Konsep Budidaya Udang Sistem Bakteri Heterotroph · PDF fileBioflocs : Pemanfaatan bakteri...

15
Konsep Budidaya Udang Sistem Bakteri Heterotroph Dengan Bioϐlocs AIYU SHIROTABIOTA INDONESIA Biotechnology Consulting & Trading Komp. Sapta Taruna PU, Blok B1 No. 13 Bandung, West Java - Indonesia Tel/Fax : (022) 87522548 AIYUSHIROTA www.aiyushirota.com

Transcript of Konsep Budidaya Udang Sistem Bakteri Heterotroph · PDF fileBioflocs : Pemanfaatan bakteri...

Page 1: Konsep Budidaya Udang Sistem Bakteri Heterotroph · PDF fileBioflocs : Pemanfaatan bakteri pembentuk flok (flocs forming bacteria) untuk ... yang mensintesis biopolimer poli hidroksi

Konsep Budidaya UdangSistem Bakteri Heterotroph

Dengan Bio locs

AIYUSHIROTABIOTAINDONESIA

Biotechnology Consulting & TradingKomp. Sapta Taruna PU, Blok B1 No. 13Bandung, West Java - IndonesiaTel/Fax : (022) 87522548

AIYUSHIROTA www.aiyushirota.com

Page 2: Konsep Budidaya Udang Sistem Bakteri Heterotroph · PDF fileBioflocs : Pemanfaatan bakteri pembentuk flok (flocs forming bacteria) untuk ... yang mensintesis biopolimer poli hidroksi

  1Konsep Budidaya Udang Sistem Bakteri Heterotroph  Dengan Bioflocs   

 

Konsep Dasar 

1.  Penerapan “ heterothrophic shrimp culture “   Penggunaan probiotik heterotrop yang terdiri atas:    ‐ bakteri organothroph : Bacillus spp. , Lactobacillus spp.   ‐ bakteri chemoautothroph : Thiobacillus spp. , Rhodobacter spp.   ‐ autothroph : plankton dari genera diatomae dan chlorella  

2.  Penerapan “ minimal water exchange system “   Penggantian air yang minimal, terutama di 60 hari pertama masa budidaya, penggantian air hanya untuk 

mengganti penyusutan  air  karena penguapan,  rembesan di bulan pertama budidaya dan dari  susut  air akibat pembuangan lumpur regular. Volume penggantian air maksimal 5% per hari. 

 Konsekuensi dari sedikit ganti air dengan penggunaan probiotik tiap harinya adalah dominasi pembentukan “floc” bakteri, berupa partikel yang melayang dalam badan air, yang menghalangi penetrasi cahaya matahari ke dalam air dan secara tak langsung membatasi ruang dan pertumbuhan plankton dan bakteri fotosintesis.   

Floc = Flok = Flock = Bioflocs = Bioflock 

  Merupakan  istilah bahasa slang dari  istilah bahasa baku “Activated Sludge”  (“Lumpur Aktif”) yang diadopsi dari proses pengolahan biologis air limbah (biological wastewater treatment ).  Investigasi pertama terhadap   penerapan Biofloc/activated sludge adalah sejak tahun 1941 pada pengolahan air  limbah di Amerika, untuk mensubtitusi penggunaan plankton pada  tahap  treatment biologi yang dinilai lamban dalam uptake nutrien dan  oksidasi nitrogen (ammonia, nitrit ) serta ketidakstabilannya dalam proses.   Perkembangan yang  sama  terjadi pada  industri akuakultur, penerapan BFT  ( Bio Flock Technology  ) mulai digunakan menggantikan sistem RAS ( Recirculating Aquaculture System ) yang menggunakan pengenceran air yang banyak untuk pengenceran plankton.    

Page 3: Konsep Budidaya Udang Sistem Bakteri Heterotroph · PDF fileBioflocs : Pemanfaatan bakteri pembentuk flok (flocs forming bacteria) untuk ... yang mensintesis biopolimer poli hidroksi

  2Bioflocs    Bioremediasi   :  Penggunaan  organisme  biologi  seperti  tanaman  atau  mikroorganisme  untuk 

menghilangkan bahan tertentu yang bersifat polutan.  Bioaugmentation   :  Teknik  yang  digunakan  dalam  Bioremediasi  untuk  meningkatkan  kemampuan 

mikroorganisme  dalam  menguraikan  polutan.  Seperti  kloning  bakteri,  rekayasa genetik, biofloc (activated sludge),dll. 

 Bioflocs  :  Pemanfaatan  bakteri  pembentuk  flok  (flocs  forming  bacteria)  untuk  pengolahan 

limbah.  Tidak semua bakteri dapat membentuk bioflocs dalam air, seperti dari genera Bacillus hanya dua spesies yang mampu membentuk bioflocs.   Salah  satu  ciri  khas  bakteri  pembentuk  bioflocs  adalah  kemampuannya  untuk mensintesa  senyawa  Poli hidroksi  alkanoat  (  PHA  ),  terutama  yang  spesifik  seperti  poli  β‐hidroksi  butirat.  Senyawa  ini  diperlukan sebagai bahan polimer untuk pembentukan ikatan polimer antara substansi substansi pembentuk bioflocs.  Prinsip kerja yang sama yang melibatkan PHA sebagai polimer pembentuk ikatan kompleks mikroorganisme dengan bahan organik dan anorganik adalah seperti pembentukan natta de coco, natta de soya dan klekap di tambak.  Mekanisme dan tahapan proses pembentukan bioflocs sangatlah rumit dan masih merupakan misteri hingga saat ini.  Bioflocs  terdiri atas partikel serat organik yang kaya akan selulosa, partikel anorganik berupa kristal garam kalsium  karbonat  hidrat,  biopolymer  (PHA),  bakteri,  protozoa,  detritus  (dead  body  cell),  ragi,  jamur  dan zooplankton.  Bakteri yang mampu membentuk bioflocs diantaranya: 

Zooglea ramigera  Escherichia intermedia  Paracolobacterium aerogenoids  Bacillus subtilis  Bacillus cereus  Flavobacterium  Pseudomonas alcaligenes  Sphaerotillus natans  Tetrad dan Tricoda 

              

Page 4: Konsep Budidaya Udang Sistem Bakteri Heterotroph · PDF fileBioflocs : Pemanfaatan bakteri pembentuk flok (flocs forming bacteria) untuk ... yang mensintesis biopolimer poli hidroksi

  3 

• Bacillus subtilis & cereus dalam bioflocs : 

    

• Zooglea ramigera dalam bioflocs : 

   

• Algae, ragi dan jamur dalam bioflocs : 

 

Page 5: Konsep Budidaya Udang Sistem Bakteri Heterotroph · PDF fileBioflocs : Pemanfaatan bakteri pembentuk flok (flocs forming bacteria) untuk ... yang mensintesis biopolimer poli hidroksi

  4 

• Tetrad dan tricoda dalam bioflocs : 

   

• Protozoa dan Zooplankton dalam bioflocs : 

      

Page 6: Konsep Budidaya Udang Sistem Bakteri Heterotroph · PDF fileBioflocs : Pemanfaatan bakteri pembentuk flok (flocs forming bacteria) untuk ... yang mensintesis biopolimer poli hidroksi

  5  

• Pseudomonas, Paracolobacterium aerogenoids dan Sphaerotillus natans dalam bioflocs : 

    

• Escherichia intermedia dalam bioflocs : 

   

   

Page 7: Konsep Budidaya Udang Sistem Bakteri Heterotroph · PDF fileBioflocs : Pemanfaatan bakteri pembentuk flok (flocs forming bacteria) untuk ... yang mensintesis biopolimer poli hidroksi

  6 Dari analisis kimia kuantitatif proksimat, rumus molekul bioflocs  identik dengan rumus empirik sel bakteri  ; C5H7NO2 :  

UNSUR  KADAR (% ) 

KARBON ( C )  47,00 

HIDROGEN ( H )  6,00 

OKSIGEN ( O )  32,40 

NITROGEN ( N )  8,5 

RUMUS EMPIRIK  C5H7NO2 

 

Secara umum, bahan organik dalam air ( COD/BOD ) dioksidasi secara aerob oleh bakteri pembentuk bioflocs menjadi gas CO2 dan H2O serta residu berupa massa sludge ( flocs ) sesuai dengan nilai konversi dari senyawa organik tersebut : 

SENYAWA ORGANIK % KONVERSI 

MENJADI BIOFLOCS 

KARBOHIDRAT  65‐85 

ALKOHOL  52‐66 

PROTEIN  32‐68 

LEMAK  10‐60 

KASEIN  50‐53 

GLUKOSA  49‐59 

SUKROSA  58‐68 

 

 

 

Pembentukan Dan Pemeliharaan Bioflocs 

Prinsip dasar : Mengubah senyawa organik dan anorganik yang mengandung senyawa kabon (C), hidrogen (H), Oksigen (O), Nitrogen (N) dengan sedikit available posfor (P) menjadi massa sludge berupa bioflocs dengan menggunakan bakteri pembentuk flocs ( flocs forming bacteria ) yang mensintesis biopolimer poli hidroksi alkanoat sebagai ikatan bioflocs.   Bakteri pembentuk  flocs dipilih dari genera bakteri yang non pathogen, memiliki kemampuan mensintesis PHA, memproduksi enzim ekstraselular, memproduksi bakteriosin terhadap bakteri pathogen, mengeluarkan metabolit  sekunder  yang  menekan  pertumbuhan  dan  menetralkan  toksin  dari  plankton  merugikan  dan mudah dibiakkan di lapangan. 

Page 8: Konsep Budidaya Udang Sistem Bakteri Heterotroph · PDF fileBioflocs : Pemanfaatan bakteri pembentuk flok (flocs forming bacteria) untuk ... yang mensintesis biopolimer poli hidroksi

  7 Bioflocs yang terbentuk  lebih  jauh berfungsi bagi pemurnian (purifikasi) air di kolam, dengan fungsi sebagai pengoksidasi bahan organik lebih lanjut, melangsungkan nitrifikasi, dan pembatas pertumbuhan plankton. Bahan organik yang digunakan berupa pakan udang dengan proporsi C:N:P = 100:10:1 Sumber karbon tambahan dari kalsium karbonat (kaptan) Sumber Nitrogen tambahan dari pupuk ZA ( Ammonium sulfat )   

Pembentukan bioflocs skala kecil ( Bioflocs booster ): Pembibitan bioflocs skala kecil dilakukan secara in door, dalam wadah fermentasi tertentu baik dalam drum atau bak fiber.   Ke dalam air bersih ( tawar atau asin ) ditambahkan pakan udang dengan konsentrasi 1% , berikut 1% nutrien bakteri  yang  berupa  campuran    buffer  pH,  osmoregulator  berupa  garam  isotonik,  vitamin  B1,  B6,  B12  , hormon pembelahan sel dan precursor   aktif yang merangsang bakteri untuk mengeluarkan secara  intensif enzim, metabolit  sekunder dan bakteriosin  selama  fermentasi berlangsung  (nutrient Bacillus  spp.  1strain®) serta  bibit  bakteri  baik  dari  isolat  lokal  atau  bakteri  produk  komersil  berbasis  Bacillus  spp.  yang    pasti diketahui mengandung paling tidak bacillus subtilis, sebagai salah satu bakteri pembentuk bioflocs.  Campuran diaerasi dan diaduk selama 24‐48  jam, diusahakan pH bertahan antara 6,0  ‐7,2 sehingga bacillus tetap dalam  fasa  vegetatifnya, bukan dalam bentuk  spora dan PHA  tidak  terhidolisis oleh asam,  sehingga ukuran partikel bioflocs yang dihasilkan berukuran besar, paling tidak berukuran sekitar 100 µm.   

Pembentukan bioflocks skala besar: Pada  pengolahan  limbah  cair  industri  biasanya  dosis  awal  penambahan  Bioflock  booster  sekitar  200  ppm setiap hari selama 1‐2 minggu berturut turut, selanjutnya ketika COD/BOD sudah turun, seiring penambahan massa sludge/”bioflocs” terjadi ( mencapai volume SSV 200 ke atas, penambahan Bioflock booster dilakukan 1x seminggu saja dengan dosis 100 ppm. Pada budidaya udang (shrimp aquaculture) penambahan Bioflock booster dapat dilakukan plate 3‐5 ppm per hari sejak pertama masuk air hingga menjelang panen. Atau dapat menerapkan dosis  lebih besar di 30 hari pertama budidaya dan selanjutnya dengan dosis normal 3‐5 ppm pasca 30 hari pertama untuk mempercepat pembentukan bioflocs.  Pada pengolahan  limbah  industri yang  sedikit menggunakan bahan organik,  seperti  limbah  tekstil,  logam, pabrik gas  ammonia, pabrik pupuk  kimia, ditambahkan  sumber  karbon  tambahan berupa molase,  tepung kanji/tapioka,  gula  pasir,  urea  dan  TSP  untuk  pemupukan  bakteri  nitrifikasi. Untuk  Industri  yang  berbasis pengolahan  bahan  organik  tentu  tidak  diperlukan,  semisal  pabrik  gula,  pabrik  tapioka,  pengolahan  ikan, bahan makanan dll.  Untuk  industri  akuakultur,  budidaya  udang  khususnya,  sebenarnya  tidak memerlukan  tambahan  sumber karbon dari bahan organik  lain,  karena pakan udang  sendiri  sudah mengandung  58‐60 %  karbon  (C)  yang mempunyai nilai konversi tinggi menjadi bioflocs dari bahan karbohidrat, protein dan lemak yang terkandung di dalamnya. Kecuali jika dikehendaki di masa awal budidaya, dimana jumlah karbon masih relatif rendah di kolam.     

Page 9: Konsep Budidaya Udang Sistem Bakteri Heterotroph · PDF fileBioflocs : Pemanfaatan bakteri pembentuk flok (flocs forming bacteria) untuk ... yang mensintesis biopolimer poli hidroksi

  8 

• Perkembangan bioflocs tahap inisialisasi awal pembentukan : 

  

• Perkembangan bioflocs tahap pembentukan dominan /stabilisasi awal : 

  

• Perkembangan bioflocs tahap dominan/stabil : 

    

Page 10: Konsep Budidaya Udang Sistem Bakteri Heterotroph · PDF fileBioflocs : Pemanfaatan bakteri pembentuk flok (flocs forming bacteria) untuk ... yang mensintesis biopolimer poli hidroksi

  9Kondisi yang mendukung pembentukan Bioflocs:  1.  Aerasi dan pengadukan (pergerakan air oleh aerator)   Oksigen  jelas diperlukan untuk pengoksidasian bahan organik  (COD/BOD), kondisi optimum sekitar 4‐5 

ppm oksigen terlarut. Pergerakan air harus sedemikian rupa, sehingga daerah mati arus (death zone) tidak terlalu luas, hingga daerah yang memungkinkan bioflocs jatuh dan mengendap relatif kecil. 

 2.  Karbon dioksida (CO2)   Karbon  dioksida  menjadi  salah  satu  kunci  terpenting  bagi  pembentukan  dan  pemeliharaan  bioflocs. 

Bakteri  gram  negatif  non  pathogen  seperti  bakteri  pengoksidasi  sulfide menjadi  sulfat  (  Thiobacillus, photosynthetic  bacteria  seperti Rhodobacter),  bakteri  pengoksidasi  besi  dan Mangan  (  Thiothrix  )  dan bakteri  pengoksidasi  ammonium  dan  ammonia  ( Nitrosomonas  dan Nitrobacter  ) memerlukan  karbon dioksida untuk pembentukan selnya, mereka tidak mampu mengambil sumber karbon dari bahan organic semisal  karbohidrat,  protein  atau  lemak.  Termasuk  juga  Zooglea,  Flavobacterium,  tetrad/tricoda  dan bakteri  pembentuk  bioflocs  lainnya.  Bahkan  Bacillus  sendiri,  sebagai  pemanfaat  karbon  dari  bahan organik  dan menghasilkan  gas  karbon  dioksida  sebagai  hasil  oksidasinya, memerlukan  karbondioksida dalam pernafasan anaerobnya ketika melangsungkan reaksi denitrifikasi. 

   Aerasi memberikan  konstribusi  gas  karbon  dioksida  yang  relatif  kecil,  dan  tidak menjangkau  lapisan 

sedimen anaerob di dasar kolam.     CaCO3 menjadi sumber gas karbon dioksida yang sangat efektif, karena kelarutannya yang sangat kecil 

(20  ppm)  dengan  ukuran  partikel  sedang  (  80‐100 mesh  ) memberikan  kontribusi  gas  karbon  dioksida secara  slow  release.  CaCO3  /  kaptan  diperlukan  pada  penguraian  anaerob  sebesar minimal  1000  ppm (seperti  pembuatan  pupuk  kompos misalnya)  dan  2000  ppm  untuk  kultur  bakteri  gram  negative  non pathogen seperti Nitrosomonas dan Nitrobacter. 

   Untuk melangsungkan proses Nitrifikasi, setiap pengoksidasian 1 mg/L ammonium/ammonia (  ion NH4

+/ gas NH3 ) memerlukan 8,64 mg/L HCO3

‐  atau sama dengan 14,16 ppm CaCO3.    Adanya kristal garam amorphous Kalsium karbonat pada struktur nitrosomonas nitrobacter pada tekstur 

Bioflocs memberi bukti pentingnya pemberian kalsium karbonat untuk melangsungkan nitrifikasi :  

 

Page 11: Konsep Budidaya Udang Sistem Bakteri Heterotroph · PDF fileBioflocs : Pemanfaatan bakteri pembentuk flok (flocs forming bacteria) untuk ... yang mensintesis biopolimer poli hidroksi

  10  Pemberian/treatment 10‐20 ppm CaCO3/kaptan per 1‐2 hari  sekali diperlukan untuk mendukung proses 

Nitrifikasi.    Penebaran  CaCO3/kaptan  sebaiknya  pada  daerah  arus mati,  dimana  ada  daerah  penumpukan  lumpur, 

CaCO3/kaptan  akan  cepat  diuraikan  menjadi  HCO3‐  dan  selanjutnya  CO2  selama  berlangsungnya 

fermentasi anaerob di dalam sedimen tersebut.    Nitrifikasi  pada  sistem  bioflocs  berlangsung  lebih  intentif  ratusan  kalinya  dibanding  dengan  nitrifikasi 

pada sistem plankton. Karena sifatnya yang peka akan cahaya, bakteri nitrosomonas dan nitrobacter yang pada  persyaratan  pengemasan  standar  internasionalnya  saja  harus  mengunakan  pewarna  karamel (karbon dari pembakaran gula) dan wadah berwarna gelap,  terdapat  sedikit  saja pada  sistem plankton dengan penetrasi cahaya matahari yang intens. 

   Sementara  pada  sistem  bioflocs,  nitrosomonas  dan  nitrobacter melindungkan  dirinya  dalam  struktur 

bioflocs, untuk melindungi dirinya dari cahaya matahari.    3.   N/P Rasio   Distribusi  plankton  dan  terutama  bad  plankton  seperti  blue  green  algae  dan  dinoflagellata  ditentukan 

sekali oleh proporsi nisbah nitrogen  terhadap posfor, pada  lingkungan eutrophic dengan perbandingan total ppm N dibagi total ppm P di bawah 10 (N/P rasio < 10 ) didominasi dengan pertumbuhan BGA atau Red tide.  

   Studi  intensif  tentang  hubungan  N/P  rasio  pada  jurnal  hidrologi  dan  oceanografi  intensif  dilakukan, 

fenomena  Red  Tide  dan  “hujan  salju  laut”  /  snow  sea  yang  berhubungan  dengan  jatuhnya  nilai  total Nitrogen di laut diiringi dengan turunnya nisbah N/P rasio menjadi kajian hidrolog dunia. 

   Pada  nisbah  N/P  yang  rendah,  berarti  konsentrasi  Nitrogen  relatif  rendah  dengan  konsentrasi  posfor 

relatif tinggi, diatomae, chlorella dan bakteri pertumbuhannya terbatas karena tidak dapat memperoleh tambahan  asupan Nitrogen  lainnya. Sementara Blue  green  algae  dan  beberapa  spesies Dinoflagelllata dapat mengabsorpsi langsung Nitrogen dari udara, sehingga pertumbuhannya tidak terbatasi.   

   Pada nisbah N/P yang tinggi, berarti kelimpahan konsentrasi Nitrogen tinggi dalam air, sementara posfor 

menjadi faktor pembatas karena konsentrasinya relatif rendah, Blue green algae, dinoflagellata, chlorella dan diatomae pertumbuhannya terbatas. Sementara bakteri, terutama genera Bacillus yang mempunyai kemampuan untuk melarutkan posfat  langsung dari  tanah atau batuan dapat memenuhi kebutuhannya akan posfor, sehingga pertumbuhannya tidak terbatasi. 

 Pada umumnya : Pada N/P rasio dibawah 10 populasi BGA dan Dinoflagellata dominan 

  Pada N/P rasio 10‐20 populasi chlorella,diatomae,BGA,Dinoflagellata & bakteri berimbang   Pada N/P rasio di atas 20 populasi bakteri dominan  4.  Manipulasi N/P rasio :   Dari keterangan di atas dapat disimpulkan untuk strategi pembentukan flocs bakteri yang lebih cepat dan 

stabil, lebih baik jika mensetting kondisi air kolam pada nisbah N/P rasio yang tinggi, lebih baik di atas 20.      Untuk menaikkan konsentrasi nitrogen dapat menggunakan pupuk ammonium (NH4

+) berupa pupuk ZA / (NH4)2SO4 sekitar 1 ppm per hari sejak pertama masuk air  (persiapan) hingga 30 hari DOC, atau hingga bioflocs terbentuk sempurna. 

Page 12: Konsep Budidaya Udang Sistem Bakteri Heterotroph · PDF fileBioflocs : Pemanfaatan bakteri pembentuk flok (flocs forming bacteria) untuk ... yang mensintesis biopolimer poli hidroksi

  11   Untuk daerah perairan subur (laut) dengan tekstur tanah liat, tembok atau terpal pemakaian ZA lanjutan 

setelah bioflocs terbentuk tidak diperlukan, untuk mengurangi beban oksidasi nitrogen ( Nitrifikasi ). ZA digunakan lagi jika sistem bioflocs terganggu dengan pertumbuhan Blue green algae yang massif. 

   Untuk  daerah  perairan  miskin  hara  (samudera)  dengan  tekstur  tanah  pasir,  tembok  atau  terpal, 

pemakaian ZA lanjutan setelah bioflocs terbentuk tetap bisa dilakukan untuk mempertahankan kestabilan bioflocs. 

   Untuk  menurunkan  konsentrasi  posfor  dapat  menggunakan  aplikasi  pengapuran  untuk  pengikatan 

sementara available posfor dalam air, baik dengan CaCO3 atau Ca(OH)2 untuk mengikat posfor bentuk terlarut menjadi bentuk tidak  larut dalam air. Atau aplikasi zat pengikat posfor lainnya seperti clyptonite (zeolite)  atau  lanthanium  klorida  yang  diikat  dalam  zeolit/bentonit  yang  akan mengikat  abadi  posfor dalam bentuk tidak dapat larut (Lanthanium‐posfat). 

   Amaran  :  Sangat  tidak  disarankan  untuk  menggunakan  pupuk  urea/CO(NH2)2  karena  justru  akan 

dikonsumsi  langsung  oleh  Blue  green  algae.  Ureum/urine  sebagai  pupuk  hanya  bisa  dikonsumsi  oleh chlorella, diatomae atau  tanaman  tingkat  tinggi  jika  sudah  terhidrolisis menjadi Ammonium karbonat  / (NH4)2CO3 : 

                       Enzim urease 

  CO(NH2)2 + H2O ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐  (NH4)2CO3     Sementara  Blue  green  algae  dapat  langsung mengkonsumsi  urea  dalam  bentuk  senyawa  ureumnya  / 

CO(NH2)2. Sehingga manipulasi peningkatan N/P  rasio malah dapat menyebabkan blooming Blue green algae. 

   Pupuk Nitrat dapat digunakan  sebagai pengganti pupuk  ammonium. Namun, pupuk  ammonium  tetap 

disarankan  sebagai  agen  untuk  memanipulasi  N/P  rasio  karena  mempunyai  kelebihan  lain,  yakni kemampuannya untuk membatasi pertumbuhan Blue green algae. Keberadaan ion ammonium dalam air dapat  menghambat  enzim  hydrogenase  BGA,  hingga  kehilangan  kemampuan  mengambil  Nitrogen langsung dari udara, disamping  itu  ion ammonium  juga menyebabkan Lysis pada Blue green algae  jika diterapkan pada dosis tinggi ( 5 ppm pupuk ZA selama 3‐5 lima hari beturut turut ) hingga menyebabkan kematiannya. 

   Jurnal dan penelitian yang mendukung  penerapan ammonium / pupuk ZA untuk pengendalian Blue green 

algae diantaranya :  

a.  J.K.P. Rowell, and W.D.P. Stewart. 1978. Effects of 5‐hydroxylysine on acetylene reduction and NH4+ 

assimilation in the cyanobacterium Anabaena cylindrical. Biochem. Biophys. Res. Commun. 83 : 688 ‐ 696 

 b.  Ohmori,M. & Hattori,A.  1974.  Effect  of  Ammonium  on Nitrogen  fixation  by  the  blue  green  algae 

Anabaena cylindrical. Plant & cell Physiology. 15: 131‐142  c.  Barkoh,A. D.G. Smith  and  J.W. Schlecte. 2003. An  effective minimum  concentration of  un‐ionized 

ammonia nitrogen  for controlling Prymnesium parvum. North American  Journal of Aquaculture 65: 220‐225 

 

Page 13: Konsep Budidaya Udang Sistem Bakteri Heterotroph · PDF fileBioflocs : Pemanfaatan bakteri pembentuk flok (flocs forming bacteria) untuk ... yang mensintesis biopolimer poli hidroksi

  12d.  Barkoh, A., D.G. Smith, J.W. Schlechte and J.M. Paret. 2004. Ammonia tolerance by sunshine bass fry: 

Implication  for use of ammonium  sulfate  to control Prymnesium parvum. North American  Journal of Aquaculture 66:305‐311. 

 e.  Grover,  J.P.,  J.W. Baker, B.W. Brooks, R.M. Errara, D.L. Roelke  and R.L. Kiesling. 2007.Laboratory 

tests  of  ammonium  and  barley  straw  as  agents  to  suppress  abundance  of  the  harmful  alga Prymnesium parvum and its toxicity to fish. Water Research 41:2503‐2512 

 f.  Kurten,  G.L.,  A.  Barkoh,  L.T.  Fries,  and  D.C.  Begley.  2007.  Combined  nitrogen  and  phosphorus 

fertilization for controlling the toxic alga Prymnesium parvum. North American Journal of Aquaculture 69:214‐222. 

  5.  Indikator Keberhasilan Pembentukan Bioflocs   Bioflocs terbentuk, jika secara visual di dapat warna air kolam coklat muda (krem) berupa gumpalan yang 

bergerak  bersama  arus  air. pH  air  cenderung  di  kisaran  7  (  antara  7,2  –  7,8)  dengan  kenaikan pH  pagi dengan pH sore yang kecil (rentang pH antara 0,02–0,2 ). 

   Mulai  terjadi  penaikan  dan  penurunan  yang  dinamis  ion NH4

+,  ion NO2‐  dan  ion NO3

‐  sebagai  indikasi berlangsungnya proses Nitrifikasi dan Denitrifikasi. 

   Untuk  30  hari  pertama  DOC  merupakan  masa  krusial  bagi  tahap  pembentukan  Bioflocs,  penerapan 

“minimal  exchange water”  pada  fase  ini  sangat menentukan.  Lebih  baik menghindari  penggantian  air dalam  jumlah besar pada masa  ini. Penambahan air hanya untuk penggantian susut karena penguapan dan perembesan saja. Atau menambah secara perlahan ketinggian air dari awal tebar 120 cm menjadi 150 cm secara bertahap selama 30 hari. 

  6.  Trouble Shooting  

• Flocs di kolam berbusa;    Hal ini disebabkan oleh adanya bakteri berfilamen yang menempel pada Bioflocs :  

  

Page 14: Konsep Budidaya Udang Sistem Bakteri Heterotroph · PDF fileBioflocs : Pemanfaatan bakteri pembentuk flok (flocs forming bacteria) untuk ... yang mensintesis biopolimer poli hidroksi

  13  Tebar  10  ppm  Kalsium  peroksida,  ikuti  dengan  menahan  pergantian  air  selama  5‐6  hari  sambil 

dilakukan penambahan 20 ppm CaCO3/kaptan per harinya, jika pada hari ke 6 busa masih ada, tebar 10 ppm Kalsium Peroksida lagi, pada hari ke 7 air mulai dimasukkan ke dalam kembali, dan ketinggian air dipulihkan ke ketinggian semula.  

   • Bioflocs terlalu pekat : 

 

    Lakukan pengenceran secara over flow, pipa pengeluaran dipotong sama rata dengan ketinggian air 

di dalam  kolam. Biarkan air  yang masuk menyebabkan air  tumpah  keluar  lewat pipa pembuangan yang telah dipotong sama rat dengan ketinggian air di dalam kolam. 

 • Bioflocs ketebalannya berkurang  ( normal 10‐20 cm sechi disk  ) dan warna air mengarah ke 

hijau :    Hentikan pengenceran,  tahan air selama 5‐6 hari, aplikasikan pupuk ZA 1 ppm setiap harinya untuk 

menekan  pertumbuhan  chrollera  atau  aplikasikan pupuk ZA  5  ppm  setiap  harinya  untuk menekan pertumbuhan blue green algae. Pada hari ke 7 sirkulasi/pengenceran secara over flow dapat dilakukan kembali. 

 • Bioflocs ketebalannya berkurang  ( normal 10‐20 cm sechi disk  ) dan warna air mengarah ke 

coklat merah :    Hentikan pengenceran, tahan air selama 5‐6 hari, aplikasikan CaCO3 / kaptan 20 ppm setiap harinya 

dan 1‐2 x treatment dengan Kalsium peroksida.  Pada hari ke 7 sirkulasi/pengenceran secara over flow dapat dilakukan kembali. 

 • Warna hijau biru (BGA) atau merah (Dinoflagellata) tetap ada setelah 5‐6 hari treatment: 

   Berlakukan  pola    sistem  “minimal  exchange  water”  terhadap    kolam  tersebut,  hindari 

pengenceran/sirkulasi. Penambahan air hanya dilakukan untuk mengganti air yang hilang/susut akibat penguapan, perembesan dan susut air akibat pembuangan lumpur rutin harian saja. 

    

Page 15: Konsep Budidaya Udang Sistem Bakteri Heterotroph · PDF fileBioflocs : Pemanfaatan bakteri pembentuk flok (flocs forming bacteria) untuk ... yang mensintesis biopolimer poli hidroksi

  147.  Pembuatan Bioflocs sintetik/instan :    Di  Amerika mulai  dikembangkan  proses  pembuatan  Bacterial  flocs  instan  dengan menggunakan 

campuran: a.  Koagulan Ferro ( FeSO4 )   yang direaksikan dengan PHA seperti polihidroksi glikonoat atau 

butirat sebagai bahan pengkoagulasi dan polimerisasi. b.   NiSO4 dan CuSO4 

 

  Prinsip kerjanya adalah, campuran dimasukkan dengan konsentrasi tertentu pada kolam pengolahan limbah industri yang sudah ditumbuhkan plankton dan seeding bakteri di dalamnya. 

   NiSO4  dan  CuSO4  segera  bereaksi  mengkoagulasikan  enzim  pernafasan  plankton  dan  bakteri, 

plankton dan bakteri kemudian kehilangan kemampuan untuk bernafas dan mati. Sel mati plankton dan bakteri kemudian terkoagulasi oleh Fe2+ membentuk gumpalan koloid dan “diharap” Poli hidroksi alkanoat  (PHA) mampu menjalinnya menjadi  ikatan polimer  seperti pada  sistem Bioflocs yang ada secara alami. 

   Pada kenyataannya, gumpalan koloid  tersebut cepat  sekali  jatuh dan mengendap, berbeda dengan 

Bioflocs  sesungguhnya.  Implikasi  peracunan  oleh  logam  berat  untuk  peruntukan  akuakultur  harus diwaspadai. 

   Tes kualitatif terhadap bahan pembentuk Bioflocs instan sangat mudah dilakukan :  

‐  Tempatkan 100 ml aquadest dalam gelas kimia kecil ‐  Masukkan 1 gram bahan pembentuk bioflocs instan ‐  Aduk homogen ‐  Masukkan 1 gram NaOH ke dalam larutan ‐  Aduk homogen ‐  Biarkan mengendap 

   Hasil : 

‐  Terbentuk endapan hidroksida besi berwarna coklat di dasar gelas kimia ‐  Cairan  jernih di atas endapan coklat berwarna kebiru biruan   ungu dari warna Cu2+ dan Ni2+   dan 

bertambah biru jika dialirkan gas ammonia ke dalammnya.    Tes lapangan : 

‐  Tempatkan 100 ml biakan bakteri (Rhodobacter/Bacillus/Lactobacillus dll) atau plankton dengan kepekatan yang cukup signifikan. 

‐  Tambahkan 1 gram bahan pembentuk bioflocs instan ‐  Aduk homogen ‐  Taruh wadah pada jarak 30 cm dari lampu pijar 100 watt 

   Hasil : 

‐  Terjadi pemisahan fasa, endapan jatuh ke bawah dan terbentuk selaput jarosite/ pyrite terflotasi di atas permukaan cairan dan memberikan penampakan air jernih. 

 Pemerintah AS hanya memberikan izin bahan pembentuk bioflocs instan hanya untuk aplikasi industri 

dan melarang penggunaannya untuk pengolahan limbah domestik rumah tangga, rumah sakit, restoran dan akuakultur.