SISTEM
FAKULTAU
BahMTEKNO
DIS
SUMOH
ASPERIKAUNIVERSIT
SA
anAOLOGIA
SUSUNOLEH
HARJO,S.PI
NANDANTASMULAWAMARINDA
2011
AjarAKUAKU
:
.,M.SI.
ILMUKELWARMANA
ULTUR
LAUTAN
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 2
I. PENGERTIANSISTEMTEKNOLOGIAKUAKULTUR
Akuakulturadalahsektorproduksipanganyangberkembangcepatdenganrata
ratapertumbuhan8.9%pertahun,jikadibandingkandenganpenangkapanhanya1,2%
danproduksidaginghewandaratyanghanya2.8%padaperiodeyangsama(FAO2004).
Menurunnya stok perikanan laut dunia dan pertumbuhan populasi manusia adalah
harga yang harus dibayar oleh pertumbuhan akuakultur selanjutnya. Di samping itu,
sektorproduksi akuakulturmasih harusmeningkat 5 kali lipat lagi untuk dua dekade
berikutnya agar dapatmemenuhi kebutuhan proteinminimum untuk nutrisimanusia
(FAO2004dalamRoselian,etal2007).
Istilah sistem teknologi akuakultur terdiri atas tiga suku kata, yakni sistem,
teknologi,danakuakultur.Masingmasingkatatersebutmemilikimaknaharfiahsendiri.
Kata sistembermakna sebagai suatu kesatuan yang terdiriatas komponenkomponen
atau elemen yang dihubungkan bersama untuk memudahkan aliran suatu informasi,
materi, atau energi (Wikipedia). Sistem adalah suatu jaringan kerja dari prosedur
prosedur yang salingberhubungan,berkumpulbersamasamauntukmelakukan suatu
kegiatan atau untuk menyelesaikan suatu sasaran tertentu (JOG, 2003). Teknologi
merupakanperkembangansuatumedia/alatyangdapatdigunakandenganlebihefisien
guna memproses serta mengendalikan suatu masalah. Dan terakhir adalah istilah
akuakulturadalahistilahyangmeskipunsudahdigunakansejaklebihdari20tahunyang
lalu untuk menunjukkan semua kegiatan budidaya organisme akuatik, baik hewan
maupun tanaman di lingkungan air tawar, payau, dan laut. Namun istilah ini masih
digunakan secara sempit, misalnya; akuakultur hanya dikaitkan dengan kegiatan
pemeliharaan ikan saja sedangkan istilah akuakultur sudah sangat ekspresif dan
mencakupsemuanya(PillaydanKutty,2005).
Berkenaan dengan pengertian di atas, maka dapat dijabarkan bahwa sistem
teknologiakuakultur adalahseperangkatkomponenkomponenyangberfungsisecara
terpadu dan saling berinteraksi pada suatu media/alat yang akan selalu mengalami
perkembangan/kemajuan dari masa ke masa dalam rangka efektifitas dan efisiensi
kegiatanpembudidayaanorganismeakuatik
Buku ajar ini, selanjutnya akan memuat berbagai teknologi dan komponen
komponenpendukungnyayangditerapkanpadaberbagaisistemakuakultur,mulaidari
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 3
sistemakuakulturkonvensionalyangsederhana,ekstensif,dansubsisten,hinggasistem
akuakulturyangmodernberteknologitinggi.
Secara garisbesarnya sistem teknologi akuakultur inidibagiberdasarkan pola
sistemakuakulturyangdigunakan,setiapsistemakuakulturmemilikivariasidalamhal
komponen instrumen yang digunakan. Semakin intensif suatu sistem akuakultur
semakinbanyakdansemakincanggihteknologinya.
Untuk menghindari kebingungan dalam memahami pembahasan selanjutnya,
makadalambuku iniakanmengacupadaduakonsepyangdipublikasikanolehBaluyut
(1989) tentang Praktek dan Sistem akuakultur dan FAO (2010) tentang teknologi
akuakultur,sertaberbagaijurnalilmiahterkait.
Sistemakuakulturmerupakan seperangkat saranadanprasaranabudidayayang
salingmempengaruhidanberfungsisecaraterpadu,yangmanaterdiriatassubsistem
subsistemseperti; ikan,mediabudidaya,air,pakan,danberbagaiperalatanpenunjang
lainnya.Namun kemudian, sistem akuakultur lebihmenekankanpadaperbedaanatas
media budidaya yang digunakan, karena pada prinsipnya subsistem lainnya akan
berubahmengikutiperubahanmediabudidayayangdigunakantersebut.
Pada akhirnya secara jelas bisa disimpulkan bahwa sistem adalah semua
komponen pendukung, sedangkan teknologi adalah alat/wadah/media/budidaya ikan.
Sebagai contoh; sistem kolam, di mana sistem adalah semua komponenkomponen
kolam, sedangkan kolam itu sendiri adalah sebuah teknologi/alat/wadah/mediauntuk
membudidayakanikan.
1.1. KlasifikasiIntensitasSistemAkuakultur
Intensitassistemproduksiakuakultursecarakhususdiklasifikasikanmenuruttipe;kepadatan biomassa ikan dan pemberian pakan. Pembagiannya kemudian didasarkanpadaaliranair(loticatau lentic),danmenekankanpada levelprosesperbaikankualitasairyangmengendalikanprosesproduksi(Krometal,1989dalamColt1991)1.
Semakin padat biomassa ikan yang dipelihara, semakin banyak dan semakincanggihteknologiyangdigunakan.Olehkarenaitu,intensifikasiberartitingkatataulevelteknologi yang digunakan dalam mengontrol sistem produksi akuakultur sedangkanekstensifikasi adalahperluasan area akuakultur sehingga lebihmenekankanpada luasbadan air (m2) yang digunakan untuk menghasilkan produk akuakultur yang kontrollingkungannyamasih sangat tergantung pada purifikasi alami (self purification) tanpaadausahainputteknologisebagaimanahalnyadalamsistemintensif.
1 J. Colt. 1991. Aquaculture production systems. J. Animal Science 69 : 4183-4192
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 4
Dengandemikian,sistem intensifdansistemekstensifbisamenghasilkanprodukdalamjumlahyangsama,namunperbedaannyaterletakpadaluasareayangdigunakandanpenggunaanbiayaawal.Jikaekstensiflebihbanyakbiayauntuklahan,makaintensiflebihbanyakbiayauntukpembelihan teknologidanenergi yangdigunakan, selain ituekstensif lebihmenekankan tentang luasbadanair (m2)sedangkan intensif lebihpadavolumeair(m3).
Klasifikasi sistemproduksiakuakulturmenurutColt (1991)yangdidasarkanataspolaaliranair,meliputi:1. Kolam adalah sistem produksi yang paling sederhana, pada kondisi operasional
normal dilakukan penambahan air baru untuk mengganti air yang hilang akibatevaporasi,evapotranspirasi,daninfiltrasi.
2. Sistemairmengalir(flowthrough),dimanaikandapatdipeliharadengankepadatantinggi. Sistem ini menggunakan air dalam jumlah besar untuk menghilangkanlimbah.Biasanyapretreatmen diperlukanuntukmenghilangkan limbah padat, Fedan Mg, nitrogen, dan gas karbon dioksida, atau diberikan oksigen tambahandenganaerasi.Karenaadanyaperaturantentang lingkunganhidup,makabiasanyaposttreatmen jugadiperlukansebelumairdariunitbudidayadibuangkeperairanumum.
3. Sistemresirkulasi(sistemtertutup),biasanyadiperuntukkanpadabeberapadaerahyang terbatasdalamhal sumberdaya air,dimana air yang telahdigunakanuntukproduksi akuakultur dapat diolah untuk menghilangkan limbah metabolit dankemudiandigunakankembali.
4. Sistem kolam hibrida, yakni di dalam kolam sengaja ditumbuhkan algae atautumbuhan air sebagaibiofilteruntukmenyerap limbahmetabolit, sistem inibiasadikembangkanuntukakuakulturdidaerahtropis.
5. Karamba (cage system) masih dikategorikan sebagai sistem air mengalir (flowthrough) walaupun dibeberapa kawasan dengan peraturan buangan limbah yangketat, sistem ini bisa digolongkan sebagai sistem resirkulasi dengan pengolahanlimbahyangminim.
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 5
MenurutColt(1991),berdasarkantatanama(nomenclature)yangmengacupada
karakteristik pencampuran hidrolis limbah akuakultur (hydraulicmixing) dari tipetipesistembudidayayangberbedadapatdiklasifikasikanmenjaditigagrup,yakni:1. Plugflow reaktor (PFR), dimana air mengalir melalui unit budidaya secara datar
tanpa pencampuran longitudinal, sehingga limbah metabolit seperti amoniameningkatsecara linearsepanjangarah longitudinal.Sistem inibiasanyadigunakandalambudidayaikansalmondantrout.
2. Continuousflowstirredtankreaktor(CFSTR),secaraidealpadasisteminiairteradukdan bercampur seluruhnya ke dalam unit budidaya sehingga konsentrasi efluenlimbah metabolit seperti amonia sama dengan konsentrasi limbah di dalam unitbudidaya.Contohdari sistem ini adalahbakbundar, kurangnya sudut kemiringanbak budar merupakan keuntungan dari sistem produksi dengan intensitas tinggi(ColtdanWatten,1988).
3. Arbitraryflow reaktor (AFR) dimana pencampuran air dalam sistem (kolam) lebihdisebabkanolehpengaruhsuhu, fotosintesis,reaksikimiadisedimen,dangerakanangin.Prosesinicenderungmenghasilkanstratifikasikimiadansuhusecaravertikal.Gerakan angin cenderung mengaduk air kolam, tetapi juga dapat menyebabkangradienhorisontalsecarasignifikan
Static system
Flow-trough
Flow-trough + water treatment
Reuse system
Reuse system + natural proses
Cage system
Static system
Flow-trough
Flow-trough + water treatment
Reuse system
Reuse system + natural proses
Cage system
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 6
Meskipunsemuasisteminimasihpentinguntukdidiskusikan,namunsemuanyamasih eksis digunakan dalam aktifitas akuakultur, tentu saja hal ini tergantung padakondisikawasandaninvestasidalamusahaakuakultur.
1.2. PemilihanSistemAkuakulturMenurut Baluyut (1989)2 bahwa pemilihan suatu sistem akuakultur ditentukan
olehbeberapafaktorberikutini:1. Tujuandaripengembanganusaha/keuntunganyangingindicapai
Terkaitdengantujuanpengembanganinisebenarnyabermaksuduntuk; Meningkatkansuplai/produksiikanuntukkonsumsilokal/domestik Menghasilkanlapangankerjabarudanmeningkatkanpenghasilan Meningkatkandevisanegara Pembangunansosialekonomidanmemperluasusahasampingan.
Biasanya tujuan dari pengembangan akuakultur ini bagi pihak swasta tentu sajaadalahnilai komersialnya, sebaliknyabagipemerintah,hal inidimaksudkanuntukmenyediakan mata pencaharian sampingan bagi petani/pembudidaya untukmemperbaikikondisisosialekonominya.Dengandemikian,berdasarkanatastujuanpengembangantersebut,makaakuakulturdapatdibagiatas;
Skalakecil(inputrendah,modalkecil,resikokecil,danteknologirendah) Skalabesar(inverstasibesar,teknologitingkattinggi)
2. Spesiesbudidayayangdapatditerimapasar(acceptability/marketability)Pemilihanspesies ikansangatterkaitdengantargetusahayang ingindicapai.
Tidak semua ikan cocok untuk dibudidayakan pada semua skala. Misalnya jenisudangyangbernilaiekonomistinggiakanlebihmenguntungkandibudidayakanpadaskala kecil. Juga spesies tertentuhanya cocokpada tipe sistem tertutup tertentu,sepertiudangwinduyang lebihcocokdibudidayakanpadakolam/tambak ikandaripadadikaramba.Demikianpulaadaikanyangcocokpadasuatunegaratetapitidakcocokdinegaralain.
Pemilihan spesiesbudidaya sangat tergantungpadabeberapa faktor, yakni;keterseidaan lokasiyangsesuai,karakteristikbiologispesies lokal/introduksi,dapatditerimadipasar lokalatau internasional,danketersediaanteknologidanperalatanyangdibutuhkanuntukmembudidayakannya.
Tabel.SpesiesyanglazimdibudidayakandiAsiaCommonName ScientificName CultureSystem* Environment**IkanMilkfish Chanoschanos E,S,I F,B,SFreshwatereel Anguillajaponica EX,E,I F
Anguillaspp. Greymullet Mugilcephalus EX,E,I F,B,SCockup Latescalcarifer EX F
2 Baluyut EA. 1989. Aquaculture system and practices : A review. FAO. UN development programme. Rome
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 7
Grouper Epinephelusspp. EX SPorgy Myliomacrocephalus EX S
Myliospp. Redporgy Chrysophrymajor S,I SBlackporgy Acanthopagrusschlegeli S B,STilapia Oreochromis mossambicus SI F.S
O.nilotica E,SI F,STilapia zillii S FO.aureus S FO. mossambicus x O.niloticus
S F
O.niloticus xO. aureus S FRedtilapia Oreochromis spp. S,I F,B,SSweetfish,ayu Plecoglossus altivelis I FCommoncarp Cyprinus carpio E,S FGoldfish(wild) Carassius auratus E,S FCruciancarp Carassius carassius E,S FPuntiuscarp Puntius gonionotus E,S F
Puntius spp. Rohu Labeo rohita EX,S FMrigal Cirrhinamrigala EX,S FBottomcarp Cirrhinamolitorella E,S FCatla Catlacatla EX,S FGrasscarp Ctenopharyngodonidellus E,S FBlackorsnailcarp Mylopharyngodonpiceus E,S FSilvercarp Hypophthalmichthys
molitrixEX,E,S F
Bigheadcarp Aristichthysnobilis EX,E,S FNilem Osteochilushasselti EX,E FWalkingcatfish Clariasbatrachus E,S F
Clariasspp. MOLLUSCSJapaneseoyster Crassostreagigas E,I SHardclam Metrixlusoria I SSmallabalone Haliotisdiversicolor I SCorbiculas Corbiculafluminea E F
C.formosa E FPurpleclam Soletellinadiphos E SApplesnail Ampullariusinsularum S,I FBloodclam Tegillarcagranosa S S
Crassostreamalabonensis E S
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 8
C.iredalei EX,E SC.palmipes S SC.cuculata EX,S SC.lugubris E SC.belcheri E SC.commercialis S SMetrix metrix EX,S S
Cockle Andara granos E,S SGreenseamussel Mytilus smaragdinus EX,E,S SREPTILESSoftshellturtle Trionyx sinensis I FCrocodile Crocodilus siamensis I F
C.porocus I FAMPHIBIANSBullfrog Ranacatasbiana S FTigerfrog Ranatigrina I FSEAWEEDSGracilaria Gracilariaspp. E B,SNori Porphyraspp. E SWakame Undariapinnatifida E SGreenlaver Monostromanitidum E S*EX = experimental, E = extensive, S = semiintensive, I = intensive**F=freshwater,B=brackishwater,S=saltwater(Sumber:Liao,1988)
HuetandTimmermans(1972)dalamBaluyut (1984)menyebutkankriteriauntukmengevaluasikelayakannyasuatuspesiesbudidaya,sebagaiberikut:
Harussesuaidenganiklimwilayahdimanaikandibudidayakan Memilikilajupertumbuhanyangtinggi Harusbisaberreproduksipadakondisibudidayayangterkontrol Harus Bisamenerima/memakanpakanbuatanyangmurahdantersediaberlimpah Harusdapatditerimaolehkonsumen/lakudijual Harusbisadipeliharadengankepadatantinggi Harusresistenterhadappenyakit
3. KetersediaanTeknologiKarena akuakultur melibatkan banyak metode termasuk pemijahan dan
pembesaran,makaketersediaan teknologiyang telahdikuasai sangatmenentukankeberhasilannya.Selain itu, jugaterkaitdengantingkatkerumitan (complexity)dankemudahannyauntukdipelajariolehparapembudidaya.
Secara umum, sistem berbiaya rendah dengan teknologi sederhana sepertibudidaya ikan nila/mujair lebih mudah diajarkan kepada pembudidaya daripada
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 9
sistem budidaya canggih berteknologi tinggi seperti budidaya udang windu yangintensif.
Oleh karena itu, jika akuakultur ingin digunakan sebagaimata pencaharianalternatif atau sebagaipenggantiusaha penangkapandipesisir,maka sistem yangakandigunakanharus sederhana,mudahdiaplikasikan, fasilitas produksiberbiayamurah yang pembuatan dan pengoperasiannya bisa melibatkan semua anggotakeluarga atau kelompok,misalnyabudidaya rumput lautdan kerangkerangan.Disisi lain, teknologi yang rumitmemerlukan biaya yang lebih besar dan tambahanfasilitaslainnya,namunmenjanjikankeuntunganyanglebihbesarjuga.Inibiasanyadilakukanolehpengusahamenengahataubesaryangmampumembayartenagaahlidalammenjalankanusahaakuakulturtersebut.
4. KetersediaaninputproduksidansaranapendukunglainnyaKonsenkuensi atas level teknologi adalah kesiapan dari input produksi,
misalnyapakandan benih, fasilitas tambahan seperti hutchery,mesinprocessing,mesinpembuates,dancoldstorage(ruangpenyimpananbersuhudingin).padalevelrendah,parapembudidaya tidakcukuphanyadenganketersediaan inputproduksitetapijugamemerlukanpetunjukteknisdandukunganluas.Namundemikian,untukskalabesar yangberoperasi secara intensif terutama yangberusahauntuk tujuanekspor, faktor kritisnya adalah ketersediaan benih dan pakan secara kontinu danjuga kegiatan pasca panen dan processing untuk menjamin mutu produk yangdihasilkan.
5. Kebutuhanakaninvestasi.Besarkecilnyamodalyangditanamkanpadausahaakuakulturtergantungpadatipesistem yangdiadopsi. Secaraumum, investasimeningkat sebagai fungsidari levelteknologidankerumitansistemakuakultur.dimanasistemektensifbiasanya lebihsedikitmodalyangdiinvestasikandaripadasistemintensif.Sistemakuakulturskalakecilsepertirakitatautaliuntukbudidayarumputlautataukerangkerangantentubiayanyalebihkecil,sebaliknyauntuksistemintensifdengankompleksitas sistem produksi seperti budidaya udang windu memerlukanperencanaankeuanganyangbesar,tidakhanyapadaawalusahatetapijugaselamaoperasionaldanpemeliharaannya.
6. Kondisilingkungan.Hal penting yang harus diperhatikan adalah dampak lingkungan yang
ditimbulkandariusahaakuakultur ini,sebagaicontohekpansibudidaya intensifdiTaiwantelahmenimbulkanmasalahpenyakityangseriusdanmemburuknyakualitasair.
Penebangan hutanmangrove secara besarbesaran untuk dijadikan tambakjuga telahmenimbulkangangguanataskeseimbanganekologisdisejumlahpesisir,menurunkan produktifitas perairan, dan membatasi daerah pemijahan (breedingground) dan pengasuhan (nursery ground) jenisjenis ikan penting dan kehidupanakuatiklainnya.
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 10
DiAustralia,potensikemungkinanterjadinyaeutrofikasikarenabebanlimbahnutrien yang dikeluarkan oleh aktifitas akuakultur telah menjadi perhatian(Jamandre,1988).DiNegros,Philipina juga telah terjadiperdebatanantarapabrikguladanindustriakuakulturkarenalimbahyangdikeluarkanpabrikgulatersebutkesungaiyangairnyadipakaiuntukakuakultur,dilaporkanmeningkatkan temperaturdanmenurunkanpHsehinggamerusakusahatambakudang(Cayco,1988).
Akuakultur sendiridapatmenghasilkandampaknegatif terhadap lingkungansehinggapentinguntukmempertimbangkanmasalah lingkungan inidalammemilihsuatu sistem akuakultur, yang mana harus dapat mengurangi dampak langsungakuakulturterhadapekologi.
Tabel.Kemungkinandampaklingkunganyangditimbulkanolehkegiatanakuakultur
SistemBudidaya DampakLingkungan
EXTENSIVE
1. Budidayarumputlaut Bisa mengganggu terumbu karang; rough weatherlosses;kompetisipasar,danmasalahsosial.
2. Budidayakerangkerangan(mussels,oysters,clams,cockles)
Ada resiko kesehatan publik dan resistensikonsumen (penyakit mikrobial, red tides, polusiindustri, rough weather losses, kelangkaan bibit,kompetisipasarekspor,danmasalahsosial.
3. Tambak(mullets,milkfish,shrimps,tilapias)
Rusaknya ekosistem, khususnya mangrov,menigkatnyapersaingan tidak sehatdengan sistemyang lebih ekstensif, tidak berkelanjutan denganpertumbuhan popolasi yang tinggi,konflik/kegagalan,gangguansosial/.
4. Karambaapung/tancap(carps,catfish,milkfishtilapias)
Berkurangnya nelayan tradisional, menimbulkanmasalah navigasi lalu lintas kapal, gangguan sosial,sulit pengelolaannya, dan merusak hutan karenapenggunaankayu.
SEMIINTENSIVE
1. Kolamdantambak(udang,ikanmas,lele,bandeng,belanak,nila)
Adaresikokesehatanbagipetanidaripenyakitkutuair;salinisasi/pemasamantanah/aquifers.Kompetisipasar, ketersediaan/harga pupuk dan pakan,konflik/gangguansosial.
2. Perpaduanakuakulturdanpertanian(minapadi;longyam,dll)
Ada resiko kesehatan dari kotoran yang dijadikanpakan,bahanberracundaripakan(misalnya; logamberat,pestisida)bisaterakumulasidisedimenkolamdandidagingikan
3. Sewagefishculture(sumberairdarikolampengolahanlimbahkota;karambadikanal
Resikokesehatanbagipetani,karyawanpengolahanikandankonsumen;penolakankonsementerhadapproduk
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 11
pengolahanlimbah)
4. Karamba,khususnyadikawasaneutrofikataukayabentos(ikanmas,lele,nila)
Berkurangnya nelayan tradisional, menimbulkanmasalah navigasi lalu lintas kapal, gangguan sosial,sulit pengelolaannya, dan merusak hutan karenapenggunaankayu.
INTENSIVE
1. Kolam/tambak(udang; ikan,khsusnyaikankarnivora,spt;lele,gabus,kerapu,kakap,dll.)
Buangan limbah tinggi BOD dan TSS,konflik/gangguansosial
2. Karamba Akumulasisedimenyanganoksikdibawahkarambasehinggaterjadipenumpukkanfesesdansisapakan;persaingan pasar, konflik/gangguan sosial,menggunakankayu/materiallainnya.
3. Kolamairderas,silos,bak,dll. Buangan limbah tinggi BOD dan TSS; masalahspesifikpadaberbagailokasi
Pertimbanganyangdilakukanuntukusahaakuakulturdipesisiryangberdampak
langsungdenganhutanmangrove,antaralain:1) Membangun tipe akuakultur yang tidak melibatkan penghancuran hutan
mangrove,tetapiberasosiasidenganfloradanfaunasekitar,misalnyakaramba2) Perpaduan akuakultur dengan kehutanan dengan menanam mangrove
sepanjangtanggultambakataudisekitarareabudidaya3) Menjagafungsiekosistemberartibahwa:
- Jikamemungkinkanmembangunsistemakuakultursudahdisediakanuntukreklamasimangrovedaripadamembabatmangrovebaru
- Sedapatdapatnya hanya sedikit memanfaatkan hutan mangrove ataumembukatambakpadaareadenganhanyasedikitpohonmangrovenya
- Menempatkan lahan akuakultur setelah daerah hutanmangrove sehinggadapatmenjagabagianproduksiuntukpenangkapan
- Memastikanbahwaareatambahlebihkecildaripadaareahutanmangrove.4) Memberikanperhatian lebihataspemilihan lokasi, instalasidesainsistem,dan
managemenoperasionalnya.
1.3. DasarPerancanganSistem
Sebelum memulai sebuah detail desain, penting untuk mendapatkan kriteriaproses terkait dengan spesies ikan yang akan dibudidayakan, sistem yang digunakan,danlangkahlangkahpraktisyangakandilakukan.Halinimencakupsemuadatatentanglaju pertumbuhan, fekunditas, kelangsungan hidup, dan syarat kualitas air yangdibutuhkan.
Dalam sistem airmengalirdan resirkulasi, perhitungan tentang aliran air dapatdihitungmenggunakanpendekatankeseimbanganmassa.Biasanya,hal inidiasumsikan
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 12
bahwa oksigen terlarut adalah faktor pembatas yang paling utama. Dalam sistemdenganintensitastinggi,faktorpembataskualitasairdapatjugaberupaamonia,karbondioksida, dan pH. Tingkat intensitas dalam sistem ini lebih akurat diukur dengankonsumsioksigenkumulatif(COC)yangmelaluisistemini(Meade1988).PengaruhCO2,pH, dan ammonia dapat juga diabaikan (Colt 1981). Pada sistem air mengalir tanpaaerasi, faktorpembatasnyaadalahpH rendah,oksigen terlarut jikapHnetral,danNH3jikapHtinggi.Padasistemdenganpenambahanoksigenmurni,CO2bisamenjadifaktorpembataspadapHnetral.PadasistemterbukadimanaoksigendanCO2dapatbertukarmelaluipermukaanair,makaamoniabisamenjadifaktorpembatas.
Walupun sistem kolam nampak sederhana, namun interaksi antara hewanbudidaya, algae, zooplankton, bakteri, proses fisika dan kimianya sangat sulit untukdimengerti. Sehingga desain dan operasi kolam masih didasarkan pada informasiempiris.Penurunankonsentrasioksigenterlarutadalahmasalahseriusdalamberbagaisistemkolamyangdisebabkanolehbeberapafaktor,seperti:1. FluktuasiDOhariankarenafotosintesisdanrespirasi2. Algaeyangmati,dimanaprosesdekomposisinyamemerlukanoksigen
MasalahlainjugayangtakkalahpentingnyaadalahpHyangtinggidandagingikanyangberbaulumpur.
Sistemkarambasangattergantungpadaprosespembersihanalami (gerakanair)untukmenghilangkan limbahmetabolitdanmensuplaioksigen.Lokasiyang idealuntukkarambadi lautadalahareayangmemilikipergerakanairyangbagusserta terlindungdari angin kencang dan gelombang. Banyaknya tiram yang menempel pada jaringkarambaadalahmasalahyangseriusdanmemerlukantindakanpergantianjaringsecarateratur.Jikakarambaditempatkanpadaperairanyangtenangtidakdapatmeningkatkanproduktifitasnyasamahalnyadengankolamstatistanpapergantianair.
Sistem resirkulasi potensial dikembangkan pada area dengan sumber daya airyangterbatasataudekatdenganpasar.Sistemresirkulasinampakprospektifbagiparapengusaha. Dibandingkan dengan kolam atau sistem air mengalir, sistem resirkulasisecara nyata membutuhkan modal dan biaya operasional yang lebih tinggi,keberhasilannya secara ekonomi dari penggunaan sistem resirkulasi di Amerika lebihpotensial diperuntukkan bagi sistem untuk tujuan penelitian, pendederan, dan jenisjenisikanyangberhargamahal,sepertiberbagaijenisikanhias.
a. PemilihanMaterialDesain sistem akuakultur komersil melibatkan pemilihan material yang serius,
khususnyauntuktujuanmarikultur.Faktorfaktornyatidakhanyapadamasalahfouling(menempelnya tiram), stress,dankarat, tetapi jugapengaruh logam,senyawaorganikyangmerembesdarimaterialyangdigunakan,atauadsorpsimaterialdariair.Beberapaplastikdankaretbersifattoksik,biasanyapadamaterialmaterialyangmasihbaru.
b. Reliability(KeyakinanAtasSistemYangDigunakan)Reliabiliti merupakan kunci dalam desain sistem akuakultur. interupsi air atau
macetnya suplai air selama 1 6 jam dapatmenyebabkan kematian total ikan pada
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 13
sistem resirkulasiatauairmengalir.Pada tahuntahunawaloperasi, reliabilitas sistembisamencapai99.9%tetapimasihadakematianikan.
Masalah operasional cenderung muncul dari dua sumber (Huguenin and Colt,1989),yakni: Sumber internal, karena kesalahan desain atau ketidaksesuaian prosedur operasi
dantermasukmasalahdalampemilihanmaterial.Penggunaanklorin,kejenuhangas,danketerbatasanpengendaliandanmonitoring.
Sumbereksternal,misalnyakarenaadanyapengaruhcuacaatauiklim.Untuk menanggulangi kegagalan, biasanya pada beberapa sistem menyedian
sumberaircadangan,generator,danberbagaitandaperingatansepertialaram,kontrolotomatis,dll.
Sistem akuakultur berdasarkan atas keberadaan wadah pemeliharaan, dapatdigolongkanmenjadi:
1. PemeliharaanIkanDalamRuangan(IndoorRearing)Lebihdari50 tahunyang lalu,sistempemeliharaan ikandidalam ruangan telah
berkembang. Sistem dengan kondisi yang terkontrol di dalam ruangan juga telahberkembangdalamproduksibibitrumputlaut.Darisegipengetahuanjugaberkembang,seperti; siklus nutrien, aksi bakteri, dan kimia air sehingga memungkinkan untukmemelihara ikanbaik sebagai sumbermakananmaupun sebagaihiasankarenadalamsistem tertutup seperti ini, airmengalamiproses resirkulasidan filtrasi yangbaik.Airyangbersirkulasimelaluifilteryangmenggunakanbakteriyangsecaraalamaimerombakdanmendaur ulang limbah yang dihasilkan ikan, sehingga sistem produksi tetap bisaberjalanpadawadahyangsecara total terisolasidari luar (tertutup).Sistemseperti inisangatpentingdalampengendalianpenyakitdanjugamenjagastabilitaskondisiairyangdibutuhkanolehbeberapaspesiesikanuntuktumbuhdanberreproduksi.
2. PemeliharaanIkanDiLuarRuangan(IndoorRearing)
20%produksiakuakulturduniasaat iniadalahtumbuhan,terutamarumput lautyang dibudidayakan di lautmenggunakan rakit atau tali. Rumput lautbisa digunakanlangsung sebagaibahan pangan atau sebagaibahan untukmemproduksi alginat ataukaraginan (agaragar).Produksi rumput lautumumnya skala kecildandikerjakanolehnelayanyangtinggaldipesisir.
Selanjutnya, setengah dari produksi moluska dunia adalah kerangkerangan(oyster,clam,mussel).Lagilagimayoritasproduksinyaadalahdarisistemskalakecildandikerjakanolehorangorangyangmenggabungkankegiatanmenangkap ikan (nelayan)sambil membudidayakan rumput laut. teknologi pembudidayaan kerang umumnyamenggunakan tali atau rakit untuk mengikatnya. Bibit yang baik bisa diperoleh dihatchery. Pakan kerang adalah algae mikroskopik sehingga nelayan tidak perlumenyediakanpakanapapun.
3. SistemAkuakulturdiPesisir
ikan juga dibudidayakan di pesisir dengan menggunakan kolam atau karambajaringapung.Karenakemajuanteknologi,adapotensisistemyangdapatdikembangkan
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 14
untukmemelihara ikan di laut terbuka, yakni rumpon (ranching) dimana benih ikandilepaskanke lautdankemudiandikumpulkan lagidengancaradipancingataudenganmelatihnyauntukmeresponsuaratertentu.ZonapesisirAsiadanAmerikaLatinumummembudidayakan udang yang umumnya dilakukan di tambaktambak. Udang yangdipeliharaditambakdenganberbagaikepadatan.Padakepadatanyangrendah,sistemhanyamemerlukansedikit inputpakandanpupuk.Semakintinggikepadatan,semakinbanyaksuplaipakandanakhirnyadisebutbudidayaintensif,kincirpunharusdiletakkanditambakuntukaerasi.
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 15
II. SISTEMKOLAM3
Hampir separuh dari akuakultur dunia, bagaimanapun juga adalahmembudidayakanikanikanherbivoredanfilterfeedingdiairtawardengankolamtanahdanseringkalidijalankanolehsatukepalakeluarga,systemproduksinyasederhanadanhanyaterjadisedikitperubahandibanyaknegara.Pembudidayamenggali tanahdekatrumah (pekarangan), kadangkadang di daerah sungai, paparan banjir, atau deltasepertidiIndonesia,VietNam,danNegaraberkembang lainnya.Sumberairkolamdarihujan,maupunairtanahataudarianaksungaimaupunkanalkanalirigasi.
Sumber benih kadangkadang dari alam, tetapi umumnya pembudidayamemijahkansendiriuntukmemperolehbenih.Benihbiasanyadidederkandidalamhapasampaiukuranyangbaikuntukditebardikolampembesaran.Persiapandankonstruksikolamyangbaikdansemuakomponennyasangatmenentukankeberhasilanbudidaya.Kolam yang baik tidak harus mahal konstruksinya, mudah dalam perawatannya, danefisiendalammanajemenkualitasairnya.
1. KOMPONENKOMPONENKOLAMIKANMeskipunterdapatberbagaimacam jeniskolam,namunkomponendanstruktur
utamanyasecaraumumadalahsebagaiberikut: Dindingkolamatautanggul,untukmenahanairtetapdidalam Pipaatausaluran,untukmenyalurkanairkedalammaupunkeluarkolam Pengendaliair,untukmengontrolketinggiandanaliranair Titianataujalurtapak,untukjalan/akseskekolam Peralatanpanendanperalatanlainnyauntukmanajemenikandanair
3 FAO. 1996. Simple Methods for Aquaculture. FAO Training Series
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 16
2. JENISJENISKOLAMKolamdapatdibedakanmenurut:
a. Jeniskolamberdasarkansumberairnyab. Jeniskolamberdasarkantujuandrainasenyac. Jeniskolamberdasarkanmaterialkonstruksinyad. Jeniskolamberdasarkanmetodekonstruksinyae. JeniskolamberdasarkanKegunaannyadalammemeliharaikan
Karakteristikkolambiasanyasangatditentukanolehbentukdankondisi lahandimanakolamdibangun.
a. JenisKolamBerdasarkanSumberAirnya1. Kolamdengansumberairtanah,terdiriatas2,yakni
Springwaterpond,dimanaairdisuplaidarimataairyangadadidekatkolam,suplaiairbisasepanjangtahun,namunkualitasairnyabiasanyakonstan(tetap)
Seepagepond,dimanasumberairberasaldarirembesandidasarkolam,halini
terjadi pada kolam yang dibangun pada tanah yang mengandung banyak airseperti rawa. Tinggi rendahnya air di kolam bervariasi tergantung pada levelmukaairdibawahtanah.
2. Kolam tadah hujan, di mana airnya berasal dari hujan dan aliran air di
permukaantanah(runoff),tidakadasuplaiairpadamusimkemarau.Kolamseperti inibiasanyadibangunmiring sebelahuntukmenahan lebihbanyakair.
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 17
3. Kolam yang diairi dari badan air (ponds can be fed from a water body), kolam jenis ini airnya bersumber dari sungai kecil (stream), danau, waduk, atau kanal irigasi. Tipe pengairan kola mini ada yang langsung (misalnya, barrage pond), di mana aliran badan air langsung masuk ke kolam
Dan ada yang tidak langsung (misalnya, diversion pond), dimana air dari sungai/kanal irigasi sebelum masuk ke kolam lebih dahulu melalui saluran kecil yang sengaja dibuat sehingga jumlahnya bisa dikontrol.
4. KolamPompa (PumpFedponds),biasanyakolamseperti ini letaknya lebihtinggidaripada levelmukaair,sehinggaairharusdipompadarisumbernyaseperti;sumur,mataair,danau,waduk,dankanalirigasi.
b. JenisKolamBerdasarkanTujuanDrainasenya1. Undrainageble Ponds, kolam ini tidak dapat dikeringkan secara grafitasi,
biasanya air berasal dari air tanah atau aliran air permukaan (runoff),sehingga level airnya akanberubah tergantungmusim.Kolam ini adaduatipe,yakni:a. Kolam yang digali di daerah rawa (swampy area), di mana tidak ada
sumberairlain,kecualiairtanah(graundwater)
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 18
b. Kolamyangdibentukdenganmenggali/menyingkirkanpasir,kerikil,atau
tanahliat
2. DrainageblePond,kolam jenis inibiasanyaposisinya lebih tinggidari levelmukaairdi luarkolam,sehinggamudahuntukdikeringkansecaragrafitasi.Sumber air kolam ini bisa berasal darimata air, runoff, sungai kecil, ataupompa(pumpfed).
3. PumpDrainedPonds,kolam inibisadikeringkansecaragrafitasipada leveltertentu,kemudiandilanjutkandenganpompaagarbisakeringsecaratotal.Hal ini hanya bisa dilakukan jika tidak ada air dari dalam tanah yangmerembesmasukkekolam.
c. JenisKolamBerdasarkanMaterial1. EarthenPonds(kolamtanah),kolamjenisinisemuanyadibuatdaritanah
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 19
2. WalledPonds(Kolamberdinding),kolaminidisekelilingdindingnyaterbuat
darisemen,batubata,batako,ataukayusiring.
3. LinedPonds,kolam iniadalahkolam tanahyangdilapisidenganbahan tak
tembusairseperti;plastikataulembarankaret(rubbersheet)
d. JenisKolamBerdasarkanMetodeKonstruksinya1. DugOutPond,kolaminidibuatdenganmenggalitanahuntukmembuatlubangyang
akan diisi air. Biasanyamerupakan kolam tidak terdrainase (undrainageble pond)dengansumberairdarihujan,runoff,atauairtanah.
2. EmbankmentPonds,kolam inidibentukdengantidakmenggalitanah,tetapihanya
membangunsatuatauduatangguluntukmenahanair.Biasanyaairdiisimaupundikeringkansecaragrafitasi,mengikutialiranairsungai,ataudenganpompa.
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 20
3. CutandFillPonds,pembuatankolaminimerupakankombinasiantaramenggalidan
jugamembuattanggul(embankment)padapermukaantanahyangmiring.Biasanyakolam inimudah drainasenya dan air dimasukkan denganpompamaupun secaragrafitasi.
f. JeniskolamberdasarkanKegunaannyadalammemeliharaikan
Terdapat banyak tipe kolam dalam kegiatan akuakultur, masingmasingdigunakanuntuktujuantertentu,yakni:1. Kolampemijahan,untuktujuanproduksitelurdanbenih2. Kolampendederan,untukmemproduksianakan(juvenile)3. Kolampembesaran,untukmemproduksiikanhinggaukurankonsumsi4. Kolaminduk,untukpersiapandanpematanganinduk5. Kolam penampungan sementara, untuk menampung ikan sebelum
dikirim/dijualkepasar6. Kolamterpadu,misalnya;minapadi,longyam,akuaponik,dll7. Kolampenampunganselammusimdingin(khususdikawasansubtropics)
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 21
3. TIPETIPEKOLAM Pada dasarnya hanya ada 3 tipe kolam, di mana sangat tergantung pada carakolam itu dibangun sesuai dengan kondisi lahan yang tersedia, tipe kolam tersebutdapatdikelompokkan,sebagaimanaditunjukkanolehtableberikutini:
TipedasarKolam
SuplaiairutamaDraining MetodeKonstruksi
Airtanah Airpermukaan pompa
Seepage Spring
Hujan/runoff direct
Inderect
Beragamsumber
UnDrainable
Drainable
Pumped
Dugout
Embankment
Cutandfill
a. Sunkenpond
SuplaiairtunggalAda
kombinasisuplaiair
Slopegraund
b. BarragePond
TanpasaluranpembagiDengansaluranpembagiPengairansecaraseri
dam
c. DiversionPond
PengairansecaraseriPengairansecaraparalel
Flatgraound
Flat
graound
=umumdigunakan =tidakumumdigunakan
a. SunkenPond(KolamCekungan)Ciricirikolamtipeiniadalah: Umumnyalantaikolamlebihrendahdaripadatanahdisekitarnya Kolam bisa diairi langsung dari air tanah, hujan/runoff, tetapi normalnya
ditambahkandenganairyangdipompa Kolam initidakbisadikeringkanatauhanyabisadikeringkansebagiandibangun
dengan metode dugout atau menggunakan cekungan tanah dan terkadangdiberisedikittangguluntukmenambahkedalamkolam.
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 22
Contohsunkenpondyangdibangundisebuahlembah
b. BarragePond(KolamBendungan)
Ciricirikolamtipeiniadalah: Dibuat di dasar lembah dengan caramembendung aliran air di ujung lembahyang lebih rendah. Biasanya dibangun secara seri bertingkattingkatmengikutikonturlembah.
Kolambendunganinidapatdikeringkanmelaluibadansungaidibawahnya Jika banir besar datang, kelebihan air biasanya dibagi ke sisi lain kolam untukmenjaga level air tetap konstan. Saluran pembagi ini dibangun untuk tujuansuplaiairdapatdikontrolmelaluistrukturyangdisebutwaterintake
Pengairannya langsung dari mata air, anak sungai, atau waduk terdekat. Airmasukkekolampadatitikinletdanterusmengalirhinggatitikoutlet.
Untuk menghindari meluapnya air saat banjir, maka harus dibuatkan lubangalternatif(spillway)
Contohkolambendungan(Barragepond)
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 23
Barrage pond di lembah berbentuk Vtanpasaluranpembagi
Barrageponddi susunseridengansaluranpembagi
c. DiversionPond(KolamPengalihan)
Ciricirinya: Kolamtipeinidialiriairlangsungsecaragrafitasiataudenganpompamelalui
saluranpembagi(yangbergunadalammengalihkanairdarisumberutama),darimataair,anak sungai,danau,danwaduk.Aliranairdikontrolmelaluipintumasuk.Terdapatinletdanoutletpadasetiapkolam
Diversion pond ini dapat dibangun pada lahan miring seperti cutandfillpondataudilahanyangdatarsepertisawahdengantangguldisekelilingnya.
Biasanyadapatdikeringkanmelaluisalurandrainase.
Contohdiversionponddilahandatar Contohdiversionponddilahanmiring
4. KELEBIHANDANKELEMAHANDARISEMUATIPETIPEKOLAMTERSEBUTTipe Kelebihan Kelemahan
SunkenPond Tidakmemerlukantanggulkecualiuntuk
Levelairsangatbervariasitergantungmusim
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 24
perlindungandaribanjir Tidakperlubadanairuntukmensuplaiair
MembuatnyaHanyamemerlukansedikitketerampilan
Memerlukanlebihbanyakkerjauntukmenggali
Tidakdapatdikeringkan,suplaiairtidakterkontrol,selaindipompasehinggamahal
Produktifitasrendahdariairtanah Manajemennyasulit
BarragePond
mudahmendesainsalurankecil
biayakonstruksirelatifkecilkecualiadamasalahpenahanbanjir
produktifitasalamitinggi,menurutkualitassuplaiair
perluhatihatimembuattanggul Memerlukanspillwaydansalurandrainase
Tidakadakontrolairyangmasuk(kuantitas,kualitas,danikanliar)
Tidakdapatdikeringkansempurnakecualimusimkering
Manajemennyasulit(misal,pemupukan,pemberianpakan)karenasuplaiairbervariasi
Ukurandanbentuknyairregular
DiversionPond
Mudahmengontrolsuplaiair
Memungkinkanuntukmanagemenkolamyangbaik
Dapatdikeringkansempurna
Memungkinkanuntukbentukdanukuranyangregular
biayakonstruksilebihtinggidaripadabarragepond
produktifitasalamibaiksecaratopografijikadibangunditanah
5. KARAKTERISTIKFISIKKOLAMkondisifisikkolamikandapatdigolongkanmenjadi;ukuran,bentuk,dan
kedalamannya.a. Ukurankolam(size)b. Bentukkolam(shape)c. KedalamanKolam(waterdepth)
a. UkuranKolam(size),
Ukurankolamdapatdiukurmelaluiareapermukaanairketikakolamterisipenuh
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 25
Ukuranuntukkolambendungan(barragepond)tergantungpadatinggitanggulyangdibangunmelintangilembahdantopografilembahitusendiri.Panjangdanlebarkolamdapatdihitungdariprofillongitudinaldanprofilpenampangmelintanglembah.Ukuranbarrageponddantinggibendungan
Untukukuransetiapukuranindividusunkenponddandiversionpondditentukanolehpetaniitusendiri,berdasarkanfaktorfaktorberikut:
Kegunaan,kolampemijahanlebihkecildaripadakolampendederan,dankolampendederanlebihkecildaripadakolampembesaran
Jumlah ikanyangdiproduksi,kolamhanyauntukkebutuhanseharihari(subsistence)lebihkecildaripadakolamuntukskalakomersial.
Levelmanajemen,kolam intensifakan lebihkecildaripadakolamsemiintensif,dankolamsemiintensiflebihkecildaripadakolamekstensif
Ketersedia sumberdaya, tidakperlumembuat kolam yang lebihbesar,jikatidaktersediacukupsumberair,bibit,pupuk,danpakan.
Ukuran ikansaatpanendankebutuhanpasar lokal,kolamyangsangatbesar, meskipun hanya dilakukan panen secara bertahap, dapatmensuplaiterlalubanyakikanuntukpasarlokal.
Ukurankolampembesaransemiintensif4
Typeofpond Area(m2)
Subsistenceponds 100400
Smallscalecommercialponds 4001000
Largescalecommercialponds 10005000
UkurankolamterkaitdenganKetersediaansumberdaya
Sumberdaya KolamKecil KolamBesar
Air Kuantitas sedikit; cepat diisi dan Kuantitas lebih besar, lebih
4 Kolam semi-intensif = ada perlakuan pemberian pupuk dan pakan tambahan
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 26
dikeringkan lambatdiisidandikeringkan
bibit Jumlahsedikit Jumlahlebihbesar
Pupuk/pakan Jumlahsedikit Jumlahlebihbesar
Pasar Panensedikit,untukpasarlokal Panen banyak, untuk pasar dikota
Catatan : ketika mendesain sebuah kegiatan budidaya dengan beberapa kolam
pembesaran, perhatikan bahwa biaya konstruksi berkurang ketika ukurankolam meningkat, dan bahwa perlu perbaikan manajemen ketika jumlahkolammeningkat.
b. BentukKolam(shape)
Bentuk kolam bisa jadi memiliki berbagai bentuk, sebagaimana diketahui bahwabarragepondbentuknyasangat tergantungpada topografi lembahdimanakolamtersebutdibangun.Pada umumnnya, untukkolam sunken pond dandiversion pond didesaindengan bentuk yang biasakita lihat, seperti berbentukbujursangkarataupersegipanjang.Untukukurankolamyangsama,panjang totaltanggulsecararegulermeningkatkarenaadaperubahanbentukdaribujursangkarmenjadi persegi panjang. Sehingga biaya konstruksi menjadi lebih mahal.Perbandingannyaditunjukkantabelberikutini.
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 27
Kitajugabisamengetahuibahwakolampersegipanjangtidakakanterlalumahal
jikadibangunsecaraberkelompok(disekatsekat).
Jikabentukkolambujursangkar: Karenabentukkolamsepertiinilebihmurah,kolambujursangkarsangatbergunakhusus untuk kolamkolam lebih kecil(maks.400m2),yangmanadirencanakanproses pemanennya dapat dikeringkansecaratotal. Jikabentukkolampersegipanjang:lebih baikmembangun kolam berbentukpersegipanjang,jika:
PSpldmd
Ukur Untu
dengPemilihanKoSecara umumpanjanglebihlebarnya (L).dengan bumembuat ledenganlebar
Jikakeyang letidak tKarenadihinda
ankolamyank ukuran koanjaringtariolamPersegim, panjanghpanjangdua. tetapi jikalldozer, akaebar kolamrpisaubulldo
emiringanlahebihpanjang,erlalu tinggia lahan lebiharimembang
ngdibangun>lam > 100 mkPanjang(P) kolam pakalilipatda membuatan lebih mberganda
zer.
hanlebihdari,karena lebadan agar tan
h miring, mauntanggulle
SumoharjoS.
>400m2diatm2 tetapi dir
persegiripadakolammurahsesuai
i1,5%:kolamarnyaterbatanah yangdigka kolam meebihdari3me
Sistem
.Pi.,M.Si.J.B
tastanahdenrencanakan u
mlebihbaikds.Agartanggalibisauntuenjadi lebiheter.
mTeknologi
DP.FPIKUnm
ngankemiringuntuk melaku
dibangundengulyangmenkpenyeimbasempit, sehi
Akuakultur
mul 28
gan1,5%ukan panen
nganbentuknurunibukitang tanggul.ingga harus
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 29
Memilihbentukkolamterkaitdengantopografi:Alasannpemilihanbentukkolamyangharussesuaidengantopografilokal,ketika:
Inginmemanfaatkansetiapbagiandariareayangtersedia Inginmenghematbiaya konstruksi, karenabentuk kolam tinggalmemanfaatkan
tepianataukemiringantanah Bentukkolamregulertidakterlaludipentingkan
c. KedalamKolam
Selain kolam bendungan (barrage pond) yang dibangunmenuruni bukit, kolamikanumumnyadangkal.Kedalamanmaksimumnyatidaklebihdari1,5meter.Areayang paling dangkalsekurangkurangnya0.5 meter untukmembatasipertumbuhan tanamanair. Kedalaman kolamkolamikanyangkecildipedesaannormalnyabervariasiantara0.5 (areadangkal)sampai1m(areayangdalam). Kolam yang lebih dalam biayanya lebihmahal, karena volume tanggulmenjadilebihbesar.
Namundemikian,terkadangjugapentinguntukmembuatkolamlebihdalam,jika;kolamdibangundidaerahkeringdanataudikawasansubtropis,yangbergunaagarikanbisamenghindarisuhuyangdingin(padamusimdingin).
Karakteristikkolamberdasarkankedalamannya
KolamDangkal KolamDalam
Suhuairmeningkatlebihcepat Airlebihhangatpadamusimdingin
Fluktuasisuhulebihbesar Suhuaircenderungstabil
Rentanterhadappredatorsepertiburung Kurangtersediapakanalami
Pertumbuhantanamanairlebihbesar Sulitmenjaringikanpadaairyangdalam
HanyamemerlukantanggulyangkecilDiperlukan tanggul yang lebih kuat dantinggi
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 30
III.TEKNIKAKUAKULTUR
1.1. PerkembanganTeknikAkuakultur
Parapembudidayatelahmengembangkanataumengadaptasikanberbagaiteknikkhususuntukmemperbaikioperasimereka.Beberapateknikberasaldaribidanglaindanada yangdiperolehdariparapembudidayadan teknisi yang kompeten. Tekniktekniktersebut mulai dari trik lapangan yang sederhana seperti membasahi tanah danmenggulungnyamenjadibentukmemanjanguntukmengujinyaapakahterdapatcukuptanah liat untuk menahan air di tanggul kolam hingga bioteknologi canggih sepertitransfergen.karenasektorakuakulturberkembangkekawasanbaru,spesiesbaru,danuntuk mencapai kontrol lebih dari sekedar siklus hidup organisme budidaya, parapembudidaya telah membuktikan bahwa mereka sangat inovatif dalam memberikansolusiuntukmasalahbaruyangmerekahadapi.
Sebagaicontoh ikanikan jenismaspadaawalnyaterbataspadakisarankawasanspesies masingmasing, di mana benihnya dapat ditangkap dari sungaisungai ataukolampemeliharaan.Studi tentangbagaimanasuhuberubahubahsepanjangharidanfaktor lain yang mempengaruhi siklus reproduksi ikan sehingga menimbulkankemampuanberkembangbiak ikanmasyang jauhdariperairanaslinyadimanapadakondisi alami tidak akan membuatnya memijah. Manipulasi suhu air dan lamapenyinaranpadasiangharitetappentingdalamkeberhasilanproduksiperbenihandariberbagaispesiesikanbudidayasaatini.
Ketikahormondapatdiidentifikasidanperannyabisadiketahuidalamvertebratatingkat tinggi seperti ikan, pembudidaya mulai melakukan percobaan juga denganmengekstrak hormon yang memproduksi organ pada ikan dan didapatkan bahwaperkembangan telur dan pemijahan dapat dipacu untuk semua spesies melaluipenyuntikan ekstrak hormon dari kelenjar pituitary. Teknikteknik tersebut telahdigunakan saat ini untukmemproduksi ikan seperti;mas, salmon,dan ikan air tawarlainnya. Kerangkerangan dan moluska lainnya memproduksi telurnya melaluimanipulasi suhu sedangkan udang dibuat untuk mengembangkan ovarinya denganmembuang kelenjar yang menghasilkan hormon inhibitory yang terletak pada mata.Hormon juga digunakan dalam proses pembalikan kelamin ikan tilapia (nila) untukmemproduksipopulasijantanyangmenghasilkanproduksilebihbaik.
Terdapat sebuah periode singkat pada awal kehidupan ikan ketika diferensiasikelaminnya belum sempurna sehingga denganmemberikan pakan yangmengandunghormon testosteron dapat mengarahkannya untuk berkembang dengan sifatsifatjantan.
Beberapa jenis ikan diurutuntukmendapatkan telur dan spermadalam prosespembenihandanfertilisasinyaterjadisecaraeksternal.Biasanyadilakukandalamsebuahmangkokdimanatelurdanspermadicampurkan.Untukudangtidakdapatdengancepatmatang dalam masa penangkaran sehingga dilakukan inseminasi buatan denganmengekstrak kapsul sperma dari jantan dan memasukkannya ke dalam betina yangsudahmatangovariumnyauntukmenggantikanprosespematangansecaraalami.
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 31
1.2. KehandalanPenyediaanPakan
Pada tahap awal dalam berbagai budidaya hewan memerlukan pakan khususuntuk bisa bertahan hidup dan membutuhkan berbagai macam teknik yang telahdikembangkanuntukmenghasilkanpasokanpakan yang terpercaya,baikpakanhidupatau bukan untuk menyokong kegiatan pembenihan. Spesies tertentu dari algaemikroskopik dipilih dari ribuan spesies yang hidup di air laut maupun tawar danditumbuhkan di dalam bak dengan campuran nutrien yang sesui untukmembuatnyaberkembangbiak.Algaeinikemudiandiberikankepadalarvalarvaudangmaupunikan.
Banyak ikan atau udang budidaya memerlukan hewan mikroskpik hidup padatahap tertentu dari perkembangannya dan tipe pakan yang dibutuhkan bisa sangatspesifik. Para pembudidaya telah menemukan bahwa hewan seperti artemia danrotiferadapat memenuhi kebutuhan inidan telahdikembangkan teknikteknikuntukmemeliharanya sampai pada level yang lebih canggih. Artemia adalah udang kecilsepertimahluk yang tumbuhdidanau asindiUtah ,USAdan Iran.Ketika kandungangaram meningkat hingga level tertentu, artemia kembali membentuk kista telursehingga kemudia bisa disimpan dalam bentuk kering selama beberapa tahun. Dansewaktuditaruhdiairlagi,artemiamenetasdaninitelahdibuktikansebagaipakanidealuntuktahapawalberbagaijenisikandanudang.
Karenamasalah biaya dalam pemeliharaan pakan hidup,maka berbagai tekniktelahdikembangkanuntukmenghasilkanpakanbuatandengankerapatanyang sesuaiuntukdapatmengapungdiair, rasayang tepatdanmenarik,kandungannutrienyangtepat untuk pertumbuhan dan sintasan. Vitamin larut terlalu cepat, maka banyakmetodetelahdikembangkanuntukmembungkusvitamindenganmikrokapsul.
Dikolam,sangatsulituntukdapatmelihatberapabanyak ikanyangmakanatauyang lepas, seperti di peternakan ayam, maka beberapa teknik telah dikembangkanuntuk dapat memastikan bahwa ikan atau udang bisa makan dengan baik, sehinggapakan tidak terbuang percuma. Misalnya, pemberian pakan dengan tempayan telahdilakukansehinggabisadicekberapapakanyangtersisa.Dalamkaramga,petanisaatinisudahadayangmenggunakankamerabawahairuntukmelihatapayangterjadi.
1.3. MasaDepanTeknikAkuakultur
Banyak teknikteknik penting dari usahan budidaya terkait dengan sektorkesehatan,mengisolasisampelairdan jaringanpadaagaruntuk mengujibakteriataufungi, pemakaian mikroskop elektro, dan DNA untuk memeriksa virus, pemakianantibiotikataubakteriyangbaikuntukmenjagakondisiairtetapbaik.Sehinggasaatinisudahadabidangbidangkajiaseperticryogenics,yaknipembekuantelur,sperma,danembrio pada suhu ultra rendah untuk disimpan supaya bisa digunakan kemudian.Pemakaianbahananastetis(bius)ataupenurunansuhuuntukmenenangkanikandalamproses transportasi, merendam udang segar ke dalam campuran antioksidan agar
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 32
kesegarannyatahanlama.Tekniktekniktersebutsangatbergunauntukakuakulturyangterusberkembang.
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 33
VI.SISTEMAKUAKULTURTERPADU(INTEGRATEDFARMING)
1. SistemKolamIkanTerpadu
Memproduksi ikandikolamdapatdenganmudahdipadukandenganproduksikomoditas pertanian lainnya, khususnya pada lahan yang miring. Kosepnya adalahsebagaiberikut: Untuk lahanmiring, jika terdapat hutan di bagian hulu akanmenghasilkan kayu,
bahanbakardanmakanan.Hutanakanmelindungitanahdarierosi. Wadukbisadibangundibagianhuluuntukmenampungairsebagaipersediaanpada
musimkemarau Selanjutnya,dibagianyang lebih rendah,kolam ikanbisadibangun.Berbagai jenis
hewanbisadibangundidekatkolam ikanyangakanbergunauntukmenghasilkanpupukkandangbagikebutuhankolamikan.
Airdarikolamikanbisadigunakanuntukmenyiramberbagaitanamandikebunyangadadisekitarkolam.
Lumpur yang mengendap di dasar kolam bisa secara periodik diangkat dandimanfaatkanuntukpupukorganikbagitanaman.
Dikawasanakuakultur,kitabisamengkombinasikanduasistemproduksidalamduakelompokkolamsecaraterpisah,yakni:
Sistem intensif, di mana ikan dipelihara dengan kepadatan tinggi danpertumbuhannyadijamindenganpemberianpupukdanpakanyangcukup.
Sistem ekstensif, di mana ikan dipelihara dengan kepadatan yang rendah,pertumbuhan ikanhanyamengandalkanpakanalami.Produksipakanalamidikolamekstensif inidipacudengancaramengalirkanairyangkayanutriendarisistemintensif.
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 34
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 35
2. SistemPolykultur3. SistemAkuaponik4. SistemMultitrofikTerpadu
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 36
VII. TEKNIK FILTRASI DALAM PRODUKSI AKUAKULTUR BERKELANJUTAN5
7.1. PendahuluanAkuakultur adalah sektor produksi pangan yang berkembang dengan cepat,
denganrataratapertumbuhan8.9%pertahun,jikadibandingkandenganpenangkapanhanya 1,2% dan produksi daging hewan darat yang hanya 2.8% pada periode yangsama (FAO,2004).Dibandingkandenganakuakultur,penangkapan secarakeseluruhansudah tidakberkembang,meskipunbelummenurunhinggaera1990an, tetapisecaraumumstokperikananlautsudahoverfished.menurunnyastokperikananlautduniadanpertumbuhan populasi manusia adalah harga yang harus dibayar oleh pertumbuhanakuakultur selanjutnya. Di samping itu, sektor produksi akuakultur masih harusmeningkat 5 kali lipat lagi untuk dua dekade berikutnya sehingga dapat memenuhikebutuhanproteinminimumuntuknutrisimanusia(FAO,2004).
Perkembangan industri akuakultur secara intensif diikuti oleh peningkatandampak lingkungan yang ditimbulkannya. Proses produksi menghasilkan sejumlahpolutan yang terdiri atas feses dan pakan yang tidak termakan (Read and Fernandes2003). Limbah yang dikeluarkan akuakultur keperairan umum mengandung nutrien,berbagai senyawa organik dan anorganik seperti; ammonium, fosfor, karbon organik,danbahanorganik lainnya (Piedrahita,2003; Sugiuraetal.,2006). Levelnutrien yangtinggi mengakibatkan penurunan kualitas lingkungan perairan, bahkan memicutimbulkanspesiespatogen(Thompsonetal,2002)
Untuk memproduksi 1 kg ikan memerlukan 13 kg pakan (asumsi FCR 13)(Neyloretal,2000).Sekitar36%pakandikeluarkandalambentuklimbahorganik(Bruneet al, 2003). Kurang lebih 75% dari pakan berupaN dan P yang tidak dimanfaatkanberupa limbah di air (Piedrahita, 2003; GutierrezWing and Malone, 2006). Sistemakuakultur intensif yang memproduksi 3 ton ikan nila setara dengan 50 pendudukmanusiadalam suatu komunitas (Helfmanetal1997).Hal inidapatdikatakanbahwabiomassa ikan hidup kirakira menghasilkan limbah 5 kali lebih banyak daripadabiomassa manusia. Alasannya adalah ruang lingkup kecernaan ikan yang terbatassehingga sebagian besar pakan tidak dapat dicerna dengan baik dan dibuang(Amirkolaie, 2005). saluran pencernaan ikan pendek dan rasio panjang saluranpencernaannyasangatkeciljikadibandingkandenganpanjangtubuhnya(HertrampfdanPiedadPascual, 2000). Sebagai contoh, usus ikan mas 2.02.5 lebih panjang daritubuhnya,sedangkandomba30kalilebihpanjang.Ususmanusia34kalilebihpanjangdaritubuhnya.Konsekuensinnyaadalahpadaikanwaktutinggalmakanandalamsaluranpencernaannya lebih pendek. Untuk alasan inilah pakan yang diberikan kepada ikanharusmemiliki tingkat kecernaanyang tinggi.Secara khusus, tubuh ikanmengandung
R Crab, Y Avnimelech , T Defoirdt, P Bossier, W Verstraete. 2007. Nitrogen Removal Technique in
Aquaculture for sustainable production. Review article. Aquaculture Journal. 270 : 1 - 4
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 37
6575%protein (HertrampfdanPiedadPascual, 2000). Selain itu, ikanmemanfaatkanproteinuntukpertumbuhan,tidaksepertihewandaratyanglebihbanyakmenggunakankarbohidrat dan lemak (Hepher, 1988). Maka dari itu kebutuhan protein untuk ikansekitar23 kali lebihbanyakdaripadamamalia.Ammonium adalah salah satuproduk
akhir dari metabolisme protein +4NH (ammonium) dan NH3 (ammoniak)kesetimbangannya tergantung pH dan suhu, jumlah dari keduanya disebut total
ammoniumnitrogen (TAN). +4NH bisa toksik terhadap ikan, tetapiNH3 lebihberacun,karenatidakdapatdikeluarkandanlarutdalamlemaksehinggadapatmasukmenembus
membranbiologisdibandingkandengan +4NH (Krneretal,2001).+4NH Ntoksikpada
konsentrasidiatas1.5mgN/L,padaberbagaikasusNH3yangmasihdapatditoleransidalamsistemakuakulturadalah0.025mg/L(Chenetal,2006).Namundemikian,tingkattoksisitasnya sangat tergantung pada kekuatan spesies, ukuran, padatan, degradasiorganik,senyawaaktifpermukaan,logamberat,dannitrat(Colt,2006). Sebagaiacuanatassejumlahbesar limbahyangdihasilkan,penggunaantepungdanminyakikansebagaibahanutamapakanadalahhalyangtidakberkelanjutandalamproduksiakuakultur.sekitarsepertigadariproduksiikanduniadikonversimenjadipakanuntukakuakultur(Delgadoetal2003).Proporsisuplaitepungikanyangdigunakanuntukmemproduksi ikanakuakulturmeningkatdari10%pada tahun1988menjadi17%ditahun 1994, dan 33 % pada tahun1997 (Naylor, et al 2000). Dengan demikian,akuakulturbisamenjadisolusibagikekuranganproteindunia,tetapi jugabisamenjadipromotorbagihancurnya stokperikanandi seluruhdunia.Rasio ikan liardengan ikanbudidayauntuk ikannilaadalah1.4:1dan5.16 :1untuk ikan laut(Nayloretal,2000).Pembelian atas pakan untuk akuakultur menghabiskan lebih dari 50 % dari ongkosproduksi, ini terutamamerupakanbiayakomponenprotein (Benderetal,2004).Ratarata25%dari inputprotein inidikonversimenjadidaging ikan (AvnimelechdanRitvo,2003). Dengan demikian, untuk membuat peningkatan keberlanjutan dari produksiakuakultur, maka penelitian untuk sumber protein murah dengan efisiensi FCR yanglebihtinggisangatdiperlukan.
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 38
7.2. PenyisihanNdiluarunitbudidaya
Pada umumnya perbaikan kualitas air dalam sistem akuakultur terbagi atasbeberapa tipeperlakuannya,yakni; (1)perlakuandengankolam tanah/tandondan (2)kombinasi pemisahan partikel padat dan bak nitrifikasi sebagaimana yang digunakandalam istalasi pengolahan limbah domestik. Perlu dicatat bahwa penyisihan nitrogensebenarnyaadalahdenganmelibatkanprosespelepasanataufiksasinitrogenkembalikeatmosfir(VanRijnetal,2006),namunhalinitidakakandibahasdisini.
a. Perlakuandengankolamtanah/tandonProsedurperlakuaninimemilikihubunganlangsungdenganresirkulasiairantara
kolamproduksidankolamperlakuan.Limbahnutriencairdarikolamproduksidibiarkanmengendap beberapa jam dalam kolam pengendapan untuk mengalami prosesperombakan secara alami baik fisik, kimia, maupun biologis sehingga kualitas airnyamembaik sebelum digunakan kembali untuk proses produksi (Hargreaves, 2006).Parameter utama dalam sistem ini adalah waktu tinggal (hydraulic retention time),pencampuran/homogenasidikolamperlakuan,danaerasiberkalapadasedimenkolammelaluidrainase.Penggunaankolamperlakuanseperti iniakanmenghadapihambatanakibat dari algae yang mati/membusuk dan proses anaerobik di sedimen (Van Rijn,1996). Kerugian utama pada sistem ini adalah proses nitrifikasi yang tidak stabil darifluktuasi biomassa yang tidak dapat diprediksi dan spesiasi dalam kolam perlakuan(Hargreaves, 2006). Keuntungan utamanya adalah bahwa mikroalgae yang tumbuhdalam kolam percobaan dapat digunakan untukmemproduksi organisme lain sepertikerangatauArtemiayangbisamenjadipenghasilantambahan(Wang,2003).
Konfigurasi sistem yangmemungkinkan adalahmembandingkanproduksi ikandenganasimilasinutrienolehmoluskaatautanamanair.Disininutrienyangdilepaskandarisistemakuakulturakandikonversikedalambiomassatanamanatauorganismelainsehinggadenganmudahdapatdihilangkandanbisamenjadiprodukikutanyangbernilaiekonomis.Nutrienyangdiasimilasioleh tanaman fotoautotrofdapatdigunakanuntukmengembalikanlimbahyangkayanutrieninikedalamsumberlainyangmenguntungkan(Neorietal,2004).
Biofiltrasi dengan tumbuhan ini menghasilkan sebuah ekosistem mini yangseimbang. Tumbuhan autotrof bertentangan dengan ikan/udang dan mikrobaheterotrof, tidak hanya berdasarkan atas kebutuhan nutrien tetapi juga kebutuhanoksigen,pH,danCO2(Neorietal,2004).Hasilnyaadalahbiofiltrasidengantumbuhaninidapatmengurangi dampak lingkungan akibat kegiatan produksi di sistem akuakultur.dewasa ini pendekatan akuakultur intensif terpadu telah dikembangkan dari prinsippolikultur ekstensif, perpaduan budidaya ikan/udang dengan tanaman sayur,mikroalgae,avertebrate,dantanamanair(Neorietal,2004).Melaluipembagianprosesproduksikedalambeberapatahap,sehinggakitadapatmeningkatkanbiomassadalamsistemdanmemperbaikiefisiensipenggunaanfasilitasfisik(Wangetal,2003).
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 39
b. ProsesFiltrasiMetode perlakuan yang digunakan dalam pengolahan limbah cair akuakultur
diklasifikasikan dalam proses fisika, kimia, dan biologis. Pada unit operasi fisik,penyisihan partikel padat dilakukan dengan cara pengendapan atau filtrasi mekanis(padatanterlarutdantidakterlarut)(VanRijn,1996).Duatipefiltermekanisadalahfiltersaring (screen)danmedia filterberupabutiran (granular), keduanyadigunakanuntukpadatanyang tak terlarut (Franconavaetal,2004).Untukpenyisihanprotein (proteinskimming) menggunakan fraksinasi busa dengan memberi tekanan pada udara (airstripping)(Hussenot,2003).
Pada unit proses kimiawi yang biasanya digunakan setelah proses fisika dansebelum proses biologis. Kerugian proses kimia ini karenamenggunakan bahan aditifyang biasanya tetap berada di sebagian besar air, sehingga menjadi masalah yangsignifikanpadaairyangakandigunakankembali.Proseskimiayangumumdigunakandalam akuakultur adalah disinfeksimenggunakan ozon (Summerfelt, 2003).Disinfeksidengan irradiasiultra violetbisamenjadi alternatif karena tidakmenggunakanbahankimiaikutanyangberracun(Hassen,etal2000).
Prosesbiologisadalahsalahsatubagianyangpalingdigunakandalamkegiatanakuakulturdan yangutamadariprosesbiologis iniadalahnitrifikasi.Nitrifikasi terjadidalam berbagai sistem yang dapat dikelompokkan dalam dua tipe, yakni; sistemterapung/setengahtenggelam(contoh;rotatingbiologicalcontactor,dantriclingfilter)dan sistem tenggelam fixed film filter (contoh; fluidizedbead reactordanbead filter)(MallonedanPfeiffer,2006).
Proses nitrifikasi oleh bakteri di biofilter dipengaruhi oleh berbagai faktor,
seperti;konsentrasioksigen,bahanorganik,suhu,pH,alkalinitas,salinitas (Chenetal,2006).Bakterinitrifikasiadalahmikroorganismeyangsangatsensitifdansangatmudahdipengaruhi oleh berbagai faktor penghambat, misalnya; konsentrasi ammonia yangtinggi,konsentrasioksigen rendah (
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 40
limbahyang terakumulasi.Pada rasioC/Nyang tinggi,bakteriheterotrofakanmunculdanbersaingdenganbakterinitrifikasidalamhalpengambilanoksigendanruangdalambiofilter(Michaudetal,2006).Dengandemikian,nitrifikasilebihbaikpadakondisirasioC/Nyangrendah
Rotatingbiologicalcontactortelahbeberapadekadedigunakandalam instalasipengolahan limbah, saat ini telah secara luas digunakan untuk filter nitrifikasi dalamakuakultur.Teknologiiniberdasarkanpadaperputaran(rotasi)substratyangtenggelamyang terbuat dari polystyrene atau polyvinil klorida dengan kepadatan tinggi yangdipasangpada sebuah lingkaran tipis (Brazil,2006).Bakterinitrifikasi akan tumbuhdimediatersebutdankarenaadanyaputaran,bakterisecarabergantianakanbersentuhandengan air dan udara, sehingga terjadi pertukaran CO2 dan oksigen dari udara yangdihasilkan oleh bakteri. Secara umum RBC terbagi atas beberapa kompartemen yangmenghasilkanpolaplugflowsehinggameningkatkanefisiensipenyisihan limbahsecarakeseluruhan,danmemilikiberbagaikondisidimanamikroorganismeakantumbuhdalamberbagaitingkatan(WattendanSibrell,2006).RBCsistemmemilikikeuntungandenganrendahnyaenergi yangdibutuhkanuntukmenggerakkan airmelewati vessel sehinggamenjadi aerasi pasif danmenghilangkan karbondioksida, serta rendahnyapenyumbatan (Brazil, 2006).Menurut Miller dan Libey(1986) bahwa sistem RBCdapat menghilangkan TAN0.190.79 g TAN/m2. Basil(2006) menyebutkan bahwaRBC dapatmenhilangkan TANsebesar0.42g/m2/hari.
Trickling filter terdiriatas medium yang menyatu(fixed bukan butiran) yangmanaairmengalirdiatas lapisanbiofilmyangtumbuhdimedium.Karenaairmengalirsecara tipis, maka air secara kontinu teroksigenasi sedangkan karbon dioksidadilepaskan ke udara. Luas area permukaan beberapa media filter yang digunakanberkisar 1001000m2/m3,misalnya; rumput finturf buatan (284m2/m3), kaldnes ring(500m2/m3),nortonring(220m2/m3),dan leca/tanah liat(5001000m2/m3)(Timmonsetal,2006).Materialorganikyangmasukke/.,nmbdalambiofilterakandiadsorpsiolehlapisantipismikrobadandidegradasisecaraaerobik.
Kamstra et al (1998) melaporkan bahwa trickling filter mampu menyisihkan0.240.55 g TAN/m2/hari dalam skala komersial. Penyisihan TAN tertinggi adalah 1.1g/m2denganratarata0.61g/m2.hasilyangsamajugaditunjukkanpadabiofiltermediapasirdenganpolaaliranairvertikal.
Downflowmicrobeadfilter(Biofilterdenganaliranairvertikal)adalahkombinasiantaratrickling filterdan tipemediabiofilterbutiran (granular) (Timmonsetal,2006).
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 41
Penggunaanmedia terapungdalam konfigurasi sistemdownflowmemilikikeuntungankarenadapatmenggunakanmediayang lebihkecildengan luaspermukaanyang lebihluas, ketika air yang berresirkulasi melewati media ini, maka partikel solid akantertangkapdanprosesbiofiltrasimenjadiaktif(MalonedanBeecher,2000).Konfigurasiini memberikan keuntungan tambahan dari hydraulic liading sehingga tidakmembutuhkanprosesfiltrasimekanisdenganperalatancanggih(GreinerdanTimmons,1998).Mediayangdigunakanterbuatdaripolystyrenediameter13mmdenganprositas3640%dengan luaspermukaan11503936m2/m3denganareapenyisihanTAN ratarata0.30g/m2(Timmonsetal,2006).
Fluidized sand biofilter telah lama secara luas digunakan dalam sistemakuakulturresirkulasiyangsangatbaikdalammenjagakualitasair (Summerfelt,2006).Filter pasir inimemiliki luas permukaan 4.00020.000m2/m3 dan biaya yang sedang.Kerugian dari penggunaan FSB ini adalah tidak dapat diaerasi sebagaimana dalamtricklingfilter.Sementaraitu,aerasiharusdilakukan,filteriniharusdioperasikandenganaliran air yang singkat supayamenjaga kesesuaianpemuaian/pergeseranmedia filter.FSBdapatmenghilangkanTANsekitar0.24g/m2/hari(TimmonsdanSummerfelt,1998).Tabel.Areapenyisihannitratpadabeberapajenisbiofilter
TipebiofilterRatarataarearemovalrate(gTAN/m2hari
referensi
Rotating biologicalcontactor
0.190.79 MillerandLibey,1985;Brazil,2006
Tricklingfilter 0.240.64 Kamstra et al., 1998; Schnel et al., 2002; Eding etal.,2006;LyssenkoandWheaton,2006
Beadfilter 0.300.60 GreinerandTimmons,1998;Timmonsetal.,2006Fluidizedsandbiofilter 0.24 MillerandLibey,1985;Timmons&Summerfelt,1998
RBCmemiliki jumlahareapenyisihanTAN tertinggidiikutiolehBFdanTF,danterakhiradalahFSB.MeskipunRBCmemilikiperformaterbaik,namunbersamadenganTFharganyalebihmahaldibandingkandengantipebiofilterlainnya.BFdanFSBbiayanyapalingkecildenganpertimbanganbiayaperkgproduksiikan.
7.3. PenyisihanNitrogenDalamUnitBudidaya Tigajalurkonversinitrogensecaraalamiadauntukmenghilangkanamoniadarisistem akuakultur merupakan proses fotoautotrof yang dilakukan oleh algae, bakteriautotrof yang mengkonversi ammonia menjadi nitrat, dan bakteri heterotrof yangmengkonversiammonianitrogenmenjadibiomassabakteri(Ebelingetal,2006). Pengembangandanpengendaliankepadatanbioflokheterotrofdalamkolomairataumikroorganismeyangmenempel (perifiton)bisasejalandenganpenyisihanbahanorganikdananorganiksecarabiologisdalamwadahakuakultur(Avnimelech,2005;Azimet al, 2003). Proses ini merupakan bagian yang terpadu dalam unit budidaya(Hargreaves,2006).Halyangpentingadalahbioflokdanperifiton inidapatdikonsumsiolehorganismebudidaya(kultivan)(Burfordetal,2003,2004;Harietal,2004;Azimand
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 42
Wahab,2005;KeshavanathandGangadhar,2005).Sebagaimanayangdijelaskandalamparagrafberikut, keduapenedekatan ini adalah solusiuntukmasalah kualitas airdandapatmengurangipenggunaanminyakikandantepungikandalamakuakultur.
3.1.TeknikPerlakuanDenganPerifiton Komunitas perifiton terdiri atas biota akuatik yang menempel pada matrikstenggelam.Dimanamenempel algae, fungi, protozoa, zooplankton, dan invertebratalainnya (Azim et al, 2005). Seperti fitoplankton, perifiton dapat ditemukan dihampirsemua tipe air, dari kolam kecil hingga laut, pada daerah topis berada pada kisaranoligotrofikhinggasemuawilayah trofik (AzimdanAsaeda,2005).Dengancahayayangcukup,dengankedalamansampai0.5m,danlajufotosintesisyangtinggi,makaproduksiautotrofdapatberhasil(Vermaat,2005).Produksiperifitonberkisar13gC/m2substratper hari atau sekitar 26 berat kering/ m2 per hari (Azim et al, 2005). Perifitonmenangkap detritus organik, menghilangkan nutrien dari kolom air, dan membantumengontroloksigenterlarutsertapHdisekitarair(Benderetal,2004). Pemberian substrat memperbaiki kondisi aliran nitrogen dalam air terutamaberkaitandenganaktifitasautotrofdanheterotrofyangterjadipadaperifiton(Milstein,2005).Keuntungandenganpenggunaanperifiton adalahbisamenjadimakanan alamibagi ikan,namun tidak semua ikandapatmemakanperifiton, adaptasimorfologidanfisiologis dibutuhkan untuk memakan perifiton (Azim et al, 2005). Walaupun buktipercobaan langsung sangat jarang, namun jenis ikan yangmemakan perifiton sangatbanyakdibandingkandengan ikanyangbukanplanktonvorus(VanDamdanVerdegem,2005).Disamping ikanyangmakroherbivor,pemakandetritusdanplanktondapatjugamemakanperifiton(VanDam,2002).PerifitonmemilikiC/Nrasio10(AzimdanAsaeda,2005). Kemampuan asimilasinya sekitar 0.2 gN/m2/hari.Hal ini jelas bahwaperifitonmemerlukanluaspermukaanyangbesaruntukdapatmemenuhikemampuannyadalammengendalikan kualitas air. Di samping menghilangkan N, produksi biomassa jugaterbentuksekitar4gramberatkering/m2/haridankandunganproteinnyasekitar25%beratkering (Azimetal,2005).Hal inimenjadipakan tambahansehinggamengurangibiayapakandalamproduksi.
SistemTeknologiAkuakultur
SumoharjoS.Pi.,M.Si.J.BDP.FPIKUnmul 43
Disampingmemerlukanareayang luas,masalahyang terjadidalamsistem iniadalah sangat tergantung pada intensitas cahayamatahari (Azim dan Asaeda, 2005).Pada kondisi mendung/berawan, cahaya matahari tidak cukup sehingga lajupengambilan nitrogen maksimum tidak tercapai. Masalah lain adalah memerlukantenagakerjauntukmemanenperifiton,yangmerupakanhalyangtidakdapatdilakukandalamprosesproduksi akuakultur yangmengaplikasikanperifiton.Akan tetapi, teknikyang lebihmemanfaatkanpakan alamibisa sangat signifikanhasilnya, terutamapadaakuakulturskalakecildansistemakuakulturekstensifyangbiasadilakukanpadanegaranegara berkembang. Untuk menumbuhkan perifiton dapat dilakukan denganmenambahkansubstratstatisdikolamyangdapatditempatkansecaravertikalsepertibambu,hizol,dankanchi.Karenaperifitonsangatmudahdibudidayakandalamberbagaimodifikasi wadah akuakultur dengan teknik dan manajemen sederhana sehinggamenjadimerupakankeuntunganyangmendasardalamakuakultur(Azimetal,2003)
3.2.TeknologiBioflok Suspensiyangtumbuh (Suspendedgrowth)dalammediabudidayaterdiriatas;fitoplankton,bakteri,agregatbahanorganik,dangrazerbakteri(Hargreaves,2006).Jikanitrogen dan karbon seimbang,maka ammonia dari hasilperombakan bahan organik dapatdikonversi menjadi biomassabakteri (Schneider et al, 2005).Dengan penambahan karbohidratdi kolam, akan menstimulasipertumbuhan bakteri sehinggapenyerapan nitrogen melaluiproduksi protein mikrobial dapatterjadi (Avnimelech, 1999).Pengambilan nitrogen untukbiomassa bakteri menurunkankonsentrasiammonimlebihcepatdaripadaprosesnitrifikasi(Hargreaves,2006),karenalajupertumbuhandanproduksibiomassabakteriheterotrof10kalilebihtinggidaripadabakterinitrifikasidenganproduksiperunitsubstratsekitar0.5gbiomassaC/gsubstratCyangdigunakan(Eddingetal,2006). Di lingkungan alamiah, mikroorganisme cenderung membentuk agregat(menggumpal/mengumpul), kecepatan mengendapnya tidak seperti bentuk/ukuranpersegi (square size) sebagaimana yang diperkirakan dalam hukum Stoke (Logan danHunt, 1988). karena agregat ini sangat porus, maka aliran air akan membuyarkanagregatini.Halinimeningkatkansuplainutrienkedalamselyangadadalamagregatinidanakanmengurangilajupengendapannyakedasarmediabudidaya.