III. METODE PENELITIAN A. Spesifikasi Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah jaring tancap (gillnet), jala tebar, perahu, termometer, secchi disk, spuit, botol plastik, gelas ukur 100 ml, tali rafia 10 m, stopwatch, kertas ph dan indikator ph universal, botol winkler 250 ml, labu erlenmeyer, pipet tetes, mistar ukur, milimeter blok, timbangan digital analitik table balance, kamera digital, kalkulator, kertas label, depth sounder, dan alat tulis (Lampiran 1.). Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah ikan palung, sampel air waduk, larutan MnSO 4, larutan KOH-KI, H 2 SO 4 pekat, amilum, PP, Na 2 CO 3 0,01 N, Na 2 S 2 O 3 0,025 N, dan formalin 10% (Lampiran 1.). B. Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilakukan pada bulan April sampai Oktober 2014 di Waduk Panglima Besar Jenderal Soedirman, Kabupaten Banjarnegara. Pengamatan dan pengukuran sampel ikan dilakukan di Laboratorium Ekologi Fakultas Biologi Universitas Jenderal Soedirman. Pengambilan sampel dilakukan 3 kali dengan interval waktu satu bulan. Pengambilan sampel ikan dan air dilakukan pada 10 stasiun yaitu tiga lokasi inlet, empat lokasi tengah, dan tiga lokasi outlet di Waduk Panglima Besar Jenderal Soedirman (Gambar 3.2.) (Lampiran 2.). 12
Gambar 3.2. Peta stasiun pengambilan sampel (Sumber: Google earth, diakses September 2014) Tabel 4.2. Stasiun pengambilan sampel Lokasi Stasiun Desa Ordinat Rona lingkungan Inlet Stasiun I Karangkemiri 07 o 22 41,3 LS Penambangan pasir 109 o 38 57,4 BT Stasiun II Kandangwangi 07 o 22 36,8 LS 109 o 38 31,7 BT Tepi waduk dan dekat pemukiman Stasiun III Karangjambe 07 22 53,85 LS Terdapat Keramba Jaring Apung 109 36 49,63 BT Tengah Stasiun IV Wanakarsa 07 23 23,94 LS 109 37 1,87 BT Area sekitarnya persawahan dan perkebunan Stasiun V Bawang 07 o 23 21,5 LS Area sekitar bebatuan 109 o 37 14,8 BT Stasiun VI Bandingan 07 o 23 04,2 LS Penambangan pasir 109 o 37 55,4 BT Stasiun VII Wanadadi 07 22 58,54 LS Penambangan pasir 109 36 29,65 BT Outlet Stasiun VIII Siboja 07 o 23 06,4 LS 109 o 37 04,3 BT Area sekitar hutan lindung dan kawasan dermaga wisata Stasiun IX Tamansari 07 o 22 31,3 LS 109 o 37 26,0 BT Outlet waduk sebagai penggerak turbin Stasiun X Kopen 07 o 22 54,0 LS 109 o 37 35,0 BT Outlet waduk untuk mengatur debit air 13
C. Teknik Pengambilan Sampel Penelitian ini dilakukan dengan metode survei. Pengambilan sampel ikan palung dan air dilakukan dengan teknik purposive random sampling. Metode ini digunakan berdasarkan pertimbangan kondisi karakteristik habitat Waduk P.B. Soedirman. D. Variabel dan Parameter Penelitian Variabel yang diamati adalah struktur populasi ikan palung dan kualitas air (fisik dan kimia). Parameter yang dihitung adalah jumlah individu ikan pada lokasi inlet, tengah dan outlet. Sedangkan parameter yang diukur adalah panjang ikan palung, suhu, kecerahan, kedalaman, kecepatan arus, ph, DO, dan CO 2 bebas di Waduk P.B. Soedirman. E. Cara Kerja 1. Pengambilan sampel ikan Ikan ditangkap menggunakan jala tebar dan jaring tancap. Alat penangkapan disiapkan, jala tebar ditebar sebanyak 10 kali pengulangan pada setiap stasiunnya. Alat tangkap jaring tancap dipasang pada sore hari dan pagi hari. Pada sore hari pukul 15.00 WIB dan diambil pada pagi hari pukul 5.00 WIB (durasi 14 jam), sedangkan pada sore hari pukul 6.00 WIB dan diambil pada pagi hari pukul 15.00 WIB (durasi 9 jam). Setelah ikan tertangkap, dihitung, dicatat jumlah ikan yang didapat, diukur panjang ikan, dan beberapa ikan diawetkan dengan menggunakan formalin. 2. Pengukuran panjang sampel ikan (Effendi, 2003) Panjang ikan yang diukur adalah panjang total. Panjang total ikan yaitu pengukuran dilakukan dari ujung mulut sampai dengan ujung sirip ekor dengan menggunakan kertas milimeter blok. 3. Pengukuran suhu air (APHA, 2005) Pengukuran suhu air dilakukan dengan metode pemuaian yakni dengan menggunakan termometer celcius. Termometer dicelupkan ke dalam perairan secara vertikal dengan kedalaman kurang dari 10 cm dari permukaan air dan dibiarkan selama 1 menit, setelah angkanya konstan termometer diangkat kemudian dibaca skalanya dan dicatat. 14
4. Pengukuran kecerahan (APHA, 2005) Kecerahan atau penetrasi cahaya dengan metode visual. Alat yang digunakan yaitu secchi disk. Secchi disk dimasukkan ke dalam perairan sampai pada kedalaman tertentu hingga secchi disk tepat hilang dari penglihatan, kemudian diukur dan dicatat kedalaman yang didapat. Secchi disk dimasukkan ke dalam perairan sampai tidak terlihat, kemudian diangkat perlahan hingga terlihat kembali, kemudian diukur dan dicatat. Nilai penetrasi cahaya dihitung dengan rumus APHA (2005), yaitu: Penetrasi cahaya = (3-1) x = Jarak saat secchi disk tidak terlihat oleh mata (cm) y = Jarak saat secchi disk terlihat kembali oleh mata (cm) 5. Pengukuran kedalaman (APHA, 2005) Kedalaman dengan metode visual yakni diukur menggunakan alat depth sounder. Bagian ujung depan depth sounder ditempelkan ke permukaan air, kemudian tekan on, angka yang nampak menunjukkan kedalaman perairan dilokasi tersebut. 6. Pengukuran kecepatan arus (Umar, 2012) Kecepatan arus dengan metode floating object yakni kecepatan arus diukur menggunakan botol plastik yang telah diikat dengan tali rafia dengan panjang 10 meter dan di isi air 1/3 dari volume botol. Botol dihanyutkan di atas permukaan perairan lalu dicatat waktu tempuh botol mengalir sepanjang tali rafia tersebut. Nilai kecepatan arus dihitung dengan rumus Umar (2012), yaitu: V = (3-2) V = Kecepatan arus (m.s -1 ) s = Jarak (m) t = Waktu (s) 15
7. Pengukuran derajat keasaman (ph) (APHA, 2005) Pengukuran ph air dilakukan dengan metode visual menggunakan kertas ph. Kertas ph universal dimasukkan ke dalam perairan, kemudian dicocokkan dengan warna standar di ph indikator. 8. Pengukuran oksigen terlarut (DO atau Dissolved Oxygen) (APHA, 2005) Pengukuran DO diukur dengan menggunakan metode Winkler. Sampel air sebanyak 250 ml dimasukkan ke dalam botol Winkler. Larutan MnSO 4 sebanyak 1 ml dan larutan KOH-KI sebanyak 1 ml ditambahkan ke botol Winkler, kemudian larutan MnSO 4, larutan KOH-KI, dan sampel air dihomogenkan dan didiamkan hingga terdapat endapan berwarna coklat. Larutan H 2 SO 4 pekat sebanyak 1 ml ditambahkan, kemudian dihomogenkan sampai endapan larut dan berwarna coklat kekuningan. Sampel sebanyak 100 ml dengan gelas ukur dimasukan ke dalam labu erlenmeyer dan ditambahkan 10 tetes indikator amilum, kemudian dititrasi dengan larutan Na 2 S 2 O 3 0,025 N sampai tepat jernih. Volume titrasi yang dipergunakan dicatat. Rumus perhitungan DO menurut APHA (2005), yaitu: 1000 Kadar O 2 terlarut = p q 8 100 (3-3) = 100 ml sampel air yang digunakan per 1000 ml P = jumlah Na 2 S 2 O 3 0,025 N yang digunakan dalam titrasi (ml) q = normalitas larutan (0,025) 8 = bobot setara dengan O 2 9. Pengukuran karbondioksida bebas (CO 2 bebas) (APHA, 2005) Pengukuran CO 2 bebas diukur dengan cara yaitu sampel air sebanyak 100 ml dimasukkan ke labu erlenmeyer. Indikator PP sebanyak 10 tetes ditambahkan, kemudian dititrasi dengan larutan Na 2 CO 3 0,01 N sampai larutan berwarna merah muda. Titrasi dilakukan duplo. Rumus perhitungan CO 2 bebas menurut APHA (2005), yaitu: 1000 Kadar CO 2 bebas = p q 22 100 (3-4) 16
= 100 ml sampel air yang digunakan per 1000 ml p = jumlah Na 2 CO 3 0,01 N yang digunakan dalam titrasi (ml) q = normalitas larutan (0,01 N) 22 = bobot setara dengan CO 2 10. Metode Analisis a. Sebaran ukuran panjang ikan palung Sebaran ukuran panjang adalah sebaran ukuran panjang pada kelompok panjang tertentu. Sebaran ukuran panjang didapatkan dengan menentukan selang kelas, nilai tengah, dan frekuensi dalam setiap kelompok panjang. Tahapan untuk menganalisis sebaran ukuran panjang yaitu: 1. Menentukan nilai maksimum dari panjang maksimum ikan dan nilai minimum dari panjang minimum ikan pada seluruh data panjang total ikan palung. 2. Menentukan jumlah kelas. 3. Menentukan batas bawah kelas bagi selang kelas yang pertama dan kemudian batas atas kelasnya. Batas atas didapatkan dengan cara menambahkan lebar kelas pada batas bawah kelas. 4. Menentukan nilai tengah kelas bagi masing-masing kelas dengan merata-ratakan batas kelas. 5. Menentukan frekuensi bagi masing-masing kelas (Walpole, 1992). Sebaran ukuran panjang yang telah ditentukan, dianalisis dengan program ELEFAN I dari software FISAT II. Dari grafik tersebut dapat terlihat beberapa data, diantaranya jumlah puncak yang menggambarkan jumlah ikan yang tertangkap (individu) (Sparre & Venema, 1999). b. Pendugaan pertumbuhan ikan palung Pembagian kelompok umur ikan dilakukan dengan menggunakan metode Bhattacharya (1976) dengan program ELEFAN I dari software FiSAT II. Pertambahan panjang ikan dihitung dengan model von Bertalanffy (Sparre & Venema, 1999), yaitu: Lt = L (1 - e -K ( t (-to ) ) (3-5) 17
Lt = Panjang ikan (cm) pada umur t (tahun) L = Panjang maksimum ikan (cm) K = Koefisien laju pertumbuhan (per tahun) to = Umur teoritis ikan pada saat panjangnya sama dengan nol (tahun) t = Umur ikan (tahun) Nilai dugaan panjang maksimum (L ) dan koefisien laju pertumbuhan (K) dianalisis dengan metode Respone Surface yaitu dengan cara memproyeksikan beberapa kemungkinan kombinasi parameter von Bertalanffy (Gayanilo et al., 1989). Pendugaan umur teoritis pada saat panjang ikan sama dengan nol (to) menggunakan rumus empiris Pauly (1984), yaitu: to = -10 (-0,3922 0,2752 log L - 1,308 log K) (3-6) L = Panjang maksimum ikan (mm) K = Koefisien laju pertumbuhan (per tahun) to = Umur teoritis ikan pada saat panjangnya sama dengan nol (tahun) Ikan yang memiliki koefisien laju pertumbuhan (K) lebih dari 0,5 (>0,5) mempunyai pertumbuhan tinggi, sedangkan ikan yang memiliki koefisen laju pertumbuhan (K) kurang dari sama dengan 0,5 ( 0,5) mempunyai pertumbuhan rendah (Sparre & Venema, 1999). c. Pendugaan mortalitas ikan palung Pendugaan laju mortalitas alami (M) menggunakan rumus empiris Pauly (1984), yaitu: M = 0,8 Exp (-0,0152 0,279) Ln L + 0,6543 Ln K + 0,463 Ln T (3-7) M = Laju mortalitas alami (per tahun) L = Panjang maksimum ikan (cm) K = Koefisien laju pertumbuhan (per tahun) T = Suhu rata rata permukaan perairan ( o C) Pendugaan laju mortalitas penangkapan diperoleh dengan metode Beverton & Holt (Sparre & Venema, 1999), yaitu: F = Z M (3-8) F = Laju mortalitas akibat penangkapan (per tahun) Z = Laju mortalitas total (per tahun) 18
M = Laju mortalitas alami (per tahun) Pendugaan laju mortalitas total dengan metode Beverton & Holt (Sparre & Venema, 1999), yaitu: Z = K (3-9) Z = Laju mortalitas total (per tahun) K = Koefisien laju pertumbuhan (per tahun) L = Panjang maksimum ikan (mm) L = Panjang rata rata ikan yang tertangkap (mm) L = Batas terkecil ikan yang tertangkap (mm) Pendugaan laju eksploitasi diperoleh dengan metode Beverton & Holt (Sparre & Venema, 1999), yaitu: E = (3-10) F Z E = Laju mortalitas akibat penangkapan (per tahun) = Mortalitas total (per tahun) = Laju eksploitasi (per tahun) Nilai laju eksploitasi (E) lebih dari 0,50 (>0,50) maka dikatakan terjadi over fishing. d. Hasil per rekruitmen relatif ikan palung Hasil per rekruitmen relatif (Y/R), diketahui dari persamaan Beverton & Holt (Sparre & Venema, 1999), yaitu: (Y/R ) = E. U m 1-3U + 3U 2 - U 3 1+m 1+2m 1+3m (3-11) Y/R = Hasil per rekruitmen relatif (g.ind -1 ) U = 1- Lc L m = 1 E M.K -1 E = F.Z -1 (per tahun) E = Laju eksploitasi (per tahun) Lc = Ukuran dari kelas terkecil dari ikan yang tertangkap ( mm) M = Laju mortalitas alami (per tahun) 19
K L = Koefisien laju pertumbuhan (per tahun) = Panjang maksimum ikan (mm) e. Parameter kualitas air yang berpengaruh terhadap jumlah ikan palung Parameter kualitas air yang berpengaruh terhadap jumlah ikan palung dianalisis dengan menggunakan analisis komponen utama (Principal Component Analysis) dengan software SPSS 17.0. 20
F. Bagan Alir Penelitian Menyiapkan alat dan bahan Mengambil sampel ikan Mengukur kualitas air meliputi: Suhu, kecerahan, kedalaman, kecepatan arus, ph, DO, CO 2 bebas Menghitung, mencatat jumlah ikan berdasarkan stasiun, mengukur panjang ikan, dan beberapa ikan diawetkan dengan menggunakan formalin Menganalisis sebaran ukuran panjang, pendugaan perumbuhan, pendugaan laju mortalitas, hasil per rekruitmen relatif, dan parameter kualitas air yang berpengaruh dengan jumlah ikan palung 21