INTEGRASI BUDIDAYA Azolla microphylla DENGAN BUDIDAYA IKANLELE

(Skripsi)

Oleh

FANYA ALFACIA ARAFAT

JURUSAN TEKNIK PERTANIANFAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMPUNGBANDAR LAMPUNG

2017

ABSTRACT

INTEGRATION OF Azolla microphylla CULTIVATION WITH CATFISH

CULTIVATION

By

FANYA ALFACIA ARAFAT

Catfish has been cultured by many people in Indonesia, because it is a rapidly

growing fish and does not need very clean pond water. Pond water contains a lot

of pollutants derived from fish metabolism and leftover feed residues. That could

be toxic to catfish. Usually water quality of catfish pond is maintained by

replacing the pond water regularly. The method is neither efficient nor

economical, because it will require a lot of water, thus consume at a lot of energy

and cost. On the other hand, the pond wastewater contains a lot of organic

materials that can be useful as biofertilizer for plant cultivation, especially aquatic

floating plant such as azolla. Azolla microphylla with Anabaena in mutual

symbiosis, were able to fix atmospher nitrogen and make pond water quality

better. Usually Azolla is produced and harvested for ingredients of animal feeds,

directly or indirectly. If the pond wastewater is used to grow Azolla, additional

profits could be earned by the growers. The purpose of this research is to

determine the population of Azolla microphylla required by catfish, so that the

water quality is good for both fishes and Azolla, based on ammonia levels.

This research was conducted at Agricultural Engineering Department of Lampung

University. The materials used in this research were ammonia standard solution,

Nessler reagent, distilled water, baby catfish 7 - 8 weeks old, and Azolla

microphylla plant. This research was carried out in 3 different stages. The first

stage was used to compare performances of the 3 aquaphonic systems with water

replacement. Each the systems consisted of a 3 fish bucket and a 60x60x10 cm3

Azolla box. The fish buckets were filled with different numbers of catfish; 5, 10,

and 15 heads respectively, while each of the 3 Azolla boxes was filled with 500

gram Azolla. The fish bucket and the Azolla box were connected with a small

pump to continuously circulated water, water was replaced once a week. The

second stage was used to compare performances without water replacement. Each

the systems also consisted of same aquaphonic system equipment, 3 of fish

buckets were filled with 3 different numbers of baby catfish; 1, 3, and 5 heads

respectively and with 500 gram Azolla. The third stage was used to compare

performances of an aquaphonic system (with Azolla culture) to performance of a

catfish culture (without Azolla culture). Each of catfish buckets was filled with 5

heads of baby catfish, while the same aquaphonic system equipment and with 500

gram Azolla. The parameters observed were ammonia, pH, EC, Temperature,

water turbidity, BOD5, TS, TFS, TSS, Azolla microphylla Biomass and catfish

weight.

The results showed that in the first stage of research, the Azolla growth rate was

4.47, 1.15, and 0.38 gram/head/day with maximum ammonia level of 24.93,

66.32, and 94.84 mg/l and catfish growth rate of 1.91, 1.85, and 1.57

grams/head/day. Thus the system with 5 heads of catfish turned out to be the most

optimum system of aquaphonic. In the second stage, the Azolla growth rate was

21.41, 14.34, 4.61 gram/head/day, with maximum ammonia level of 7.54, 7.83,

11.37 mg/l, and catfish growth rate of 0.18, 0.85, and 1.01 gram/head/day

respectively. Thus the system with 5 heads of catfish seemed to be the most

optimum system of aquaphonic. In the third stage of research, 5 catfish cultivated

for 37 days with water replacement on day 8 and day 18, azolla growth rate of

4.54 gram/head/day. The catfish growth rate on second week on tha treatment

with and without azolla respectively was 1.91 and 1.81 gram/head/day and on 4th

week catfish growth rate was 1.43 and 1.80 gram/head/day with maximum

ammonia 24.93 mg/l, however maximum ammonia without azolla 53.20 mg/l for

5 catfish cultivated in 40 liters of water.

Keyword: Ammonia, Azolla microphylla, Catfish, Cultivation, Waste water.

ABSTRAK

INTEGRASI BUDIDAYA Azolla microphylla DENGAN BUDIDAYA IKANLELE

Oleh

FANYA ALFACIA ARAFAT

Lele telah dibudidayakan oleh banyak orang di Indonesia, karena merupakan ikan

yang berkembang cepat dan tidak membutuhkan air kolam yang sangat bersih.

Air kolam mengandung banyak polutan yang berasal dari metabolisme ikan dan

sisa pakan, itu dapat menjadi racun bagi ikan lele. Biasanya kualitas air kolam

ikan lele dikelola dengan mengganti air kolam secara teratur. Cara ini tidak

efisien atau ekonomis, karena mengganti air kolam akan membutuhkan banyak

air, sehingga mengkonsumsi banyak energi dan biaya. Di sisi lain, air limbah

mengandung banyak bahan organik yang dapat bermanfaat sebagai biofertilizer

untuk tanaman, terutama tanaman terapung seperti azolla. Azolla bersymbiosis

dengan Anabaena, mampu memperbaiki nitrogen di udara. Biasanya azolla

diproduksi dan dipanen untuk bahan pakan ternak, secara langsung atau tidak

langsung. Jika air limbah kolam digunakan untuk budidaya azolla, keuntungan

tambahan bisa didapat oleh petani. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk

mengetahui populasi mikrofilm Azolla yang dibutuhkan oleh ikan lele, sehingga

kualitas airnya baik untuk ikan dan Azolla, berdasarkan tingkat amonia.

Penelitian ini dilakukan di Jurusan Teknik Pertanian Universitas Lampung.

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah larutan standar amonia,

pereaksi Nessler, aquades, benih lele berumur 7 - 8 minggu, dan tanaman Azolla

microphylla. Penelitian ini dilakukan dalam 3 tahap yang berbeda. Tahap

pertama digunakan untuk membandingkan kinerja dari 3 sistem akuaponik dengan

penggantian air. Masing-masing sistem terdiri dari 3 ember ikan dan kotak Azolla

60x60x10 cm3. Ember ikan diisi dengan jumlah lele yang berbeda, masing-

masing 5, 10, dan 15 ekor dan masing-masing dari 3 kotak Azolla diisi dengan

500 gram Azolla. Ember ikan dan kotak Azolla dihubungkan dengan sebuah

pompa kecil untuk menyirkulasikan air, air diganti seminggu sekali. Tahap kedua

digunakan untuk membandingkan kinerja 3 sistem akuaponik tanpa penggantian

air. Masing-masing sistem juga terdiri dari sistem akuaponik yang sama, 3 ember

ikan diisi dengan jumlah benih lele yang berbeda; masing-masing 1, 3, dan 5 ekor

dan 500 gram Azolla. Tahap ketiga digunakan untuk membandingkan kinerja

sistem akuaponik (dengan budidaya Azolla) terhadap kinerja budidaya ikan lele

(tanpa budidaya Azolla). Masing-masing ember lele diisi dengan 5 ekor ikan lele,

sedangkan kotak Azolla 60x60x10 cm3 diisi dengan 500 gram Azolla. Parameter

yang diamati adalah amonia, pH, EC, suhu, kekeruhan air, BOD5, TS, TFS, TSS,

Biomassa Azolla microphylla dan bobot lele.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada tahap pertama penelitian, tingkat

pertumbuhan Azolla adalah 4.47, 1.15, dan 0.38 gram/ekor/hari dengan kadar

amonia maksimum 24.93, 66.32, dan 94.84 mg/l dan laju pertumbuhan ikan lele

1.91, 1.85, dan 1.57 gram/ekor/hari. Dengan demikian sistem dengan 5 ekor ikan

lele merupakan sistem akuaponik yang paling optimal. Pada tahap kedua, tingkat

pertumbuhan Azolla adalah 21.41, 14.34, 4.61 gram/ekor/hari, dengan tingkat

amonia maksimum 7.54, 7.83, 11.37 mg/l, dan laju pertumbuhan ikan lele 0.18,

0.85, dan 1.01 gram/ekor/hari. Dengan demikian sistem dengan 5 ekor ikan lele

merupakan sistem akuaponik yang paling optimal. Pada tahap ketiga penelitian, 5

ekor lele dibudidayakan selama 37 hari dengan pergantian air pada hari ke-8 dan

hari ke-18, laju pertumbuhan Azolla 4,54 gram/ekor/hari, laju pertumbuhan ikan

lele pada minggu ke-2 pada perlakuan dengan Azolla dan tanpa Azolla masing-

masing sebesar 1,91 dan 1,81 gram/hari/hari, pada minggu ke-4 laju pertumbuhan

lele sebesar 1.43 dan 1.80 gram/ekor/hari dengan kadar amonia maksimum 24,93

mg/l, namun bila tanpa azolla kadar amonia maksimum 53,20 mg/l untuk 5 ekor

ikan yang dibudidayakan dalam 40 liter air.

Kata kunci: Air Limbah, Ammonia, Azolla microphylla, Budidaya, Ikan Lele.

INTEGRASI BUDIDAYA Azolla microphylla DENGAN BUDIDAYA IKANLELE

Oleh

FANYA ALFACIA ARAFAT

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

pada

Jurusan Teknik PertanianFakultas Pertanian Universitas Lampung

FAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG2017

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Jakarta, pada hari Minggu, 12

November 1995, sebagai anak pertama dari pasangan

Bapak Fantoni Arafat dan Ibu Laidiyah. Penulis

menempuh Sekolah Dasar di SD Negeri 06 Kelapa

Tujuh pada tahun 2001 sampai dengan tahun 2007.

Penulis melanjutkan pendidikan di SMP Negeri 07

Kotabumi pada tahun 2007 sampai dengan tahun 2010, dan melanjutkan sekolah

menengah atas di SMA Negeri 03 Kotabumi pada tahun 2010 sampai dengan

tahun 2013. Pada tahun 2013, penulis terdaftar sebagai mahasiswi Jurusan Teknik

Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung melalui jalur SNMPTN.

Penulis melaksanakan Praktik Umum (PU) di PT. Alam Indah Bunga Nusantara,

Cianjur, Jawa Barat pada bulan Juli – Agustus 2016 dan melaksanakan Kuliah

Kerja Nyata (KKN) di Desa Jaya Sakti, Kecamatan Anak Tuha, Kabupaten

Lampung Tengah pada bulan Januari – Maret 2017. Selama menjadi mahasiswa

penulis Aktif dalam mengikuti organisasi PERMATEP (Persatuan Mahasiswa

Teknik Pertanian) sebagai Bendahara Bidang Pengabdian Masyarakat pada

periode 2014/2015 dan Sekretaris Bidang Pengabdian Masyarakat pada periode

2015/2016. Penulis juga pernah mengikuti organisasi tingkat Universitas seperti

PSM Unila dan BEM-U KBM Unila pada Tahun 2013/2014 .

Alhamdulillahirobbil’aalamiin...

Segala puji dan syukur saya haturkan kepada Allah SWT,

Sebagai wujud rasa syukur, kasih sayang, bakti tulus, dan sebagai

bentuk dari kerja keras, doa, serta kesabaran

Kupersembahkan karya ini kepada:

Orangtuaku

(Fantoni Arafat, Eddy Yusmansyah, Laidiyah)

yang telah membesarkan dan mendidikku dengan penuh

perjuangan dan selalu mendoakan yang terbaik untuk

keberhasilan dan kebahagiaanku.

Adikku (Faliya Alfacia Arafat), kakakku (Yeyen, Desti, dan

Alm. Bang Febri), Nenekku (Zaitun), Sepupuku (Nomy, Lucy,

Hesa, Alfian, Zidane, Marsha) dan keluarga besarku (om

mamat, tante eva, om ishak, bici mely, abang asep, makcik

yuni) yang selalu mendoakan, memberikan dukungan, dan

semangat kepadaku.

Serta

The Best Partner (Riyan Wahyudi)Teman-Teman Teknik Pertanian 2013 dan KKN Desa Jaya Sakti,

Almamaterku Universitas Lampung

ii

SANWACANA

Alhamdulillahirobbil alamin, puji syukur atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa,

karena atas rahmat dan hidayah-Nya sehngga skripsi ini dapat diselesaikan.

Skripsi dengan judul “Integrasi Budidaya Azolla microphylla Dengan

Budidaya Ikan Lele” adalah salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana

Teknik Pertanian (S.T.P.) di Universitas Lampung. Penulis memahami dalam

penulisan skripsi ini tentunya banyak sekali cobaan, namun berkat doa,

bimbingan, dukungan, motivasi, serta kritik dan saran dari semua pihak sehingga

penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.

Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada:

1. Bapak Prof. Dr. Ir. Irwan Sukri Banuwa, M.Si., selaku Dekan Fakultas

Pertanian Universitas Lampung.

2. Bapak Dr. Ir. Agus Hariyanto, M.P., selaku Ketua Jurusan Teknik

Pertanian.

3. Bapak Dr. Ir. Sugeng Triyono, M.Sc., selaku pembimbing pertama dan

pembimbing akademik atas kesediaannya untuk memberikan bimbingan,

saran, dan kritik dalam proses penyelesaian skripsi ini.

4. Ibu Winda Rahmawati, S.TP., M.Si., M.Sc., selaku pembimbing kedua

atas kesediaannya untuk memberikan bimbingan, saran, dan kritik dalam

proses penyelesaian skripsi ini.

iii

5. Bapak Dr. Mohamad Amin, M.Si, selaku penguji utama pada ujian skripsi.

Terimakasih untuk masukan dan saran-saran pada seminar proposal

terdahulu.

6. Orangtuaku, Kakak dan Adikku, Nenekku, dan Keluarga besarku yang

telah memberikan doa, kasih sayang, serta dukungan moral dan material.

Bandar Lampung, November 2017

Penulis

Fanya Alfacia Arafat

DAFTAR ISI

HalamanDAFTAR TABEL............................................................................................... . vii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... x

I. PENDAHULUAN ........................................................................................ 1

1.1 Latar Belakang ....................................................................................... 1

1.2 Tujuan Penelitian ................................................................................... 2

1.3 Manfaat Penelitian ................................................................................. 3

1.4 Hipotesis ................................................................................................ 3

II. TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................... 4

2.1 Azolla ..................................................................................................... 42.1.1 Siklus Pertumbuhan Azolla........................................................ 52.1.2 Syarat Tumbuh Azolla ............................................................... 62.1.3 Manfaat Azolla........................................................................... 82.1.4 Ketinggian Genangan Air .......................................................... 9

2.2 Budidaya Lele ........................................................................................ 92.2.1 Jenis Lele.................................................................................... 102.2.2 Pemberian Pakan Lele................................................................ 112.2.3 Padat Tebar Lele ........................................................................ 13

2.3 Kualitas Air............................................................................................ 142.3.1 Tingkat Kekeruhan Air .............................................................. 152.3.2 pH Air ........................................................................................ 162.3.3 Suhu ........................................................................................... 172.3.4 BOD (Biochemical Oxygen Demand)........................................ 182.3.5 TS (Total Solids) ........................................................................ 18

2.4 Amonia dan Nitrit .................................................................................. 20

III. METODOLOGI ............................................................................................. 22

3.1 Waktu dan Tempat................................................................................. 22

v

3.2 Alat dan Bahan....................................................................................... 22

3.3 Prosedur Penelitian ................................................................................ 233.3.1 Rancangan Penelitian ................................................................. 233.3.2 Tahap Pelaksanaan Penelitian .................................................... 243.3.3 Parameter Pengamatan ............................................................... 25

3.4 Diagram Alir Penelitian ......................................................................... 26

3.5 Analisis Data.......................................................................................... 26

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN..................................................................... 27

4.1 Percobaan Dengan Pergantian Air ......................................................... 274.1.1 Suhu ........................................................................................... 274.1.2 pH (Derajat Keasaman).............................................................. 284.1.3 EC (Electrical Conductivity)...................................................... 294.1.4 Kekeruhan .................................................................................. 314.1.5 BOD5 .......................................................................................... 324.1.6 Total Padatan Terlarut................................................................ 334.1.7 Amonia....................................................................................... 364.1.8 Biomassa Azolla microphylla..................................................... 384.1.9 Bobot Ikan Lele.......................................................................... 39

4.2 Percobaan Tanpa Pergantian Air ........................................................... 414.2.1 Suhu ........................................................................................... 424.2.2 pH (Derajat Keasaman).............................................................. 434.2.3 EC (Electrical Conductivity)...................................................... 444.2.4 Kekeruhan Air............................................................................ 464.2.5 BOD5 (Biochemical Oxygen Demand) ...................................... 474.2.6 TS, TSS, dan TFS ...................................................................... 484.2.7 Amonia....................................................................................... 514.2.8 Biomassa Azolla microphylla..................................................... 524.2.9 Bobot Lele.................................................................................. 53

4.3 Perbandingan Budidaya Lele Dengan Azolla Dan Tanpa Azolla.......... 554.3.1 Suhu ........................................................................................... 554.3.2 pH (Derajat Keasaman).............................................................. 564.3.3 EC (Electrical Conductivity)...................................................... 574.3.4 Kekeruhan Air............................................................................ 584.3.5 BOD5 ........................................................................................... 594.3.6 Total Padatan.............................................................................. 604.3.7 Amonia....................................................................................... 624.3.8 Bobot Ikan Lele.......................................................................... 64

V. KESIMPULAN............................................................................................. 68

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 70

vi

LAMPIRAN......................................................................................................... 72

1. Data Suhu Harian ............................................................................................. 73

2. Data Pengukuran pH Air.................................................................................. 76

3. Data Nilai EC (Electrical Conductivity) Harian .............................................. 79

4. Data Kekeruhan Air Harian ............................................................................. 82

5. Data pengukuran BOD5.................................................................................... 85

6. Data TS (Total Solids), TSS (Total Suspended Solids), dan TFS .................... 86

7. Data Amonia Harian ........................................................................................ 91

8. Data Biomassa Azolla ...................................................................................... 94

9. Data Bobot dan Laju Pertumbuhan Ikan Lele.................................................. 95

10. Foto Kegiatan Penelitian ................................................................................ 96

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman1. Jumlah Pakan yang Diberikan Pada Lele ................................................... 12

2. Padat Tebar Benih Optimal ........................................................................ 13

3. Persyaratan Kualitas Air Budidaya Lele .................................................... 15

4. Status Kualitas Air Bedasarkan Nilai BOD5 .............................................. 18

5. Persentase Total Amonia Hubungannya Dengan pH dan Suhu ................. 20

6. Suhu Air Dengan Pergantian Air................................................................ 27

7. Nilai pH Air Dengan Pergantian Air .......................................................... 28

8. Nilai EC Dengan Pergantian Air ................................................................ 30

9. Kekeruhan Pada Perlakuan Dengan Pergantian Air................................... 31

10. BOD5 Pada Perlakuan Dengan Pergantian Air......................................... 32

11. Total Solids Pada Perlakuan Dengan Pergantian Air ............................... 34

12. Total Suspended Solids Pada Perlakuan Dengan Pergantian Air ............. 34

13. Total Filterable Solids Pada Perlakuan Dengan Pergantian Air .............. 35

14. Nilai Amonia Pada Perlakuan Dengan Pergantian Air ............................ 37

15. Laju Pertumbuhan Ikan Lele dan Azolla.................................................. 40

16. Nilai Suhu Tanpa Pergantian Air ............................................................. 42

17. Nilai pH Tanpa Pergantian Air................................................................. 44

18. Nilai EC Pada Perlaluan Tanpa Pergantian Air........................................ 45

19. Kekeruhan Air Tanpa Pergantian Air....................................................... 46

viii

20. Nilai BOD5 Tanpa Pergantian Air............................................................ 47

21. Total Solids Tanpa Pergantian Air ........................................................... 48

22. Total Suspended Solids Tanpa Pergantian Air ......................................... 49

23. Total Filterable Solids Tanpa Pergantian Air .......................................... 50

24. Nilai Amonia Tanpa Pergantian Air......................................................... 51

25. Laju Pertumbuhan Lele dan Azolla Tanpa Pergantian Air ...................... 54

26. Nilai EC Pada Perlakuan Dengan Azolla dan Tanpa Azolla.................... 58

27. Nilai Total Solids...................................................................................... 60

28. Nilai Total Suspended Solids.................................................................... 61

29. Nilai Total Filterable Solids..................................................................... 61

30. Nilai Amonia ............................................................................................ 63

31. Bobot dan Laju Pertumbuhan Ikan Lele Sampai Minggu Ke-4 ............... 64

32. Bobot dan Laju Pertumbuhan Lele Sampai Minggu Ke-2 ....................... 66

33. Data Suhu Harian Pada Perlakuan Dengan Pergantian Air...................... 73

34. Data Suhu Harian Pada Perlakuan Tanpa Pergantian Air ........................ 74

35. Data Suhu Harian Pada Perlakuan Dengan Azolla dan Tanpa Azolla ..... 75

36. Data Harian pH Air Pada Perlakuan Dengan Pergantian Air................... 76

37. Data Harian pH Air Pada Perlakuan Tanpa Pergantian Air ..................... 77

38. Data pH Harian Pada Perlakuan Dengan Azolla dan Tanpa Azolla ........ 78

39. Nilai EC Harian Pada Perlakuan Dengan Pergantian Air ........................ 79

40. Nilai EC Harian Pada Perlakuan Tanpa Pergantian Air........................... 80

41. Nilai EC Harian Pada Perlakuan Dengan Azolla dan Tanpa Azolla........ 81

42. Data Kekeruhan Air Harian Pada Perlakuan Dengan Pergantian Air ...... 82

43. Data Kekeruhan Air Pada Perlakuan Tanpa Pergantian Air .................... 83

ix

44. Data Kekeruhan Air Pada Perlakuan Dengan Azolla dan Tanpa Azolla . 84

45. Data BOD5 Harian Pada Perlakuan Dengan Pergantian Air .................... 85

46. Data BOD5 Harian Pada Perlakuan Tanpa Pergantian Air ....................... 85

47. Data BOD5 Harian Pada Perlakuan Dengan Azolla dan Tanpa Azolla.... 85

48. Data TS Harian Pada Perlakuan Dengan Pergantian Air ......................... 86

49. Data TS Harian Pada Perlakuan Tanpa Pergantian Air............................ 86

50. Data TS Harian Pada Perlakuan Dengan Azolla dan Tanpa Azolla......... 87

51. Data TSS Harian Pada Perlakuan Dengan Pergantian Air ....................... 87

52. Data TSS Harian Pada Perlakuan Tanpa Pergantian Air ......................... 88

53. Data TSS Harian Pada Perlakuan Dengan Azolla dan Tanpa Azolla ...... 88

54. Data TFS Harian Pada Perlakuan Dengan Pergantian Air ....................... 89

55. Data TFS Harian Pada Perlakuan Tanpa Pergantian Air ......................... 89

56. Data TFS Harian Pada Perlakuan Dengan Azolla dan Tanpa Azolla ...... 90

57. Data Amonia Harian Pada Perlakuan Dengan Pergantian Air ................. 91

58. Data Amonia Harian Pada Perlakuan Tanpa Pergantian Air. .................. 92

59. Data Amonia Harian Pada Perlakuan Dengan Azolla dan Tanpa Azolla 93

60. Biomassa Azolla Pada Perlakuan Dengan Pergantian Air ....................... 94

61. Laju Pertumbuhan Azolla Pada Perlakuan Dengan Pergantian Air ......... 94

62. Biomassa Azolla Pada Perlakuan Tanpa Pergantian Air.......................... 94

63. Laju Pertumbuhan Azolla Pada Perlakuan Tanpa Pergantian Air ........... 94

64. Bobot dan Laju Pertumbuhan Lele Pada Perlakuan Dengan Pergantian . 95

65. Bobot dan Laju Pertumbuhan Lele Pada Perlakuan Tanpa Pergantian.... 95

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman1. Bak Penampung Ikan Lele Tanpa Azolla................................................... 24

2. Bak Penampung Ikan Lele Dengan Azolla ................................................ 24

3. Diagram Alir Penelitian.............................................................................. 26

4. Suhu Air Pada Perlakuan Dengan Pergantian Air...................................... 27

5. pH Pada Perlakuan Dengan Pergantian Air ............................................... 29

6. Nilai EC Pada Perlakuan Dengan Pergantian Air ...................................... 30

7. Kekeruhan Pada Perlakuan Dengan Pergantian Air................................... 31

8. BOD5 Pada Perlakuan Dengan Pergantian Air........................................... 33

9. Total Solids Pada Perlakuan Dengan Pergantian Air ................................. 34

10. Total Suspended Solids Pada Perlakuan Dengan Pergantian Air ............. 35

11. Total Filterable Solids Pada Perlakuan Dengan Pergantian Air .............. 35

12. Nilai Amonia Pada Perlakuan Dengan Pergantian Air ............................ 37

13. Biomassa Azolla Microphylla Dengan Pergantian Air............................. 38

14. Bobot Lele Dengan Pergantian Air .......................................................... 39

15. Suhu Dengan Perlakuan Tanpa Pergantian Air ........................................ 43

16. pH Air Pada Perlakuan Tanpa Pergantian Air.......................................... 44

17. Nilai EC Pada Perlakuan Tanpa Pergantian Air....................................... 45

18. Kekeruhan Air Pada Perlakuan Tanpa Pergantian Air ............................. 46

19. BOD5 Tanpa Pergantian Air..................................................................... 47

20. Total Solids Dengan Perlakuan Tanpa Pergantian Air ............................. 49

xi

21. Total Suspended Solids Dengan Perlakuan Tanpa Pergantian Air ........... 49

22. Total Filterable Solids Dengan Perlakuan Tanpa Pergantian Air ............ 50

23. Nilai Amonia Tanpa Pergantian Air......................................................... 52

24. Biomassa Azolla microphylla Tanpa Pergantian Air ............................... 53

25. Bobot Ikan Lele Tanpa Pergantian Air..................................................... 54

26. Nilai Perbandingan Suhu.......................................................................... 56

27. Nilai Perbandingan pH ............................................................................. 57

28. Nilai EC Pada Perlakuan Dengan Azolla dan Tanpa Azolla.................... 58

29. Perbandingan Nilai Kekeruhan Air .......................................................... 59

30. Perbandingan Nilai BOD5 ........................................................................ 60

31. Perbandingan Nilai Total Solids............................................................... 61

32. Perbandingan Nilai Total Suspended Solids............................................. 61

33. Perbandingan Nilai Total Filterable Solids.............................................. 62

34. Perbandingan Nilai Amonia ..................................................................... 63

35. Bobot Ikan Lele ........................................................................................ 65

36. Perlakuan Sistem ...................................................................................... 96

37. (a) Azolla Hidup, dan (b) Azolla Mati ..................................................... 96

38. Pengukuran Biomassa Azolla................................................................... 97

39. Pengukuran Bobot Ikan Lele .................................................................... 97

40. Contoh Ikan Lele yang Mati..................................................................... 98

41. Pengukuran Parameter pH........................................................................ 98

42. Pengukuran Parameter Suhu .................................................................... 99

43. Pengukuran Parameter Kekeruhan Air..................................................... 99

44. Pengukuran Parameter BOD5 ................................................................. 100

xii

45. Pengukuran Parameter TS ...................................................................... 100

46. Pengukuran Parameter TSS dan TFS ..................................................... 101

47. Pembuatan Larutan Nessler................................................................... .. 101

48. Larutan Standar ..................................................................................... .. 102

49. Pengukuran Parameter Amonia............................................................. .. 102

1

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Di Indonesia, budidaya ikan lele sudah banyak dilakukan oleh masyarakat. Ikan

lele adalah jenis ikan air tawar yang dapat tumbuh dan berkembang dengan baik

karena ikan lele dapat dibudidayakan di lahan yang terbatas. Teknologi budidaya

ikan lele relatif mudah, pemasaran relatif mudah, dan modal usaha relatif kecil.

Pada budidaya ikan lele, air merupakan masalah serius bila tidak ditangani dengan

baik.Walaupun ikan lele termasuk ikan ‘bandel’, pada aplikasinya kualitas air

yang buruk merupakan penyebab kematian utama. Lebih dari 70% penyebab

kegagalan dan kematian pada budidaya lele disebabkan oleh manajemen air yang

buruk atau tidak tepat, sedangkan sisanya disebabkan oleh faktor lain (Gunawan,

2016).

Budidaya ikan lele, tentunya menghasilkan limbah air kolam yang berasal dari

hasil metabolisme ikan dan sisa pakan yang terlarut, dimana limbah ini

mengandung zat pencemar yang bersifat toksik bagi ikan. Biasanya air limbah

dari pemeliharaan ikan ini diolah dengan cara mengganti air secara rutin.

Menurut penelitian Putra (2017), pergantian air membutuhkan air dalam jumlah

besar untuk proses budidaya sehingga hal tersebut akan menjadi masalah saat

pembudidayaan lele yang dilakukan pada musim kemarau atau pada daerah yang

2

memiliki sumber daya air yang terbatas. Pergantian air pada budidaya lele

menyebabkan pencemaran lingkungan sehingga berdampak buruk untuk

lingkungan sekitar. Namun air yang berasal dari limbah lele ini masih bisa

digunakan untuk proses pembudidayaan Azolla microphylla.

Azolla microphylla merupakan tumbuhan paku air yang hidup mengambang di

atas permukaan air. Tumbuhan ini biasanya tumbuh sebagai gulma di perairan

tenang seperti danau, kolam, sungai, dan sawah. Dewi (2007) dalam Indarmawan

(2012), menyatakan bahwa kandungan unsur hara yang terdapat dalam Azolla sp.

yaitu N (1,96-5,30%), P (0,16-1,59%), Si (0,16-3,35%), Ca (0,315,97%), Fe

(0,04-0,59%), Mg(0,22-0,66%), Zn(26-989ppm), Mn (66–2944 ppm).

Menurut penelitian Putra (2017), tanaman Azolla microphylla dapat mereduksi

dan memanfaatkan bahan organik dari limbah budidaya lele untuk pertumbuhan

dan perkembangan tanaman sekaligus dapat mengurangi zat pencemar yang ada

pada limbah budidaya. Selanjutnya air kolam yang telah bersih dari zat pencemar

dapat dimanfaatkan kembali untuk kegiatan pembudidayaan ikan lele. Amonia

dalam sistem aquaponik akan dioksidasi menjadi nitrit oleh bakteri Nitrosomonas

yang selanjutnya nitrit tersebut dioksidasi oleh bakteri Nitrobacter menghasilkan

nitrat. Nitrat inilah yang nantinya dapat dimanfaatkan oleh Azolla microphylla.

1.2 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui populasi Azolla microphylla per

ekor lele yang dibudidayakan, berdasarkan kadar amoniak maksimum.

3

1.3 Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah kepada

mahasiswa dan masyarakat mengenai keuntungan dari budidaya Azolla

microphylla dengan budidaya Ikan lele.

1.4 Hipotesis

Hipotesis dari penelitian ini yaitu terdapat pengaruh kepekatan air limbah kolam

ikan lele terhadap pertumbuhan Azolla microphylla.

4

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Azolla

Azolla merupakan jenis tumbuhan paku air yang tumbuh dengan baik di daerah

tropis maupun sub-tropis. Azolla dapat tumbuh di kolam, saluran air, maupun

areal pertanaman padi. Tumbuhan azolla ini mempunyai kandungan unsur hara,

terutama nitrogen yang sangat tinggi. Tumbuhan azolla dalam taksonomi

tumbuhan mempunyai klasifikasi sebagai berikut:

Divisi : Pteridophyta

Kelas : Leptosporangiopsida (heterosporous)

Ordo : Salviniales

Famili : Salviniaceae

Genus : Azolla

Spesies: Azolla spp.

Azolla yang dikelompokkan ke dalam tmbuhan air termasuk famili Salviniaceae,

tetapi ada juga yang menamakannya famili Azollaceae. Genus Azolla

dikelompokkan menjadi dua, yaitu Euazolla dan Rhizosperma. Jenis-jenis yang

termasuk dalam Euazolla adalah sebagai berikut:

1. Azolla filiculoides menyebar di Amerika Selatan sampai Alaska.

2. Azolla caroliniana Menyebar di Amerika Serikat bagian timur, Mexico,

dan India barat.

5

3. Azolla mexicana menyebar di Amerika Selatan bagian utara sampai British

Columbia.

4. Azolla microphylla mrenyebar di Amerika Selatan, Amerika Tengah, dan

India Barat. Azolla microphylla sangat baik bila dibudidayakan pada

kondisi iklim tropis seperti di Indonesia. Selain itu, dapat menghasilkan

biomassa dalam jumlah banyak dengan kemampuan memfiksasi N2 dari

udara yang tinggi.

Adapun jenis-jenis yang dikelompokkan dalam Rhizosperma adalah sebagai

berikut:

1. Azolla pinnata menyebar di Afrika, Asia Tenggara, Jepang, dan Australia.

Azolla pinnata tumbuh dengan baik pada kondisi iklim seperti di

Indonesia. Spesies ini terbagi menjadi dua varietas, yaitu: var. pinnata dan

var. imbricata.

2. Azolla nilotica menyebar di lembah Nil Afrika. Bentuk tumbuhan agak

tegak memanjat dan akarnya tumbuh bergerombol pada buku rhizoma

(Arifin, 1996).

2.1.1 Siklus Pertumbuhan Azolla

Untuk mencapai pertumbuhan sempurna, setiap tanaman memiliki tahap siklus

pertumbuhan. Azolla memiliki 2 siklus pertumbuhan, yaitu:

a. Tahap Pertama

Tahap ini merupakan tahap pemunculan kecambah dengan umur 7 - 10

hari setelah tumbuhan mulai berkecambah. Kecambah tumbuh agak

6

lambat dan mempunyai 1 - 8 anak daun dengan laju pertumbuhan rata -

rata 0,6 – 0,7 anak daun per hari tanpa tunas sisi.

b. Tahap kedua

Tahap ini disebut tahap muda dengan umur antara 25-35 hari setelah

berkecambah. Pada tahap ini kecambah telah memiliki 2 – 11 tunas yang

masing-masing menumbuhkan 4 – 7 anak daun per hari.

c. Tahap ketiga

Biasanya pada tahap ini azolla sudah mengambang dengan umur di atas 35

hari setelah berkecambah. Biasanya pada tahap ini masing-masing

sporofit memiliki lebih dari 11 tunas dan memperbanyak secara cepat.

Laju pertumbuhan rata-rata 15–18 anak daun perhari. Sporofit terbentuk

setelah melalui tahap terjadinya zigot sebagai akibat adanya perubahan sel

telur oleh sperma (Arifin, 1996).

2.1.2 Syarat Tumbuh Azolla

Pertumbuhan azolla dipengaruhi oleh faktor lingkungan seperti air, temperatur,

dan cahaya yang saling berkaitan. Air merupakan prasyarat bagi kelangsungan

hidup azolla, karena merupakan tempat untuk mengambil mineral. Dalam proses

pertumbuhan dan fiksasi N2 dipengaruhi oleh intensitas cahaya, temperatur, dan

populasi tumbuhan azolla. Pada siang hari dengan cuaca cerah, aktivitas fiksasi

N2 sekitar 8–10%, lebih tinggi daripada dalam keadaan berawan atau hujan.

Pada malam hari, aktivitas fiksasi N2 hanya 25–30%.

Adapun faktor lingkungan yang menjadi syarat untuk pertumbuhan azolla adalah

sebagai berikut:

7

1. Tanah

Tekstur tanah sebaiknya tidak porous (sarang) agar kehilangan air

yang cukup banyak akibat infiltrasi maupun perkolasi dapat dihindari.

2. Unsur Hara

Unsur hara sangat dibutuhkan dalam pertumbuhan azolla, terutama

unsur fosfor (P). Apabila unsur hara kurang tersedia dalam kultur air,

maka akar akan mengalami pemanjangan dan menembus tanah untuk

mengambil unsur hara yang dibutuhkan.

3. Derajat Keasaman (pH)

Azolla dapat tumbuh di lahan yang mempunyai pH tanah 3,5–10 bila

faktor lainnya telah memenuhi syarat pertumbuhannya. Agar

perumbuhan azolla menjadi baik, pH tanah optimum berkisar 4,5–7,0

dan pH air optimum berkisar 5,0–6,0.

4. Air

Ketesediaan air harus terjamin dan mencukupi selama pertumbuhan

azolla. Kualitas air sangat mempengaruhi pertumbuhan azolla.

5. Cahaya

Kebutuhan cahaya matahari yang dapat diterima langsung oleh azolla

paling sedikit 25–30%. Sedangkan intensitas cahaya matahari

optimum untuk fiksasi N2 oleh Anabaena azollae sekitar 40–60 klux

6. Temperatur

Temperatur merupakan faktor lingkungan penting bagi pertumbuhan

azolla, temperatur optimum berkisar 25–35⁰C.

8

7. Kelembaban

Kelembaban relatif optimum yang dikehendaki untuk pertumbuhan

azolla antara 85–90%.

8. Angin

Angin dapat menyebabkan populasi azolla yang tumbuh di atas air

akan terdorong dan berkumpul di ruang tertentu, akibatnya azolla

menjadi padat. Hal ini dapat menghambat pertumbuhan dan

perkembangan azolla (Arifin, 1996).

2.1.3 Manfaat Azolla

Manfaat dari azolla yaitu, dapat digunakan sebagai pupuk organik dan membantu

dalam memperbaiki keadaan fisik, kimia, serta biologi tanah. Sehingga sangat

bermanfaat bagi pertumbuhan tanaman, terutama tanaman padi. Keadaan fisik

tanah yang diperbaiki azolla seperti struktur dan porositas tanah, keberadaan

azolla tersebut berperan sebagai mulsa dan mengurangi terjadinya evaporasi

tanah. Dari segi kimia tanah, azolla dapat memperkaya unsur hara tanah,

sedangkan dari segi biologi tanah, azolla dapat meningkatkan aktivitas mikroba

dan menghambat pertumbuhan gulma (Arifin, 1996).

Selain itu, azolla dapat dijadikan filter (penyaring) air dari pencemaran logam

berat dan mampu mengurangi perkembangbiakan nyamuk, terutama di air tenang

atau tergenang. Kegunaan lain azolla yaitu dapat digunakan sebagai pakan ternak,

unggas dan ikan karena kandungan protein dan mineralnya tinggi. Azolla juga

dapat dijadikan pakan sapi dengan formulasi azolla dicampur molases, jerami, dan

dedak dengan perbandingan yang sama (Arifin, 1996).

9

2.1.4 Ketinggian Genangan Air

Menurut Hanafiah (2009) dalam Utama (2015), ketinggian air genangan juga

mempengaruhi serapan nitrogen, walaupun Azolla microphylla mampu tumbuh

pada tanah berlumpur atau pada gambut yang basah, namun perbanyakannya

terhambat karena akarnya menghujam dengan kuat ke dalam tanah sehingga

menyebabkan terhambat pembelahan (fraksionasinya). Untuk memenuhi

kebutuhan serapan nitrogen Azolla microphylla dibutuhkan media dan syarat

tumbuh yang tepat,diantaranya adalah pemberian dosis fosfat dan kondisi

ketinggian air. Nilai kandungan nitrogen yang dihasilkan oleh Azolla microphylla

tersebut dipengaruhi oleh kondisi perairan optimum (kualitas air dan unsur hara)

serta ketinggian air yang baik sebagai syarat hidup bagi pertumbuhan Azolla

microphylla.

Ketinggian air 4 cm merupakan ketinggian yang optimal untuk pertumbuhan

tanaman azolla. Menurut Arifin (2003) dalam Utama (2015), air merupakan

prasarat bagi pertumbuhan azolla karena air merupakan tempat untuk mengambil

mineral. Pada ketinggian 4 cm, akar tanaman azolla masih dapat menyentuh

permukaan tanah untuk dapat menyerap nutrisi dari tanah dan larutan air, akan

tetapi tidak menghujam terlalu kuat, sehingga proses penyerapan nutrisi

berlangsung secara maksimal dan fraksionasi tanaman azolla tidak terhambat.

2.2 Budidaya Lele

Ikan lele (Clarias sp.) termasuk salah satu dari keenam komoditas lainnya yaitu

rumput laut, patin, bandeng, nila, dan kerapu yang akan dipacu pengembangan

10

budidayanya dengan tujuan meningkatkan produksi budidaya pada beberapa tahun

kedepan. Riyanto, dkk.(2010) dalam Madinawati (2011). Hal tersebut akan

disertai dengan meningkatnya kebutuhan pakan pada budidaya ikan. Peningkatan

kebutuhan pakan juga berlaku pada usaha pembenihan ikan. Pakan yang

memenuhi kebutuhan gizi ikan dapat meningkatkan pertumbuhan benih ikan lele

dumbo hingga mencapai ukuran benih siap jual. Beberapa pakan yang cocok bagi

larva lele yaitu zooplankton, kutu air, moina, rotifera, Tubifex , jentik nyamuk dan

pellet butiran berupa bubur tepung ikan, tepung udang, dan kuning telur.

Soetomo (2000) dalam Madinawati (2011).

2.2.1 Jenis Lele

Menurut (Kottelat et al., 1993) dalam (Kordi, 2012) disebutkan beberapa spesies

ikan lele, yaitu Clarias batrachus, C. leiacanthus, C.maladerma, C. Nieuhofi, C.

Teijsmani, dan C. gariepinus. Dari enam spesies ikan lele yang ditemukan di

perairan umum Indonesia, spesies lokal (Clarias batrachus) merupakan ikan

konsumsi penting yang telah lama dibudidayakan. Budidaya ikan lele lokal

dimulai sejak tahun 1975 di daerah Blitar, Jawa timur dan sekitar tahun 1980

dibudidayakan secara berpasang-pasangan di daerah Jagakarsa, Jakarta Selatan.

Tahun 1985 diintroduksi lele baru yang dikenal sebagai lele dumbo

(C.gariepinus). Sejak saat itulah petani mulai beralih membudidayakan lele

dumbo yang mempunyai kelebihan ukuran yang besar dan pertumbuhannya pesat

dibanding lele lokal (Kordi, 2012).

Suatu komoditas perikanan budidaya dapat dikatakan memiliki keunggulan,

apabila: (1) dapat dibudidayaka di berbagai wadah dan lahan budidaya, (2)

11

ukurannya relatif besar dan dapat diproduksi secara besar-besaran dan berkualitas

tinggi, (3) dapat ditebar dengan kepadatan tinggi, tumbuh lebih cepat,

kelangsungan hidup tinggi, konversi pakan rendah, dan tahan terhadap penyakit,

serta (4) disukai konsumen dan mempunyai pasar yang baik (Kordi, 2012).

Lele dumbo merupakan komoditas yang memenuhi kriteria keunggulan di atas.

Selain lele dumbo, dua varietas/ras/strain lele baru yang merupakan lele unggul

adalah lele sangkuriang dan lele phiton. Lele sangkuriang (Clarias gariepinus var

sangkuriang) adalah salah satu varietas atau strain unggul yang dihasilkan oleh

peneliti tanah air. Lele sangkuriang memiliki keunggulan dibandingkan lele

dumbo, diantaranya fekuenditas telur lebih banyak, yaitu mencapai 60.000 butir

sedangkan lele dumbo hanya 30.000 butir. Panjang rata-rata benih sangkuriang

umur 26 hari mencapai 3-5 cm, sedangkan lele dumbo hanya 2-3 cm (Kordi,

2012).

2.2.2 Pemberian Pakan Lele

Dalam peneliharaan ikan, pakan atau makanan untuk ikan budidaya berasal dari

dalam perairan dan dari pembudidaya. Pemberian pakan tidak hanya untuk

menjaga agar ikan tetap hidup, tetapi juga untuk menjaga agar ikan tetap sehat dan

memacu pertumbuhan ikan. Pemberian pakan, khususnya pakan buatan seperti

pelet, dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu ditebar langsung dengan tangan atau

menggunakan alat bantu seperti ember atau kaleng yang bagian bawahnya

berbentuk kerucut dan berfungsi sebagai alat pemberi pakan semi otomatis

(Kordi, 2012).

12

Waktu atau saat pemberian pakan lele bisa dilakukan pada pagi, siang, sore, atau

malah hari, hanya biasanya frekuensinya yang berbeda. Saat pemberian pakan

yang teratur dimaksudkan untuk mendisiplinkan waktu makan ikan. Sehingga

dengan membiasakan pemberian pakan pada waktu yang tepat dan teratur, nafsu

makan ikan bisa diketahui. Tentunya pakan lebih efisien karena pakan yang

diberikan langsung di lahap habis.

Jumlah pakan adalah porsi atau banyaknya pakan yang dibutuhkan dan harus

diberikan pada ikan. Biasanya dalam dihitung dalam persen (%) per hari berat

(bobot) keseluruhan jumlah ikan dalam wadah pemeliharaan. Ikan lele

membutuhkan pakan 15-3% per berat total ikan dalam wadah, tergantung dari

ukuran ikan. Pada ukuran umur 20–30 hari, lele membutuhkan pakan 20–15%

bobot tubuh/hari, sedangkan ikan yang berumur 90 hari ke atas, membutuhkan

pakan sebanyak 4-3% bobot tubuh/hari. Perhitungan pemberian pakan ikan dapat

dihitung dengan mengalikan bobot rata-rata ikan dengan jumlah keseluruhan ikan

di kolam, dimana (A) jumlah kilogram pakan yang diberikan dalam sehari, dan

(B) bobot total ikan dalam wadah. Selanjutnya dengan rumus A/B x 100% dapat

diketahui persentase pakan yang harus diberikan/dibutuhkan (C%).

Tabel 1. Jumlah Pakan yang Diberikan Pada Lele

Umur Lele (Hari) Dosis Pemberian Pakan (% Bobot Tubuh/hari)

20 – 30 20 – 1531 – 40 15 – 1041 – 55 7 – 556 – 90 4 – 390 dst 4 – 3

Sumber: Kordi, 2012

13

2.2.3 Padat Tebar Lele

Padat tebar adalah tingkat kerapatan ikan dalam kolam per luasan atau volume

kolam. Hal ini sangat erat hubungannya dengan ukuran wadah, jumlah pakan,

tingkat pertumbuhan, dan kualitas air. Semakin tinggi padat tebar, jumlah pakan

yang diberikan semakin banyak, kualitas air cepat menurun, dan pertumbuhan

tidak merata. Dengan teknik budidaya tertentu, padat tebar ikan bisa ditingkatkan,

misalnya dengan metode air mengalir, meningkatkan oksigen air dengan teknik

sirkulasi, teknik central drain, atau probiotik.

Padat tebar lele pada segmen pembenihan, pendederan, pembesaran, dan

pemeliharaan induk berbeda dalam luasannya. Semakin besar ikan, padat

tebarnya terus menurun.

Tabel 2. Padat Tebar Benih Optimal

UkuranBenih(cm)

KedalamanAir (cm)

Padat Tebar (ekor/m2) KeteranganNormal Menggunakan

Aerator/Sirkulasi3 – 4 40 – 50 850 1000 1.450 – 1.550 Belum aman

dipelihara4 – 5 40 – 50 750 – 800 1.350 – 1.450 Belum aman

dipelihara5 – 6 40 – 50 650 – 700 1.250 – 1.350 Kurang aman

dipelihara6 – 7 40 – 50 550 – 600 1.150 – 1.250 Aman untuk

pembesaran7 – 8 40 – 50 450 – 550 1.050 – 1.150 Aman untuk

pembesaran8 – 9 45 – 50 400 – 500 950 – 1.050 Aman untuk

pembesaran9 – 10 45 – 50 350 – 450 800 – 950 Sangat aman

untuk pembesaran10 – 12 45 – 50 300 350 700 – 850 Sangat aman

untuk pembesaranSumber: Gunawan, 2016

14

2.3 Kualitas Air

Ikan lele termasuk ikan yang tahan terhadap kualitas air yang minim atau kualitas

air yang kurang baik bahkan ikan lele dapat hidup pada kondisi oksigen yang

sangat rendah, hal ini disebabkan karena ikan lele mempunyai alat bantu

pernafasan berupa arborescant yang dapat mengambil oksigen langsung dari

udara. Dalam usaha budidaya ikan, kualitas air merupakan salah satu faktor

penting yang berpengaruh terhadap kelangsungan hidup ikan yang dibudidayakan.

Menurut Mulyanto (1992) dalam Augusta (2016), bahwa kondisi air sebagai

media hidup biota air, harus disesuaikan dengan kondisi optimal bagi biota yang

dipelihara. Kualitas air tersebut meliputi kualitas fisika, kimia dan biologi.

Faktor fisika misalnya suhu, kecerahan dan kedalaman. Faktor kimia diantaranya

pH, DO, CO2, dan NH3. Sedangkan faktor biologi adalah yang berhubungan

dengan biota air termasuk ikan. Apabila kualitas air tidak stabil atau berubah-

ubah maka dapat berdampak buruk terhadap ikan yang dibudidayakan, akibatnya

ikan dapat stress, sakit bahkan mati bila tidak mampu bertoleransi terhadap

perubahan lingkungan. Oleh sebab itu biasanya diperlukan tindakan khusus atau

rekayasa manusia agar kondisi kualitas air tetap stabil.

Mulyanto (1992) dalam Insulistyowati (2015), mengemukakan bahwa

pengelolaan kualitas air sangat penting karena air merupakan media hidup bagi

organisme akuatik. Usaha untuk mempertahankan dan memperbaiki kualitas air

dalam budidaya pembesaran ikan sudah banyak dilakukan baik secara fisika

maupun kimiawi, namun usaha yang dilakukan dengan cara ini banyak

memerlukan biaya dan terkadang tidak ramah lingkungan, terutama pada air

15

limbah kolam ikan lele tersebut. Air yang bisa digunakan untuk budidaya lele

adalah air sungai, air sumur bor, air kolam, air danau, atau mata air. Kriteria air

yang layak untuk hidup ikan lele seperti terlihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Persyaratan Kualitas Air Budidaya Lele

Karakteristik Nilai Batas

pH 5,5 – 7,5

Suhu 20 – 30o C

Warna Bening hingga kecokelatan

Tingkat Kekeruhan 20 – 40 cm kadar plankton terkandung dalam air

Kadar Oksigen Minimum 3 mg/l

Kadar Amoniak Maksimum 0,1 mg/l

Kadar Karbondioksida Maksimal 25 mg/l

Kadar Basa Terlarut 50 – 300 mg/l

Sumber: Gunawan, 2016

2.3.1 Tingkat Kekeruhan Air

Tingkat kekeruhan air biasa disebut Turbiditas. Turbiditas air disebabkan oleh

adanya materi suspensi, seperti tanah liat/lempung, endapan lumpur, partikel

organik yang koloid, plankton, dan organisme mikroskopis lainnya. NN Vol 2

(1988) dalam Yuniarti (2007).

Turbiditas biasanya diukur dengan turbidimeter yang berprinsip pada spektroskopi

absorpsi, dan yang diukur adalah absorpsi akibat partikel yang tercampur.

Turbiditas juga biasa diukur dengan turbidimeter atau nephelometer yang

berprinsip pada hamburan sinar dengan peletakan detektor pada sudut 900 dari

sumber sinar dan yang diukur adalah hamburan cahaya oleh campurannya.

Khopkar (1990) dalam Yuniarti (2007).

16

Nilai kekeruhan dapat dipengaruhi oleh faktor periode pergantian air, Semakin

lama periode pergantian air maka semakin kecil nilai kekeruhan. Perlakuan E2

(periode pergantian air 4 hari sekali) sudah dapat mengurangi nilai kekeruhan

sesuai dengan standar kualitas air untuk budidaya lele. Menurut Lloyd (1985)

dalam Putra (2017), kekeruhan untuk budidaya sebaiknya tidak lebih dari 25

NTU. Hasil penelitian menunjukan bahwa nilai kekeruhan berhubungan dengan

biomassa tanaman. Sampel periode pergantian air 2 hari sekali (E1) dan periode

pergantian air 4 hari sekali (E2) merupakan sampel dengan nilai kekeruhan yang

tinggi.

2.3.2 pH Air

Derajat keasaman lebih dikenal dengan istilah pH. pH (singkatan dari puissance

negatif de H), yaitu logaritma dari kepekatan ion-ion H (hidrogen) yang terlepas

dalam suatu cairan. Derajat keasaman atau pH air menunjukkan aktivitas ion

hidrogen dalam larutan tersebut dan dinyatakan sebagai konsentrasi ion hidrogen

(dalam mol per liter) pada suhu tertentu atau dapat ditulis:

PH = - log (H+)

Air murni (H2O) bersosiasi sempurna sehingga memiliki ion H+ dan ion H-

dalam konsenrasi yang sama, dan dalam keadaan demikian pH air murni = 7.

Semakin tinggi konsentrasi ion H+ maka konsentrasi ion H- semakin rendah dan

pH < 7. Perairan semacam ini bersifat asam. Sebaliknya, jika konsentrasi ion

OH- yang tinggi dan pH > 7 maka perairan bersifat alkalis (basa).(Kordi, 2012).

pH air mempengaruhi tingkat kesuburan perairan karena mempengaruhi

kehidupan jasad renik. Perairan asam akan kurang produktif, malah dapat

17

membunuh hewan budidaya. Nilai pH sangat mempengaruhi proses biokimiawi

perairan, misalnya proses nitrifikasi akan berakhir jika pH rendah. Sehingga

budidaya akan berhasil baik dalam air dengan pH 6.5–9.0 dan kisaran optimal

adalah pH 7.0–8.7 (Kordi, 2012).

2.3.3 Suhu

Pertumbuhan dan kehidupan ikan dan biota air sangat dipengaruhi oleh suhu air.

Kisaran suhu optimal bagi kehidupan ikan di perairan tropis adalah antara 28-

32oC. Lele adalah ikan yang hidup pada ketinggian 0–700 mdpl. Suhu pada

ketinggian tersebut antara 22-34oC. Lele phiton dan sangkuriang mampu

beradaptasi hingga suhu 20oC. Namun, pertumbuhan optimal lele yaitu pada

suhu 27–30oC (Kordi, 2012).

Suhu dapat mempengaruhi kehidupan biota air secara tidak langsung, yaitu

melalui pengaruhnya terhadap kelarutan oksigen dalam air Semakin tinggi suhu

air, semakin tinggi pula laju metabolisme biota budidaya yang berarti semakin

besar konsumsi oksigennya. Semakin tinggi suhu air, maka semakin rendah daya

larut oksigen di dalam air, dan sebaliknya. Sebagai contoh, reaksi kesetimbangan

amonia (NH3):

NH4OH NH3 + H2O, akan ke kanan yang menyebabkan kadar amonia

meningkat sehingga daya racun amonia turut mengalami peningkatan. Amonia

lebih bersifat beracun daripada ammonium (NH4OH). Pada pH 8,0 dengan suhu

25oC, presentase NH3 adalah 5,38%, sedangkan pada pH yang sama dengan suhu

30oC presentase NH3 adalah 7,46%. Selain itu, kegiatan bakteri nitrifikasi, yaitu

Nitrobacter dan Nitrosomonas juga dipengaruhi oleh suhu (Kordi, 2012).

18

2.3.4 BOD (Biochemical Oxygen Demand)

BOD atau Biochemical Oxygen Demand adalah suatu karakteristik yang

menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang diperlukan oleh mikroorganisme

(biasanya bakteri) untuk mengurai atau mendekomposisi bahan organik dalam

kondisi aerobik. Bahan organik yang terdekomposisi dalam BOD adalah bahan

organik yang siap terdekomposisi (readily decomposable organicmatter). Prinsip

pengukuran BOD pada dasarnya cukup sederhana, yaitu mengukur kandungan

oksigen terlarut awal (DOi) dari sampel segera setelah pengambilan contoh,

kemudian mengukur kandungan oksigen terlarut pada sampel yang telah

diinkubasi selama 5 hari pada kondisi gelap dan suhu tetap (20oC) yangsering

disebut dengan DO5. Selisih DOi dan DO5 (DOi- DO5) merupakan nilai BOD

yang dinyatakan dalam miligram oksigen per liter (mg/L). Haryadi (2004) dalam

Agustira (2013).

Tabel 4. Status Kualitas Air Bedasarkan Nilai BOD5

No. Nilai BOD5 (ppm) Status Kualitas Air1. < 2,9 Tidak tercemar2. 3,0 – 5,0 Tercemar ringan3. 5,1 – 14,9 Tercemar sedang4. > 15 Tercemar berat

Sumber: Le et al (1978) dalam Silalahi (2009)

2.3.5 TS (Total Solids)

Solids atau zat padat atau padatan yang terkandung di dalam air dan air limbah

berasal dari bermacam-macam sumber. Partikel padatan yang terkandung di

dalam air limbah kemungkinan berasal dari sisa-sisa bahan organik, maupun

19

anorganik. Zat padat terlarut umumnya terdiri dari partikel-partikel berukuran

kecil, dan biasanya berasal dari bahan-bahan organik koloid yang sangat sulit

untuk mengendap. Selain menyebabkan pendangkalan, zat padat di dalam air

juga menyebabkan kekeruhan dan menghalangi penetrasi cahaya masuk ke dalam

air. Sehingga zat padat terlarut ini menjadi parameter kualitas air yang penting

(Triyono, 2011).

Total solids selanjutnya dapat diklasifikasikan menjadi nonfilterable/ suspended

solids (SS) dan filterable solids (FS). Suspended solids adalah partikel yang tidak

lolos dari kertas saring whatsman GF/C berpori 1,2 mikron, sedangkan filterable

solids adalah solids yang dapat lolos dari kertas saring. Di lingkungan air sungai

suspended solids akan terbawa aliran dan mengendap setelah menempuh jarak

yang cukup jauh, sedangkan filterable solids tidak mudah mengendap atau

mungkin tidak akan mengendap karena ukuran partikel yang sangat kecil.

Filterable solids terdiri dari bahan bahan koloid dan padatan terlarut (Triyono,

2011).

Menurut Huda (2009) dalam Agustira (2013), TSS (Total Suspended Solid) atau

total padatan tersuspensi adalah padatan yang tersuspensi di dalam air berupa

bahan-bahan organik dan anorganik yang dapat disaring dengan kertas millipore

berpori-pori 0,45 µm. Materi yang tersuspensi mempunyai dampak buruk

terhadap kualitas air karena mengurangi penetrasi matahari ke dalam badan air,

kekeruhan air meningkat yang menyebabkan gangguan pertumbuhan bagi

organisme produser.

20

2.4 Amonia dan Nitrit

Di dalam air, amonia terdapat dalam 2 bentuk, yaitu NH4+ atau biasa disebut

Ionized Ammonia (IA) yang kurang beracun dan NH3 atau Unionized Ammonia

(UIA) yang beracun. Kedua bentuk amonia tersebut di dalam air berada dalam

keseimbangan seperti terlihat dari persamaan reaksi berikut:

NH4+ + OH NH3 + H2O

Semakin tinggi pH air, daya racun amonia semakin meningkat sebab sebagian

besar berada dalam bentuk NH3, sedangkan amonia dalam bentuk molekul (NH3)

lebih beracun daripada yang berbentuk (NH4+). Secara biologis, di alam

sebenarnya dapat terjadi perombakan amonia menjadi nitrat (NO3), suatu bentuk

yang tidak berbahaya dalam proses nitrifikasi dengan bantuan bakteri nitrifikasi,

terutama Nitrosomonas dan Nitrobacter. Kedua bakteri nitrifikasi tersebut

memerlukan banyak oksigen, minimum 80% saturasi untuk proses yang normal.

Karena itu, dalam budidaya biota akuatik di kolam dan tambak, aerasi air sangat

menunjang proses nitrifikasi. Proses ini dapat terhambat pada pH rendah (Kordi,

2012).

Tabel 5. Persentase Total Amonia Hubungannya Dengan pH dan Suhu

PhSuhu (oC)

10 15 20 25 306,0 0,086 0,027 0,040 0,057 0,0816,5 0,059 0,087 0,125 0,180 0,2507,0 0,186 0,273 0,396 0,566 0,7997,5 0,586 0,859 1,240 1,770 2,4808,0 1,830 2,670 3,820 5,380 7,4608,5 5,560 7,970 11,200 15,300 20,3009,0 15,700 21,500 28,400 36,300 44,600

Sumber: Noga (1996) dalam Kordi (2012)

21

Amonia berada dalam air karena sisa pakan, pupuk yang terangkut ke dalam air,

kotoran biota budidaya, dan hasil kegiatan jasad renik di dalam pembusukan

bahan organik yang kaya akan nitrogen (protein). Senyawaan ini dapat digunakan

oleh fitoplankton dan tumbuhan air setelah diubah menjadi nitrit dan nitrat oleh

bakteri dalam proses nitrifikasi.

22

III. METODOLOGI

3.1 Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilaksanakan pada Bulan Mei – Juni 2017, di Rumah kaca dan di

Laboratorium Rekayasa Sumber Daya Air dan Lahan Jurusan Teknik Pertanian,

Fakultas Pertanian, Universitas Lampung.

3.2 Alat dan Bahan

Alat yang digunakan penelitian ini adalah Ember besar sebanyak 4 buah, bak

styrofoam dengan ketebalan 3 cm berukuran 60x60x10 cm sebanyak 3

buah,wadah lele, tissue, pompa air, pipa paralon, pipa siku, dop pipa, pipa

sambungan, gergaji besi, lem styrofoam, plastik bening, double tape, kuas kecil,

lem pipa, cutter, meteran, penggaris, dan spidol.

Peralatan Laboratorium yang digunakan yaitu botol kecil, gelas beaker, gelas

ukur, pipet tetes, labu ukur, timbangan analitik, cawan, oven, desiccator, Filtering

funnel, Vacuum Pump, kertas saring whatman GF/C 1,2 µm, pH meter, EC meter,

turbidimeter, DO meter, kulkas, dan spektrofotometer.

Bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu larutan induk amonia (1000 ppm),

larutan Nessler, aquades, air limbah kolam ikan lele, benih ikan lele berumur 7–8

minggu, dan tanaman Azolla microphylla.

23

3.3 Prosedur Penelitian

3.3.1 Rancangan Penelitian

Penelitian ini dilakukan menggunakan sistem akuaponik pada budidaya Azolla

microphylla dan ikan lele, benih ikan lele dimasukkan ke dalam 4 buah bak yang

sudah disediakan. Azolla microphylla diletakkan di atas 3 buah wadah berukuran

60x60x10 cm sebanyak 500 gram pada masing-masing wadah. Masing-masing

bak lele diberi pompa, kemudian wadah azolla diberi lubang pengeluaran untuk

air limbah lele.

1. Kombinasi perlakuan pada Tahap Pertama (dengan pergantian air) adalah

sebagai berikut:

a. Berisi 5 Ekor lele (dengan azolla)

b. Berisi 10 Ekor lele (dengan azolla)

c. Berisi 15 Ekor lele (dengan azolla)

2. Kombinasi perlakuan pada Tahap Kedua/Tahap Lanjutan (tanpa pergantian

air) adalah sebagai berikut:

a. Berisi 1 Ekor lele (dengan azolla)

b. Berisi 3 Ekor lele (dengan azolla)

c. Berisi 5 Ekor lele (dengan azolla)

3. Perlakuan yang ketiga yaitu : Bak berisi 5 Ekor Lele (tanpa azolla)

24

Gambar 1. Bak Penampung Ikan Lele Tanpa Azolla

Gambar 2. Bak Penampung Ikan Lele Dengan Azolla

3.3.2 Tahap Pelaksanaan Penelitian

Pada tahap pelaksanaan penelitian, masing-masing bak diisi dengan air sebanyak

40 liter. Kemudian ikan lele ditebar sebanyak 5, 10, dan 15 ekor pada 2 minggu

pertama, 2 minggu selanjutnya lele yang dimasukkan sebanyak 1, 3, dan 5 ekor

pada setiap bak pemeliharaan yang diatasnya di letakkan wadah budidaya azolla.

Selanjutnya bak ke empat berisi 5 ekor lele, yang dibudidaya kan tanpa azolla di

Pompa air

25

atasnya. Benih ikan lele yang ditebar berumur 7–8 minggu. Untuk pemberian

pakan dilakukan tiga kali sehari, yaitu pada pagi hari pukul 07.00 WIB, siang hari

pukul 12.00 WIB, dan sore hari pukul 17.00 WIB. Pakan yang diberikan

sebanyak 3% dari berat tubuh total ikan dalam satu bak. Bureau Fiseheries &

Aquatic Resource (2008) dalam Rasyid (2012).

3.3.3 Parameter Pengamatan

1. Amonia diukur menggunakan Larutan Nessler dan alat Spectrofotometer

yang dilakukan setiap hari.

2. pH diukur menggunakan pH meter yang dilakukan setiap hari.

3. Suhu dan EC diukur menggunakan EC meter yang dilakukan setiap hari.

4. Kekeruhan air diukur menggunakan Turbidimeter yang dilakukan setiap hari.

5. BOD5 diukur menggunkan DO meter yang dilakukan 3 hari sekali.

6. TS, SS, dan FS dihitung dengan rumus, yang dilakukan 2 hari sekali.

Rumus TS : W2 – W1 (mg)Vol. Sampel (L)

Rumus TSS : WK2 – WK1 (mg)Vol. Sampel (L)

Rumus TFS : W2 – W1 (mg) (sampel sudah disaring)Vol. Sampel (L)

Keterangan : W1 : Berat Cawan AwalW2 : Berat Cawan OvenWK1 : Berat Cawan + Kertas Saring AwalWK2 : Berat Cawan + Kertas Saring Oven

7. Biomassa Azolla microphylla dan bobot ikan lele diukur dengan timbangan

digital yang dilakukan setiap minggu.

26

3.4 Diagram Alir Penelitian

Gambar 3. Diagram Alir Penelitian

3.5 Analisis Data

Data yang didapat dari parameter akan dianalisis menggunakan aplikasi Microsoft

Office Excel yang ditampilkan dalam bentuk tabel dan grafik.

Mulai

Persiapan alat dan bahan

Perakitan sistem akuaponik

Sebelumnya Azolla microphylladitetakkan pada air biasa

Disiapkan benih lele yangberumur 7- 8 minggu.

Ikan lele dimasukkan ke dalam wadah berisi air

Azolla microphylla diletakkan pada air limbah

Pengukuran parameter

Analisis Data

Selesai

Pemeliharaan Azolla dan Ikan Lele

V. KESIMPULAN

Kesimpulan dari penelitian ini yaitu laju pertumbuhan azolla per ekor lele yang

dibudidayakan yaitu:

a. Pada perlakuan 5, 10, dan 15 ekor lele dengan pergantian air seminggu

sekali, laju pertumbuhan azolla secara berturut-turut sebesar 4.47, 1.15,

dan 0.38 gram/ekor/hari dan laju pertumbuhan lele yaitu 1.91, 1.85, dan

1.57 gram/ekor/hari. Kadar amonia maksimum sebesar 24.93, 66.32, dan

94.84 mg/l, untuk perlakuan 10 ekor dan 15 ekor tidak dapat dilanjutkan

karena kadar amonia terlalu tinggi sehingga Azolla microphylla mati.

b. Pada perlakuan 1, 3, dan 5 ekor lele tanpa pergantian air selama 20 hari,

laju pertumbuhan azolla secara berturut-turut sebesar 21.41, 14.34, dan

4.61 gram/ekor/hari dan laju pertumbuhan lele yaitu 0.18, 0.85, dan 1.01

gram/ekor/hari. Kadar amonia maksimum sebesar 7.54, 7.83, dan 11.37

mg/l.

c. Pada perlakuan 5 ekor lele yang dibudidaya selama 37 hari dengan

pergantian air pada hari ke-8 dan hari ke-18. Pada perlakuan dengan

azolla, laju pertumbuhan azolla sebesar 4.54 gram/ekor/hari dan laju

pertumbuhan lele pada minggu ke-2 yaitu 1.91 dan minggu ke-4 yaitu

1.43 gram/ekor/hari dengan kadar amonia maksimum yaitu 24.93 mg/l.

Laju pertumbuhan lele pada perlakuan tanpa azolla pada minggu ke-2

69

yaitu 1.81 dan minggu ke-4 yaitu 1.80 gram/ekor/hari dengan kadar

amonia maksimum yaitu 53.20 mg/l.

DAFTAR PUSTAKA

Agustira, R., K.S. Lubis, dan Jamilah. 2013. Kajian Karakteristik Kimia Air,Fisika Air Dan Debit Sungai Pada Kawasan Das Padang AkibatPembuangan Limbah Tapioka. Jurnal Online Agroekoteknologi. 1(3):615-625.

Arifin, Z. 1996. Azolla Pembudidayaan dan Pemanfaatan pada Tanaman Padi.Penebar Swadaya, Jakarta. 57 hlm.

Augusta, T.R. 2016. Dinamika Perubahan Kualitas Air Terhadap PertumbuhanIkan Lele Dumbo (Clarias gariepinus) yang Dipelihara di Kolam Tanah.Jurnal Ilmu Hewani Tropika. 5(1):41-44.

Gunawan, S. 2016. 99% Sukses Budidaya Lele. Penebar Swadaya, Jakarta Timur.156 hlm.

Indarmawan, T., A.S. Mubarak, dan G. Mahasri. 2012. Pengaruh KonsentrasiPupuk Azolla pinnata Terhadap Populasi Chaetoceros sp. Journal OfMarine and Coastal Science. 1(1):61-70.

Insulistyowati, L. 2015. Potensi Mikroba Probiotik_Fm Dalam MeningkatkanKualitas Air Kolam Dan Laju Pertumbuhan Benih Ikan Lele Dumbo(Clarias gariepinus). Jurnal Prodi Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan.17(2):18-25.

Kordi, M.G. 2012. Kiat Sukses Pembesaran Lele Unggul. Lily Publisher,Yogyakarta. 177 hlm.

Madinawati, N. Serdiati, dan Yoel. 2011. Pemberian Pakan Yang BerbedaTerhadap Pertumbuhan Dan Kelangsungan Hidup Benih Ikan Lele Dumbo(Clarias Gariepinus). Jurnal Budidaya Perairan Jurusan PeternakanFakultas Pertanian. 4(2):83–87.

Putra, A.M. 2017. Pemanfaatan Air Kolam Ikan Lele Untuk Budidaya Azollamicrophylla. (Skripsi). Universitas Lampung. Lampung

Rasyid, M. 2012. Pemanfaatan Azolla sp. Pada Sistem Resirkulasi Yang BerbedaDalam Pemeliharaan Benih Ikan Lele Dumbo (Clarias gariepinus).(Skripsi). Universitas Lampung. Lampung.

71

Silalahi, J. 2009. Analisis Kualitas Air Dan Hubungannya DenganKeanekaragaman Vegetasi Akuatik Di Perairan Balige Danau Toba. (Tesis).Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara. Medan.

Triyono, S. 2011. Modul Praktikum Rekayasa Pengolahan Limbah. UniversitasLampung, Bandar Lampung.

Utama, P. 2015. Pertumbuhan Dan Serapan Nitrogen Azolla Microphylla AkibatPemberian Fosfat Dan Ketinggian Air yang Berbeda. Jurnal Ilmu BudidayaTanaman Agrologia. 4(1):41-52.

Yuniarti, B. 2007. Pengukuran Tingkat Kekeruhan Air MenggunakanTurbidimeter Berdasarkan Prinsip Hambuan Cahaya. (Skripsi). UniversitasSanata Dharma.Yogyakarta.