BIOFLOK BUDIDAYA PERIKANAN AIR TAWAR

  Jumat, 22 Desember 2017

Teknologi bioflokulasi merupakan salah satu teknologi yang saat ini sedang dikembangkan dalam akuakultur yang bertujuan untuk memperbaiki kualilas air dan meningkatkan efisiensi pemanfaatan nutrisi.  Tingginya limbah organik dari sisa pakan buatan (pelet) dan feses hasil pemeliharaan ikan lele secara intensif akan menyebabkan penumpukan dan peng- endapan di dasar media air pemeliharaan, sehingga diperlukan proses dekomposisi. Jika tidak terdekom- posisi media pemeliharaan akan terurai secara  an- aerob  oleh  bakteri  anaerob  kemudian  membentuk gas-gas toksik seperti asam sulfida, nitrit, dan amonia dan berdampak negatif bagi metabolisme organisme budi daya hingga kematian. Untuk mengurangi limbah organik dan limbah yang akan terbuang ke perairan umum, diperlukan pengelolaan kualitas air agar media pemeliharaan tetap dalam kondisi baik. Salah satu upayanya adalah pendekatan biologis dengan me- manfaatkan aktivitas bakteri untuk mempercepat proses dekomposisi limbah organik.

            Seiring dengan perkembangan teknologi melalui pendekatan biologis, telah diterapkan teknologi bioflok untuk menjaga kualitas perairan budi daya. Teknologi bioflok merupakan teknologi penggunaan bakteri baik heterotrof maupun autotrof yang dapat mengonversi limbah organik secara intensif menjadi kumpulan mikroorganisme yang berbentuk flok, kemudian dapat dimanfaatkan oleh ikan sebagai sumber makanan Di dalam flok terdapat beberapa organisme pembentuk seperti bakteri, plankton, jamur, alga, dan partikel- partikel tersuspensi yang memengaruhi struktur dan kandungan nutrisi bioflok, namun komunitas bakteri merupakan mikroorganisme paling dominan dalam pembentukan flok dalam bioflok.  Pembentukan bioflok oleh bakteri terutama bakteri heterotrof secara umum bertujuan untuk meningkatkan pemanfaatan nutrien, menghindari stress lingkungan dan predasi

Prinsip dasar bioflok yaitu mengubah senyawa organik dan anorganik yang mengandung senyawa karbon (C), hydrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N) dan sedikit fosfor (P) menjadi masa sludge berupa bioflok dengan memanfaatkan bakteri pembentuk flok yang mensintesis biopolimer sebagai bioflok. Teknologi bioflok dalam budidaya perairan yaitu memanfaatkan nitrogen anorganik dalam kolam budidaya menjadi nitrogen  organik  yang  tidak  bersifat  toksik.  Sistem  bioflok  dalam  budidaya perairan menekankan pada pertumbuhan bakteri pada kolam untuk menggantikan komunitas autotrofik yang di dominasi oleh fitoplankton.

Bioflok mengandung protein bakteri dan polyhydroxybutyrate yang dapat meningkatkan partumbuhan ikan. Pada umumnya, bakteri memiliki ukuran kurang dari 5 mikron. Ukuran bakteri yang sangat kecil ini tidak dapat dimanfaatkan oleh ikan. Namun bakteri dalam bentuk bioflok dapat dimanfaatkan ikan sebagai pakan karena ukurannya mampu mencapai 0,5 mm hingga 2 mm.

 

Faktor – Faktor Pembentuk Bioflok

1. Bakteri Pembentuk Bioflok

Dalam sistem bioflok, bakteri berperan dominan sebagai organisme heterotrof yang menghasilkan polyhydroxy alkanoat yang berguna dalam pembentuk ikatan bioflok. Pertumbuhan bakteri heterotrof dipengaruhi oleh adanya kandungan karbon organik yang terlarut dalam air. Unsur karbon organic akan mengikat nitrogen anorganik yang dapat digunakan untuk pertumbuhan sel bakteri heterotrof.  Immobilisasi ammonia oleh bakteri heterotrof 40 kali lebih cepat daripada dengan bakteri nitrifikasi. Pada proses heterotrofik bakteri heterotrof mengubah ammonia langsung menjadi biomassa bakteri

Bakteri yang mampu membentuk bioflok antara lain Zooglea ramigera, Escherichia   intermedia,   Paracolobacterium   aerogenoids,   Bacillus   subtilis, Bacillus cereus, Flavobacterium, Pseudomonas alcaligenes, Sphaerotillus natans, Tetrad dan Tricoda. Ciri khas bakteri pembentuk bioflok yaitu kemampuannya untuk mensintesa senyawa Polihidroksi alkanoat (PHA), terutama yang spesifik seperti poli β‐hidroksi butirat. Senyawa ini diperlukan sebagai bahan polimer untuk pembentukan ikatan polimer antara substansi substansi pembentuk bioflok. Bacillus sp. dan Pseudomonas sp. merupakan genera bakteri yang dapat memanfaatkan komponen karbon dan juga memiliki kemampuan untuk mengoksidasi substrat yang mengandung rantai C.  Bakteri Bacillus sp. dapat menghasilkan enzim dengan kisaran yang luas dan paling efektif untuk merombak protein.

 

2. Sumber Karbon

Beberapa sumber karbohidrat yang dapat digunakan sebagai sumber karbon (C) untuk pembentukan bioflok seperti tepung tapioka, tepung singkong, gula pasir, molase.  Molase adalah hasil samping yang berasal dari pembuatan gula tebu (Saccharum officinarum L). United Molases mendefinisikan molase sebagai “end product” pembuatan gula yang tidak mengandung lagi gula yang dapat dikristalkan dengan cara konvensional. Molase sendiri berupa cairan kental dan diperoleh dari tahap pemisahan kristal gula. Molase tidak dapat lagi dibentuk menjadi sukrosa namun masih   mengandung   gula  dengan   kadar  tinggi,   asam   amino   dan   mineral. Kandungan gula dalam cairan molase sebesar 75% dan bahan kering sebesar 62% (Dellweg, 1983).

 

3. Sumber Nitrogen

Nitrogen di perairan biasanya ditemukan dalam bentuk ammonia (NH3), ammonium  (NH4+),  nitrit  (NO2-)  dan  nitrat  (NO3-)  serta  beberapa  senyawa nitrogen organik lainnya. Senyawa-senyawa nitrogen ini sangat dipengaruhi oleh kandungan oksigen dalam air, pada saat kandungan oksigen rendah nitrogen berubah menjadi ammonia (NH3) dan saat kandungan oksigen tinggi nitrogen berubah menjadi nitrat (NO3)

Secara garis besar konversi N oleh organisme akuatik yang terdapat dalam air dan sedimen dikelompokkan menjadi tiga macam yaitu konversi secara fotoautotrofik oleh alga dan tanaman air, secara kemoautotrofik melalui oksidasi oleh bakteri nitrifikasi dan secara immobilisasi melalui heterotrofik oleh bakteri heterotrof (Ebeling et al., 2006).

Nitrogen dalam sistem akuakultur terutama berasal dari pakan buatan yang biasanya mengandung protein dengan kisaran 13 - 60% (2 - 10% N) tergantung pada kebutuhan dan stadia organisme yang dikultur.  Protein dalam pakan akan dicerna namun hanya         20 - 30% dari total nitrogen dalam pakan dimanfaatkan menjadi biomassa ikan, sisa nitrogen pada pakan berupa sisa metabolisme berupa urine dan feses serta pakan yang tidak termakan.

Katabolisme protein dalam tubuh organisme akuatik menghasilkan ammonia sebagai hasil akhir dan diekskresikan dalam bentuk ammonia (NH3) tidak terionisasi melalui insang.  Pada saat yang sama, bakteri memineralisasi nitrogen organik dalam pakan yang tidak termakan dan feses menjadi ammonia. Sebagai akibat dari berlangsungnya kedua proses ini, aplikasi pakan berprotein tinggi dalam sistem budidaya akan menghasilkan akumulasi ammonia baik sebagai hasil ekskresi dari organisme yang dikultur maupun hasil mineralisasi bakteri.

Keberadaan ammonia tidak terionisasi (NH3) di dalam media budidaya sangat dihindari karena bersifat toksik bagi organisme akuatik bahkan pada konsentrasi yang rendah. Konsentrasi ammonia dalam media budidaya harus lebih rendah dari 0,8 mg/L untuk menghindari munculnya efek toksik ammonia pada organisme akuatik.

 

4.  Ketersediaan Aerasi

Kepadatan bakteri yang tinggi dalam air akan menyebabkan kebutuhan oksigen yang lebih tinggi sehingga aerasi untuk penyediaan  oksigen  dalam  penerapan  teknologi  bioflok  merupakan  hal  yang sangat  diperlukan.  Selain  berperan  dalam  penyediaan  oksigen,  aerasi  juga berfungsi untuk mengaduk air agar bioflok yang tersuspensi dalam kolom air tidak mengendap. Pengendapan bioflok di dasar wadah harus dihindari selain untuk mencegah terjadinya kondisi anaerobik di dasar wadah akibat akumulasi bioflok, juga untuk memastikan bahwa bioflok tetap dapat dikonsumsi oleh organisme budidaya.

 

Sumber Pustaka

Adharani N. 2013. Penapisan bakteri penghasil biosurfaktan dari bakteri hidrokarbonoklastik asal pesisir Cilacap dengan berbagai sumber karbon. [Skripsi]. Purwokerto (ID): Universitas Jenderal Soedirman.

 

Avnimelech Y. 2012. Biofloc Technology - a Practical Guide Book, 2nd edition. United States (US): The World Aquaculture Society.

 

De   Schryver   P,   Crab   R,   Defoirdt   T,   Boon   N, Verstraete W. 2008. The basics of bioflocs technology: The added value for aquaculture. Aquaculture. 277(34): 125137. http://doi.org/d9wr3s

 

De   Schryver   P,   Verstraete   W.   2009.   Nitrogen Removal from Aquaculture Pond Water by Heterotrophic Nitrogen Assimilation in Lab-Scale Sequencing Batch Reactors. Bioresource Technology. 100(3): 11621167. http://doi.org/d24f5t

 

Pillay TVR, Kutty MN. 2005. Aquaculture Principles and Practices. Ed ke-2. Oxford (GB): Blackwell Publishing.

 

Effendi H. 2003. Telaah Kualitas Air Bagi Pengolahan Sumber Daya dan Lingkungan Perairan. Yogyakarta (ID): Kanisius.

 

Adharani, nadya; Kadarwan soewardi; Agung damar syakti; Sigid hariyadi. 2016. Manajemen Kualitas Air dengan Teknologi Bioflok : Studi Kasus Pemeliharaan Ikan Lele. Journal. Bogor : IPB Press