321 Prosiding Forum Inovasi Teknologi Akuakultur 2014 KONSENTRASI NITROGEN TERLARUT DAN FOSFAT DALAM TAMBAK UDANG VANAME (Litopenaeus vannamei) SISTEM SUPER INTENSIF ABSTRAK Mat Fahrur, Makmur, dan Muhammad Chaidir Undu Balai Penelitian dan Pengembangan Budidaya Air Payau Jl. Makmur Dg. Sitakka No. 129, Maros 90512, Sulawesi Selatan E-mail: matfahrur@yahoo.com Informasi mengenai kualitas air, khususnya konsentrasi nitrogen terlarut dan fosfat di tambak udang vaname sistem super intensif belum banyak tersedia. Penelitian ini bertujuan untuk memberikan informasi mengenai kisaran konsentrasi nitrogen terlarut dan fosfat dalam air tambak selama masa pemeliharaan udang vaname sistem super intensif. Penelitian dilakukan di Instalasi Tambak Percobaan Takalar, Sulawesi Selatan. Sampel air tambak berasal dari dua petak tambak yang dikumpulkan setiap minggu sejak penebaran hingga panen dengan masing-masing lima ulangan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi TAN berkisar antara 0,48 hingga 3,47 mg/l pada Petak A dan 0,50 dan 2,69 mg/l pada Petak B. Konsentrasi NO 3 -N berada dalam kisaran 0,15 hingga 5,71 mg/l pada Petak A dan 0,17 hingga 10,31 mg/l pada Petak B. Konsentrasi NO 2 -N dan PO 4 pada Petak A dan B masing-masing berkisar antara 0,02 hingga 4,99 mg/l dan 0,02 hingga 2,00 mg/l; 0,50 hingga 2,69 mg/l dan 0,02 hingga 5,84 mg/l. Konsentrasi nitrogen terlarut masih dalam batasan konsentrasi yang mendukung pertumbuhan udang vaname. Rasio molar N:P pada Petak A dan B masingmasing sebesar 31:1 dan 21:1. KATA KUNCI: Nitrogen terlarut, fosfat, tambak super intensif, udang vaname PENDAHULUAN Budidaya udang vaname super intensif merupakan sistem budidaya yang baru saja diperkenalkan di Indonesia. Dalam sistem budidaya ini udang ditebar dengan kepadatan melebihi kepadatan tebar pada tambak udang intensif sehingga diharapkan memberikan produksi tambak yang lebih tinggi. Kualitas air yang baik merupakan salah satu faktor penentu keberhasilan budidaya udang sistem super intensif. Penebaran udang yang tinggi menyebabkan tingginya kebutuhan pakan buatan yang pada akhirnya dapat menyebabkan tingginya konsentrasi nitrogen dan fosfat dalam air tambak. Pakan udang yang tidak dikonsumsi oleh udang, feses dan sisa metabolisme udang merupakan sumber nitrogen di tambak udang intensif (Burford and Williams, 2001). Selain itu, proses mineralisasi bahan organik dalam sedimen tambak juga berperan sebagai sumber nutrien terlarut di tambak udang intensif. Karena budidaya udang vaname sistem super intensif masih tergolong baru, maka informasi mengenai kualitas air selama masa pemeliharaan udang masih kurang tersedia. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis konsentrasi nitrogen terlarut (TAN, NO 3 -N dan NO 2 -N) dan fosfat di tambak udang vanname sistem super intensif, dan menganalisis rasio mollar masa N:P air tambak selama masa budidaya. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan data dan informasi sebagai bahan evaluasi dalam kegiatan pengembangan budidaya udang vaname sistem super intensif. BAHAN DAN METODE Penelitian ini dilaksanakan di Instalasi Tambak Percobaan Takalar, Balai Penelitian dan Pengembangan Perikanan Budidaya Air Payau, Maros. Percobaan menggunakan dua petak tambak berukuran 1000 m2, masing-masing ditebari pasca larva udang vannamei (PL-8) dengan padat tebar petak A 500 ekor/m2 dan petak B dengan kepadatan 600 ekor/m2. Pemberian pakan dilakukan sebanyak 1,96-7,67% dari bobot tubuh dengan frekuansi 4-5 kali/ hari. Tambak dilengkapi dengan sistem aerasi berupa kincir dan ring blower. Pergantian air dilakukan Page 337 of 1000 Page 1 of 6
Konsentrasi nitrogen terlarut dan fosfat... (Mat Fahrur) 322 setiap hari sebanyak 5-20 %. Selama masa pemeliharaan udang, probiotik dan molase diaplikasikan setiap 3 hari. Pengukuran konsentrasi NO 3 -N, TAN dan PO 4 dilaksanakan setiap minggu dengan lima kali ulangan pada setiap petaknya. Sampel air tambak diambil dengan cara mencelupkan botol sampel bervolume 500 ml ke dalam air tambak. Sampel air kemudian dibawa ke Laboratorium Penguji di Instalasi Tambak Percobaan Takalar. Sampel air kemudian disaring menggunakan kertas saring Whatman GF/F nomor 42 (diameter 25 mm dengan ukuran pori 0.4 µm). Selanjutnya sampel air dianalisa untuk mengukur konsentrasi TAN, NO 2 (Tabel 1). Sampel air yang telah disaring untuk pengukuran NO 3 -N dibawa ke Laboratorium Penguji BPPBAP, Maros. Tabel 1. Metode analisis TAN, NO 3 sampel air tambak Variabel kualitas air Metode/alat Referensi TAN Phenat (spectrokwan) Anonim, 1991 b NO 3 -N Reduksi kadmium (spectrokwan) Anonim, 1991 c NO 2 -N Kolorimetri (Spectrokwan) Anonim, 2004 PO 4 Asam askorbat (spectrokwan) Anonim, 1991 a Analisis Data Data berupa konsentrasi NO 3 -N, TAN dan PO 4 dianalisis secara deskriptif yang ditampilkan dengan gambar. Molar masa NO 3 -N, TAN dan PO 4 dianalisis untuk menghitung N:P rasio dalam air tambak untuk menentukan nutrien pembatas terhadap pertumbuhan fitoplankton berdasarkan Redfield (1958). HASIL DAN BAHASAN Konsentrasi TAN selama masa budidaya berkisar antara 0,48-3,47 mg/l pada Petak A dan 0,50-2,69 mg/l pada Petak B (Gambar 1). Konsentrasi TAN pada Petak A dan B mengalami fluktuasi selama masa budidaya, namun demikian konsentrasi TAN pada kedua petak menunjukkan pola yang hampir sama. Konsentrasi TAN meningkat pada tiga minggu pertama masa pemeliharaan kemudian cenderung konstan hingga minggu ke-7. Konsentrasi TAN pada kedua petak mengalami penurunan sebesar 5 kali dari minggu ke-7 kemudian meningkat kembali pada minggu ke-10. Penurunan konsentrasi TAN kembali terjadi pada minggu ke-12 yakni 4 dan 6 kali masing-masing pada Petak A dan B dibandingkan dengan minggu ke-10. Konsentrasi TAN selanjutnya mengalami fluktuasi mingguan sampai akhir masa budidaya. Konsentrasi NO 3 -N selama masa budidaya berkisar antara 0,15-5,71 mg/l pada Petak A dan 0,17-10,31 mg/l pada Petak B. Secara umum, konsentrasi NO 3 -N di Petak B lebih tinggi dibandingkan Gambar 1. Konsentrasi TAN selama masa budidaya di Petak A dan B Page 338 of 1000 Page 2 of 6
323 Prosiding Forum Inovasi Teknologi Akuakultur 2014 Petak A (Gambar 2). Konsentrasi NO 3 -N pada Petak A cenderung meningkat selama tujuh minggu pertama masa budidaya selanjutnya mengalami fluktuasi hingga akhir masa budidaya. Konsentrasi NO 3 -N di Petak B cenderung meningkat pada sembilan minggu pertama masa budidaya kemudian berfluktuasi hingga akhir masa pemeliharaan. Gambar 2. Konsentrasi NO 3 -N selama masa budidaya di Petak A dan B Konsentrasi NO 2 -N berkisar antara 0,02-4,99 mg/l di Petak A dan 0,02-5,84 mg/l pada Petak B (Gambar 3). Konsentrasi NO 2 -N pada Petak A cenderung meningkat selama tujuh minggu pertama masa budidaya kemudian berfluktuasi hingga akhir masa pemeliharaan udang. Konsentrasi NO 2 -N di Petak B cenderung meningkat selama 10 minggu pertama masa budidaya dan selanjutnya berfluktuasi. Konsentrasi NO 2 -N pada Petak A meningkat sebesar tiga kali pada minggu ke-12 dibandingkan dengan minggu ke-11. Namun demikian, terjadi penurunan konsentrasi NO 2 -N pada minggu ke-13 dibandingkan dengan minggu ke-12, yakni sekitar 10 kali. Konsentrasi NO 2 -N pada minggu ke-12 di Petak A juga lebih tinggi dibandingkan pada Petak B, di mana konsentrasi NO 2 -N pada Petak A tiga kali lebih tinggi. Pada minggu ke-14 hingga akhir masa budidaya, konsentrasi NO 2 - N di Petak B lebih tinggi dibandingkan dengan di Petak A. Gambar 3. Konsentrasi NO 2 -N selama masa budidaya di Petak A dan B Konsentrasi PO 4 selama masa pemeliharaan udang berkisar antara 0,02-2,00 mg/l pada Petak A dan 0,50-2,69 mg/l pada Petak B (Gambar 4). Secara umum, konsentrasi PO 4 pada Petak B lebih tinggi dibandingkan dengan Petak A. Konsentrasi PO 4 pada kedua petak cenderung menurun selama 7 minggu pertama masa budidaya. Selanjutnya konsentrasi PO 4 mengalami fluktuasi hingga akhir masa pemeliharaan udang. Secara umum, konsentrasi PO 4 selama masa pemeliharaan pada kedua petak menunjukkan pola yang sama. Page 339 of 1000 Page 3 of 6
Konsentrasi nitrogen terlarut dan fosfat... (Mat Fahrur) 324 Gambar 4. Konsentrasi PO 4 selama masa budidaya di Petak A dan B Rasio molar masa N:P pada Petak A dan B masing-masing sebesar 31:1 dan 21:1 (Tabel 2), yang menunjukkan bahwa fosfor merupakan nutrien pembatas terhadap kehidupan fitoplankton di tambak udang super intensif. Tabel 2. Konsentrasi rata-rata TAN, NO 3 (mg/l) serta molar rasio N:Pdi Petak A dan B selama masa budidaya Variabel Kualitas Air Petak A Petak B TAN (mg/l) 0,002 0,001 NO3-N (mg/l) 0,003 0,004 NO2-N (mg/l) 0,001 0,002 PO4 (mg/l) 0,001 0,001 N:P rasio 31:01:00 21:01 Konsentrasi TAN, NO 3 yang diperoleh selama awal masa pemeliharaan udang umumnya lebih rendah dibandingkan dengan akhir masa budidaya sebagai akibat dari rendahnya jumlah pakan yang diberikan. Meningkatnya konsentrasi TAN, NO 3 disebabkan karena penumpukan bahan organik yang berasal dari pakan dalam jumlah yang banyak. Primavera (1998) melaporkan bahwa pakan buatan memberikan kontribusi terhadap 92% total input nitrogen dan 51% fosfor. Bahan organik yang megendap di dasar tambak merupakan sumber NO 3, NO 2, TAN dan PO 4. Proses mineralisasi aerob menyebabkan flux ammonium dari sedimen ke masa air tambak (Burford and Longmore 2001; Xia et al. 2004). Pada tambak yang sama dengan penelitian ini, Undu et al (in press) melaporkan efflux nitrogen dan fosfor terlarut dari sedimen tambak merupakan salah satu sumber nitrogen dan fosfor terlarut di air tambak. Dalam penelitian ini, konsentrasi ammonia (NH 3 ) tidak dapat disajikan, namun demikian nilai TAN yang merupakan gabungan antara NH 4 dan NH 3 masih dalam kisaran yang aman terhadap kehidupan udang. Menurut Boyd and Clay (2002) konsentrasi amonia di atas 4 atau 5 ppm akan menjadi racun bagi udang. Selanjutnya, konsentrasi nitrat juga masih dalam kisaran yang tidak membahayakan kehidupan udang. Menurut Boyd and Clay (2002) konsentrasi nitrat di bawah 50 mg/l tidak membahayakan kehidupan udang. Penggunaan probiotik selama masa budidaya memberikan kontribusi terhadap kualitas air tambak udang. Moriarty et al. (2005) menyatakan bahwa aplikasi probiotik menyebabkan modifikasi komposisi bakteria dalam tambak di mana bakteria yang dapat memineralisasi bahan organik baik dalam air maupun sedimen tambak menjadi lebih dominan. Oleh karena itu, tingginya kepadatan probiotik dalam air dapat mengurangi akumulasi bahan organik terlarut dan tersuspensi di dalam tambak (Cruz et al., 2012). Page 340 of 1000 Page 4 of 6
325 Prosiding Forum Inovasi Teknologi Akuakultur 2014 Rasio molar masa N:P yang diperoleh selama masa pemeliharaan udang sebesar 31 dan 21 pada Petak A dan B, menunjukkan bahwa fosfor merupakan nutrien pembatas terhadap kehidupan fitoplankton (Redfield, 1958). Keterbatasan ketersediaan fosfor di tambak udang juga dilaporkan oleh Undu (in press) dan Burford (1997). Namun demikian rasio molar massa N:P pada Petak B berada pada rasio yang mendukung pertumbuhan Blue Green Algae (BGA). Menurut Smith (1983) N:P rasio di bawah 30 menyebabkan tingginya pertumbuhan BGA karena BGA mampu memfiksasi nitrogen dari atmosfer. Oleh karena itu, ketika nitrogen menjadi nutrien pembatas, komposisi fitoplankton akan didominasi oleh BGA. KESIMPULAN Konsentrasi NO 3, NO 2, TAN dan PO 4 pada awal masa budidaya udang vaname di tambak super intensif cenderung lebih rendah dibandingkan pada akhir masa budidaya. Konsentrasi TAN, NO 3 -N, NO 2 dalam penelitian ini masih dalam kisaran yang aman terhadap kehidupan udang. Pengelolaan kualitas air perlu dilakukan, khususnya untuk meningkatkan rasio molar masa N:P untuk mencegah ledakan populasi BGA di dalam tambak. DAFTAR ACUAN Anonim. 1991b. Metode pengujian kadar ammonium dalam air dengan alat spektro fotometer secara Nessler. SNI 06-2479-1991. (Accessed 4 December 2012). http://www.pu.go.id/satminkal/balitbang/ sni/pdf/sni%2006-2479-1991.pdf Anonim. 1991a. Metode pengujian kadar ortofosfat total dalam air dengan alat spektro fotometer secara asam askorbat. SNI 06-2483-1991. (Accessed 4 December 2012). http://www.pu.go.id/ satminkal/balitbang/sni/pdf/sni%2006-2483-1991.pdf Anonim. 1991c. Metode pengujian kadar nitrat dengan alat spektrofotometer secara brusinsulfat. SNI 06-2480-1991. (Accessed 4 December 2012). http://www.pu.go.id/satminkal/balitbang/sni/pdf/ SNI%2006-2480-1991.pdf Anonim. 2004. Air dan air limbah - Bagian 9: Cara uji nitrit (NO 2 -N) secara spektrofotometer. SNI 06-6989. 9-2004. (Accessed 4 December 2012). http://sisni.bsn.go.id/index.php?/sni_main/sni/detail_sni/ 6900 Boyd, C.E. and J.W. Clay. 2002. Evaluation of Belize Aquaculture, Ltd: A Superintensive Shrimp Aquaculture Systems. Report prepared under the World Bank, NACA, WWF and FAO Consortium Program on Shrimp Farming and the Environment. Work in Progress for Public Discussion. Published by the Consortium. 17 p. Burford, M. 1997. Phytoplankton dynamics in shrimp ponds.aquaculture Research, 28, 351-360. Burford, M.A. &Longmore, A.R. 2001.High ammonium production from sediments in hypereutrophic shrimp ponds.marine Ecology Progress Series, 224, 187-195. Burford, M.A. & Williams, K.C. 2001.The fate of nitrogenous waste from shrimp feeding.aquaculture, 198, 79-93. Cruz, P.M., Ibáñez, A.L., Hermosillo, O.A.M. & Saad, H.C.R. 2012. Use of probiotics in Aquaculture, International Scholarly Research Network Microbiology, 2012, 1-13. Moriarty, D.J.W., Decamp, O, & Lavens, P. 2005. Probiotics in aquaculture, AQUA Culture asiapasific Magazine, 1, 14-16. Undu, M. C. Makmur. Racmansyah. 2014. Studi Pendahuluan Laju Efflux Limbah Nutrien Sedimen di Tambak Udang Litopenaeus vanamei_super Intensif. Primavera, J. H. 1998. Tropical shrimp farming and its sustainability. In: De Silva, S. S. (ed). Tropical Mariculture, Academic Press, San Diego, 257-289. Redfield, A.C. 1958 The biological control of chemical factors in the environment, American Scientist, 46, 205-221. Smith, V.H. 1983. Low Nitrogen to phosphorus ratios favor dominance by Blue-Green Algae in lake phytoplankton, Science, 221, 669-671. Xia, L.Z., Yang, L.Z. & Yan, M.C. 2004.Nitrogen and phosphorus cycling in shrimp ponds and the measures for sustainable management.environmental Geochemistry and Health, 26, 245-251. Page 341 of 1000 Page 5 of 6
Konsentrasi nitrogen terlarut dan fosfat... (Mat Fahrur) 326 DISKUSI Nama Penanya: Tarunamulia Pertanyaan: (Saran) (1) Di analisis secara deskriptif itu, bukan sekedar membaca dan menampilkan grafik/gambar tetapi mengenai sebaran data. (2) N:P Ratio lebih baik ditampilkan dalam bentuk data asli agar lebih dapat menggambarkan kondisi di tambak. Nama Penanya: Retna Utami Pertanyaan: (Saran) (1) Nama balai sudah menjadi litbang bukan riset. (2) Penyamaan program file supaya dikomunikasikan.(3) Pembahasan-pembahasan pada awal rendah, karena memang penelitian baru dimulai. Page 342 of 1000 Page 6 of 6