13
Oseana, Volume XV, Nomor 1 : 43 - 55 ISSN 0216-1877 PENGENDALIAN SENYAWA NITROGEN PADA BUDIDAYA IKAN DENGAN SISTEM RESIRKULASI oleh MAYUNAR 1) ABSTRACT CONTROL OF NITROGEN COMPOUND ON FISH AQUACULTURE WITH RECIRCULATION SYSTEM. In the water nitrogen compound exists in the form of nitrogen (N 2 ), ammonia (NH 3 ), ammonium (NH 4 ), nitrite (NO 2 ) nitrate (NO 3 ) and organic nitrogen. These nitrogen compounds usually resulted from a process of decomposition of excess food, metabolite excretion of reared animal, death body of animal/plant and might also a process of diffusion of atmospheric nitrogen. The existence of toxic nitrogen compounds is one problem of the unsuccessful of fish culture. For this reason control to the existence of nitrogen compounds is needed. Source and toxicity of nitrogen compounds and its control are presented in this paper. PENDAHULUAN Produksi ikan secara komersial mela- lui budidaya intensif berkembang secara ce- pat sejak tahun 1960, namun penerapan ko- lam dan kurungan terapung sebagai sarana budidaya memperoduksi ikan untuk tuju- an komersial baru mulai dilaksanakan sejak tahun 1970 (PARKER & BROUSARD 1977). Beberapa faktor fisikokimia yang ha- rus diperhatikan dalam usaha budidaya ikan adalah suhu, salinitas, kesadahan, oksigen terlarut, pH, karbondioksida, asam sulfat, nitrogen, benda padat dan bahan cemaran yang bersifat patogen atau toksik (WIC- KINS 1981). Oksigen terlarut dan senyawa nitrogen merupakan faktor penting yang ha- rus diperhatikan, dalam budidaya ikan dan udang. Peningkatan produksi dengan penekan- an biaya, padat penebaran tinggi, tempat terbatas menyebabkan berkurangnya oksigen terlarut dan tertimbunnya senyawa nitro- gen, sehingga pengontrolan kualitas air men- jadi kunci untuk kebersihan budidaya ikan. 43 www.oseanografi.lipi.go.id Oseana, Volume XV No. 1, 1990

Pengendalian senyawa nitrogen - oseanografi.lipi.go.idoseanografi.lipi.go.id/dokumen/oseana_xv(1)43-55.pdf · amonia (NH3), nitrit (NO2), nitrat (NO3), gas Nitrogen bebas (N2) dan

  • Upload
    hakhanh

  • View
    236

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Pengendalian senyawa nitrogen - oseanografi.lipi.go.idoseanografi.lipi.go.id/dokumen/oseana_xv(1)43-55.pdf · amonia (NH3), nitrit (NO2), nitrat (NO3), gas Nitrogen bebas (N2) dan

Oseana, Volume XV, Nomor 1 : 43 - 55 ISSN 0216-1877

PENGENDALIAN SENYAWA NITROGEN PADA BUDIDAYA IKAN DENGAN SISTEM RESIRKULASI

oleh

MAYUNAR 1)

ABSTRACT

CONTROL OF NITROGEN COMPOUND ON FISH AQUACULTURE WITH RECIRCULATION SYSTEM. In the water nitrogen compound exists in the form of nitrogen (N2), ammonia (NH3), ammonium (NH4), nitrite (NO2) nitrate (NO3) and organic nitrogen. These nitrogen compounds usually resulted from a process of decomposition of excess food, metabolite excretion of reared animal, death body of animal/plant and might also a process of diffusion of atmospheric nitrogen.

The existence of toxic nitrogen compounds is one problem of the unsuccessful of fish culture. For this reason control to the existence of nitrogen compounds is needed. Source and toxicity of nitrogen compounds and its control are presented in this paper.

PENDAHULUAN

Produksi ikan secara komersial mela-lui budidaya intensif berkembang secara ce-pat sejak tahun 1960, namun penerapan ko-lam dan kurungan terapung sebagai sarana budidaya memperoduksi ikan untuk tuju-an komersial baru mulai dilaksanakan sejak tahun 1970 (PARKER & BROUSARD 1977).

Beberapa faktor fisikokimia yang ha-rus diperhatikan dalam usaha budidaya ikan adalah suhu, salinitas, kesadahan, oksigen

terlarut, pH, karbondioksida, asam sulfat, nitrogen, benda padat dan bahan cemaran yang bersifat patogen atau toksik (WIC-KINS 1981). Oksigen terlarut dan senyawa nitrogen merupakan faktor penting yang ha-rus diperhatikan, dalam budidaya ikan dan udang.

Peningkatan produksi dengan penekan-an biaya, padat penebaran tinggi, tempat terbatas menyebabkan berkurangnya oksigen terlarut dan tertimbunnya senyawa nitro-gen, sehingga pengontrolan kualitas air men-jadi kunci untuk kebersihan budidaya ikan.

43

www.oseanografi.lipi.go.id

Oseana, Volume XV No. 1, 1990

Page 2: Pengendalian senyawa nitrogen - oseanografi.lipi.go.idoseanografi.lipi.go.id/dokumen/oseana_xv(1)43-55.pdf · amonia (NH3), nitrit (NO2), nitrat (NO3), gas Nitrogen bebas (N2) dan

Menurunnya oksigen terlarut dan me-ningkatnya senyawa nitrogen dapat dihin-darkan di dalam budidaya ikan. Pengendali-an kualitas air secara pengudaraan (aeration), penyaringan (filtration) dan pembersihan (purification) sangat diperlukan pada budi-daya ikan dalam sistem resirkulasi (LIAO & MAYO 1972).

Pesatnya kemajuan budidaya ikan dan udang pada tambak, baik secara semi inten-sif maupun intensif akan menimbulkan ber-bagai masalah, salah satu diantaranya adalah bertumpuknya senyawa nitrogen yang meru-pakan racun bagi hewan air. Dalam tulisan ini penulis mencoba memberikan beberapa cara pengendalian senyawa nitrogen pada budidaya ikan di dalam sistem resirkulsi.

SUMBER DAN DAYA RACUN SENYAWA NITROGEN

Sumber senyawa nitrogen Nitrogen yang terdapat dalam air bera-

da dalam beberapa bentuk senyawa yaitu amonia (NH3), nitrit (NO2), nitrat (NO3), gas Nitrogen bebas (N2) dan dalam bentuk senyawa organik seperti protein atau asam-asam amino. Menurut SPOTTE (1979) senyawa-senyawa nitrogen ini biasanya bera-sal dari atmosfer, persediaan air, sisa makan-an, organisme mati dan dari hasil metabo-lisme hewan-hewan air (Gambar 1). Jumlah gas nitrogen atau nitrogen oksida yang berasal dari atmosfir umumnya sangat sedikit. Oleh karena itu pencemaran air tambak oleh nitrogen yang berasal dari atmosfer sangat kecil kemungkinannya.

44

www.oseanografi.lipi.go.id

Oseana, Volume XV No. 1, 1990

Page 3: Pengendalian senyawa nitrogen - oseanografi.lipi.go.idoseanografi.lipi.go.id/dokumen/oseana_xv(1)43-55.pdf · amonia (NH3), nitrit (NO2), nitrat (NO3), gas Nitrogen bebas (N2) dan

Pencemaran air budidaya oleh senyawa ni-trogen umumnya disebabkan oleh senyawa-senyawa nitrogen yang berasal dari sisa-sisa pemupukan, kotoran dan zat lainnya yang terdapat dalam sumber air. Namun menu-rut REEVES (1970) sumber utama senyawa nitrogen dalam air budidaya adalah hasil metabolisme hewan air.

Ion amonium yang berasal dari hewan air, bi-la masuk ke dalam air bisa terurai menjadi amonia dan ion hidrogen. Reaksi pengurai-

an ini sangat tergantung pada pH air.

Daya racun senyawa nitrogen.

Hasil penelitian COLT & AMSTRONG (1981) menunjukkan bahwa walaupun nitro-gen yang terdapat dalam air budidaya ter-diri dari bermacam-macam bentuk senyawa, namun yang bersifat racun terhadap orga-nisme perairan hanya tiga senyawa yaitu amonia, nitrit dan nitrat. Amonia (NH3).

Buangan nitrogen dari hewan air le-bih dari 50% sebagai amonia, biasanya mela-lui insang dan faeses dalam bentuk urea, asam urat, asam amino, amino oksida dan macam-macam amine. Dalam proses mine-ralisasi urea berubah menjadi amonia (dea-mination) karena sebuah gugus amino bere-aksi dengan air membentuk amonia (SPO-TTE 1979).

Amonia dihasilkan oleh hewan amona-

litik dan urealitik. Laju pembentukan se-nyawa amonia ini ditentukan oleh laju pro-ses metabolik hewan-hewan tersebut. Faktor lain yang memperngaruhi hasil amonia adalah suhu, ukuran ikan, aktivitas, kese-hatan ikan, kandungan protein dalam pakan serta faktor lingkungan lain yang ber-hubungan dengan laju metabolik ikan (DAVITSON 1980).

Dalam air amonia mengalami hidro-lisis dan menghasilkan ion amonium (NH4

+), sesuai dengan persamaan reaksi:

Bila pH turun, ion amonia banyak dihasil-kan dan keseimbangan reaksi bergerak ke-kiri, sehingga jumlah ion NH4 + lebih ba-nyak dari NH3. Kadar amonia tidak hanya ditentukan oleh pH, tetapi dipengaruhi ju-ga oleh suhu dan salinitas. Bila suhu air naik dan salinitas turun, maka kadar amonia naik. Menurut hasil penelitian DAVITSON (1980) pengaruh salinitas relatif lebih kecil diban-dingkan dengan pengaruh suhu terhadap jumlah NH3.

Kerusakan organ-organ tubuh organis-me perairan akibat ammonia biasanya terjadi pada organ yang ada kaitannya dengan sis-tem transpor oksigen seperti insang, sel-sel eritrosit dan jaringan penghasil eritro-sit. Kenaikan amonia dalam darah dan ja-ringan akan menyebabkan kerusakan fisio-logis pada hewan serta perubahan pH darah dan interselluler. Hal ini akan mempenga-ruhi stabilitas membran dan reaksi enzym katalis, proses berbagai metabolisme teruta-ma pada otak dan syaraf (COLT & AMS-TRONG 1981).

Hasil - hasil penelitian menunjukkan bahwa amonia yang terdapat dalam air da-pat bersifat letal (mematikan) terhadap ikanikan yang dibudidayakan. Sebagai con-toh, kadar amonia 0,5 - 0,8 mg/l sudah da-pat mematikan ikan Salmo clarkii yang di-pelihara dalam waktu 96 jam(Tabel 1).

45

www.oseanografi.lipi.go.id

Oseana, Volume XV No. 1, 1990

Page 4: Pengendalian senyawa nitrogen - oseanografi.lipi.go.idoseanografi.lipi.go.id/dokumen/oseana_xv(1)43-55.pdf · amonia (NH3), nitrit (NO2), nitrat (NO3), gas Nitrogen bebas (N2) dan

Hasil-hasil penelitian selanjutnya menunjuk-kan bahwa nilai LC50 amonia dalam waktu 96 jam untuk jenis-jenis ikan biasanya ber-kisar antara 0,4 mg — 3,1 mg/1, untuk krus-tacea berkisar antara 0,40 mg — 2,31 mg/1, sedangkan untuk jenis-jenis moluska berki-sar antara 3,3 mg - 6,0 mg/1. Selain mema-tikan organisme perairan, pada kadar rendah amonia dapat menghambat pertumbuhan organisme. Sebagai contoh pertumbuhan rotifera Brachionus rubenus menjadi lambat bila dipelihara dalam air yang mengandung kadar amoniak sebesar 0,9 ppm (AMS-TRONG et al 1978).

Nitrit( NO2). Nitrit adalah bentuk ion dari asam ni-

trat (HNO2) dan berasal dari proses nitri-fikasi (bantuan bakteri anaerob), dimana amonia dirobah menjadi nitrit kemudian nit rat. Laju produksi nitrit tergantung pada jumlah populasi bakteri dalam air.

Apabila pH rendah dan temperatur tinggi, maka produksi asam nitrit lebihbanyak dari garam nitrit (NO2

-). Pengaruh utama dari racun nitrit ada-

lah perubahan di dalam transpor oksigen, oksidadi senyawa dalam jaringan. Nitrit dapat mengoksidasi ion ferro dalam hemo-globin menjadi ion ferri yang mengubah menjadi hemoglobin menjadi methemoglo-bin (COLT & AMSTRONG 1981).

Daya racun nitrit lebih kuat di air asin daripada air tawar. Kalsium dan Karbo-nat serta ion klorida dapat menaikan tole-ransi ikan Salmoid kepada nitrit sampai 60 kali (PEROONE & MADE 1977).

Nitrat(NO3). Nitrat adalah produksi dari nitrit di

dalam proses nitrifikasi dan merupakan ben-tuk oksidasi terbanyak dari nitrogen dalam

46

www.oseanografi.lipi.go.id

Oseana, Volume XV No. 1, 1990

Page 5: Pengendalian senyawa nitrogen - oseanografi.lipi.go.idoseanografi.lipi.go.id/dokumen/oseana_xv(1)43-55.pdf · amonia (NH3), nitrit (NO2), nitrat (NO3), gas Nitrogen bebas (N2) dan

air. Alga dan Diatomae serta tumbuhan lain-nya dengan mudah berasimilasi dengan ion Nitrat dalam air (COLT & AMSTRONG 1981).

Daya racun nitrat kurang kuat bila dibandingkan dengan nitrit dan amonia. Walaupun demikian nitrat kadang-kadang bi-sa menjadi salah satu masalah potensial di dalam sistem resirkulasi.

Pengaruh nitrat terutama pada osmo-regulasi dan transpor oksigen. Nitrat adalah oksidator yang mampu mengubah hemoglo-bin menjadi ferrihemoglobin (methemoglo-bin) serta dapat merusak darah, hati, pusat hematopoetik, filamen insang dan tingkah laku yang tidak normal (Tabel 3).

PENGENDALIAN SENYAWA NITROGEN

Dalam pembahasan terdahulu terlihat bahwa senyawa amonia, nitrit dan nitrat dapat menghambat pertumbuhan, bahkan mematikan ikan-ikan yang dibudidayakan. Oleh karena itu ketiga senyawa nitrogen ini harus dikembalikan agar usaha budidaya yang dilakukan dapat berhasil. Berbagai ca-ra untuk mengendalikan senyawa nitrogen dapat dilakukan yaitu dengan penyaringan biologi, pertukaran ion, sistem polykulture, stripphing udara, menggerakan endapan ko-toran, therapi kimiawi dan bakteri intri-fikasi.

47

www.oseanografi.lipi.go.id

Oseana, Volume XV No. 1, 1990

Page 6: Pengendalian senyawa nitrogen - oseanografi.lipi.go.idoseanografi.lipi.go.id/dokumen/oseana_xv(1)43-55.pdf · amonia (NH3), nitrit (NO2), nitrat (NO3), gas Nitrogen bebas (N2) dan

Penyaringan Biologi. Dalam sistem ini amonia dioksidasi

menjadi nitrit kemudian menjadi nitrat oleh bakteri chemoautotroph secara aerob dalam proses nitrifikasi.

Perubahan amonia menjadi nitrit dapat di-lakukan oleh berbagai bakteri yaitu Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosospira, Nitroso-cystis dan Nitrosoglea, sedangkan perubahan nitrit menjadi nitrat dilakukan oleh Nitrobacter dan Nitrocystis (BROCK 1970).

Pada reaksi diatas terlihat bahwa oksi-gen diambil dari air dan dirubah menjadi energi. Selanjutnya pada reaksi dibawah ini digunakan karbondioksida dan bikarbonat yang didapatkan dalam air dimanfaatkan se-bagai sumber karbon untuk pembuatan sel dan metabolisme.

Karbon dan oksigen merupakan dua un-sur dasar yang sangat diperlukan dalam pro-ses penyaringan biologi (biological filtra-tion), sehingga penambahan pH, salinitas, temperatur dan alkalinitas diperlukan untuk menjaga derajat kehidupan optimum bakteri. Selain faktor diatas, proses nitrifikasi juga dipengaruhi oleh bahan racun dalam air dan daerah permukaan bahan filtrasi. Bahan racun tersebut antara lain pestisida, para-sitisida, antibakteri, chemotherapi, sulfanila-mid, erytromycin, klorotetrasiklin dan meti-lenbiru(SPOTTE1970).

Kecepatan proses nitrifikasi semakin lambat bila pH rendah atau terlalu tinggi, air tawar adalah antara 7,1 - 7,8, sedangkan untukair laut adalah 7,0-8,2. Kalsium kar-

48

www.oseanografi.lipi.go.id

Oseana, Volume XV No. 1, 1990

Page 7: Pengendalian senyawa nitrogen - oseanografi.lipi.go.idoseanografi.lipi.go.id/dokumen/oseana_xv(1)43-55.pdf · amonia (NH3), nitrit (NO2), nitrat (NO3), gas Nitrogen bebas (N2) dan

bonat dan natrium karbonat adakalanya diperlukan untuk meningkatkan kesadahan (hardness) dan pH. Menurut hasil peneli-tianvWHEATON (1977) karang Oyster da-pat digunakan sebagai media filtrasi dan sumber karbonat untuk menstabilkan pH air.

Oksigen yang diperlukan dalam penya-ringan biologi minimum 80persen, sedang-kan kebutuhan oksigen di dalam unit pemeli-haraan ikan dan bakteri sangat banyak, maka faktor aerasi air sangat penting dalam sis-tern resirkulasi (COLT & AMSTRONG 1981).

Menurut SPOTTE (1979), mayoritas bakteri nitrogen berada di permukaan dasar filter dan 90% populasinya ditemukan 5 cm diatas dasar batu kerikil. Oleh karena itu daerah permukaan filter perlu di perlu-as dengan menggunakan batu kerikil. Kon-truksi yang ideal untuk batu kerikil filter minimumkedalaman 7,6 cm, ukuran butiran 2 - 5 mm (kasar dan keras) dan kecepatan peredaran air 0,001 m - 0,7 m/detik.

Dalam penyaringan biologi (biologi fil-ter) digunakan 4 tipe dasar yakni : "Tri-ckling"filter, "Submerged" filter, "Up-draf" filter dan"Rotatingdisc"filter (Gam-bar 2).

sediment drain

49

www.oseanografi.lipi.go.id

Oseana, Volume XV No. 1, 1990

Page 8: Pengendalian senyawa nitrogen - oseanografi.lipi.go.idoseanografi.lipi.go.id/dokumen/oseana_xv(1)43-55.pdf · amonia (NH3), nitrit (NO2), nitrat (NO3), gas Nitrogen bebas (N2) dan

Pada "Trickling" filter bakteri dibasahi terns menerus, tetapi iidak terendam dalam air. Pengaliran air ke unit pemeliharaan ma-suk ke dalam filter dan menyebar dari tangan putaran atau pipa yang seimbang pada puncaknya. Tipe ini dapat mengenda-likan senyawa nitrogen di dalam sistem resir-kulasi pada budidaya ikan (STRICKNEY 1979).

“Submerged" filter dan "Updraf filter, air masuk dari dasar untuk penyaringan uda-ra yang bergerak keatas. Sebuah bilik dan pe-ngeringan endapan bergabung dalam sebuah "udraft" filter untuk menghilangkan kotor-an dalam air. Selanjutnya "Rotating disc" filter mempunyai sebuah media penggerak pada media seimbang (tidak bergerak) dari 3 tipe diatas. Media banyak diubah ditem-pat piring berputar pada sebuah sumbu roda dalam bak dari cakram udara. Secara terus menerus persediaan oksigen dan nutrien untuk bakteri disediakan oleh putaran ca-kram tersebut (STICKNEY 1979).

Pertukaran Ion. Pertukaran ion secara fisika dan kimia

dianggap sebagai paling terdahulu dan cara yang efektif untuk mengontrol amonia. Pemakaian Zeolite dan Clinoptololite telah berhasil digunakan sebagai media pertukaran ion untuk menghilangkan amonia (STAGE & GAWOR 1982).

Na+R-+NH4+ NH4

+R- + Na+

media larutan media larutan

Pertukaran ion terjadi dalam proses satu unit, dimana R menunjukkan " resin " atau media pertukaran ion buatan, pertukaran kation resin digunakan untuk pertukaran ion nit rat, seperti reaksi berikut:

Untuk pertukaran kation kuat, dipi-lihCa++ K+ NH4

+ Na+, sedangkan anion lemah adalah SO4~2 HPO4~2 NO3~C1~. Clinoptoloit dan zeolit alami merupakan ma-terial pertukaran ion dengan kemampuan yang kuat untuk ion amonium (STAGG & GAWOR 1982).

Zeolit alami terdiri dari Alluminium Silikat, sanggup menyerap dan penukaran gas, sedangkan clinoptolit adalah semacam zeolit dimana gas amonia diserap dan ion amonia ditukar. Clinoptolit lebih mengun-tungkan bila dibandingkan dengan zeolit buatan (seperti Erinite dan Chabazite), dalam operasinya pH berkisar antara 4 - 8 (STAGG & GAWOR 1982).

Sebagai kontruksi yang solid dan ma-terial organik merupakan filter clinoptololite harus difiltrasi dengan saringan pasir sebe-lum masuk kedasar filter clinoptololite. Pengeluaran pembersihan kembali (back-plushing outlet) diperlukan perlakuan untuk pembaruan amonia jenuh clinoptololite (perlakuan awal) dan perlakuan akhir meru-pakan strphing udara (Gambar 3 dan 4).

Striphing Udara. Merupakan modifikasi dari proses

pengudaraan untuk menghilangkan gas dari air. Udara digelembungkan melalui air meng-hilangkan amonia dari larutan amonium hidroksida yang dihasilkan pada saat pH tinggi oleh ekses ion-ion hidrokil dan amo-nium.

NH4++ + OH- NH4OH

Striphing udara biasanya dibentuk oleh se-buah paker wadah tinggi dengan blower udara.

50

www.oseanografi.lipi.go.id

Oseana, Volume XV No. 1, 1990

Page 9: Pengendalian senyawa nitrogen - oseanografi.lipi.go.idoseanografi.lipi.go.id/dokumen/oseana_xv(1)43-55.pdf · amonia (NH3), nitrit (NO2), nitrat (NO3), gas Nitrogen bebas (N2) dan

51

www.oseanografi.lipi.go.id

Oseana, Volume XV No. 1, 1990

Page 10: Pengendalian senyawa nitrogen - oseanografi.lipi.go.idoseanografi.lipi.go.id/dokumen/oseana_xv(1)43-55.pdf · amonia (NH3), nitrit (NO2), nitrat (NO3), gas Nitrogen bebas (N2) dan

Menggerakan Endapan Kotoran. Menggerakan endapan kotoran dilaku-

kan pada kondisi percobaan dialiran air panas pada budidaya ikan. Nitrifikasi dan Denitrifikasi oleh bakteri dijaga dalam unit perlakuan. Ruang penggerak endapan dima-na nitrifikasi terjadi dan bak pengendapan (denitrifikasi) terjadi dan tempat pengubah pemanas air di unit perlakuan pada sistem tersebut.

Pengudaraan diberikan didalam ruang penggerak endapan dan tempat air pemanas mengalami tingkat optimum nitrifikasi. To-tal amonia dan nitrit dijaga pada tingkat rendah untuk budidaya ikan air panas (misalnya Catfish dan Carp).

Sistem Polykultur. Senyawa nitrogen adalah nutrien bagi

tumbuh-tumbuhan. Alga dan tumbuhan ting-kat tinggi lainnya sanggup memanfaatkan amonia dan nitrat dari air kotor. Sistem bu-didaya untuk alga dan hewan air boleh di-terapkan yang berguna dalam sistem resir-kulasi dan menaikan hasil (SIDDAL 1974).

Terapi Kimiawi. Beberapa terapi kimiawi yang berpe-

ngaruh pada nitrifikasi pada budidaya sistem resirkulasi, yakni oksidasi amonia dihambat oleh 8 gram/liter methylen blue, 66,7 mg/ liter neomycia sulfate, 13,3 mg/liter chlo-ramphenicol, 1,2 mg/liter cupri sulfate, 5,3 gram/liter gentamycin sulfate, 0,1 mg/ liter nifurfirinol dan 12 mg/liter quinacrine hydroklorit.

Bakteri Nitrifikasi. Menurut penelitian TURNER dan

BOWER (1982), pengiriman simultan pada ikan laut dapat mengurangi amonia. Bakteri nitrifikasi dipelihara pada oksidasi amonia tinggi pada 3 substrat padat (kulit Oyster,

Karbon dan Busa Polyurethane). Pada ruang kecil dari substrat ditambah kantong polye-thilene dengan 13,6 mg/liter ikan laut pada media buatan atau buffer air laut dengan "Trizma" dan setiap kantong diberikan gas oksigen. Kualitas air dikontrol setelah 24 jam, dimana konsentrasi amonia oleh bakteri nitrifikasi dapat dikurangi sampai 93 — 95%.

JENIS SISTEM RESIRKULASI DAN KEUNTUNGANNYA

Sistem resirkulasi pertama kali berhasil dilakukan pada budidaya ikan trout dan sal-mon di Pasifik Barat Laut. Sistem ini adalah kolam bersirkulasi melalui operasi penyaring-an (filtering) dan pengudaraan (aeration) dimana pemasukan air dikembalikan ke ko-lam yang sama atau kolam lain atau disebut juga sistem pengaliran air "Single-pass System" dimana pemakaian air dilakukan berulang-ulang.

Keperluan air sedikit dan biaya relatif lebih murah menyebabkan budidaya ikan dengan sistem resirkulasi berkembang de-ngan cepat. Selain itu tidak memerlukan tempat yang luas, air mudah dikontrol, sehingga dapat dijaga kelestarian air (MUIR 1981). Hampir semua komoditi ikan air ta-war/laut maupun udang dapat dibudidaya dengan sistem ini. Keuntungan lain dari sistem ini (resirkulasi) ialah; menghemat tempat, tenaga, energi serta penebaran lebih ekonomis, mudah dan cepat.

Menurut DAVITSON (1980), penggu-naan air yang tepat guna, penebaran dari suatu unit budidaya terbatas dapat ditingkat-kan walaupun kapasitas pemeliharaan terba-tas, produksivitas naik dan daya muat tinggi. Bila dibandingkan sistem resirkulasi dengan kolam irigasi dan budidaya sistem kolam, maka produksi di dalam sistem resirkulasi

52

www.oseanografi.lipi.go.id

Oseana, Volume XV No. 1, 1990

Page 11: Pengendalian senyawa nitrogen - oseanografi.lipi.go.idoseanografi.lipi.go.id/dokumen/oseana_xv(1)43-55.pdf · amonia (NH3), nitrit (NO2), nitrat (NO3), gas Nitrogen bebas (N2) dan

dapat mencapai 10 kali dari sistem lainnya dengan volume air yang digunakan kurang dari 0,25 dari sistem lainnya.

Keuntungan terpenting untuk pekerja-an sistem resirkulasi adalah eflsien dalam pengontrolan kualitas air. Laju pertumbuhan naik 600 kali dibandingkan dengan budidaya di kolam (BARDACH et at 1972). Selain itu bakteri pathogen, toksik dan pencemar-an lainnya dapat dikurangi sampai pada ting-kat penyesuaian. Hasil ikan dalam sistem ini menjadi sehat, seragam dalam ukuran, rasa, rupa dan kualitas. Keseragaman ini akan meningkatkan harga penjualan dan mengun-tungkan di dalam pemasaran (WHEATON 1977).

Menurut MAYO (1981), secara umum sistem resirkulasi dapat dibagi 3 jenis :

1. Sistem Resirkulasi Sederhana. 2. Sistem Resirkulasi Kompleks. 3. Sistem Resirkulasi Tertutup.

Sistem Resirkulasi Sederhana. Penggunaan kembali bagian air dengan

proses sederhana, ukuran produksi hewan dijaga dengan penambahan atau mengurangi sesuatu di dalam air. Sebagai contoh penam-bahan oksigen untuk menjaga tingkatan oksigen terlarut. Dibawah ini disajikan 2 contoh dari sistem "three pass" yang 1/3 air nya digunakan kembali (Gambar 5 dan 6).

53

www.oseanografi.lipi.go.id

Oseana, Volume XV No. 1, 1990

Page 12: Pengendalian senyawa nitrogen - oseanografi.lipi.go.idoseanografi.lipi.go.id/dokumen/oseana_xv(1)43-55.pdf · amonia (NH3), nitrit (NO2), nitrat (NO3), gas Nitrogen bebas (N2) dan

Sistem Resirkulasi Kompleks. Sistem ini menggunakan kembali bagi-an air lebih besar dari sistem resirkulasi sederhana. Beberapa proses dikerjakan untuk memelihara kualitas air. Dibawah ini disaji-kan sistem “ten pase" yang 0,9 airnya digu-nakan kembali (Gambar 7).

Sistem Resirkulasi Tertutup. Sistem ini hampir sama dengan sistem resirkulasi kompleks, perbedaannya terletak pada jumlah air yang dimanfaatkan kembali.

Berdasarkan LIAO dan MAYO (1972), ke 3 sistem ini disederhanakan menjadi 2

jenis umum, yakni sistem resirkulasi dengan perlakuan air. Gambar 8 dibawah ini mem-perlihatkan hubungan antara konsentrasi hasil ikutan (byproduct) metabolik dengan tingkat penggunaan kembali air dan perla-kuan.

Banyak alat untuk perlakuan air se-perti pompa, aerasi, filtrasi, degassing (un-tuk CO2 dan hidrogen) dan pertukaran ion diperlukan dalam memelihara peredaran dan kualitas air. Masalah utama pada sistem resir-kulasi adalah besarnya penggunaan energi untuk memelihara peredaran dan kualitas air serta biaya operasional yang tinggi (WHEATON 1977).

54

www.oseanografi.lipi.go.id

Oseana, Volume XV No. 1, 1990

Page 13: Pengendalian senyawa nitrogen - oseanografi.lipi.go.idoseanografi.lipi.go.id/dokumen/oseana_xv(1)43-55.pdf · amonia (NH3), nitrit (NO2), nitrat (NO3), gas Nitrogen bebas (N2) dan

DAFTAR PUSTAKA

AMSTRONG, D.A; D.CHIPPENDALE; A.W. KNIGHT and J.E.COLT., 1978. Interac-tion of ionized and un-ionized ammonia on short-term survival and growth of prawn larvae, Macrobrachium rosenbergii. 15-31.

BARDACH, J.E; J.J. RYTHER and W.O. MELARNEY., 1972. Aquaculture the farming and husbandry of freshwater and marine organisme. New York : 868 pp.

BROCK, TJX, 1970. Biology ofmicroorga-nisme. Prentice-Hall, Inc. Englewood cliffs, New Jersey : 373 pp.

COLT, J.E and DA. AMSTRONG., 1981: Nitrogen toxicity to Crustacea, fish and molusca. Bio-engineering symp. Stavang-ern 28 - 30 may, vol I. Berlin 1981 : 3 4 - 4 7 .

DAVITSON, B., 1980. The ammonia cons-traint in aquaculture. Oregon State, student paper, Corvallis : 74 pp.

HIRAYAMA, K., 1974. Water and waste-water technology. John Wiley & sons Inc. New York : 504 pp.

LIA 0, P.B and RD. MAYO., 1972. Salmo-nid hatchery water reuse system. Aqua-culture : 317-355.

MAYO, RD., 1981. Recirculation system in Northern America. On aquaculture in heated effluent and recirculation sys-tem. Stavangern 28 - 30 may 1980. Vol. II Berlin 1981 : 329 - 342.

MUIR, J.F., 1981. Management system and cost implication in recirculating water. Bio-engineering symp. Stavangern 28 — 30 may 1980. Vol I Berlin 1981. 116 -127.

PARKER, N and M.C. BROUSARD., 1977. Selected bibliography of water reuse system for aquaculture the Texas Agricul-tural Experiment Station. Texas : 34 pp.

PERRONE, SJ. and T.L. MAFE., 1977. Protective effect of choride on nitrite toxicity to coho salmon. 486 - 492.

REEVES, T.G., 1972. Nitrogen removal. A literature review. Control Federatiob. 1895 - 1908.

SIDDAL, S.E., 1974. Studies of closed marine culture system. Fish culture : 8 -1 4 .

SPOTTE, S.H., 1979. Fish and invertebrata culture. Willey Inter Sci. New York : 155 pp.

STAGG, A.D and J.B. GAWOR., 1982. Zeolites the way to remove ammonia fish farming International, October 1982 : p l 5 .

STICKNEY, R.R., 1979. Principles of warmwater aquaculture. John Willey & Sons, Inc. New York : 375 pp.

TURNER, D.T. and C.E. BOWER., 1982. Removal of ammonia by bacteriological nitrification during the simulated trans-fort of marine fishes. Aquaculture. 347 -357.

WHEATON, F.W., 1977. Aquaculture engi-neering. John Willey & Sons New York : 708 pp.

WICKKINS, J.F. 1981. Water quality re-quirement for intenssive aquaculture. Word symp. Stavagern 28 — 30 may. Vol I Berlin 1980.17-37.

55

www.oseanografi.lipi.go.id

Oseana, Volume XV No. 1, 1990