675 Pemanfaatan limbah budidaya akuaponik... (Winarlin) PEMANFAATAN LIMBAH BUDIDAYA AKUAPONIK UNTUK PRODUKSI PAKAN ALAMI (Moina sp.) Winarlin, Ani Widiyati, Kusdiarti, dan Nuryadi ABSTRAK Balai Riset Perikanan Budidaya Air Tawar Jl. Raya Sempur No. 1, Bogor E-mail: brpbat@yahoo.com Keberadaan kandungan N dan P dalam limbah budidaya ikan dengan sistem akuaponik diduga dapat dimanfaatkan sebagai pupuk organik untuk menumbuhkan plankton sebagai pakan alami bagi ikan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui dosis limbah (sedimen) hasil budidaya ikan dengan sistem akuaponik untuk produksi pakan alami (Moina sp.). Wadah percobaan adalah fiber glass diameter 1 m dan tinggi 80 cm, volume air 500 liter. Rancangan percobaan menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) dengan 3 perlakuan dan 3 ulangan. Perlakuan adalah pemupukan dengan perbandingan N, P, K = 16:20:0, setara dengan dosis pupuk sebagai berikut: 1). 500 g pupuk kandang/kotoran ayam + 40 g TSP, 2). 1.900 g sedimen + 20 g TSP, dan 3). 250 g pupuk kandang/kotoran ayam + 950 g sedimen + 30 g TSP. Panen Moina sp. dilakukan pada hari ke-8 sejak dilakukannya penebaran. Parameter yang diamati adalah jenis dan kelimpahan fitoplankton dan zooplankton, serta produksi Moina sp. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sedimen limbah budidaya ikan sistem akuaponik kurang efektif untuk dijadikan pupuk pada budidaya Moina sp., sedimen limbah budidaya ikan sistem akuaponik dapat digunakan sebagai pupuk untuk produksi Moina sp, dengan mencampur 950 g sedimen + 250 g pupuk kandang/kotoran ayam + 30 g TSP, dengan produksi Moina sp.9,96±1,16 g. KATA KUNCI: akuaponik, limbah/sedimen, pupuk organik, pakan alami PENDAHULUAN Budidaya ikan dengan sistem akuaponik merupakan salah satu sistem budidaya ikan yang ramah lingkungan. Limbah dari budidaya tersebut akan mengendap di dasar kolam, reservoir dan filter, sehingga apabila secara berkala tidak dibersihkan dapat mencemari lingkungannya. Menurut Mc. Donald et al. (1996), 30% dari jumlah pakan buatan yang diberikan tertinggal sebagai pakan yang tidak dikonsumsi dan 25% 30% pakan yang dikonsumsi akan diekskresikan. Ini berarti jumlah yang cukup besar masuk ke badan air. Beban limbah yang masuk ke perairan harus dikendalikan agar sesuai dengan daya dukung asimilasi perairan. Maka dari itu, diperlukan penelitian lanjutan untuk mengurangi sedimen atau limbah sisa pakan dan hasil metabolisme ikan, yaitu pemanfaatan limbah budidaya untuk produksi pakan alami. Sehingga diharapkan air yang masuk ke kolam lebih baik dengan kualitas air yang lebih optimal untuk budidaya ikan sistem akuaponik. Limbah dari kegiatan budidaya ikan mengandung N dan P akibat ikan diberi pakan buatan (pelet) (http.//www.lintas berita.com.). Adanya kandungan N dan P dalam limbah tersebut dapat dimanfaatkan sebagai pupuk organik untuk menumbuhkan plankton sebagai pakan alami bagi ikan. Pemanfaatan pakan alami untuk benih ikan mempunyai beberapa kelebihan, ukurannya relatif kecil dan sesuai dengan bukaan mulut benih, mudah dicerna oleh benih ikan dan mempunyai nilai nutrisi yang tinggi dan tidak mencemari lingkungan perairan (http.//www.4search.com.). Moina sp. termasuk salah satu jenis zooplankton yang mempunyai kriteria seperti tersebut di atas, sehingga baik untuk pakan benih ikan. Selanjutnya dikatakan bahwa Moina sp. mudah dikultur dengan penggunaan medium atau pemupukan organik. Hasil riset Azwar et al. (2005), memperlihatkan substitusi Moina sp. sebanyak 50% telah menstimulasi pertumbuhan benih ikan betutu yang lebih baik. Penyediaan pakan alami secara berkesinambungan dan peruntukannya yang tepat akan meningkatkan pertumbuhan dan sintasan larva dan benih ikan. Fitoplankton merupakan pakan alami yang memerlukan bahan organik untuk sintasannya. Bahan-bahan itu antara lain nitrogen (N), fosfor (P), kalium (K), dan silikat (Si). Untuk menumbuhkan pakan alami diperlukan pemupukan berimbang, jenis, dan dosis pupuk yang tepat. Menurut Djajasewaka (2008), penggunaan pupuk dengan komposisi N:P:K = 16:20:0 menghasilkan kelimpahan fitoplankton dan produksi benih ikan nilem tertinggi.
Prosiding Forum Inovasi Teknologi Akuakultur 2010 676 Tujuan penelitian ini adalah mengetahui dosis limbah (sedimen) hasil budidaya ikan dengan sistem akuaponik untuk produksi pakan alami Moina sp. METODE PENELITIAN Penelitian dilakukan di Instalasi Riset Lingkungan Perikanan Budidaya Air Tawar dan Toksikologi, Cibalagung, Bogor. Wadah percobaan yang digunakan adalah fiber glass ukuran diameter 1 m dan tinggi 80 cm. Penelitian ini memanfaatkan sedimen yang diperoleh dari limbah budidaya ikan sistem akuaponik. Pengambilan sedimen dari dasar kolam dengan cara penyedotan menggunakan pompa. Sedimen yang telah dikumpulkan dikeringkan dan sebagian di-oven selanjutnya dianalisis kadar N dan P, serta unsur mikronya (mikro nutrien). Sebagai wadah percobaan fiberglass dibersihkan/dicuci, diisi air, dan diaerasi, selanjutnya air (media pemeliharaan pakan alami/moina sp.) dipupuk dengan dosis yang sudah ditetapkan. Rancangan percobaan menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) dengan 3 perlakuan dengan 3 ulangan. Perlakuan pada penelitian ini adalah pemupukan dengan perbandingan N : P : K sama pada semua perlakuan yaitu 16:20:0, dengan dosis pupuk berbeda yaitu: 1). 500 g pupuk kandang/kotoran ayam + 40 g TSP (Perlakuan A), 2). 1.900 g sedimen + 20 g TSP (Perlakuan B), dan 3). 250 g pupuk kandang/kotoran ayam + 950 g sedimen + 30 g TSP (Perlakuan C). Dua hari setelah pemupukan dilakukan penebaran Moina sp. sebanyak 2 g/fiber glass. Pemupukan ulang dilakukan pada hari ke-4 setelah pemupukan awal dengan dosis 0,2 dosis pemupukan awal. Panen Moina sp. dilakukan pada hari ke-8 sejak dilakukannya penebaran, hasil produksi disajikan pada Tabel 4. Pengambilan contoh plankton dilakukan setiap hari dimulai dari satu hari setelah pemupukan dengan menggunakan planktonnet 10 50 mikron, selanjutnya diamati jenis plankton dan dihitung jumlah/kelimpahannya dengan menggunakan rumus dalam APHA (1989) sebagai berikut: Oi Vr 1 n N = x x x Op Vo Vs p dimana: N = jumlah individ/l Oi = luas gelas penutup preparat (mm 2 ) Op= luas satu lapang pandang (mm 2 ) Vr = volume air tersaring (ml) Vo = volume air yang diamati (ml) Vs = volume air yang disaring (L) n = jumlah plankton yang ditemukan pada seluruh lapang pandang (ind.) P = jumlah lapang pandang yang diamati Analisis Data Analisis data menggunakan uji statistik ANOVA dengan uji lanjutan tukey Parameter percobaan yang diamati: Parameter yang diamati adalah: jenis dan kelimpahan fitoplankton dan zooplankton serta produksi Moina sp. sebagai parameter penunjang diukur kualitas air pada awal, tengah, dan akhir penelitian, parameter yang diamati meliputi: suhu air, DO, ph, CO 2, alkalinitas, kesadahan, bahan organik, amonia, nitrit, nitrat, fosfat, dan BOD. HASIL DAN BAHASAN Hasil penelitian menunjukkan bahwa perkembangan kelimpahan plankton, baik fitoplankton maupun zooplankton (Moina sp.) sejak satu hari setelah penebaran sampai dengan akhir penelitian cenderung meningkat. Perkembangan kelimpahan plankton tersebut dapat dilihat pada Tabel 1 3
677 Pemanfaatan limbah budidaya akuaponik... (Winarlin) Tabel 1. Hasil produksi Moina sp. Perlakuan Ulangan Produksi (g) A 1 13,14 2 27,29 3 27,83 Rataan 22,75±8,33 a B 1 2,34 2 11,84 3 5,64 Rataan 6,61±4,83 b C 1 9,02 2 11,26 3 9,61 Rataan 9,96±1,16 b Tabel 2. Hasil analisis kandungan unsur hara makro dan mikro (%) pupuk kandang/kotoran ayam dan limbah budidaya akuaponik (sedimen) Unsur hara (%) Pupuk kandang/ kotoran ayam Limbah/sedimen Unsur hara makro: N 1,63 0,79 P 0,54 0,64 K2O 1,34 0,06 CaO 1,18 4,57 MgO 0,42 0,49 S 0,2 0,19 Unsur hara mikro: Cl 0,44 0,01 Silikat kasar 5 30 Fe 1.241 32.477 Mn 310 1.373 B 10 72 Mo 4 2 Kadar air 10,08 8,05 C organik 30,98 10,45 C/N rasio 19,006 13,227 dan Gambar 1 3. Penggunaan pupuk kandang/kotoran ayam menghasilkan pertumbuhan zooplankton lebih cepat dibandingkan dengan pertumbuhan fitoplankton (Gambar 2). Penggunaan pupuk dari sedimen limbah budidaya ikan akuaponik memberikan hasil pertumbuhan fitoplankton lebih cepat dibanding zooplankton (Gambar 1). Hasil ini diduga karena kandungan unsur hara makro dan mikro sesuai dengan kebutuhan unsur hara untuk perkembangan fitoplankton. Hal ini terlihat dari hasil analisis kandungan unsur hara dalam pupuk terlihat kandungan silikat (Si) dan Fe lebih besar dibandingkan pupuk kandang (Tabel 2). Menurut Anonimus (2009a), fitoplankton merupakan pakan alami yang memerlukan bahan organik untuk sintasannya, bahan-bahan itu antara lain nitrogen (N), fosfor (P), kalium (K), dan silikat (Si).
Prosiding Forum Inovasi Teknologi Akuakultur 2010 678 Tabel 3. Hasil analisis kualitas air selama penelitian Parameter Perlakuan A B C Suhu ( C) 25,9?28,6 25,6?27,5 25,9?27,1 DO (mg/l) 4,04?5,36 4,32?6,89 3,17?4,40 ph 7,13?8,08 7,31?8,93 7,32?8,99 CO 2 bebas (mg/l) 2,53 0?2,53 2,53 Alkalinitas (mg/l) 136?160 112?176 168?176 Kesadahan (mg/l) 64,12?75,44 52,81?82,98 79,21?82,98 Bahan Organik (mg/l) 52,71?55,80 27,93?40,32 52,71?96,06 Amonia (mg/l) 0,445?2,695 0,154?0,380 2,656?4,945 Nitrit (mg/l) 0,008?0,020 0,007?0,017 0,004?0,022 Nitrat (mg/l) 0,8?3,6 0,7?1,8 0,9?5,4 Fosfat (mg/l) 8,12?12,51 0,48?4,20 12,14?20,19 BOD (mg/l) 5,55?7,25 2,28?4,60 5,62?8,33 Gambar 1. Grafik perkembangan kelimpahan fitoplankton Pada Gambar 3 memperlihatkan pertumbuhan Moina sp. paling cepat dengan menggunakan 500 g pupuk kandang/kotoran ayam + 40 g TSP (Perlakuan A), kemudian 250 g pupuk kandang/kotoran ayam + 950 g sedimen + 30 g TSP (Perlakuan C), dan paling lambat pertumbuhanya jika hanya menggunakan pupuk 1.900 g sedimen + 20 g TSP (Perlakuan B). Hal ini diduga karena pupuk kandang mengandung bahan organik yang paling tinggi dibandingkan perlakuan lainnya (Tabel 5). Bahan organik yang banyak mengandung mikroorganisme/bakteri dapat langsung dimanfaatkan oleh zooplankton. Puncak kelimpahan Moina sp. dicapai pada hari ke-6 sejak penebaran dan pada hari ke-7 kelimpahannya mulai menurun (pada Perlakuan A), sedangkan pada Perlakuan C perkembangannya lebih lambat, dan kelimpahan Moina sp. mencapai puncaknya pada hari ke-7. Pada hari ke-8 sejak penebaran dapat dilihat pada Tabel 1. produksi Moina sp. dari pemupukan dengan kotoran ayam + TSP (perlakuan A), berbeda (p<0,01) dengan perlakuan lainnya. Hal ini diduga karena komposisi kandungan unsur hara makro maupun mikro lebih besar dibandingkan perlakuan lainnya (Tabel 2), sehingga kandungan unsur hara pada kotoran ayam dapat memenuhi kebutuhan unsur hara untuk perkembangan Moina sp. lebih optimal. Menurut Sarief (1985), pupuk kandang termasuk kotoran ayam mempunyai beberapa sifat yang lebih baik dari pupuk alami lainnya maupun pupuk buatan, yaitu sebagai sumber hara makro dan mikro, serta banyak mengandung
679 Pemanfaatan limbah budidaya akuaponik... (Winarlin) Gambar 2. Grafik perkembangan kelimpahan zooplankton Gambar 3. Grafik perkembangan kelimpahan dan hasil produksi Moina sp. mikroorganisme. Dalam produksi zooplankton mikroorganisme/bakteri merupakan pakan dari zooplankton. Kandungan unsur hara makro N dari pupuk kotoran ayam lebih besar dibandingkan dengan sedimen akuaponik. Fungsi N pada tanaman merupakan unsur hara esensial pembentuk sel tanaman, berperan dalam pembentukan klorofil, asam amino, protein, dan senyawa lainnya, selain itu, nitrogen diperlukan untuk sintesa klorofil dan berhubungan dalam proses fotosintesis (Anonimus, 2009b). Unsur hara silikat dari sedimen akuaponik lebih besar dibandingkan dengan kotoran ayam. Secara fisiologis, silikat berperan dalam stimulasi fotosintesis, agregasi dalam dinding sel, menekan laju transpirasi, interaksi antar hara enzimatis (Anonimus, 2009c). Sehubungan dengan fungsi fisiologis silikat, maka hasil kelimpahan fitoplakton paling tinggi diperoleh dari hasil pemupukan dengan sedimen akuaponik. Fitoplankton ini merupakan pakan dari Moina sp. Selanjutnya kandungan C organik perlakuan A dan C lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan B. Kandungan C-organik merupakan indikator mutu tanah. Hal ini berkaitan dengan ketersediaan dan keseimbangan hara, lengas tanah, dan biodiversitas dalam tanah (Yuwono, 2009).
Prosiding Forum Inovasi Teknologi Akuakultur 2010 680 KESIMPULAN 1. Sedimen limbah budidaya ikan sistem akuaponik kurang efektif untuk dijadikan pupuk pada budidaya Moina sp., sedimen limbah budidaya ikan sistem akuaponik dapat digunakan sebagai pupuk untuk produksi Moina sp., dengan mencampur 950 g sedimen + 250 g pupuk kandang/ kotoran ayam + 30 g TSP, dengan produksi Moina sp. 9,96±1,16 g. 2. Produksi Moina sp. tertinggi diperoleh dari pemupukan kotoran ayam 500 g pupuk kandang/ kotoran ayam + 40 g TSP pada wadah berukuran 500 liter air. DAFTAR ACUAN APHA (American Public Public Health Association). 1989. Standard method for the examination of water and wastewater. 17 th ed. APHA. AWWA (American Water Works Asociation) and WCPF (Water Pollution Control Federation). Washington D.C., 1527 pp. Anonimus. 2009a. Pakan alami. http://kharisma88.blogspot.com/2009/02/pakan-alami.html. Akses kamis, 5 Februari 2009. Anonimus. 2009b. Pupuk majemuk. http://www.tanindo.com/produk/agro/pupuk/canitro.htm. Akses 13 Desember 2009. Anonimus. 2009c. Segala informasi tentang SiPlusHS. http://www.pijargroup.co.id. Akses 17 April 2009. Azwar, Z.I., Priyadi, A., & Sutrisno. 2005. Pengaruh Pemberian Pakan Alami Moina sp. sebagai Substitusi Artemia dalam Produksi Massal benih Ikan Betutu Ukuran Fry. Laporan hasil Riset Balai Riset Perikanan Budidaya Air Tawar, hlm. 377 391. Djajasewaka, H., Winarlin, Zafril, I.A., & Reza, S. 2008. Pemanfaatan pupuk organik dan anorganik terhadap kelimpahan pakan alami untuk peningkatan produksi benih ikan nilem (Osteochillus hasselti). BRPBAT. Belum dipublikasi. McDonald, M.E., Tikkanen, C.A., Axler, R.P., Larsen, C.P., & Host, G. 1996. Fish Simulation Culture Model (FI-C): A Bionergetics Based Model for Aquacultural Wasteload Application. Aquacultural Engineering, 15(4): 243 259. Sarief, E.S. 1985. Kesuburan dan Pemupukan Tanah Pertanian. Pustaka Buana. Bandung. Yuwono, N.W. 2009. Mengelola C-organik tanah untuk menghasilkan pangan lebih banyak. http:// www.wnpg.org/frm_index. Akses 13 Desember 2009.