16

Click here to load reader

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sistem Akuaponikmedia.unpad.ac.id/thesis/230110/2009/230110097015_2_5451.pdf · tanaman sayur (bayam, kemangi, kangkung) dan tanaman buah (tomat, mentimun,

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sistem Akuaponikmedia.unpad.ac.id/thesis/230110/2009/230110097015_2_5451.pdf · tanaman sayur (bayam, kemangi, kangkung) dan tanaman buah (tomat, mentimun,

6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sistem Akuaponik

Menurut Diver 2006, akuaponik adalah kombinasi akuakultur dan

hidroponik untuk memelihara ikan dan tanaman dalam satu sistem yang saling

terhubung. Limbah yang dihasilkan oleh ikan digunakan sebagai pupuk untuk

tanaman (Wahap et al. 2010). Interaksi antara ikan dan tanaman menghasilkan

lingkungan yang ideal untuk tumbuh sehingga lebih produktif dari metode

tradisional (Rakocy et al. 2006).

Penelitian tentang akuaponik dimulai oleh Universitas Virgin Island sejak

tahun 1971, penelitian berawal dari sulitnya memelihara ikan air tawar dan

sayuran di pulau Semiarid, Australia. Hasil penelitian tersebut kemudian

digunakan sebagai dasar pada sistem akuaponik untuk tujuan komersil, namun

upaya pengembangan sistem ini masih mengalami banyak kendala, baru pada

tahun 1980-an sistem akuaponik mulai berkembang luas (Rakocy, 1997). Sampai

tahun 1980-an, seluruh usaha dalam menggabungkan akuakultur dan hidroponik

tidak semuanya berhasil, namun beragam inovasi yang dilakukan telah mengubah

teknologi akuaponik menjadi salah satu sistem untuk memproduksi bahan

makanan (Diver 2006). Karena akuaponik hemat energi, mencegah keluarnya

limbah ke lingkungan, menghasilkan pupuk organik untuk tanaman (lebih baik

dari bahan kimia), menggunakan kembali air limbah melalui biofiltrasi dan

menjamin produksi bahan makanan melalui multi-kultur, membuat akuaponik

pantas dikatakan salah satu model panutan untuk green technology (Wahap et al.

2010).

Pada sistem akuaponik, aliran air kaya nutrisi dari media pemeliharan ikan

digunakan untuk menyuburkan tanaman hidroponik. Hal ini baik untuk ikan

karena akar tanaman dan rhizobakter mengambil nutrisi dari air. Nutrisi yang

berasal dari feses, urin dan sisa pakan ikan adalah kontaminan yang menyebabkan

meningkatnya kandungan racun pada media pemeliharaan, tetapi air limbah ini

Page 2: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sistem Akuaponikmedia.unpad.ac.id/thesis/230110/2009/230110097015_2_5451.pdf · tanaman sayur (bayam, kemangi, kangkung) dan tanaman buah (tomat, mentimun,

7

juga menyediakan pupuk cair untuk menumbuhkan tanaman secara hidroponik.

Sebaliknya, media hidroponik berfungsi sebagai biofilter, yang akan menyerap

ammonia, nitrat, nitrit dan posfor sehingga air yang sudah bersih dapat dialirkan

kembali ke media pemeliharaan (Diver 2006). Bakteri nitrifikasi yang terdapat

pada media hidroponik memiliki peran penting dalam siklus nutrisi, tanpa

mikroorganisme ini seluruh sistem tidak akan berjalan. Ammonia dan nitrit

bersifat racun bagi ikan, tetapi nitrat lebih aman dan merupakan bentuk dari

nitrogen yang dianjurkan untuk pertumbuhan tanaman seperti buah-buahan dan

sayuran (Rakocy et al. 2006). Kelebihan akuaponik dari sistem lainnya

(ECOLIFE 2011) :

1. Sistem akuaponik berjalan dengan prinsip zero enviromental impact.

Akuaponik dapat menghasilkan ikan berkualitas baik dan tanaman organik

sehingga tidak tercemar dengan pupuk buatan, pestisida maupun herbisida.

2. Sistem akuaponik memanfaatkan air dengan lebih bijak. Sistem ini

menggunakan 90% lebih sedikit air daripada menanam tanaman dengan cara

konvensional dan menggunakan air 97% lebih sedikit dari sistem akuakultur

biasa.

3. Sistem akuaponik serbaguna dan mudah beradaptasi. Sistem ini dapat

dibangun dengan segala ukuran dan cocok untuk berbagai tempat.

Sebagian besar ikan air tawar, yang tahan terhadap padat tebar tinggi akan

tumbuh dengan baik pada sistem akuaponik (Rackocy et al. 2006). Beberapa jenis

ikan yang telah dibudidayakan menggunkan sistem akuaponik adalah lele

(Catfish), rainbow trout, mas (Common carp), koi, mas koki dan barramundi

(Asian sea bass). Tanaman yang digunakan dalam sistem akuaponik berupa

tanaman sayur (bayam, kemangi, kangkung) dan tanaman buah (tomat, mentimun,

paprika). Media tanam yang digunakan dalam sistem akuaponik sama dengan

cara bertanam hidroponik, yaitu dengan menggunakan batu apung, pasir, sabut

kelapa, batu kerikil dan nutrient film (ECOLIFE 2011).

Page 3: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sistem Akuaponikmedia.unpad.ac.id/thesis/230110/2009/230110097015_2_5451.pdf · tanaman sayur (bayam, kemangi, kangkung) dan tanaman buah (tomat, mentimun,

8

2.2 Ikan Lele Sangkuriang (Clarias gariepinus)

2.2.1 Klasifikasi dan Morfologi

Lele Sangkuriang merupakan ikan hasil perbaikan genetik melalui cara

silang balik antara induk betina generasi kedua (F2) dengan induk jantan generasi

keenam (F6) lele Dumbo, dimana Induk betina F2 merupakan koleksi yang ada di

Balai Budidaya Air Tawar Sukabumi yang berasal dari keturunan kedua lele

Dumbo yang diintroduksi ke Indonesia tahun 1985, sedangkan induk jantan F6

merupakan sediaan induk yang ada di Balai Budidaya Air Tawar Sukabumi

(Sunarma 2004). Menurut Hasanuddin Saanin dalam Djatmika et al. (1986),

Klasifikasi Ikan lele Sangkuriang :

Kingdom : Animalia

Sub-kingdom : Metazoa

Phyllum : Chordata

Sub-phyllum : Vertebrata

Kelas : Pisces

Sub-kelas : Teleostei

Ordo : Ostariophysi

Sub-ordo : Siluroidea

Famalia : Clariidae

Genus : Clarias

Spesies : Clarias gariepinus

Secara umum morfologi ikan lele sangkuriang tidak memiliki banyak

perbedaan dengan lele dumbo yang selama ini banyak dibudidayakan. Hal

tersebut dikarenakan lele sangkuriang sendiri merupakan hasil silang dari induk

lele dumbo. Gambar morfologi benih lele sangkuriang dapat dilihat pada Gambar

1.

Gambar 1. Benih Ikan Lele Sangkuriang (Clarias gariepinus)

Page 4: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sistem Akuaponikmedia.unpad.ac.id/thesis/230110/2009/230110097015_2_5451.pdf · tanaman sayur (bayam, kemangi, kangkung) dan tanaman buah (tomat, mentimun,

9

Tubuh ikan lele sangkuriang mempunyai bentuk tubuh memanjang, berkulit

licin, berlendir, dan tidak bersisik. Bentuk kepala menggepeng (depress), dengan

mulut yang relatif lebar, mempunyai empat pasang sungut. Lele Sangkuriang

memiliki tiga sirip tunggal, yakni sirip punggung, sirip ekor, dan sirip dubur. Sirip

yang berpasangan pada ikan ini, ada dua yakni sirip dada dan sirip perut. Pada

sirip dada (pina thoracalis) dijumpai sepasang patil atau duri keras yang dapat

digunakan untuk mempertahankan diri dan kadang-kadang dapat dipakai untuk

berjalan dipermukaan tanah atau pematang (Najiyati 1992).

Lele sangkuriang harus dikembangkan karena memiliki fekunditas yang

tinggi, tingkat pertumbuhan yang tinggi, serta tingkat konversi pakan yang lebih

rendah dibandingkan dengan lele dumbo. Di bawah ini merupakan perbedaan

secara morfologi antara lele sangkuriang, lele dumbo, dan lele lokal.

Tabel 1. Perbedaan Morfologi Lele Sangkuriang, Lele Dumbo, dan

Lele Lokal

Lele Sangkuriang Lele Dumbo Lele Lokal

Warna agak terang Warna lebih terang Warna Gelap

Patil tajam tapi tidak

beracun

Patil tidak tajam, dan

tidak beracun

Patil tajam dan beracun

Sirip ekor membulat Sirip ekor membulat Sirip ekor membulat

Gerakan agresif Gerakan lebih Agresif Gerakan Biasa

Panjang standar rata-rata

benih (umur 26 hari)

3-5 cm

Panjang standar rata-rata

benih (umur 26 hari)

2-3 cm

Panjang standar rata-rata

benih (umur 26 hari)

2-3 cm

Pertumbuhan Cepat Pertumbuhan Sedang Pertumbuhan Lambat

Sifat tidak merusak

pematang

Sifat tidak merusak

pematang

Sifat merusak pematang

(Sunarma, 2004)

Selain itu secara morfologi dari ikan lele, pada bagian atas ruangan rongga

insang terdapat alat pernapasan tambahan (organ arborescent), bentuknya seperti

batang pohon yang penuh dengan kapiler-kapiler darah. Fungsi Arborescent

Page 5: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sistem Akuaponikmedia.unpad.ac.id/thesis/230110/2009/230110097015_2_5451.pdf · tanaman sayur (bayam, kemangi, kangkung) dan tanaman buah (tomat, mentimun,

10

adalah untuk pernapasan udara, karena itu ikan lele sering mengambil udara di

atas permukaan air (Gambar 2).

Gambar 2. Organ Arborescent pada ikan lele (Clarias spp.)

(Affandi et al. 1992)

2.2.2 Habitat dan Tingkah Laku

Lele Sangkuriang dapat hidup di lingkungan yang kualitas airnya sangat

jelek. Budidaya ikan lele Sangkuriang dapat dilakukan pada areal dengan

ketinggian 800 meter di atas permukaan laut (dpl). Kualitas air yang baik untuk

pertumbuhan lele sangkuriang terdapat pada Tabel 2 (Sunarma, 2004).

Tabel 2. Kualitas Air yang Baik untuk Pertumbuhan Lele Sangkuriang

Parameter

Kualitas Air

Satuan Nilai

Kisaran

Suhu oC

24-26

Nilai pH 6-7

Kandungan O2 ppm >6

NH3 ppm <1

CO2 ppm <12

Page 6: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sistem Akuaponikmedia.unpad.ac.id/thesis/230110/2009/230110097015_2_5451.pdf · tanaman sayur (bayam, kemangi, kangkung) dan tanaman buah (tomat, mentimun,

11

Dengan menggunakan sistem akuaponik dalam pemeliharaan lele sangkuriang

diharapkan kualitas air menjadi lebih baik sehingga berpengaruh terhadap

pertumbuhan. Menurut Direktorat Pembenihan KKP tahun 2013, salah satu sentra

produksi Lele Sangkuriang (Clarias gariepinus) untuk wilayah Jawa Barat adalah

Balai Besar Pengembangan Budidaya Air Tawar Sukabumi (BBPBAT)

Sukabumi.

Ikan lele dikenal aktif bergerak dan mencari makan pada malam hari

(nokturnal). Pada siang hari, ikan lele lebih suka berdiam di dalam lubang atau

tempat yang tenang dan aliran air tidak terlalu deras. Ikan lele mempunyai

kebiasaan mengaduk-aduk lumpur dasar untuk mencari binatang-binatang kecil

(bentos) yang terletak di dasar perairan (Simanjutak 1989 dalam sunarma 2004).

2.3 Padat Penebaran

Padat penebaran yaitu jumlah individu yang ditebarkan per satuan luas

tertentu (Hicking 1971). Kepadatan ikan merupakan salah satu faktor pembatas

utama yang mempengaruhi pertumbuhan ikan (Bennet 1970). Hal ini disebabkan

ikan tersebut saling mempengaruhi satu dengan yang lain yaitu terjadi persaingan

dalam memperebutkan makanan dan ruang gerak (Prowse 1969). Ikan akan

mengeluarkan bahan-bahan kotoran atau bahan buangan ke dalam air dan ini tidak

hanya akan mempengaruhi pertumbuhan tetapi juga menjadi bahan yang beracun.

Padat penebaran yang terlalu tinggi akan akan menyebabkan berkurangnya

oksigen terlarut di dalam air dan secara tidak langsung akan mempengaruhi nafsu

makan ikan (Stickney 1970).

Spotte 1970 menyatakan bahwa daya dukung adalah banyaknya hewan yang

dapat didukung oleh suatu sistem. Hickling 1971 menjelaskan bahwa daya

dukung suatu kolam adalah batas suatu wadah atau kolam dapat menampung

jumlah ikan yang dipelihara dimana ikan tersebut dapat melangsungkan

kehidupannya. Lebih lanjut dijelaskan bahwa bila kepadatan ikan melebihi daya

tampung suatu wadah atau kolam, maka ikan akan kehilangan bobot. Sebaliknya

bila kurang dari batas daya tampung wadah atau kolam, maka ikan akan segera

berkembang sampai bobotnya yang maksimal.

Page 7: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sistem Akuaponikmedia.unpad.ac.id/thesis/230110/2009/230110097015_2_5451.pdf · tanaman sayur (bayam, kemangi, kangkung) dan tanaman buah (tomat, mentimun,

12

Chakroff 1976 membedakan antara “stocking density” dan “stocking rate”.

Stocking density adalah istilah yang dipergunakan untuk menunjukkan jumlah

ikan dari suatu spesies yang dipelihara di kolam, sedangkan stocking rate

digunakan untuk menunjukkan jumlah ikan dari beberapa spesies. Stocking

density yang benar pada suatu kolam akan menghasilkan pertumbuhan yang baik

bagi ikan. Bila terlalu padat, ikan akan menunjukkan pertumbuhan yang tidak

baik.

Proses produksi benih ikan lele dumbo pada ukuran 5-8 cm sampai ke

tingkat benih ukuran 8-12 cm (Pendederan 4) padat penebarannya adalah

20 ekor/m2

(SNI:01-6484.4–2000). Hal ini perlu ditingkatkan melalui intensifikasi

budidaya yaitu peningkatan padat tebar benih lele sehingga bisa lebih

menguntungkan. Standar proses produksi benih lele dumbo pada setiap tingkatan

pemeliharaan (Tabel 1).

Tabel 3. Proses Produksi Benih Ikan Lele Dumbo pada Setiap Tingkatan

Pemeliharaan (SNI : 01-6484.4-2000)

Kriteria Satuan P1 P2 P3 P4

Pupuk organik g/m2 500 200 200 150

Kapur tohor g/m2 50 50 50 50

Ukuran benih cm 0,75-1,00 1-3 3-5 5-8

Padat tebar ekor/m2 100 50 25 20

Pakan

- Tingkat

pemberian

- Frekuensi

pemberian

% bobot

biomassa

kali/hari

20

2

10

3

5

3

3-4

3

Waktu

pemeliharaan

hari 20 40 54 75

Sintasan % 60 70 80 80

Ukuran panen cm 1-3 3-5 5-8 8-12

Keterangan P : Pendederan

Page 8: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sistem Akuaponikmedia.unpad.ac.id/thesis/230110/2009/230110097015_2_5451.pdf · tanaman sayur (bayam, kemangi, kangkung) dan tanaman buah (tomat, mentimun,

13

2.4 Pertumbuhan

Pengertian pertumbuhan berdasarkan istilah sederhana dapat dirumuskan

sebagai pertambahan ukuran panjang atau berat dalam suatu waktu, tetapi jika

dipelajari lebih lanjut, pertumbuhan adalah proses biologis yang kompleks.

Pertumbuhan suatu individu adalah pertambahan jaringan akibat dari adanya

pembelahan sel secara mitosis (Effendie 1997).

Asupan nutrisi dari makanan atau dari lingkungan (air, mineral) yang akan

digunakan sebagai sumber energi sangat dibutuhkan untuk pertumbuhan ikan

(Bureau et al. 2000). Energi yang diperoleh dari makanan akan digunakan oleh

tubuh untuk metabolisme, pergerakan, reproduksi, perawatan bagian-bagian tubuh

atau mengganti sel-sel yang sudah tidak terpakai. Bahan-bahan yang tidak

berguna akan dikeluarkan dari tubuh. Apabila terdapat bahan berlebih, akan

dimanfaatkan untuk produksi sel baru sebagai penambahan unit.

Menurut Effendie 1997, pertumbuhan ikan dipengaruhi oleh dua faktor,

yaitu faktor dalam dan faktor luar. Faktor dalam umumnya adalah faktor yang

sulit dikendalikan, diantaranya ialah keturunan, sex, umur, dan penyakit. Faktor

luar yang utama mempengaruhi pertumbuhan ialah makanan, suhu perairan dan

kimia perairan (oksigen, keasaman dan ammonia). Pertambahan ukuran baik

dalam panjang atau dalam berat umumnya diukur dalam waktu tertentu.

Menurut Effendie 1997, pengaruh keturunan terhadap pertumbuhan ikan

berhubungan dengan pewarisan sifat yang diturunkan oleh induk sebelumnya,

apabila induk tersebut mempunyai tingkat pertumbuhan yang tinggi maka

keturunannya akan mewarisi sifat tersebut. Jenis kelamin dan umur ikan

menentukan pertumbuhan, oleh sebab itu di dalam sistem budidaya ikan

polikultur harus dipisahkan antara ikan jantan dan ikan betina. Hal ini untuk

menghindari adanya gejala pematangan kelamin secara dini, sehingga ikan yang

masih muda sudah menghasilkan telur sehingga pertumbuhan badannya

terhambat.

Umur mempengaruhi tingkat pertumbuhan ikan, dimana ikan yang masih

muda mempunyai tingkat pertumbuhan yang tinggi dibandingkan ikan yang sudah

tua. Pada ikan tua, pertumbuhan masih terus berlangsung akan tetapi laju

Page 9: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sistem Akuaponikmedia.unpad.ac.id/thesis/230110/2009/230110097015_2_5451.pdf · tanaman sayur (bayam, kemangi, kangkung) dan tanaman buah (tomat, mentimun,

14

pertumbuhannya lambat. Hal ini disebabkan karena kurangnya makanan berlebih

untuk pertumbuhan, karena sebagian besar makanan digunakan untuk

pemeliharaan tubuh dan pergerakan ikan (Effendie, 1997).

Faktor luar yang mempengaruhi pertumbuhan ikan adalah makanan.

Ketersediaan pakan dengan kualitas dan kuantitas yang baik akan menyebabkan

pertumbuhan dan perkembangan ikan yang baik. Kualitas pakan yang baik adalah

pakan yang mempunyai gizi yang seimbang baik protein, karbohidrat, maupun

lemak serta vitamin dan mineral (Mujiman, 1984).

Menurut Blaxter 1998 dalam Ardimas 2012, suhu dalam media budidaya

sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan ikan, hal ini berkaitan dengan laju

proses metabolisme ikan. Aktivitas metabolisme yang tinggi menyebabkan ikan

aktif mencari makan, sehingga laju pertumbuhan bobot mutlak menjadi lebih

cepat, sedangkan pada suhu yang lebih rendah aktivitas metabolisme berjalan

lebih lambat. Selain itu faktor kimia perairan lain seperti kandungan oksigen

terlarut, pH, dan ammonia sangat memengaruhi proses pertumbuhan ikan.

2.5 Kangkung air (Ipomoea aquatic)

Klasifikasi kangkung air adalah sebagai berikut (Rukmana 1994) :

Kingdom : Plantae

Subkingdom : Tracheobionta

Superdivisio : Spermatophyta

Divisio : Magnoliophyta

Kelas : Magnoliopsida

Sub-kelas : Asteridae

Ordo : Solanales

Familia : Convolvulaceae

Genus : Ipomea

Spesies : Ipomea aquatic Forsk.

Kangkung air merupakan tanaman sayur yang cukup banyak digemari

masyarakat. Kangkung air, juga dikenal sebagai kang kong merupakan tanaman

yang cepat memberikan hasil dalam 4-6 minggu sejak dari benih. Tanaman ini

merupakan salah satu jenis tanaman sayuran daun yang hidup di air seperti

tempat becek, danau, dan selokan (Williams et al. 1991 dalam Arifianto 2002).

Menurut Tindall 1983 kangkung air dapat tumbuh ditanah yang banyak

Page 10: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sistem Akuaponikmedia.unpad.ac.id/thesis/230110/2009/230110097015_2_5451.pdf · tanaman sayur (bayam, kemangi, kangkung) dan tanaman buah (tomat, mentimun,

15

mengandung air dan lumpur, tetapi biasanya tumbuh di kolam yang dangkal atau

di aliran yang kecepatan alirannya lambat. Dibawah ini merupakan gambar

kangkung air yang ditanam pada media keranjang plastik.

Gambar 3. Kangkung Air

Kangkung air dapat tumbuh secara optimal didaerah tropika dataran rendah

dengan kondisi suhu yang tinggi dan tetap serta penyinaran matahari yang rendah

(Tindall 1983 dalam Arifianto 2002). Rata-rata suhu pertumbuhan optimal untuk

tanaman kangkung adalah 26oC – 28

oC dengan kelembaban lebih besar dari 60%

(Nazaruddin 1995 dalam Arifianto 2002).

Kangkung air umumnya diperbanyak dengan stek. Pemanenan yang pertama

dapat dilakukan pada saat tanaman berumur 20-30 hari. Pemanenan selanjutnya

dilakukan setelah 12 hari kemudian dari jangka waktu panen yang pertama.

Setelah tanaman berumur satu atau dua tahun, kangkung air mulai rusak sebab

banyak tumbuh gulma, sehingga perlu diganti tanaman baru (Hukum et al. 1990).

Kangkung air banyak mengandung provitamin A (karoten) dan C, serta

mineral yang berguna untuk pertumbuhan. Secara terinci nilai kandungan zat gizi

kangkung air dalam 100 gram bahan disajikan dalam Tabel 4.

Page 11: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sistem Akuaponikmedia.unpad.ac.id/thesis/230110/2009/230110097015_2_5451.pdf · tanaman sayur (bayam, kemangi, kangkung) dan tanaman buah (tomat, mentimun,

16

Tabel 4. Komposisi Zat Gizi Kangkung Air (dalam 100 gram bahan kering)

Kandungan gizi Jumlah

Energi 29 kal

Protein 3 gram

Fulasin 120 mg

Lemak 0,3 gram

Karoten 2,5 mg

Karbohidrat 5,4 gram

Pro Vitaman A 6300 SI

Vitamin B 0,07 mg

Vitamin C 32 mg

Kalsium 23 mg

Posfor 50 mg

Askorbat 2,9 mg

Besi 2,2 mg

Air 89,7 mg

Serat 2,7 mg

Sumber : (Hukum, Kuntarsih, dan Simanjuntak 1990)

Berdasarkan Hidayat 1993, kangkung air dapat mengurangi pencemaran

limbah pabrik roti, tekstil, dan industri obat-obatan. Kangkung air tersebut dapat

meningkatkan kualitas oksigen terlarut dan menurunkan kandungan CO2 bebas di

perairan tercemar, sehingga tanaman ini dapat pula digunakan sebagai alternatif

untuk mengurangi pencemaran (Kartikasari 2001). Menurut Schmidt et al. 1971

pada tanaman kangkung air terkandung nitrat (NO3) sebesar 0,39 % berat kering

tanaman. Menurut Setijaningsih 2009 dalam Ratananda 2011 penggunaan

kangkung dalam sistem akauponik mampu mereduksi limbah nitrogen dalam

budidaya ikan hingga 58 %.

Kangkung mempunyai daya adaptasi cukup luas terhadap kondisi iklim di

daerah tropis, sehingga dapat ditanam (dikembangkan) diberbagai daerah atau

wilayah di Indonesia. Prasyarat tumbuh yang harus diperhatikan dalam

perencanaan budidaya kangkung antaralain jumlah curah hujan dan temperatur

Page 12: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sistem Akuaponikmedia.unpad.ac.id/thesis/230110/2009/230110097015_2_5451.pdf · tanaman sayur (bayam, kemangi, kangkung) dan tanaman buah (tomat, mentimun,

17

udara. Jumlah curah hujan yang baik untuk pertumbuhan tanaman kangkung

berkisar antara 500-5.000 mm per tahun, sedangkan temperatur udara dipengaruhi

oleh ketinggian tempat. Setiap naik 100 meter tinggi tempat, maka temperatur

udara turun 1oC. Pada permukaan laut temperatur rata-rata sekitar 28

oC dan

didataran tinggi (pegunungan) ± 2.000 meter dari permukaan laut (dpl) sekitar

18oC (Rukmana 1994).

Tabel 5. Kebutuhan Unsur Hara Tanaman Sayuran

Unsur Hara Karakteristik Dampak Kekurangan

Nitrogen (N) Mudah Hilang, Mudah

Berubah bentuk, Mudah

diserap

Pertumbuhan terhambat

dan kerdil, Daun kuning,

Mempengaruhi

Penyerapan P dan K.

(Shellp 1987; Mattason

dan Schjoerring 2002;

Abdolzadeh et al. 2008).

Posfor (P) Tidak mudah bergerak,

bersifat dinamis, bergantung

pada reaksi tanah,

Pertumbuhan terhambat,

terganggunya

perkembangan sel dan

akar (Marshner 1986;

Delvian 2006).

Kalium (K) Mudah bergerak, terikat

oleh permukaan koloid

tanah,

mempengaruhi sistem

perakaran, tunas,

pembentukan pati, dan

translokasi gula (Wien

1997; Barker dan Pilbean

2006).

Ca Ketersediaannya sedikit,

unsur makro sekunder yang

sering terlupakan.

terhambatnya

pertumbuhan pucuk (titik

tumbuh), pertumbuhan

kerdil dan mati

(Marshner 1986; Baker

dan Pilbean 2006).

Mg Ketersediaan berkurang

akibat intensifnya

pengelolaan lahan,

unsur makro sekunder yang

sering terlupakan

mengganggu unsur

penyusun klorofil daun,

warna kuning diantara

tulang-tulang daun yang

menua (Tisdale et al.

1985;Tandon dan Kimmo

1993).

Sumber : (Suwandi 2009)

Page 13: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sistem Akuaponikmedia.unpad.ac.id/thesis/230110/2009/230110097015_2_5451.pdf · tanaman sayur (bayam, kemangi, kangkung) dan tanaman buah (tomat, mentimun,

18

2.6 Kualitas Air

Parameter kualitas air seperti faktor fisik, kimia dan biologi mempengaruhi

organisme yang hidup dalam perairan. Perairan dengan kualitas air yang baik akan

menghasilkan ikan yang mempunyai kualitas dan kuantitas yang lebih baik.

Kualitas air dalam perairan akan berubah tergantung kondisi. Parameter kualitas

air yang diukur pada penelitian ini meliputi ammonia, oksigen terlarut, suhu,

derajat keasaman (pH), nitrat, dan posfat.

2.6.1 Ammonia

Ammonia pada kolam budidaya berasal dari proses dekomposisi bahan

organik seperti, tumbuhan, hewan dan pakan yang membusuk. Ammonia juga

berasal dari produk ekskresi ikan (urin dan feses). Ammonia dalam air terdiri dari

dua bentuk, NH3 yang berbentuk gas atau ion ammonium (NH4+

). Ammonia

dalam bentuk yang bersifat racun pada kegiatan budidaya dapat menyebabkan

iritasi insang dan gangguan pernapasan. Molleda 2007, ikan air tawar masih

toleran terhadap total ammonia sampai 1,0 mg/L.

Kadar ammonia dipengaruhi oleh suhu dan pH kolam budidaya. Pada suhu

dan pH yang tinggi, NH4+

akan diubah menjadi NH3 yang menyebabkan kadarnya

meningkat dalam kolam budidaya. Upaya dapat dilakukan untuk menggurangi

tingginya kadar ammonia pada kolam budidaya adalah mengurangi atau

menghentikan pemberian pakan, menambah air baru pada kolam, mengurangi

padat tebar, dan memberi aerasi pada kolam (Primary Industries Resources /PIR

2003).

2.6.2 Oksigen Terlarut (DO)

Oksigen terlarut merupakan jumlah oksigen yang berada dalam air.

Oksigen terlarut merupa kan faktor yang paling penting dalam kolam budidaya air

tawar. Jumlah okigen dipengaruhi oleh suhu air, padat tebar, dan jumlah vegetasi

akuatik. Konsentrasi oksigen terlarut akan bervariasi sepanjang hari. Oksigen

terlarut dalam air berasal dar proses difusi dari udara ke air, aerasi mekanik

melalui sistem aerasi maupun angin dan melalui proses fotosintesis tumbuhan air.

Page 14: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sistem Akuaponikmedia.unpad.ac.id/thesis/230110/2009/230110097015_2_5451.pdf · tanaman sayur (bayam, kemangi, kangkung) dan tanaman buah (tomat, mentimun,

19

Penurunan jumlah oksigen disebabkan oleh beberapa faktor, yaitu blooming

fitoplankton dan zooplankton, padat tebar tinggi, kekeruhan air yang tinggi

sehingga mengganggu proses fotosintesis dan suhu air yang tinggi. Konsentrasi

okigen terlarut yang rendah dapat mematikan organisme akuakultur

(Mc Caffrey 2009). Adapun nilai optimum kandungan oksigen terlarut dalam

budidaya lele sangkuriang adalah lebih besar dari 4 mg/l (SNI 2000).

Dampak negatif kekurangan oksigen dalam air adalah stress, rentan terhadap

serangan penyakit, efisiensi pakan menjadi rendah, pertumbuhan lambat dan

menyebabkan kematian organisme perairan (PIR 2003). Lebih lanjut

dikemukakan bahwa oksigen sangat essensial bagi fungsi metabolisme termasuk

pencernaan dan asimilasi makanan serta pertumbuhan. Ikan membutuhkan

oksigen sesuai dengan spesies, umur, tingkat kematangan, dan ukurannya. Pada

kegiatan budiadaya, kandungan oksigen terlarut harus optimal karena secara

langsung dapat meningkatkan produksi dan efisiensi pakan.

2.6.3 Suhu Air

Hewan air menerima suhu dari lingkungan dan tidak toleran terhadap

perubahan suhu yang cepat (Thermo Fisher Scientific /TFS 2008). Inilah yang

menyebabkan suhu tubuh ikan biasanya sama dengan suhu air. Suhu akan

mempengaruhi seluruh proses kimiawi dan biologis. Suhu air memiliki pengaruh

langsung kepada ikan, seperti mempengaruhi pertumbuhan, oksigen terlarut,

kebutuhan makanan dan efisiensi konversi pakan. Semakin tinggi suhu air,

semakin besar kebutuhan oksigen dan pakan sehingga mendorong pertumbuhan

yang lebih cepat (PIR 2003).

Suhu yang optimum akan berbeda sesuai dengan jenis ikan yang di

budidaya. Setiap spesies ikan mempunyai limit toleransi minimum dan maksimum

sehingga suhu yang optimum dibutuhkan untuk menjamin pertumbuhan yang

optimal dan suksesnya reproduksi. Suhu air diukur dengan menggunakan

termometer suhu. Adapun kisaran suhu untuk parameter kualitas air pada

pemeliharaan benih lele sangkuriang adalah 24-30oC (Sunarma 2004).

Page 15: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sistem Akuaponikmedia.unpad.ac.id/thesis/230110/2009/230110097015_2_5451.pdf · tanaman sayur (bayam, kemangi, kangkung) dan tanaman buah (tomat, mentimun,

20

2.6.4 Derajat Keasaman (pH)

Derajat keasaman (pH) merupakan ukuran dari tingkat asam atau basa air.

Derajata keasaman dapat diukur menggunakan uji colorimetric, kertas litmus yang

digunakan akan berubah warna sesuai dengan meningkatnya asam atau basa.

Terlalu tinggi maupun rendah pH (9,6 atau 4,5), menyebabkan air tidak cocok

digunakan. Ikan muda sangat sensitif dengan perubahan pH. Nilai pH yang

optimal untuk budidaya ikan air tawar sekitar 6,5 – 8 (McCaffrey 2009).

Derajat keasaman yang tidak optimal akan memberikan pengaruh buruk

diantaranya menyebabkan ikan stress, mudah terserang penyakit, reproduksi yang

rendah dan pertumbuhan terganggu. Hal tersebut dapat dilihat dari bertambahnya

lendir pada permukaan insang, kerusakan pada lensa mata, cara berenang menjadi

tidak normal, kerusakan sirip, pertumbuhan fitoplankton dan zooplankton yang

buruk pada kolam dan bahkan menyebabkan kematian. Tidak optimalnya pH air

disebabkan oleh air yang memiliki kadar asam tinggi, air yang digunakan

berkualitas buruk dan meningkatnya produksi CO2 pada kolam (PIR 2003).

2.6.5 Nitrat (NO3-N)

Nitrat adalah bentuk utama nitrogen di perairan dan merupakan nutrien

utama bagi pertumbuhan tanaman dan alga. Nitrat sangat mudah larut dalam air

dan bersifat stabil (Bahri 2006). Senyawa ini dihasilkan dari proses oksidasi

sempurna senyawa nitrogen di perairan memalui proses nitrifikasi. Nitrifikasi

merupakan proses oksidasi amonia menjadi nitrit dan nitrat dengan bantuan

mikroorganisme adalah proses yang penting dalam siklus nitrogen (Effendi 2003).

Pada konsentrasi sekitar 90 mg/L nitrat tidak akan merugikan ikan, tetapi akan

berbahaya ketika nitrat tersebut berkurang sehingga berubah menjadi nitrit

(EPA 1986).

2.7.6 Posfat

Posfat adalah bentuk posfor yang dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan dan

merupakan unsur esensial bagi tumbuhan tingkat tinggi dan alga sehingga dapat

mempengaruhi tingkat produktivitas perairan (Bahari 2006). Posfor merupakan

Page 16: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sistem Akuaponikmedia.unpad.ac.id/thesis/230110/2009/230110097015_2_5451.pdf · tanaman sayur (bayam, kemangi, kangkung) dan tanaman buah (tomat, mentimun,

21

salah satu senyawa nutrien yang penting karena akan diabsorbsi oleh fitoplankton

dan masuk ke dalam rantai makanan (Hutagalung dan Rozak 1997). Ortoposfat

merupakan bentuk posfor yang dapat langsung dimanfaatkan oleh tumbuhan

akuatik, sedangkan polifosfat harus direduksi dulu menjadi ortofosfat sebelum

dimanfaatkan. Posfor dalam bentuk fosfat merupakan mikronutrien yang

diperlukan dalam jumlah kecil namun sangat esensial bagi organisme akuatik.

Kekurangan posfat juga dapat menghambat pertumbuhan fitoplankton

(Zulfitria 2003 dalam Bahari 2006).