AKUAPONIK, SISTIM RESIRKULASI ALTERNATIF DENGAN MANFAAT GANDA

I. PENDAHULUAN

Akuakultur merupakan salah satu aktivitas penting untuk memenuhi kebutuhan pangan dari sektor perikanan. Dalam satu dekade terakhir, produksi perikanan dari sektor akuakultur mengalami peningkatan sedangkan produksi perikanan hasil penangkapan (captured fishery) cenderung stagnan bahkan mengalami penurunan (Anonim, 2004).

Teknik pemeliharaan secara intensif untuk memacu pertumbuhan ikan terutama perbaikan manajemen kualitas air, sudah harus diterapkan mulai dari tahap pemijahan, pemeliharaan larva, pendederan dan pembesaran (Anonim, 1996). Pemeliharaan dalam tahap pendederan merupakan fase yang penting untuk menghasilkan benih unggul dibesarkan. Jika benih berukuran 100 g/ekor hasil pendederan dipindahkan ke kolam pembesaran, maka benih akan memiliki laju pertumbuhan yang cepat (Jangkaru, 1998).

Kualitas air merupakan faktor yang sangat penting dalam pemeliharaan ikan, karena akan menentukan hasil yang diperoleh. Kondisi kualitas air juga berperan dalam menekan terjadinya peningkatan perkembangan bakteri patogen dan parasit di dalam media pemeliharaan. Sebagai tempat hidup ikan, kualitas air sangat dipengaruhi oleh faktorfaktor fisika dan kimia air seperti suhu, oksigen terlarut, pH, amonia, nitrit dan nitrat (Forteath et al., 1993).

Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk menanggulangi permasalahan di atas adalah dengan mengaplikasikan system resirkulasi akuakultur (Recirculation Aquaculture System).

Sistem resirkulasi akuakultur atau Recirculation Aquaculture System (RAS) yang telah digunakan sejak tahun 1990-an, merupakan teknik budidaya yang relative baru dan unik dalam industri perikanan (Suantika, 2001). Sistem ini menggunakan teknik akuakultur dengan kepadatan tinggi di dalam ruang tertutup (indoor), sertakondisi lingkungan yang terkontrol sehingga mampu meningkatkan produksi ikan pada lahan dan air yang terbatas, meningkatkan produksi ikan sepanjang tahun, fleksibilitas lokasi produksi, pengontrolan penyakit dan tidak tergantung pada musim (Tetzlaff dan Heidinger, 1990).

Sistem resirkulasi merupakan budidaya intensif yang merupakan alternatif menarik untuk menggantikan sistem ekstensif, dan cocok diterapkan di daerah yang memiliki lahan dan air terbatas (Suresh dan Lin, 1992). Komponen dasar sistem resirkulasi akuakultur terdiri dari :

1. bak pemeliharaan ikan / tangki kultur (growing tank) yaitu tempat pemeliharaan ikan, dapat dibuat dari plastik, logam, kayu, kaca, karet atau bahan lain yang dapat menahan air, tidak bersifat korosif, dan tidak beracun bagi ikan.

2. penyaring partikulat (sump particulate) yang bertujuan untuk menyaring materi padat terlarut agar tidak menyumbat biofilter atau mengkonsumsi suplai oksigen. 3. biofilter merupakan komponen utama dari sistem resirkulasi. Biofilter merupakan tempat berlangsungnya proses biofiltrasi beberapa senyawa toksik seperti NH4 + dan NO2-. Pada dasarnya, biofilter adalah tempat bakteri nitrifikasi tumbuh dan berkembang.

4. penyuplai oksigen (aerator) yang berfungsi untuk mempertahankan kadar oksigen terlarut dalam air agar tetap tinggi.

5. pompa resirkulasi (water recirculation pump) yang berfungsi untuk mengarahkan aliran air.

Penggunaan sistem resirkulasi pada akuakultur, dapat memberikan keuntungan yaitu memelihara lingkungan kultur yang baik pada saat pemberian pakan untuk pertumbuhan ikan secara optimal. Kelebihan sistem resirkulasi dalam mengendalikan, memelihara dan mempertahankan kualitas air menandakan bahwa sistem resirkulasi memiliki hubungan yang erat dengan proses perbaikan kualitas air dalam pengolahan air limbah, terutama dari aspek biologisnya (Akbar, 2003).

 Teknologi akuaponik merupakan salah satu alternatif yang dapat diterapkan dalam rangka pemecahan keterbatasan air. Disamping itu teknologi akuaponik juga mempunyai keuntungan lainnya berupa pemasukan tambahan dari hasil tanaman yang akan memperbesar keuntungan para peternak ikan.

Aquaponik yaitu memanfaatkan secara terus menerus air dari pemeliharaan ikan ke tanaman dan sebaliknya dari tanaman ke kolam ikan. Inti dasar dari sistem teknologi ini adalah penyediaan air yang optimum untuk masing-masing komoditas dengan memanfaatkan sistem re-sirkulasi. Sistem teknologi akuaponik ini muncul sebagai jawaban atas adanya permasalahan semakin sulitnya mendapatkan sumber air yang sesuai untuk budidaya ikan, khususnya di lahan yang sempit, akuaponik yang merupakan salah satu teknologi hemat lahan dan air yang dapat dikombinasikan dengan berbagai tanaman sayuran.

II. ISI

2.1 Akuaponik

Secara sederhana Akuaponik dapat digambarkan sebagai kombinasi dari akuakultur dan hidroponik. Dari sinilah nama akuaponik berasal.

Fokus dalam Akuakultur adalah memaksimalkan pertumbuhan ikan di dalam tangki atau kolam pemeliharaan. Ikan biasanya ditebar pada tangki atau kolam dengan kepadatan yang tinggi. Tingkat penebaran yang tinggi ini berarti bahwa air untuk budidaya menjadi mudah tercemar oleh kotoran ikan. Kotoran ikan ini berbentuk Amonia yang beracun bagi ikan.

Sementara itu, Hidroponik bergantung pada aplikasi nutrisi buatan manusia. Nutrisi ini dibuat dari ramuan bahan kimia, garam dan unsur-unsur mikro. Ramuan nutrisi dicampur dengan teliti untuk membentuk keseimbangan optimal untuk pertumbuhan tanaman.

Aquaponik menggabungkan kedua sistem tersebut. Aquaponik menggunakan kotoran ikan yang berisi hampir semua nutrisi yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman. Akuaponik juga menggunakan tanaman dan medianya untuk membersihkan dan memurnikan air. Jadi dalam akuaponik  terjadi simbiosis antara  tanaman dan ikan.

           

Gambar 1. Akuaponik

2.2 Prinsip Dasar Akuaponik

Sistem akuaponik dalam prosesnya menggunakan air dari tangki ikan, kemudian disirkulasikan kembali melalui suatu pipa yang mana tanaman akan ditumbuhkan. Jika dibiarkan di dalam tangki, air justru akan menjadi racun bagi ikan-ikan di dalamnya. Bakteri nitrifikasi merubah limbah ikan sebagai nutrien yang dapat dimanfaatkan tanaman (lihat grafis). Kemudian tanaman ini akan berfungsi sebagai filter vegetasi, yang akan mengurai zat racun tersebut menjadi zat yang tidak berbahaya bagi ikan, dan suplai oksigen pada air yang digunakan untuk memelihara ikan. Jadi, inilah siklus yang saling menguntungkan.  Secara umum, akuaponik menggunakan sistem resirkulasi. Artinya, memanfaatkan kembali air yang telah digunakan dalam budidaya ikan dengan filter biologi dan fisika berupa tanaman dan medianya. Resirkulasi yang digunakan berisi kompartemen pemeliharaan dan kompartemen pengolahan air. Biasanya, sistem pengolahan air tersusun atas kompartemen dekantasi, kompartemen filtrasi, kompartemen oksigenasi, dan kompartemen sterilisasi. 

Dalam akuaponik tanaman ditanam di dalam media yang terpisah dari tangki ikan. Air dipompa dari tangki ikan ke media dan kembali ke dalam tangki ikan.

Ada tiga sistem dasar dalam akuaponik. Media yang diisi kerikil, expanded clay, atau media lain yang mirip adalah bentuk paling sederhana dari akuaponik. Sistem ini dapat dilakukan dengan dua cara. Dengan aliran air terus menerus atau dengan siklus padang surut. Deep Water Culture adalah salah satu metode yang sering digunakan secara komersial. Air dipompa dari tangki ikan melalui sistem filtrasi. Kemudian air dipompa ke saluran panjang di mana rakit terapung yang diisi dengan tanaman berada permukaan air. Nutrient Film Technique hanya cocok untuk jenis tanaman tertentu, biasanya sayuran berdaun hijau. Dalam sistem NFT, air yang kaya nutrisi dipompa ke dalam selokan kecil yang tertutup. Air mengalir dalam selokan dalam bentuk aliran yang sangat tipis. Tanaman diletakkan dalam wadah plastik kecil yang memungkinkan akarnya mengakses air.

Salah satu elemen penting untuk sistem akuaponik adalah bakteri menguntungkan. Bakteri ini menguraikan unsur dalam air menjadi bentuk yang dapat diserap dan digunakan oleh tanaman. Ada dua jenis bakteri yang berbeda yaitu Nitrosomonas dan Nitrobacter. Nitrosomonas mengubah amoniak menjadi nitrit. Nitrit ini kemudian diubah menjadi Nitrat oleh bakteri Nitrobacter. Tanaman kemudian menyerap nitrat ini untuk pertumbuhannya.

 

Gambar 2. Contoh LayOut system akuaponik

2.3 Sistematika pembuatan akuaponik

Bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan sistem budidaya ikan secara akuaponik , diantaranya adalah :

·  · Bak beton, untuk wadah budidaya, ukurannya disesuaikan dengan luas area yang mungkin digunakan, dalam sistem akuaponik ini digunakan bak berukuran 2 x 3 m,

·  · Pipa, untuk jalur sirkulasi air, ukurannya disesuaikan dengan luas area yang mungkin digunakan, dalam sistem akuaponik ini pipa yang digunakan sebanyak 8 buah dengan panjangnya masing-masing 4 m,

·  · Selang ukurannya disesuaikan dengan banyaknya pot yang digunakan, dalam sistem akuaponik ini mengunakan selang sepanjang 4 m.

·  · Pipa Keni sistem L, untuk sambungan antar pipa, digunakan sebanyak 16 buah,

·  · Dop, untuk menyambungkan pipa, dalam sistem akuaponik ini menggunakan sebanyak 8 buah,

·  · Ember plastik atau pot, untuk wadah tanaman konsumsi, banyaknya disesuaikan dengan ukuran bak dan keinginan, dalam sistem akuaponik ini menggunakan 36 ember,

·  · Aerator, untuk sumber oksigen ikan,

·  · Pompa, untuk mensirkulasi air,

·  · Timer, untuk mengatur sirkulasi air oleh pompa,

·  · Benih ikan, sebagai objek budidaya, ikan yang digunakan beragam, dalam sistem akuaponik ini menggunakan ikan mas dan ikan nila, kepadatannya sendiri disesuaikan dengan ukuran bak, dalam sistem akuaponik ini dilakukan penebaran sebanyak 200 ekor ikan nila dan ikan mas,

·  · Bibit tanaman konsumsi, sebagai objek budidaya tanaman, jenisnya beragam, namun dalam sistem akuaponik ini menggunakan tanaman kangkung,

·  · Arang, sebagai media hidup tanaman dan filter air, banyaknya disesuaikan dengan jumlah tanaman yang ditanam, dalam sistem akuaponik ini sebanyak 2 karung ukuran 25 kg.

Gambar 3. Konstruksi system Akuaponik

Langkah-langkah pembuatan sistem budidaya ikan secara akuaponik, diantaranya adalah :

·  · Pembuatan bak beton dan tandon,

·  · Pemasangan pompa dan timer,

·  . pemasangan ember yang sebelumnya diisi arang dan bibit tanaman, pemasangan dilakukan pada bagian atas tembok,

·  · Pemasangan pipa sirkulasi air, yang terdiri dari dua bagian :

o Pipa yang berada di atas tanaman, yang merupakan pipa yang berisi air hisapan dari kolam yang akan dialirkan ke tanaman,

o Pipa di bawah tanaman, merupakan pipa berisi air dari tanaman yang kemudian dialirkan ke tandon sebelum mengalir kembali ke kolam,

·  · Pemasangan selang diantara tanaman dan pipa bawah

·  · Resirkulasi awal air kurang lebih selama seminggu,

·  · Penebaran ikan.

III. PENUTUP

Sistem akuaponik mengikuti prinsip-prinsip berikut:  Produk limbah dari satu sistem biologis perfungsi sebagai nutrient untuk system biologis berikutnya. Perpaduan ikan dan tanaman merupakan usaha polikultur yang menghasilkan produk ganda (ikan dan sayuran). Air dapat digunakan kembali karena telah melalui resirkulasi dan filtrasi secara biologis.

Produksi pangan lokal ini akan menyediakan akses untuk pangan sehat dan meningkatkan ekonomi lokal. Dalam akuaponik, efluen yang kaya nutrien dari bak ikan digunakan sebagai pupuk untuk produksi tanaman hidroponik. Hal ini baik bagi ikan, karena akar tanaman menjadi media permukaan untuk tempat tumbuhnya Rhizobacteria yang akan merombak limbah nutrien dari sistem akuakultur. Nutrien ini dihasikan dari kotoran ikan, alge, dan sisa pakan yang dapat terakumulasi hingga level toksik dalam bak ikan, tetapi sebaliknya dapat berfungsi sebagai pupuk cair untuk pertumbuhan tanaman dalam hidroponik. Dengan demikian, hidroponik berfungsi sebagai biofilter untuk menyerap amonia, nitrat, nitrit, dan fosfor, jadi air yang bersih kemudian dapat dialirkan kembali ke bak ikan. Bakteri nitrifikasi yang hidup dalam media filter dan berasosiasi dengan akar tanaman memegang peran utama dalam siklus nutrient; tanpa mikroorganisme ini keseluruhan system akan berhenti berfungsi.

Akuakulturis dan petani menggunakan akuaponik karena beberapa alasan:

1.   Petani melihat kotoran ikan sebagai sumber pupuk organic yang baik bagi pertumbuhan tanaman.

2.  Pembudidaya ikan melihat hidroponik sebagai salah satu metode biofltrasi untuk memfasilitasi akuakultur resirkulasi intensif.

3.  Petani melihat akuaponik sebagai cara untuk memperkenalkan produk organik ke pasar karena hanya menggunakan pupuk dari kotoran ikan yang telah melalui proses biologis.

4.  Menghasilkan dua produk sekaligus dari satu unit produksi.

5.  Akuaponik dapat menghasilkan sayuran segar dan ikan sebagai sumber protein pada daerah-daerah kering dan ketersediaan lahan terbatas.

6.  Akuaponik adalah model produksi pangan yang berkelanjutan dengan perpaduan tanaman dan ikan dan sikulus nutrien.

7.  Selain untuk aplikasi komersial, akuaponik telah menjadi tempat pembelajaran yang populer bagi masyarakat.

DAFTAR PUSTAKA

Akbar, R. A., (2003), “Efisiensi Nitrifikasi dalam Sistem Biofilter Submerged Bed, Trickling Filter dan Fluidized Bed”, Skripsi sarjana Biologi, Institut Teknologi Bandung.

Anonim, (1996), Budidaya Ikan Gurami, Jakarta : Direktorat Bina Produksi, Direktorat Jenderal Perikanan, Bagian Proyek Diversifikasi Pangan dan Gizi Sub Sektorkanan TA, Departemen Kelautan dan Perikanan.

Forteath, N., Wee, L. and Frith, M., (1993), Water Quality, in P. Hart and O’Sullivan (eds) Recirculation System : Design, Construction and Management, University of Tasmania at Launceston, Australia.: 1-22.,

Jangkaru, Z., (1998), Memacu Pertumbuhan Gurami, cetakan I, Penebar Swadaya Jakarta.

Suresh, A. V. and Lin, C. K., (1992), Effect of Stocking Density on Water Quality and Production of Red Tilapia in Recirculated Water System, Aquacultural Engineering,: 1-22.

Tetzlaff, B. L. and Heidinger, R. C., (1990), Basic Principles of Biofiltration and System Design, SIUC Fisheries Bulletin No. 9, SIUC Fisheries and Illinois Aquaculture Center.