjangkau permukaan thallus. Hal ini dapat mengganggu proses fotosintesis rumput laut. Menurut Atmadja et al. (1996), kedalaman yang ideal bagi pertumbuahan rumput laut jenis Kappaphycus alvarezii berkisar antara m dan pada kedalaman antara m masih cukup baik untuk mencegah kekeringan bagi tanaman Oksigen terlarut (DO) Oksigen terlarut (DO) umumnya banyak dijumpai di lapisan permukaan karena proses difusi dan fotosintesis yang dilakukan oleh fitoplankton. DO sangat penting artinya dalam mempengaruhi kesetimbangan kimia air laut dan mempengaruhi kehidupan organisme laut. Baku mutu DO untuk rumput laut adalah lebih dari 5 mg/l (Sulistijo dan Atmadja, 1996). Iksan (2005) menyatakan bahwa perubahan oksigen harian dapat terjadi di laut dan bisa berakibat nyata terhadap produksi alga bentik Derajat keasaman (ph) Salah satu faktor yang penting dalam kehidupan alga adalah kondisi ph, sama halnya dengan faktor-faktor lainnya. Nilai ph sangat berpengaruh terhadap jumlah karbon yang terkandung dalam medium pemeliharaan. Alga dapat tumbuh optimal pada ph yang sesuai. Supit (1989) menyatakan bahwa hampir seluruh alga menyukai kisaran ph Unsur hara Rumput laut dan sebagian tanaman berklorofil memerlukan unsur hara untuk melakukan proses fotosintesis dan menunjang pertumbuhannya.

8 10 Masuknya unsur hara ke rumput laut dilakukan dengan cara difusi melalui seluruh permukaan tubuh. Proses difusi dipengaruhi oleh faktor lingkungan terutama oleh adanya gerakan air (Doty dan Glenn, 1981). Unsur hara yang dibutuhkan oleh tumbuhan dapat dikelompokkan ke dalam dua bagian yaitu makro nutrien dan mikro nutrien. Makro nutrien yang dibutuhkan alga laut adalah sulfat, potassium, kalsium, magnesium, karbon, nitrogen, dan fosfor, sedangkan mikro nutrien meliputi Fe, Mn, Cu, Si, Zn, Na, Mg, dan Cl. (Baracca, 1999 in Iksan, 2005) Penyakit Penyakit merupakan suatu gangguan yang terjadi terhadap suatu organisme yang dapat menyebabkan penurunan kualitas organisme tersebut, dalam hal ini rumput laut. Penyakit yang menyerang rumput laut dapat menyebabkan penurunan kualitas baik secara anatomi maupun struktur bagian dalam thallus rumput laut, gejala ini dapat dilihat dengan adanya perubahan warna dan bentuk sehingga laju pertumbuhan rumput laut menurun. Timbulnya penyakit umumnya disebabkan oleh adanya perubahan faktor faktor lingkungan (suhu, salinitas, DO, ph, dll) Penyakit Ice ice Ciri ciri rumput laut yang terkena penyakit ice ice ditandai dengan timbulnya bintik bintik pada bagian thallus yang dapat mengakibatkan thallus menjadi patah apabila dibiarkan dalam waktu relatif lama. Penyebab timbulnya penyakit ini adalah karena adanya mikroba yang menyerang tanaman rumput laut yang lemah. Penyakit ice ice biasanya menyerang

9 11 rumput laut jenis Eucheuma spp. Gejala yang dapat dilihat adalah perubahan warna menjadi pucat dan pada beberapa thallus menjadi putih thallus dan akhirnya membusuk (Direktorat Jenderal Perikanan Budidaya, 2004). Menurut Trono (1974), adanya perubahan lingkungan seperti: arus, suhu, salinitas, kecerahan pada wadah pemeliharaan dapat memicu terjadinya penyakit ice ice. Tingkat penyerangannya terjadi dalam jangka waktu yang cukup lama Penyakit White Spot Penyakit white spot merupakan penyakit yang menyerang rumput laut jenis Laminaria japonica di Cina. Penyakit ini menimbulkan gejala terjadinya perubahan warna thallus dari coklat kekuningan menjadi putih kemudian menyebar keseluruh thallus dan bagian tanaman membusuk dan rontok (Direktorat Jenderal Perikanan Budidaya, 2004). 2.4 Karbondioksida (CO 2 ) Karbondioksida merupakan senyawa kimia yang terdiri dari dua atom oksigen yang terikat secara kovalen dengan sebuah atom karbon, berbentuk gas pada keadaan suhu dan tekanan standar dan berada di atmosfer bumi. Atmosfer bumi mengandung karbondioksida yang relatif kecil, yakni sekitar 0.033%. Menurut Effendi (2003), bahwa setengah dari karbondioksida yang merupakan hasil pembakaran ini berada di atmosfer dan setengahnya lagi tersimpan di laut dan digunakan dalam proses fotosintesis oleh diatom dan algae laut lain seperti rumput laut. Menurut Small (1972) dalam Cole (1988) mengemukakan bahwa 88% hasil fotosintesis di bumi merupakan sumbangan dari algae di lautan. Laut

10 12 mengandung karbon lima puluh kali lebih banyak daripada karbon di atmosfer, perpindahan karbon ini terjadi melalui proses difusi. Karbondioksida yang terlarut di dalam air membentuk beberapa kesetimbangan, secara terperinci ditunjukkan dalam persamaan kesetimbangan karbondioksida (Mackereth et al., 1989): CO 2(gas) CO 2(aq) (1) CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 (2) H 2 CO 3 H HCO 3 (3) - HCO 3 CO H + (4) CO 2 + OH - - HCO 3 (5) H 2 O H + + OH - (6) Jadi, pada dasarnya keberadaan karbondioksida di perairan terdapat dalam bentuk gas karbondioksida bebas (CO 2 ), ion bikarbonat (HCO - 3 ), ion karbonat (CO 2-3 ), dan asam karbonat (H 2 CO 3 ) (Boney, 1989 dan Cole, 1988). Perairan tawar alami yang memiliki ph 7 8 biasanya mengandung ion bikarbonat <500mg/liter dan hampir tidak pernah kurang dari 25mg/liter. Ion ini mendominasi sekitar 60 90% bentuk karbon anorganik total di perairan (McNeely et al., 1979). 2.5 Alkalinitas Alkalitas adalah gambaran kapasitas air untuk menetralkan asam, atau dikenal dengan sebutan acid neutralizing capacity (ANC) atau kuantitas anion di dalam air yang dapat menetralkan kation hidrogen. Alkalinitas juga diartikan sebagai kapasitas penyangga (buffer capacity) terhadap perubahan ph perairan. Penyusun alkalinitas peraiiran adalah anion bikarbonat (HCO - 3 ), karbonat (CO 2-3 ), dan hidroksida (OH - ). Ketiga ion tersebut merupakan penyusun utama alkalinitas,

11 13 dan ion bikarbonat yang memberikan kontribusi paling banyak pada perairan alami (Effendi, 2003). Alkalinitas dihasilkan dari karbondioksida dan air yang dapat melarutkan sedimen batuan karbonat menjadi bikarbonat. Kelarutan kalsium karbonat menurun dengan meningkatnya suhu dan meningkat dengan keberadaan karbondioksida. Kalsium karbonat bereaksi dengan karbondioksida membentuk kalsium bikarbonat [Ca(HCO 3 ) 2 ] yang memiliki daya larut lebih tinggi dibandingkan dengan kalsium karbonat (CaCO 3 ) (Cole, 1988). Kation utama yang mendominasi perairan tawar adalah kalsium dan magnesium, sedangkan pada perairan laut adalah sodium dan magnesium. Anion utama pada perairan tawar adalah bikarbonat dan karbonat, sedangkan pada perairan laut adalah klorida (Barnes, 1989). Nilai alkalinitas yang baik berkisar antara mg/liter CaCO 3. Nilai alkalinitas di perairan berkisar antara 5 hingga ratusan mg/liter CaCO 3. Nilai alkalinitas pada perairan alami adalah > 40 mg/liter CaCO 3 disebut perairan sadah (hard water), sedangkan perairan dengan nilai alkalitas < 40 disebut perairan lunak (soft water) (Effendi, 2003). Hubungan antara derajat keasaman, alkalinitas total, dan karbondioksida bebas dapat dilihat pada Tabel 1.

12 14 Tabel 1. Hubungan antara derajat keasaman, alkalinitas total, dan karbondioksida bebas Derajat keasaman Sumber : Cole (1988) Alkalinitas total [(mg/l)caco 3 ] Karbondioksida [(mg/l)co 2 ] Bahan organik di perairan Bahan organik yang masuk ke dalam perairan sebagian besar berasal dari kegiatan antropogenik, seperti kegiatan domestik, pertanian, industri, peternakan, dan kegiatan lainnya. Semua bahan organik mengandung karbon (C) dan terkombinasi dengan elemen lainnya. Menurut Dugan (1972) in Hadinafta (2009) bahan organik umumnya tersusun atas polisakarida (karbohidrat), polipeptida (protein), lemak (fats), dan nucleid acid.

13 15 Bahan organik yang masuk ke dalam perairan belum terolah dan akan mengalami oksidasi oleh bakteri. Berdasarkan sifatnya, bahan organik dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu (Hadinafta, 2009) : 1. Bahan organik yang tidak mudah terurai, diantaranya senyawa aromatik, seperti minyak, deterjen, dan pestisida yang merupakan limbah organik beracun. 2. Bahan organik mudah terurai, di antaranya sampah rumah tangga, kotoran hewan dan manusia, limbah pertanian, dan limbah berbagai jenis industri seperti makanan, tekstil, dan sebagainya. 2.7 Sistem akuarium air laut Sistem filtrasi Filter merupakan seperangkat alat yang berfungsi untuk menyaring atau memilah benda-benda tertentu dan melewatkan benda-benda lainnya (Afief, 2006). Proses filtrasi pada akuarium berbeda dengan proses filtrasi pada kolam budidaya karena dilakukan terus menerus dan bersirkulasi. Menurut Kuncoro (2004) filter berfungsi untuk menyaring kotoran, baik secara biologi, kimia maupun fisika. Sistem filtrasi yang biasa digunakkan terdiri dari filter mekanik, kimia, biologi dan pecahan karang (gravel). Filter mekanik secara harfiah dapat diartikan sebagai sebuah alat untuk memisahkan material padatan dari air secara fisika (berdasarkan ukurannya) dengan cara menangkap / menyaring material-material tersebut sehingga tidak lagi dijumpai terapung / melayang di dalam air akuarium. Bahan yang diperlukan untuk sebuah filter mekanik adalah berupa bahan yang tahan lapuk, memiliki lubang-lubang (pori-pori) dengan diameter tertentu sehingga dapat menahan atau

14 16 menangkap partikel-partikel yang berukuran lebih besar dari diameter media filter tersebut. Filter kimia memiliki fungsi yang sama dengan filter mekanik namun bekerja pada skala molekuler. Filter ini digunakan untuk menghilangkan bahan terlarut terutama bahan organik terlarut, nitrogen, dan fosfor. Bahan yang sering digunakan adalah karbon aktif karena memiliki ruang pori sangat banyak dengan ukuran tertentu. Selain karbon aktif, alat yang sering digunakan sebagai filter kimia ialah protein skimmer yang berfungsi memisahkan bahan padat terlarut dalam air dengan cara pengapungan melalui jasa gelembung-gelembung udara yang ditiupkan ke dalam kolom air (Afief, 2006). Filter biologi merupakan filter yang bekerja dengan bantuan jasad-jasad renik khususnya bakteri dari golongan pengurai amonia. Maka dari itu agar jasad-jasad renik tersebut dapat hidup dengan baik di dalam filter dan melakukan fungsinya dengan optimal diperlukan media dan lingkungan yang sesuai bagi pertumbuhan dan perkembangan jasad-jasad renik tersebut. Fungsi utama dari filter biologi adalah mengurangi atau menghilangkan amonia dari air. Filter biologi yang biasa digunakan adalah bioball, karena pada dasarnya bakteri menyukai hidup di media yang gelap (Kuncoro, 2004). Sesuai dengan namanya filter under gravel adalah sebuah filter yang terletak dibawah lapisan gravel (kerikil dan pasir) di dasar akuarium. Konstruksinya terdiri dari lapisan bahan anti karat (plastik) berlubang dengan kaki penopang sehingga tercipta ruangan bebas dibawahnya untuk memungkinkan air bersih mengalir. Pada salah satu sudutnya (atau lebih) terdapat pipa keluaran untuk mengembalikan air hasil filtrasi kedalam akuarium.

15 17 Mekanisme kerja sebuah filter under gravel, air "dipaksa" untuk menembus lapisan gravel pada dasar akuarium dengan bantuan head pump atau aerator, kemudian air tersebut dikembalikan ke dalam akuarium. Pada saat air melalui gravel air mengalami setidaknya dua proses filtrasi, yaitu mekanik yang melalui pori-pori efektif lapisan gravel, dan biologi yang melalui kontak air dengan bakteri pengurai amonia dan nitrit yang hidup pada permukaan gravel Kontrol aliran air laut Kontrol aliran air laut bertujuan untuk mengetahui distribusi aliran air laut dari berbagai bagian sistem dan mengendalikan aliran yang digunakan. Hal ini dimaksudkan agar aliran air akan selalu stabil pada setiap waktu serta distribusi air yang menuju ke berbagai tempat dari sistem akurium air laut cukup terkendali. Menurut Kuncoro (2004) perlu dilakukan perawatan dan pengecekan akuarium laut agar lingkungan tetap terjaga bagi organisme dalam akuarium. Tabel 2 menerangkan perawatan dan pengecekan yang bisa dilakukan selama penelitian.

16 18 Tabel 2. Perawatan dan pengecekan akuarium laut Waktu Parameter Batas normal 1. Suhu Suhu dipertahankan C. suhu dibawah 22 C untuk sesaar tidak menjadi masalah. Suhu diatas 30 C merupakan batas kematian bagi binatang karang dan berbahaya bagi ikan Harian 2. Sinar Lampu Maksimal dihidupkan 12 jam sehari dan minimal 8 jam perhari, lampu Actinic Blue bisa dihidupkan 24 jam non-stop. 3. Protein skimmer Cek dan bersihkan, bila perlu diganti batu gelembung tiap 3 bulan sekali. 1. Salinitas Salinitas yang baik 35, sedangkan gravitasi khusus yang baik berkisar antara 1,022-1,027 pada suhu 24 C 2. Derajat keasaman (ph) ph optimal berkisar antara 8,2-8,4. Dengan penambahan CO 2 ph bisa turun. 3. Nitrit (NO2) 0,05 mg/l diatas 0,1 mg/l adalah titik kritis bagi ikan Mingguan Untuk invertebrata, maksimal 50 mg/l, dan konsentrasi dibawah 30 mg/l adalah lebih baik. 4. Nitrat (NO3) Untuk ikan maksimal 200 mg/l dan konsentrasi dibawah 50 mg/l adalah lebih baik 5. Karbonat hardness 8-15 derajat KH Bila perlu 6. Alkalinitas mg/l CaCO 3 7. Penambahan air Penambahan dengan air laut sebaiknya dilakukan tiap hari sebanyak volume air yang menguap 1. Kandungan oksigen 6-8 mg/l oksigen terlarut pada suhu 24 C 5 mg-10 mg/100 liter air/jam, merupakan nilai 2. Tingkat ozone maksimal. Pemakaian ozonizer secara tetap harap dihindarkan. 3. Amonium (NH3) Konsentrasi maksimal 0,005 mg/l. 4. Silikon Maksimal 0,2 mg-0,5 mg/l. Diatas konsentrasi tersebut, memberikan booming diatom. 5. Fosfat (PO4) Untuk ikan 2-3 mg/l dan invertebrata 0,1-0,3 mg/l. Sumber : Kuncoro (2004)