OPTIMASI PENGEMBANGAN MEDIA UNTUK PERTUMBUHAN … · Danang Ambar Prabowo C64104007 ... Pupuk pro...

OPTIMASI PENGEMBANGAN MEDIA UNTUK PERTUMBUHAN Chlorella sp. PADA SKALA

LABORATORIUM

Oleh:

Danang Ambar Prabowo C64104007

PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa Skripsi yang berjudul:

OPTIMASI PENGEMBANGAN MEDIA UNTUK PERTUMBUHAN Chlorella sp. PADA SKALA LABORATORIUM

adalah benar merupakan hasil karya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Semua sumber data dan informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka dibagian akhir Skripsi ini.

Bogor, September 2009

DANANG AMBAR PRABOWO

C64104007

RINGKASAN

DANANG AMBAR PRABOWO. Optimasi Pengembangan Media untuk Pertumbuhan Chlorella sp. pada Skala Laboratorium. MUJIZAT KAWAROE dan TRI PRARTONO.

Pupuk pro analis (pro-A) secara umum telah digunakan dalam kultur mikroalga sebagai nutrisi pertumbuhan sel, namun harganya masih tergolong mahal dan sulit untuk diperoleh. Alternatif lain adalah penggunaan pupuk pertanian (agrolyzer) sebagai sumber nutrisi pertumbuhan sel yang harganya relatif lebih murah dan lebih mudah diperoleh.

Penelitian terdiri atas 3 tahap, yaitu: (1) Penelitian Pendahuluan (11–20 Maret), (2) Penelitian Utama yang dilakukan di dua tempat yang berbeda, yaitu: di ruang kultur tertutup (19–28 April ) dan di ruang kultur semi terbuka (8–17 Mei); serta (3) Penelitian Tambahan (12-14 Mei). Perlakuan terdiri atas 27 variasi dosis komposisi pupuk ZA, Urea, dan TSP dengan durasi kultur untuk penelitian pendahuluan dan utama adalah 10 hari dan 36 jam untuk penelitian tambahan. Parameter penelitian yang diamati meliputi kelimpahan sel Chlorella sp. (sel/ml), temperatur ruangan dan kultur (oC), salinitas kultur (ppt), serta kadar keasaman kultur (pH).

Hasil penelitian pendahuluan menunjukkan bahwa kelimpahan sel pada awal kultur memegang peranan penting untuk menghasilkan data yang baik untuk melihat perbandingan pengaruh yang diberikan oleh dosis komposisi pupuk terhadap pertumbuhan Chlorella sp.. Parameter temperatur, salinitas, dan pH pada penelitian pendahuluan berada pada kondisi optimum dan memungkinkan kultur dapat tumbuh dengan baik. Hasil penelitian di ruang tertutup menunjukkan dua kelompok dengan kecenderungan arah pertumbuhan yang berbeda setelah hari 6 kultur. Kelompok pertumbuhan positif (perlakuan 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, dan 25) dicirikan dengan komposisi pupuk yang lengkap dan dosisnya relatif lebih tinggi dibandingkan kelompok kultur yang arah pertumbuhannya negatif. Temperatur rata-rata kultur adalah konstan 22-23oC, kenaikan salinitas rata-rata terjadi antara 32- 34 ppt sementara pH rata-rata kultur berada pada kisaran 7-8, dan termasuk dalam parameter yang mendukung pertumbuhan kultur.

Hasil penelitian di ruang semi terbuka menunjukkan pola pertumbuhan fluktuatif terjadi pada hari 1-3 yang diduga merupakan fase adaptasi sel terhadap lingkungan barunya. Kecenderungan arah pertumbuhan yang semakin menurun sejak hari 1-10 menunjukkan bahwa perlakuan pupuk yang diberikan tidak memberikan pengaruh positif terhadap pertumbuhan kultur. Faktor lingkungan diduga memiliki pengaruh yang lebih besar terhadap pertumbuhan sel dibandingkan faktor pemberian pupuk. Temperatur rata-rata kultur adalah konstan pada 26oC sementara temperatur ruangan mengalami fluktuasi dengan rentang 28-30oC seiring terjadinya siklus harian matahari yang juga berpengaruh pada proses fotosintesis sel. Salinitas rata-rata kultur memiliki rentang 32-37 ppt. Kenaikan pH rata-rata terjadi pada rentang pH 7-9. Pengamatan setiap 3 dan 6 jam selama total 36 jam pada penelitian tambahan menunjukkan hasil kurva pertumbuhan sel yang fluktuatif dan diduga disebabkan karena sel Chlorella sp. berada dalam fase lag (istirahat) dimana proses adaptasi sel terhadap lingkungan barunya tengah berlangsung. Temperatur kultur kontrol dan kultur uji relatif berada pada posisi konstan yaitu 25-26oC. Salinitas selama penelitian tambahan berada pada nilai konstan 32 ppt seperti halnya nilai pH yang berada pada nilai tetap 7.

OPTIMASI PENGEMBANGAN MEDIA UNTUK PERTUMBUHAN Chlorella sp. PADA SKALA

LABORATORIUM

Danang Ambar Prabowo

Skripsi

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan

Institut Pertanian Bogor

PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009

© Hak cipta milik Danang Ambar Prabowo, tahun 2009 Hak cipta dilindungi

Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam

bentuk apapun, baik cetak, fotocopy, microfilm, dan sebagainya

Judul : OPTIMASI PENGEMBANGAN MEDIA UNTUK PERTUMBUHAN Chlorella sp. PADA SKALA LABORATORIUM

Nama : Danang Ambar Prabowo NRP : C64104007

Disetujui,

Pembimbing I Pembimbing II

Ir. Mujizat Kawaroe, M.Si Dr. Ir. Tri Prartono, M.Sc NIP. 19651213 199403 2 002 NIP. 19600727 198603 1 005

Mengetahui,

Dekan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan

Prof. Dr. Ir. Indra Jaya, M.Sc NIP. 19610410 198601 1 002

Tanggal Lulus: 14 September 2009

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat,

berkah, dan hidayah-Nya sehingga skripsi dengan judul:”Optimasi

Pengembangan Media untuk Pertumbuhan Chlorella sp. pada Skala

Laboratorium” dapat diselesaikan dengan baik.

Penulis mengucapkan terima kasih dan menyampaikan penghargaan

terbaik kepada:

1. Ibu Ir. Mujizat Kawaroe, M.Si., dan Bapak Dr. Ir. Tri Prartono, M.Sc.

selaku dosen pembimbing yang telah memberikan pengetahuan, arahan,

serta bimbingan selama proses penelitian dan penulisan skripsi.

2. Bapak Dr. Ir. Henry M. Manik, MT selaku komisi pendidikan ITK dan

Bapak Dr. Ir. Richardus Kaswadji, M.Sc. selaku penguji tamu dalam

sidang skripsi atas masukan dan saran yang diberikan.

3. Keluarga tercinta, Ibu dan Bapak serta adik-adik, atas semangat dan do’a

yang selalu diberikan.

4. Dosen dan staf penunjang Departemen ITK IPB, atas bantuannya selama

penulis menyelesaikan studi di IPB.

5. Teman-teman ITK 41 IPB yang telah memberikan kesan dan nuansa indah

selama perjalanan kuliah dan penelitian

6. Semua pihak yang telah membantu terselesaikannya penelitian dan

penulisan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa tulisan ini masih jauh dari kesempurnaan,

namun demikian penulis berharap semoga karya ini dapat memberikan manfaat.

Bogor, 2009

Penulis

viii

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL ................................................................................... ...... x

DAFTAR GAMBAR ............................................................................... ..... xi

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................... ... xiii

1. PENDAHULUAN ...................................................................................... ...... 1 1.1 Latar Belakang ..................................................................................... ...... 1 1.2 Tujuan ................................................................................................... ...... 3

2 TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................ ...... 4

2.1 Biologi Chlorella sp. ............................................................................ ...... 4 2.1.1 Klasifikasi dan Morfologi ........................................................... ...... 4 2.1.2 Habitat dan Ekologi .................................................................... ...... 5 2.1.3 Reproduksi .................................................................................. ...... 6

2.2 Kultur Chlorella sp. ............................................................................. ...... 6 2.2.1 Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Chlorella sp. dalam Kultur ............................................................................... ...... 7 2.2.2 Fase Pertumbuhan Mikroalga ..................................................... ...... 9 2.2.3 Komposisi Elemen Kimia dari Mikroalga .................................. .... 11

2.3 Pupuk .................................................................................................... .... 11 2.3.1 Urea ............................................................................................ .... 12 2.3.2 ZA (Zwavelzuur Ammonium) ...................................................... .... 13 2.3.3 Pupuk TSP (Triple Super Phosphate) ........................................ .... 14

3 METODE PENELITIAN ......................................................................... .... 17 3.1 Waktu dan Tempat ............................................................................... .... 17 3.2 Rancangan Penelitian ........................................................................... .... 17 3.3 Alat dan Bahan ..................................................................................... .... 19 3.4 Tahap Penelitian ................................................................................... .... 20

3.4.1 Persiapan Penelitian .................................................................... .... 20 1. Sterilisasi Alat dan Media Kultur ........................................... .... 20 2. Penyiapan Air Laut Sebagai Media Kultur ............................. .... 21 3. Penyiapan Bibit Chlorella sp. ................................................. .... 21 4. Penyiapan Pupuk ..................................................................... .... 22

3.4.2 Susunan Peralatan Penelitian ...................................................... .... 23 1. Susunan Peralatan Kultur Ruangan Kultur Tertutup................... 23 2. Susunan Peralatan Kultur Ruangan Kultur Terbuka................... 24

3.4.3 Persiapan Penelitian Pendahuluan ............................................... .... 24 3.4.4 Persiapan Penelitian Utama ......................................................... .... 25 3.4.5 Persiapan Penelitian Tambahan .................................................. .... 26

3.5 Pengamatan Penelitian ......................................................................... .... 26 3.5.1 Paramater yang Diamati .............................................................. .... 26 3.5.2 Prosedur Pengambilan Data Penelitian ....................................... .... 27

ix

1. Penghitungan Kelimpahan Sel Chlorella sp. ........................................ .... 27 2. Pengukuran Parameter Temperatur, Salinitas, dan pH Kultur ..... 28

3.6 Analisis Data Penelitian ................................................................. .... 29

4 HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................. ... 31 4.1 Pertumbuhan Chlorella sp. Penelitian Pendahuluan ............................ ... 31 4.2 Pertumbuhan Chlorella sp. Penelitian Utama ...................................... ... 37

4.2.1 Pertumbuhan Kultur Chlorella sp. di Ruang Kultur Tertutup ...................................................................................... ... 37 1. Pengaruh Pemberian Dosis Komposisi Pupuk yang

Berbeda Terhadap Pertumbuhan Chlorella sp. pada Penelitian Utama di Ruang Kultur Tertutup .......................... ... 39

2. Paramater Temperatur (oC), Salinitas (ppt), pH Terhadap Pertumbuhan Chlorella sp. di Ruangan KulturTertutup ........... 48

4.2.2 Pertumbuhan Kultur Chlorella sp. di Ruang Kultur Semi Terbuka ....................................................................................... ... 52 1. Pengaruh Pemberian Dosis Komposisi Pupuk yang

Berbeda Terhadap Chlorella sp. pada Penelitian Utama di Ruang Kultur Semi Terbuka .................................................. ... 54

2. Pendugaan Pengaruh Temperatur (oC), Salinitas (ppt), dan pH Terhadap Pertumbuhan Chlorella sp. di Ruangan Kultur Semi Terbuka .............................................................. ... 57

4.3 Pertumbuhan Sel Chlorella sp. pada Awal Kultur (36 jam) ................ ... 63

5 KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................. ... 67 5.1 Kesimpulan ..................................................................................... ... 67 5.2 Saran ............................................................................................... ... 67

6 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ ... 68

7 LAMPIRAN ............................................................................................... ... 72

8 RIWAYAT HIDUP .................................................................................. ... 95

x

DAFTAR TABEL

Halaman

1. Perlakuan komposisi pupuk ZA, Urea, dan TSP dalam penelitian .............. 18

2. Alat dan bahan ............................................................................................. 19

3. Anova satu faktor pengaruh pupuk pada kultur ruang tertutup ................ ... 39 4. Duncan grouping pengaruh pupuk terhadap kultur di ruang tertutup ......... 40

5. Konsentrasi aktual (mg/L) ammonium, nitrat, dan fosfat pada masing-

masing komponen penyusun pupuk perlakuan............................................. 41

6. Konsentrasi (mg/L) total ammonium, nitrat, dan fosfat pada medium pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan kelompok pupuk perlakuan.......... 43

7. Anova satu faktor pengaruh pupuk pada kultur ruang semi Terbuka ........................................................................................................ 54

8. Duncan grouping pengaruh pupuk terhadap kultur di ruang semi Terbuka ........................................................................................................ 55

xi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1. Bentuk umum Chlorella sp. (Sumber: http://www.rbgsyd.nsw.gov.au, 12 Mei 2009) ........................................................................................... .. 5

2. Kurva pertumbuhan mikroalga (Isnansetyo dan Kurniastuty, 1995) ........ . 11

3. Pupuk Urea (Sumber: www.canadianagri.ca, 1 Juni 2009) ...................... . 13

4. Pupuk ZA (Sumber: www.trivenichemical.com, 1 Juni 2009) ................. . 14

5. Pupuk TSP (Sumber: www.jhbunn.co.uk, 1 Juni 2009) ........................... . 16

6. Skema susunan peralatan kultur di ruangan tertutup.................................. 23

7. Skema susunan peralatan kultur di ruang semi terbuka ............................ . 24

8. Skema haemocytometer neubauer improved ............................................ . 28

9. Kurva pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan jumlah kelimpahan sel (106 sel/ml) menurut perlakuan komposisi pupuk pada tahap penelitian pendahuluan ............................................................................. 32

10. Perubahan rata-rata temperatur (oC) medium kultur Chlorella sp. dan ruangan pada penelitian pendahuluan ................................................ 33

11. Perubahan rata-rata salinitas (ppt) medium kultur Chlorella sp. pada penelitian pendahuluan ............................................................................. 34

12. Perubahan rata-rata pH medium kultur Chlorella sp. penelitian Pendahuluan .............................................................................................. 35

13. Kurva pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan perubahan kelimpahan sel (106 sel/ml) per hari menurut kelompok perlakuan komposisi pupuk pada tahap penelitian utama di ruang kultur tertutup ..................... 38

14. Kurva pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan kelimpahan sel

(106 sel/ml) pada perlakuan komposisi pupuk 11-15 ................................ 47

15. Perubahan rata-rata salinitas (ppt) medium kultur Chlorella sp. penelitian utama di ruang kultur tertutup .................................................. 49

16. Perubahan rata-rata pH kultur Chlorella sp. penelitian utama di ruang kultur tertutup.................................................................................. . 51

xii

17. Kurva pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan jumlah kelimpahan sel (106 sel/ml) menurut perlakuan komposisi pupuk pada tahap penelitian utama di ruang kultur semi terbuka .......................................... 53

18. Perubahan rata-rata temperatur (oC) medium kultur Chlorella sp.

dan ruangan pada penelitian utama di ruang semi terbuka ....................... 58

19. Perubahan warna kultur Chlorella sp. antara hari 1 dan hari 4 pada penelitian utama di ruang terbuka.............................................................. 59

20. Perubahan rata-rata salinitas (ppt) medium kultur Chlorella sp. penelitian utama di ruang semi terbuka...................................................... 60

21. Perubahan rata-rata pH medium kultur Chlorella sp. penelitian utama di ruang semi terbuka....................................................................... 62

22. Kurva pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan kelimpahan sel (106 ml/sel) pada pengamatan setiap 3 jam penelitian tambahan............... 63

23. Kurva pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan kelimpahan sel (106 ml/sel) pada pengataman setiap 6 jam penelitian tambahan............... 65

24. Perubahan rata-rata temperatur (oC) medium kultur dan ruangan

pada penelitian tambahan........................................................................... 66

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1. Estimasi teoritis kandungan (mg/L) ammonium (NH4+) dan ion sulfat pada masing-masing komposisi pupuk perlakuan penelitian……………………………………………………………........ 73

2. Contoh perhitungan kelimpahan Chlorella sp. dengan menggunakan haemocytometer neubauer improved ................................. 74

3. Tabel hasil perhitungan kelimpahan sel (sel/ml) Chlorella sp. penelitian pendahuluan ............................................................................. 75

4. Pengukuran temperatur (oC) kultur Chlorella sp. penelitian pendahuluan .............................................................................................. 76

5. Pengukuran salinitas (ppt) kultur Chlorella sp. penelitian pendahuluan... 77

6. Pengukuran pH kultur Chlorella sp. penelitian pendahuluan ................... 78

7. Kurva pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan perubahan kelimpahan sel (106 sel/ml) per hari menurut perlakuan komposisi pada tahap penelitian utama di ruang kultur tertutup................................................... 79

8. Tabel hasil perhitungan kelimpahan sel (sel/ml) Chlorella sp.

penelitian utama di ruang kultur tertutup .................................................. 80

9. Estimasi konsentrasi aktual (mg/L) ammonium, nitrat, dan fosfat berdasarkan dosis komposisi pupuk perlakuan (Tabel 2)................. 81

10. Pengukuran temperatur (oC) kultur Chlorella sp. penelitian utama di ruang kultur tertutup.................................................................................. . 83

11. Pengukuran salinitas (ppt) kultur Chlorella sp. penelitian utama di ruang kultur tertutup.................................................................................. . 84

12. Pengukuran pH kultur Chlorella sp. penelitian utama di ruang kultur tertutup ............................................................................................ 85

13. Tabel hasil perhitungan kelimpahan sel (sel/ml) Chlorella sp. penelitian utama di ruang kultur semi terbuka .......................................... 86

14. Pengukuran temperatur (oC) kultur Chlorella sp. penelitian utama di ruang kultur terbuka .................................................................................. . 87

15. Pengukuran salinitas (ppt) kultur Chlorella sp. penelitian utama di ruang kultur semi terbuka ......................................................................... . 88

xiv

16. Pengukuran pH kultur Chlorella sp. penelitian utama di ruang kultur semi terbuka.................................................................................... 89

17. Tabel hasil perhitungan kelimpahan sel (sel/ml) Chlorella sp. pada penelitian tambahan.................................................................................... 90

18. Pengukuran temperatur (oC) kultur Chlorella sp. penelitian tambahan .... . 81

19. Pengukuran salinitas (ppt) kultur Chlorella sp. penelitian tambahan ....... . 92

20. Pengukuran pH kultur Chlorella sp. penelitian tambahan ........................ . 93

21. Dokumentasi penelitian............................................................................. . 94

1

1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Eksplorasi terhadap manfaat mikroalga telah dilakukan untuk berbagai

tujuan penelitian, antara lain: penentuan kandungan logam berat dan pencemar di

perairan laut, studi tentang kandungan kimia, energi terbarukan, dan mitigasi gas

karbondioksida (Reith, 2004 dan Chisti, 2007). Salah satu spesies mikroalga yang

sering digunakan untuk berbagai tujuan tersebut adalah Chlorella sp. Kultur

Chlorella sp. secara massal telah dilakukan di Amerika Serikat, Jerman, dan

Jepang setelah tahun 1948. Sejak itu penggunaan mikroalga dengan spesies

utama Chlorella sp. dan Spirulina sp. untuk tujuan komersil berkembang secara

pesat di Jepang dan Amerika Serikat dan menyebar ke berbagai negara di dunia

hanya dalam kurun waktu sekitar 30 tahun (Tsukuda et al., 1977 dan Duran-

Chastel, 1980, in Borowitzka, 1999).

Permasalahan utama yang dihadapi dalam penelitian dengan tujuan

mengkaji potensi mikroalga untuk berbagai tujuan seperti; penentuan kandungan

logam berat dan pencemar di perairan laut, studi tentang kandungan kimia, energi

terbarukan, dan mitigasi gas karbondioksida ((Reith, 2004 dan Chisti, 2007)

adalah sulitnya mendapatkan densitas mikroalga dalam jumlah yang besar.

Menurut Shifrin et al. (1981) in Rocha et al. (2003), biomassa hasil panen dari

kultivasi mikroalga hanya berkisar 0,1% berdasarkan berat keringnya. Hal ini

membuat proses pemisahan biomassa mikroalga terhadap mediumnya menjadi

sulit dan mahal (Rocha et al., 2003). Berbagai upaya untuk mendapatkan

biomassa mikroalga yang tinggi dari kultur skala besar telah dikembangkan,

seperti penggunaan photobioreactor dan metode raceway ponds atau kolam

1

2

terbuka (Grima et al., 1999), serta penambahan variasi nutrisi pertumbuhan

mikroalga ke dalam medium kultur.

Penambahan nutrisi pertumbuhan ke dalam medium kultur mikroalga

dinilai merupakan aspek yang paling berpengaruh terhadap kuantitas biomassa

hasil kultivasi mikroalga. Penggunaan pupuk pro analis laboratorium sebagai

nutrisi pertumbuhan mikroalga laut secara umum telah terbukti pengaruhnya

secara sigifikan (Shelef dan Soeder, 1980, in Corsini dan Kardys, 1990). Hanya saja

dari segi pembiayaan dinilai kurang ekonomis, mengingat harga masing-masing

komponennya cukup mahal. Alternatif lain adalah penggunaan pupuk pertanian

(agrolyzer) yang harganya relatif lebih murah dibanding pupuk pro analis

laboratorium (Gonzalez-Rodriguez dan Maestrini, 1984; Geldenhuys et al., 1987, in

Corsini dan Kardys, 1990). Berdasarkan Isnansetyo dan Kurniastuty (1995),

umumnya pupuk pertanian (agrolyzer) hanya digunakan untuk kultivasi mikroalga

skala besar, karena pada tahap tersebut kondisi optimal pertumbuhan mikroalga

telah tercapai sehingga peran nutrisi tidak lagi sesignifikan seperti pada fase awal

pertumbuhan (fase lag) di laboratorium.

Mengingat komersialisasi pemanfaatan mikroalga selalu berkaitan

dengan tingkat efisiensi, efektifitas, dan nilai ekonomi proses produksinya, maka

penelitian yang berkaitan dengan penggunaan nutrisi pertanian (agrolyzer) seperti

ZA, Urea, dan TSP yang mengandung senyawa nitrogen untuk kultur skala

labotarorium perlu dilakukan. Sehingga penelitian tentang pengaruh penambahan

berbagai dosis komposisi nutrisi pertanian terhadap tingkat pertumbuhan

mikroalga perlu untuk dilakukan. Penelitian ini dalam skala laboratorium

dilakukan agar kondisi lingkungan tidak menjadi faktor pembatas utama.

3

Pemilihan Chlorella sp. sebagai objek penelitian adalah berdasarkan

pertimbangan: (1) Chlorella sp. relatif mudah dikultur dalam waktu singkat, (2)

penelitian lain berkaitan dengan Chlorella sp. cukup banyak dilakukan, sehingga

dapat dijadikan pembanding, (3) Chlorella sp. telah banyak digunakan dalam

berbagai industri, seperti farmasi, budidaya ikan, suplemen makanan, dan

sebagainya.

1.2 Tujuan

Penelitian ini bertujuan untuk:

1. Membandingkan pengaruh pemberian variasi dosis komposisi pupuk ZA,

Urea, dan TSP terhadap pertumbuhan sel Chlorella sp.

2. Menentukan dosis komposisi pupuk ZA, Urea, dan TSP optimal untuk kultur

Chlorella sp. skala laboratorium

4

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Biologi Chlorella sp.

2.1.1 Klasifikasi dan Morfologi

Nama Chlorella berasal dari zat bewarna hijau (chlorophyll) yang juga

berfungsi sebagai katalisator dalam proses fotosintesis.(Steenblock, 2000 in

Zahara, 2003). Chlorella sp. oleh Bold dan Wynne (1985) dikategorikan ke

dalam kelompok alga hijau yang memiliki jumlah genera sekitar 450 dan jumlah

spesies lebih dari 7500. Nama alga hijau diberikan karena kandungan zat hijau

(chlorophyll) yang dimilikinya sangat tinggi, bahkan melebihi jumlah yang

dimiliki oleh beberapa tumbuhan tingkat tinggi.

Klasifikasi Chlorella sp. menurut Bold dan Wynne (1985) dan Vashista

(1999) dan adalah sebagai berikut:

Divisi : Chlorophyta

Kelas : Chlorophyceae

Ordo : Chlorococcales

Familia : Oocystaceae

Genus : Chlorella

Spesies : Chlorella sp.

Bentuk umum sel-sel Chlorella adalah bulat atau elips (bulat telur),

termasuk mikroalgae bersel tunggal (unicellular) yang soliter, namun juga dapat

dijumpai hidup dalam koloni atau bergerombol (Gambar 1). Diamater sel

umumnya berkisar antara 2-12 mikron, warna hijau karena pigmen yang

mendominasi adalah klorofil (Bold, 1980). Chlorella merupakan organisme

4

5

eukariotik (memiliki inti sel) dengan dinding sel yang terdiri atas selulosa dan

pektin, sedangkan protoplasmanya berbentuk cawan (Isnansetyo dan Kurniastuty,

1995).

Gambar 1. Bentuk umum Chlorella sp. (Sumber: http://www.rbgsyd.nsw.gov.au,

12 Mei 2009) 2.1.2 Habitat dan Ekologi

Berdasarkan habitat hidupnya Chlorella dapat dibedakan menjadi

Chlorella air tawar dan Chlorella air laut. Chlorella air tawar dapat hidup dengan

kadar salinitas hingga 5 ppt, sementara Chlorella air laut dapat mentolerir salinitas

antara 33-40 ppt (Bold dan Wynne, 1985). Menurut Hirata (1981) in Rostini

(2007), beberapa spesies Chlorella air laut dapat mentolerir kondisi lingkungan

yang relatif bervariasi. Tumbuh optimal pada salinitas 25-34 ppt sementara pada

salinitas 15 ppt tumbuh lambat dan tidak tumbuh pada salinitas 0 ppt dan 60 ppt.

Contoh Chlorella yang hidup di air laut adalah Chlorella vulgaris,

Chlorella pyrenoidosa, Chlorella virginica dan lain-lain (Isnansetyo dan

Kurniastuty, 1995). Umumnya Chlorella bersifat planktonis yang melayang di

6

dalam perairan, namun beberapa jenis Chlorella juga ditemukan mampu

bersimbiosis dengan hewan lain misalnya Hydra dan beberapa ciliata air tawar

seperti Paramaecium bursaria (Dolan, 1992).

2.1.3 Reproduksi

Reproduksi Chlorella adalah aseksual dengan pembentukan autospora

yang merupakan bentuk miniatur dari sel induk. Tiap satu sel induk (parrent cell)

akan membelah menjadi 4, 8, atau 16 autospora yang kelak akan menjadi sel-sel

anak (daughter cell) dan melepaskan diri dari induknya (Bold dan Wynne, 1985).

Proses reproduksi Chlorella dapat dibagi menjadi 4 tahap (Kumar dan

Singh, 1979 in Zahara, 2003) yaitu:

1. Tahap pertumbuhan, pada tahap ini sel Chlorella tumbuh membesar

2. Tahap pemasakan awal saat terjadi peningkatan aktivitas sintesa yang

merupakan persiapan awal pembentukan autospora.

3. Tahap pemasakan akhir, pada tahap ini autospora terbentuk

4. Tahap pelepasan autospora, dinding sel induk akan pecah dan diikuti

oleh pelepasan autospora yang akan tumbuh menjadi sel induk muda.

2.2 Kultur Chlorella sp.

2.2.1 Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Chlorella sp. dalam Kultur

Menurut Bold dan Wynne (1985), pertumbuhan Chlorella sp. dalam

kultur dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain: medium, nutrien atau unsur

hara, cahaya, temperatur, serta salinitas. Medium merupakan tempat hidup bagi

kultur Chlorella yang pemilihannya ditentukan pada jenis Chlorella yang akan

7

dibudidayakan. Bahan dasar untuk preservasi medium yang dapat digunakan

adalah agar-agar.

Nutrien terdiri atas unsur-unsur hara makro (macronutrients) dan unsur

hara mikro (micronutrients). Contoh unsur hara makro untuk pertumbuhan

Chlorella adalah senyawa organik seperti N, K, Mg, S, P, dan Cl. Unsur hara

mikro adalah Fe, Cu, Zn, Mn, B, dan Mo (Oh-hama dan Miyachi, 1988). Unsur

hara tersebut diperoleh dalam bentuk persenyawaan dengan unsur lain (Bold,

1980). Tiap unsur hara memiliki fungsi-fungsi khusus yang tercermin pada

pertumbuhan dan kepadatan yang dicapai oleh organisme yang dikultur tanpa

mengesampingkan pengaruh dari linkungan.

Kebutuhan nutrien untuk tujuan kultur mikroalga harus tetap terpenuhi

melalui penambahan media pemupukan guna menunjang pertumbuhan mikroalga.

Unsur N, P, dan S penting untuk sintesa protein. Unsur K berfungsi dalam

metabolisme karbohidrat. Unsur Cl dimanfaatkan untuk aktivitas kloroplas, unsur

Fe dan Na berperan dalam pembentukan klorofil, sementara Si dan Ca diperlukan

dalam jumlah banyak untuk pembentukan cangkang beberapa jenis fitoplankton

(Isnantyo dan Kurniastuty, 1995; Oh-hama dan Miyachi, 1988).

Beberapa faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan

mikroalga di kultur terbuka antara lain: cahaya, temperatur, tekanan osmosis, pH

air, salinitas, kandungan O2 , dan aerasi (Isnansetyo dan Kurniastuty, 1995).

Cahaya merupakan sumber energi untuk melakukan fotosintesis. Cahaya

matahari yang diperlukan oleh mikroalga dapat digantikan dengan lampu TL atau

tungsten. Oh-hama dan Miyachi (1988) menyatakan bahwa intensitas cahaya

saturasi untuk Chlorella berada pada intensitas 4000 lux. Hal ini menunjukkan

8

bahwa setelah titik intensitas tersebut dicapai, maka fotosintesis tidak lagi

meningkat sehubungan dengan peningkatan porsi intensitas cahaya (Basmi, 1995).

Kisaran temperatur optimal bagi pertumbuhan Chlorella adalah antara

25-30oC (Isnansetyo dan Kurniastuty, 1995). Menurut Taw (1990) untuk kultur

Chlorella diperlukan temperatur antara 25-35 oC. Penelitian lain menunjukkan

bahwa untuk jenis Chlorella vulgaris dapat beradaptasi pada media kultur dengan

temperatur serendah 5oC (Maxwell et al., 1994). Temperatur mempengaruhi

proses-proses fisika, kimia, biologi yang berlangsung dalam sel mikroalga.

Peningkatan temperatur hingga batas tertentu akan merangsang aktifitas molekul,

meningkatnya laju difusi dan juga laju fotosintesis (Sachlan, 1982).

Nilai pH medium kultur merupakan faktor pengontrol yang menentukan

kemampuan biologis mikroalga dalam memanfaatkan unsur hara. Nilai pH yang

terlalu tinggi misalnya, akan mengurangi aktifitas fotosintesis mikroalga (De La

Noue dan De Pauw, 1988). Namun menurut Oh-hama dan Miyachi (1988), pada

umumnya strain Chlorella mampu bertoleransi terhadap kisaran salinitas dan pH

yang cukup lebar. Nielsan (1955) in Prihantini et al. (2005) menyatakan bahwa

pH yang sesuai untuk pertumbuhan Chlorella berkisar antara 4,5 – 9,3.

Chlorella sp. memiliki toleransi kisaran salinitas yang tinggi dan dapat

hidup pada kisaran salinitas 0-35 ppt (dari air tawar sampai air laut). Chlorella air

laut dapat tumbuh baik pada salinitas 15-35 ppt (Hirata, 1981 in Rostini, 2007).

Salinitas yang paling optimal bagi pertumbuhan Chlorella air tawar adalah 10-20

ppt sementara untuk Chlorella air laut adalah 25-28 ppt (Isnansetyo dan

Kurniastuty, 1995).

9

Penambahan skala volume atau scale up pada saat kultur dimaksudkan

untuk menghindari stress pada mikroalga akibat jumlah medium yang berlebih.

Kondisi ini harus diupayakan untuk disesuaikan dengan aktifitas pertumbuhan dan

metabolisme mikroalga.

2.2.2 Fase Pertumbuhan Mikroalga

Pertumbuhan mikroalga dalam media kultur dapat diamati dengan

melihat pertambahan besar ukuran sel mikroalga atau dengan mengamati

pertambahan jumlah sel dalam satuan tertentu. Cara kedua lebih sering digunakan

untuk mengetahui pertumbuhan mikroalga dalam media kultur, yaitu dengan

menghitung kelimpahan atau kepadatan sel mikroalga dari waktu ke waktu.

Menurut Isnansetyo dan Kurniastuty (1995) ada dua cara penghitungan kepadatan

mikroalga yaitu menggunakan sedgwich rafter dan menggunakan haemocytometer.

Penggunaan haemocytometer untuk menghitung kepadatan sel mikroalga lebih

sering digunakan dibandingkan sedgwich rafter karena faktor kemudahannya.

Selama pertumbuhannya mikroalga dapat mengalami beberapa fase

pertumbuhan (Isnansetyo dan Kurniastuty, 1995), yaitu:

(1) Fase Lag (istirahat)

Dimulai setelah penambahan inokulum ke dalam media kultur hingga

beberapa saat sesudahnya. Pada fase ini peningkatan paling signifikan terlihat

pada ukuran sel karena secara fisiologis mikroalga menjadi sangat aktif. Proses

sintesis protein baru juga terjadi dalam fase ini. Metabolisme berjalan tetapi

pembelahan sel belum terjadi sehingga kepadatan sel belum meningkat karena

mikroalga masih beradaptasi dengan lingkungan barunya.

10

(2) Fase Logaritmik (log) atau Eksponensial

Fase ini dimulai dengan pembelahan sel dengan laju pertumbuhan yang

meningkat secara intensif. Bila kondisi kultur optimum maka laju pertumbuhan

pada fase ini dapat mencapai nilai maksimal dan pola laju pertumbuhan dapat

digambarkan dengan kurva logaritmik. Pada fase ini merupakan fase terbaik

untuk memanen mikroalga untuk keperlua pakan ikan atau industri. Menurut

Isnansetyo dan Kurniastuty (1995), Chlorella sp. dapat mencapai fase ini dalam

waktu 4-6 hari.

(3) Fase Penurunan Laju Pertumbuhan

Pembelahan sel tetap terjadi pada fase ini, namun tidak seintensif fase

sebelumnya, sehingga laju pertumbuhan juga mengalami penurunan dibandingkan

fase sebelumnya.

(4) Fase Stasioner

Pada fase ini laju reproduksi dan laju kematian relatif sama. Penambahan

dan pengurangan jumlah mikroalga seimbang sehingga kepadatannya relatif tetap

(stasioner).

(5) Fase Kematian

Fase ini ditandai dengan laju kematian yang lebih besar daripada laju

reproduksi sehingga jumlah sel mengalami penurunan secara geometrik.

Penurunan kepadatan sel fitoplankton ditandai dengan perubahan kondisi

optimum yang dipengaruhi oleh temperatur, cahaya, pH medium, ketersediaan

hara, dan beberapa faktor lain yang saling terkait satu sama lain. Secara skematis

pola pertumbuhan mikroalga dapat dilihat pada Gambar 2.

11

Gambar 2. Kurva pertumbuhan mikroalga (Isnansetyo dan Kurniastuty, 1995)

2.2.3 Komposisi Elemen Kimia dari Mikroalga

Menurut Oh-Hama dan Miyachi (1988) unsur-unsur kimia utama yang

menyusun Chlorella dan Scenedesmus adalah C, O, H, N, P, K, Mg, S, dan Fe.

Unsur-unsur non logam (C, O, H, N, dan P) menyusun lebih dari 90% total

biomassa dalam bentuk berat kering. Sisanya merupakan unsur-unsur logam (K,

Mg, S, Fe, dll).

2.3 Pupuk

Nitrogen merupakan unsur penting bagi pertumbuhan tanaman terutama

pada fase vegetatif. Saat fase ini terjadi tiga proses penting yaitu pembelahan sel,

pemanjangan sel dan tahap diferensiasi sel (Hladka, 1971). Corsini dan Karidys

(1990) menyatakan bahwa nitrogen merupakan bagian penting dari protein,

protoplasma, klorofil, dan asam nukleat. Vegetasi tingkat rendah maupun tinggi

menyerap N dalam bentuk amonium (NH4+) dan nitrat (NO3

-).

Organisme berklorofil yang kekurangan nitrogen akan berubah warna

selnya menjadi kekuningan karena adanya penghambatan síntesis klorofil.

Pemupukan nitrogen yang berlebihan akan mengakibatkan pertumbuhan vegetatif

12

yang berlebihan. Kekurangan N juga akan membatasi pertumbuhan karena tidak

ada pembentukan protoplasma baru. Salah satu cara untuk memenuhi kebutuhan

N tanaman (mengatur nisbah C/N) dengan memberikan pupuk N ke tanah. Dua

pupuk nitrogen yang digunakan dalam penelitian ini adalah urea dan ZA.

2.3.1 Urea

Urea merupakan senyawa organik yang dikenal dengan rumus kimia

CO(NH2)2 atau dengan nama lain Carbamide. Senyawa ini pertama kali

ditemukan oleh Hilaire Rouelle pada tahun 1773. Tahun 1828, Friedrich Woehler

berhasil membuat urea secara sintetis melalui reaksi sebagai berikut.

AgNCO + NH4Cl → (NH2)2CO + AgCl .................. (1)

Pada tahun 1922, Bosh dan Meiser berhasil menemukan cara produksi

urea dengan bahan dasar amonia dan karbondioksida. Proses ini dinilai lebih

efisien dibanding proses yang ditemukan oleh Woehler (Overdahl et al., 1991).

Reaksi Bosh-Meiser pembentukan urea adalah sebagai berikut.

2 NH3 + CO2 ↔ H2N-COONH4 .......................... (2)

H2N-COONH4 ↔ (NH2)2CO + H2O ........................ (3)

Proses produksi urea secara massal dan komersial umumnya difokuskan

untuk mencukupi kebutuhan pupuk pertanian karena kandungan nitrogennya yang

cukup tinggi (sekitar 46%) merupakan sumber nitrogen yang baik bagi

pertumbuhan tanaman. Tampilan fisik pupuk urea yang tersedia di pasaran

umumnya berbentuk kristal dengan berbagai ukuran tergantung pada produsen

yang membuatnya (Overdahl et al., 1991). Salah satu bentuk urea yang umum

ditemukan di pasaran dapat dilihat pada Gambar 3.

13

Gambar 3. Pupuk Urea (Sumber: www.canadianagri.ca , 1 Juni 2009)

Urea memiliki sifat yang mudah menyerap uap air yang ada di udara dan

memiliki kelarutan yang tinggi di dalam air. Urea akan terurai kembali menjadi

komponen dasar pembentuknya melalui reaksi berikut.

CO(NH2)2 + H2O 2NH3 +CO2 .......................... (4)

2.3.2 ZA (Zwavelzuur Amonia)

Pupuk ZA mendapatkan nama panjangnya, Zwavelzuur Amonia, dari

bahasa Belanda. Nama kimia ZA adalah amonium sulfat dengan rumus kimia

(NH4)2SO4. Senyawa garam anorganik ini memiliki memiliki kandungan nitrogen

sekitar 20% dan sulfur sekitar 24% sehingga tujuan produksinya adalah sebagai

pupuk pertanian (George dan Sussot, 1971).

Pembuatan pupuk ZA umumnya melalui reaksi antara amonia dengan

asam sulfat dengan reaksi sebagai berikut.

2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4 ............................ (5)

14

Reaksi lain yang juga dapat digunakan untuk membuat pupuk ZA adalah

dengan mereaksikan garam gypsum dengan amonium karbonat melalui reaksi

berikut .

(NH4)2CO3 + CaSO4 → (NH4)2SO4 + CaCO3 .................... (6)

Bentuk pupuk ZA yang dapat dijumpai di pasaran adalah seperti bubuk

kasar atau bongkahan-bongkahan kecil bewarna putih seperti gula pasir dan

mudah larut dalam air (Patnaik, 2002). Penggunaan pupuk ZA dalam bidang

pertanian yang berlebihan dapat menyebabkan turunnya pH tanah. Tampilan fisik

pupuk ZA dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4. Pupuk ZA (Sumber: www.trivenichemical.com, 1 Juni 2009)

2.3.3 Pupuk TSP (Triple Super Phosphate)

Fosfor (P) merupakan salah satu unsur makro primer yang dibutuhkan

oleh tanaman (Tisdale dan Nelson, 1975 in Dana, 2007). Kekurangan unsur P

dapat diamati dari adanya gejala tertundanya pematangan sel. Bold and Wynne

15

(1985) menyatakan gejala kekurangan P juga biasanya tampak pada fase awal

pertumbuhan. Pada tumbuhan tingkat tinggi, tanaman yang kekurangan P

gejalanya dapat terlihat pada daun tua di mana warna daun menjadi keunguan,

perakaran menjadi dangkal dan sempit penyebarannya, batang menjadi lemah.

Menurut Bold dan Wynne, (1985) fosfor merupakan salah satu unsur

yang berperan dalam proses penyusunan karbohidrat dan senyawa kaya nitrogen.

Gula terfosforilasi yang kaya energi muncul dalam proses fotosintesis. Fosforilasi

adenosin menghasilkan adenosine monofosfat, difosfat, trifosfat (AMP, ADP, dan

ATP) dimana tanaman menyimpan energinya untuk kelangsungan proses kimia

lainnya. Menurut Buckman dan Brady (1982), fosfor berpengaruh baik pada

proses pembelahan sel dan pembentukan lemak pada organisme. Salah satu

pupuk fosfor yang digunakan dalam penelitian ini adalah Pupuk TSP (Triple

Super Phosphate).

Pupuk TSP merupakan senyawa yang terbentuk melalui reaksi kompleks

berikut.

3Ca3(PO4)2·CaF2 + 4H3PO4 + 9H2O --> 9Ca(H2PO4)2 + CaF2 ......... (7)

Reaksi tersebut akan menghasilkan pupuk TSP dengan kadar fosfor (P) sebesar

45% dalam bentuk P2O5, sehingga pupuk TSP juga dikategorikan sebagai pupuk

fosfor (Havlin et al., 2005).

Bentuk umum yang dapat dijumpai berupa butiran kecil kasar dengan

warna kecoklatan, abu-abu, atau kekuningan dan bahan penyusunnya seperti tanah

yang mengering (Havlin et al., 2005). Bentuk pupuk TSP dapat dilihat pada

Gambar 5.

16

Gambar 5. Pupuk TSP (Sumber: http://www.jhbunn.co.uk, 1 Juni 2009)

17

3. METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari - Mei 2009 dan terbagi

menjadi tiga tahap. Tahap 1 merupakan penelitian pendahuluan yang

berlangsung mulai 11–20 Maret. Tahap 2 terdiri atas dua penelitian utama yang

berlangsung mulai 19–28 April dan 8–17 Mei. Tahap 3 merupakan penelitian

tambahan yang berlangsung mulai 12-19 Mei. Lokasi penelitian adalah di ruang

kultur mikroalga, Laboratorium Biologi Laut dan Laboratorium Oseanografi

Kimia, Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, FPIK-IPB. Analisis kimia air

laut yang digunakan untuk media kultur dilakukan di Laboratorium

Produktivitas Lingkungan, Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan,

FPIK-IPB.

3.2 Rancangan Penelitian

Rancangan penelitian yang digunakan adalah penelitian eksperimental

laboratorium yang terdiri atas tiga tahap penelitian, yaitu penelitian pendahuluan,

penelitian utama, dan penelitian tambahan. Penelitian pendahuluan dilakukan

untuk melihat dan mengevaluasi pengaruh pemberian dosis komposisi pupuk

yang diberikan, faktor teknis penelitian, serta faktor eksternal dan lingkungan

terhadap pertumbuhan kultur Chlorella sp.. Hasil pengamatan dan evaluasi pada

penelitian pendahuluan selanjutnya digunakan sebagai acuan untuk

melaksanakan penelitian utama.

Penelitian utama terdiri atas dua bagian yaitu penelitian utama di ruang

kultur tertutup dan penelitian utama di ruang kultur semi terbuka. Pembagian

17

18

ruangan kultur tersebut bertujuan untuk membandingkan pengaruh pemberian

pupuk terhadap pertumbuhan sel Chlorella sp. pada dua kondisi lingkungan

yang intensitas penyinaran cahaya dan temperatur ruang berbeda.

Komposisi pupuk yang diberikan pada penelitian pendahuluan dan

penelitian utama terdiri atas 26 kombinasi komposisi pupuk ZA, Urea, dan TSP,

termasuk pupuk kontrol, seperti yang disajikan pada Tabel 1. Estimasi teoritis

kandungan NH4+ dan SO4

2- pada masing-masing komposisi pupuk perlakuan

disajikan dalam Lampiran 1.

Tabel 1. Perlakuan dosis komposisi pupuk ZA, Urea, dan TSP dalam penelitian

Pupuk Perlakuan

ZA [(NH4)2SO4] (mg)

Urea [CO(NH2)2] (mg)

TSP [45 % P2O5] (mg)

A

1 2 3 4 5

25 50 75 150 200

0 0 0 0 0

15 15 15 15 15

B

6 7 8 9 10

0 0 0 0 0

0 2,5 5 10 20

15 15 15 15 15

C

11 12 13 14 15

100 100 100 100 100

0 0 0 0 0

0 7,5 15 30 60

D

16 17* 18 19 20

100 100 100 100 100

2,5 5

7,5 10 20

15 15 15 15 15

E

21 22 23 24 25

100 75 50 25 0

12,5 25 50 75 100

15 15 15 15 15

26 (Kontrol) 0 0 0 * Komposisi Pupuk 17 adalah Berdasarkan Isnansetyo dan Kurniastuty (1995)

19

Selanjutnya dilakukan pengamatan setiap hari selama total 10 hari

kultur untuk penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Penelitian tambahan

dilakukan untuk melihat pengaruh pemberian dosis komposisi pupuk

berdasarkan Isnansetyo dan Kurniastuty (1995) terhadap pola pertumbuhan sel

Chlorella sp. pada awal kultur.

3.3 Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian disajikan pada Tabel 2.

Tabel 2. Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian

Alat / Bahan Unit / Satuan Keterangan

- Neraca digital 1 / mg CHYO JL-200 - Haemocytometer 1 / sel/ml Neubauer Improved - Mikroskop Cahaya 1 / 40x Nikon EP-3 - Hand Counter 1 / - - - Hand Refraktometer 1 / ppt Atago - Japan - Kertas indikator pH

Universal 1 pak / pH Merck

- Aerator 1 / - Rasun LP-40 - Lampu TL 6 / 36W/54 Phillips - Air Conditioner (AC) 1 / 16–27oC LG - Termometer Air Raksa 1 / oC Pyrex - Pipet Tetes 5 / 0,05 ml/tetes - - Gelas Kultur 30 / 1 liter - - Gelas ukur 10 ml 1 / 10 ml Pyrex - Gelas ukur 100 ml 1 / 100 ml Pyrex - Gelas ukur 500 ml 1 / 500 ml Pyrex - Alumunium Foil 5 gulung / - - - Air Laut 60 liter / - Tk. Akuarium Gunung Batu - Bibit Chlorella sp. 1 liter / - Lab. Kultur Mikroalga ITK - Pupuk ZA

((NH4)2SO4) 5 Kg / - Lab. Kultur Mikroalga ITK

- Pupuk Urea (CO(NH2)2)

5 Kg /- Lab. Kultur Mikroalga ITK

- Pupuk TSP (45% P2O5)

5 Kg /- Lab. Kultur Mikroalga ITK

- Akuades 15 L / - Lab. Proling MSP - Kaporit 1 Kg / - Tk. Kimia Bratachem - HCl 4 N 10 L / - Lab Proling MSP

20

3.4 Tahap Penelitian

3.4.1 Persiapan Penelitian

Persiapan penelitian dilakukan agar seluruh alat, bahan, dan kondisi

lingkungan kultur dapat mendukung setiap tahap penelitian dengan optimal.

Persiapan penelitian ini terdiri atas beberapa tahap, yaitu: sterilisasi alat dan

media kultur, penyiapan air laut, penyiapan bibit, penyiapan pupuk, serta

penyusunan peralatan kultur. Tahapan persiapan penelitian dijelaskan sebagai

berikut.

1. Sterilisasi Alat dan Media Kultur

Sterilisasi bertujuan untuk menghilangkan atau meminimalkan

keberadaan mikroorganisme atau zat pengganggu pada alat dan media kultur

yang akan digunakan selama penelitian. Tahapan sterilisasi yang dilakukan

merujuk pada Isnansetyo dan Kurniastuty (1995) serta Zahara (2003) sebagai

berikut:

(1) Semua peralatan non elektronik dicuci dengan menggunakan sabun

pencuci perabotan gelas, kemudian dibilas dengan air dingin yang telah

dimasak pada suhu 100oC sebelumnya. Selanjutnya peralatan tersebut

dibilas dengan larutan HCl 4 N yang telah diencerkan menjadi 10%

kemudian dibilas kembali dengan air dingin hasil rebusan. Pembilasan

selanjutnya adalah menggunakan alkohol 70% dan terakhir dibilas

dengan akuades hingga bau alkohol hilang. Pengeringan peralatan

setelah pencucian dilakukan dengan meniriskannya di atas meja yang

telah disemprot alkohol sebelumnya.

21

(2) Selang plastik aerator, gelas kultur, dan pengatur debit udara disterilkan

terlebih dahulu dengan merendamnya dalam larutan kaporit selama 10-15

menit. Pencucian dilakukan dengan air dingin hasil rebusan dan

ditiriskan hingga kering seperti langkah nomor 1.

2. Penyiapan Air Laut Sebagai Medium Kultur

Air laut yang digunakan dalam penelitian berasal dari penyedia

komersial dengan salinitas awal sebesar 30 ppt. Sterilisasi air laut tersebut

terlebih dahulu dilakukan untuk memperkecil jumlah kontaminan berupa

mikroorganisme lain yang terdapat di dalamnya. Cara konvensional yang

ditempuh untuk sterilisasi air laut adalah merebus air laut hingga mendidih

selama kurang lebih 2 jam, kemudian mendinginkannya hingga mencapai

temperatur ruang (Isnansetyo dan Kurniatuty, 1995).

Medium kultur diupayakan berada pada rentang pH optimum untuk

produktivitas perairan, yaitu 7,5–8,5 (Basmi et al.). Sementara salinitas medium

diupayakan berada pada konsentrasi tinggi , yaitu di atas 30 ppt dengan tujuan

untuk menciptakan kondisi stress yang mampu mempercepat pertumbuhan

(stressed accelerated growth) pada mikroalga (Bosma dan Wijffels, 2003). Air

laut yang akan digunakan sebagai medium pertumbuhan Chlorella sp. tersebut

selanjutnya dianalisis untuk mengetahui komposisi ammonium (NH4+), fosfat

(PO42-), nitrat (NO3

-), dan nitrit (NO2-) awal tanpa penambahan dosis komposisi

pupuk perlakuan penelitian.

3. Penyiapan Bibit Chlorella sp.

Bibit awal Chlorella sp. yang digunakan dalam penelitian ini berasal

22

dari laboratorium kultur mikroalga Departemen ITK IPB. Bibit Chlorella sp.

kemudian diaklimatisasi terhadap temperatur ruangan kultur selama 1 hari

dengan menambahkan udara melalui aerator. Setelah aklimatisasi, bibit

Chlorella sp. 1000 ml tersebut di-scale up hingga diperoleh stock kultur

Chlorella sp. sebanyak 3 liter untuk masing-masing tahap penelitian.

Berdasarkan stock kultur 3 liter tersebut kemudian disusun 25 kultur

perlakuan Chlorella sp. yang akan digunakan dalam penelitian. Pembagian

kultur Chlorella sp. dilakukan secara konvensional dan manual dengan

menggunakan gelas ukur.

4. Penyiapan Pupuk

Pupuk berfungsi sebagai sumber nutrisi pertumbuhan sel Chlorella sp.

dalam medium kultur. Cara pembuatan masing-masing komposisi pupuk yang

ditampilkan pada Tabel 2 adalah sebagai berikut. Pertama, masing-masing

pupuk perlakuan ditimbang dengan neraca digital CHYO JL-200 untuk

mendapatkan dosis komposisi pupuk yang diinginkan. Komposisi pupuk yang

telah ditimbang kemudian dilarutkan secara bertahap dalam air laut hingga

mencapai 2/3 dari volume total kultur Chlorella sp. yang akan dibuat. Langkah

yang sama dilakukan sehingga diperoleh 26 larutan medium kultur dengan

pupuk perlakuan sesuai Tabel 2.

Analisis kimia ammonium (NH4+), fosfat (PO4

2-), nitrat (NO3-), dan

nitrit (NO2-) dilakukan untuk melihat konsentrasi riil medium pertumbuhan yang

telah diberikan dosis komposisi pupuk perlakuan.

23

3.4.2 Susunan Peralatan Penelitian

Susunan peralatan kultur penelitian dibagi menjadi dua, yaitu susunan

peralatan kultur ruangan tertutup dan di ruangan kultur semi terbuka.

1. Susunan Peralatan Kultur Ruangan Kultur Tertutup

Lokasi kultur ruangan tertutup berada di laboratorium kultur mikroalga

Biologi Laut, Departemen ITK-IPB. Ruangan tersebut dikondisikan agar

pertukaran gas dan cahaya dari dan ke dalam ruangan kultur tersebut terjamin

minimal. Sumber cahaya di dalam ruangan kultur tertutup berasal dari empat

lampu TL 36W/54 dan air conditioner (AC) yang berfungsi menjaga temperatur

ruangan pada kisaran 18-21oC sehingga temperatur kultur dapat berada pada

rentang 22-24oC.

Aerasi disalurkan dari aerator melalui pipa PVC menuju gelas-gelas

kultur. yang tersusun pada rak kultur setelah melewati pengatur debit udara dan

selang aerasi. Pengukuran temperatur ruangan dan kultur masing-masing

dilakukan dengan melihat termometer air raksa yang ditempatkan pada rak

kultur. Susunan peralatan di ruangan kultur tertutup disajikan pada Gambar 6.

Gambar 6. Skema susunan peralatan kultur di ruangan tertutup

Aerator

Rak Kultur

Gelas Kultur

Lampu TL 36W/54

Pipa PVC

24

2. Susunan Peralatan Kultur Ruangan Kultur Semi Terbuka

Skema susunan peralatan kultur Chlorella sp. di ruang kultur semi

terbuka disajikan pada Gambar 7. Kultur Chlorella sp. pada ruangan semi

terbuka mengandalkan siklus harian matahari sebagai sumber cahaya dan

sekaligus pengatur temperatur ruangan. Temperatur ruangan berkisar 29-30oC

di siang hari dan 27-28oC pada malam dan dini hari. Lokasi ruangan kultur semi

terbuka adalah di Laboratorium Oseanografi Kimia ITK-IPB.

Gambar 7. Skema susunan peralatan kultur di ruangan terbuka

3.4.3 Persiapan Penelitian Pendahuluan

Penelitian pendahuluan dilakukan untuk mengetahui pola pertumbuhan

Chlorella sp. dengan mengamati pengaruh yang diberikan oleh dosis komposisi

pupuk, faktor teknis, serta faktor eksternal selama kultur dilakukan. Selanjutnya

evaluasi terhadap hasil pengamatan penelitian pendahuluan dilakukan sebagai

dasar acuan pelaksanaan penelitian utama.

Matahari

Kaca Jendela

Pipa PVC

Gelas Kultur

Aerator

25

Penelitian pendahuluan dilakukan di ruang kultur tertutup dengan

perlakuan sebagai berikut. Volume total kultur Chlorella sp. yang diinginkan

pada masing-masing gelas kultur adalah 1liter. Scale-up kultur sebanyak 1 kali

dilakukan untuk mendapatkan volume kultur sebanyak 1 liter pada setiap gelas

kultur. Pertama, masing-masing gelas kultur ditandai dengan urutan angka 1

hingga 26 sesuai dengan urutan perlakuan kombinasi pupuk pada Tabel 2. Air

laut hasil sterilisasi kemudian dimasukkan ke dalam masing-masing gelas

sebanyak 2/3 dari volume total kultur. Selanjutnya ke dalam masing-masing

gelas tersebut ditambahkan pupuk yang telah disiapkan sesuai dengan urutan

nomor gelas kultur, kemudian diberi aerasi selama 10-15 menit.

Bibit Chlorella sp. yang telah disiapkan kemudian ditambahkan ke

dalam masing-masing gelas kultur yang berisi campuran air laut dan larutan

pupuk hingga mencapai volume total 1 liter. Perbandingan antara medium

kultur dan bibit Chlorella sp. dalam volume total pada setiap gelas adalah 2/3 :

1/3. (Isnansetyo dan Kurniastuty, 1995). Kultur kemudian dibiarkan selama satu

hari untuk adaptasi sebelum pengamatan dilakukan untuk mendapatkan data

kelimpahan Chlorella sp. per hari selama total kultur 10 hari kultur.

3.4.4 Persiapan Penelitian Utama

Penelitian utama dilakukan untuk mengetahui pengaruh komposisi

pupuk yang diberikan pada masing-masing kultur terhadap pertumbuhan sel

Chlorella sp. serta menentukan komposisi pupuk terbaik yang dapat

menghasilkan kelimpahan paling baik selama kultur dilaksanakan. Perlakuan

penelitian yang diberikan pada penelitian utama sama dengan yang diberikan

pada penelitian pendahuluan.

26

Penelitian utama ini terdiri atas dua tahap yaitu penelitian utama di

ruangan kultur tertutup (Gambar 6) dan penelitian utama di ruang kultur semi

terbuka (Gambar 7) yang dilaksanakan pada rentang waktu yang terpisah.

Tujuan pembedaan ruangan kultur ini adalah untuk membandingkan pengaruh

pupuk terhadap kultur Chlorella sp. pada dua kondisi lingkungan yang berbeda.

Pengamatan pada masing-masing bagian penelitian utama dilakukan setiap hari

selama 10 hari kultur.

3.4.5 Persiapan Penelitian Tambahan

Penelitian tambahan dilakukan untuk mengetahui perkembangan dan

pertumbuhan sel Chlorella sp. pada skala mikro di awal kultur. Penyiapan

kultur penelitian tambahan sama dengan penelitian pendahuluan, kecuali pada

perlakuan pupuk yang diberikan. Komposisi pupuk yang diberikan terdiri atas

dua komposisi, yaitu pupuk kontrol dan pupuk dengan komposisi berdasarkan

Isnansetyo dan Kurniastuty (1995). Pengamatan dilakukan setiap 3 jam sekali

selama total 36 jam kultur. Pelaksanaan penelitian tambahan dilakukan di ruang

kultur semi terbuka dan terpisah dari rangkaian penelitian pendahuluan maupun

penelitian utama.

3.5 Pengamatan Penelitian

3.5.1 Parameter yang Diamati

Parameter utama yang diamati selama penelitian meliputi:

(1) Kelimpahan sel Chlorella sp. (sel/ml) setiap hari selama total 10 hari kultur

penelitian pendahuluan

27

(2) Kelimpahan sel Chlorella sp. (sel/ml) setiap hari pada masing-masing tahap

kultur penelitian utama selama total 10 hari kultur

(3) Kelimpahan sel Chlorella sp. (sel/ml) setiap 3 jam dan 6 jam selama total 36

jam kultur pada penelitian tambahan

Parameter tambahan yang diamati meliputi temperatur ruangan

perubahan temperatur ruangan dan kultur (oC), salinitas kultur (ppt), dan pH

kultur.

3.5.2 Prosedur Pengambilan Data Penelitian

1. Penghitungan Kelimpahan Sel Chlorella sp.

Penghitungan kelimpahan sel Chlorella sp. pada setiap tahap penelitian

dilakukan dengan menggunakan Haemocytometer Neubauer Improved

(Isnansetyo dan Kurniastuty, 1995) dengan ulangan sebanyak dua kali untuk

masing-masing kultur. Langkah-langkah pengukuran kelimpahan sel Chlorella

sp. menggunakan haemocytometer beserta contoh perhitungannya dapat dilihat

pada Lampiran 2.

Estimasi kelimpahan sel Chlorella sp. pada setiap kultur dilakukan

dengan menggunakan rumus kelimpahan sel menurut Punchard (2006) dan Taw

(1990).

................ (8)

dengan :

D = Jumlah sel/ml

N1 = Jumlah sel dalam kotak pada pengamatan ke-1

N2 = Jumlah sel dalam kotak pada pengamatan ke-2

28

25x104 = Konstanta Haemocytometer Neubauer

n = jumlah kotak yang diamati

DF = Faktor Dilusi (Volume Total / Volume Inokulan)

Penampang Haemocytometer disajikan pada Gambar 8. Hasil

penghitungan kelimpahan sel Chlorella sp. per hari kemudian

diplotkan untuk membuat kurva pertumbuhan sel dengan sumbu X menunjukkan

hari kultur dan sumbu Y menunjukkan kelimpahan sel Chlorella sp..

Gambar 8. Skema haemocytometer neubauer improved (Sumber: http://en.academic.ru, 1 Juni 2009)

2. Pengukuran Parameter Temperatur, Salinitas, dan pH Kultur

Pengukuran temperatur ruangan dan media kultur dilakukan dengan

menggunakan termometer air raksa. Temperatur yang dicatat adalah temperatur

ketika pengamatan kelimpahan sel Chlorella sp. dilakukan. Salinitas setiap

kultur pada masing-masing tahap penelitian diukur menggunakan hand

refraktometer dengan dua kali pengulangan. Derajat keasaman atau pH setiap

kultur Chlorella sp. diukur dengan menggunakan kertas indikator pH universal.

29

3.6 Analisis Data Penelitian

Analisis terhadap data penelitian dilakukan dengan dua metode, yaitu

analisis statistik dan analisis pustaka. Analisis statistik dilakukan untuk

mengetahui pengaruh pemberian pupuk terhadap kultur mikroalga dan

interaksinya terhadap paramater yang diukur. Analisis pustaka dilakukan untuk

menjelaskan hasil penelitian berdasarkan analisis statistik dan tinjauan ilmiah

lainnya.

Analisis statistik yang dilakukan adalah Rancangan Acak Kelompok

(RAK) atau Randomized Block Design untuk mengetahui pengaruh pemberian

variasi dosis komposisi pupuk terhadap pertumbuhan Chlorella sp. Uji statistik

dilakukan dengan uji Anova (Analysis of Variance) satu faktor.

Model matematis dari analisis RAK adalah sebagai berikut:

Yij = µ + Ki + Pj + єij ..................................... (9)

Dengan:

i = 1, 2, 3,...,k ( kelompok hari)

j = 1, 2, 3,...,p ( perlakuan komposisi pupuk)

Yij = Pengamatan Kelompok ke-i dan Perlakuan ke-j

µ = Rataan Umum

Ki = Pengaruh Kelompok ke - i

Pj = Pengaruh Perlakuan ke – j

єij = Galat Kelompok ke – i dan Perlakuan ke – j

30

Hipotesis yang diuji dalam analisis statistik ini adalah hipotesis tentang

pengaruh pupuk perlakuan. Hipotesis pengaruh pupuk terhadap pertumbuhan

kultur adalah sebagai berikut:

H0 : Dosis komposisi pupuk yang diberikan tidak berpengaruh terhadap

pertumbuhan Chlorella sp.

H1 : Dosis komposisi pupuk berpengaruh terhadap pertumbuhan

Chlorella sp.

Penentuan relatifitas pengaruh pemberian dosis komposisi pupuk

optimal terhadap pertumbuhan Chlorella sp. dilakukan dengan menggunakan Uji

Duncan (Duncan Test).

31

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pertumbuhan Chlorella sp. Penelitian Pendahuluan

Kurva pertumbuhan sel Chlorella sp. pada penelitian pendahuluan

disajikan pada Gambar 9. Pengamatan pada hari 1 kultur menunjukkan bahwa

jumlah kelimpahan awal sel pada masing-masing gelas kultur adalah berbeda.

Hal ini terjadi karena inokulan awal yang dimasukkan ke dalam masing-masing

gelas kultur memiliki rentang kelimpahan sel yang tidak sama. Perbedaan

tersebut mengakibatkan analisis statistik tidak dapat digunakan untuk mengolah

data pertumbuhan Chlorella sp. pada penelitian pendahuluan, karena kultur

dengan kelimpahan sel yang lebih tinggi pasti dinyatakan sebagai kultur yang

mendapat dosis komposisi pupuk yang paling baik. Disamping itu bentuk kurva

pertumbuhannya relatif tidak berbeda bahkan cenderung menurun jika

dibandingkan dengan kultur yang kelimpahan awal selnya lebih sedikit.

Bentuk kurva pertumbuhan secara umum menunjukkan kemiringan kurva

yang relatif datar sehingga penentuan fase-fase pertumbuhan Chlorella sp. cukup

sulit dilakukan pada masing-masing kultur. Fluktuasi dengan rentang yang relatif

besar terjadi antara hari 1-5. Selanjutnya antara hari 6-10, kurva petumbuhan

menunjukkan dua kelompok kultur yang memiliki kecenderungan arah

petumbuhan yang berbeda yaitu positif dan negatif. Bentuk fluktuasi yang sangat

ekstrim ditunjukkan oleh kultur perlakuan 8, 9 dan 13. Kultur kontrol 26

menunjukkan bentuk kurva yang relatif datar dibandingkan kurva pertumbuhan

lainnya dan diduga pertumbuhan sel pada kultur tersebut tidak terjadi secara

signifikan selama penelitian pendahuluan berlangsung karena minimnya nutrisi

pertumbuhan yang tersedia (Tabel 1).

31

33

Hasil penghitungan perubahan kelimpahan sel (sel/ml) per hari pada

penelitian di pendahuluan dapat dilihat pada Lampiran 3. Selama penelitian

pendahuluan berlangsung, temperatur ruangan kultur yang tercatat saat

pengamatan (Lampiran 4) berkisar antara 19-20oC. Namun, perubahan temperatur

ruangan tidak berpengaruh signifikan terhadap perubahan temperatur medium

kultur yang berada pada rentang tetap 22-23oC. Temperatur rata-rata ruangan dan

kultur penelitian pendahuluan disajikan pada Gambar 10.

Gambar 10. Perubahan rata-rata temperatur (oC) medium kultur Chlorella sp. dan ruangan pada penelitian pendahuluan

Menurut Hladka (1971), rentang suhu kultur tersebut masih berada pada

rentang suhu optimal pertumbuhan Chlorella sp., yaitu 22-24oC, sehingga

perubahan temperatur bukan faktor pembatas utama pada penelitian pendahuluan.

Salinitas kultur (Lampiran 5) berada pada rentang yang cukup tinggi

yaitu 32-34 ppt. Salinitas rata-rata medium kultur Chlorella sp. selama 10 hari

kultur dapat dilihat pada Gambar 11.

34

Gambar 11. Perubahan rata-rata salinitas (ppt) medium kultur Chlorella sp. pada penelitian pendahuluan

Gambar 11 menunjukkan kenaikan salinitas terjadi setelah hari 5 kultur

dari sekitar 32 ppt menuju 33-34 ppt. Kenaikan salinitas rata-rata kultur paling

signifikan ditunjukkan pada rentang hari 5-6 dari sekitar 32 ppt menjadi 33 ppt

namun kurva pertumbuhan pada Gambar 9 tidak menunjukkan perubahan arah

pertumbuhan yang signifikan terkait dengan kenaikan salinitas rata-rata kultur

yang terjadi.

Menurut Rostini (2005), kenaikan salinitas kultur ini dapat terjadi karena

adanya hasil metabolisme sel ataupun pengendapan garam dan nutrien dalam

medium. Konsentrasi garam dalam medium meningkat akibat penguapan air laut

oleh panas lampu TL yang berada dekat dengan gelas kultur. Hal ini ditunjukkan

dengan ditemukannya endapan garam putih yang terdapat pada permukaan mulut

dan dinding gelas kultur bagian atas selama penelitian berlangsung. Salinitas

yang terukur pada penelitian pendahuluan melebihi salinitas optimal yang

35

disarankan untuk kultur Chlorella sp. yaitu 25-28 ppt (Isnansetyo dan Kurniastuty,

1995), namun masih berada dalam rentang toleransi salinitas pertumbuhan yang

baik yaitu 15-35 ppt (Hirata, 1981 in Rostini, 2007) dan dikondisikan demikian

agar akselerasi pertumbuhan Chlorella sp. dapat tercapai pada salinitas tinggi

(Bosma dan Wijffels, 2003). Berdasarkan hal tersebut, maka perubahan salinitas

selama kultur berlangsung bukan menjadi faktor utama pembatas pertumbuhan sel

Chlorella sp.

Nilai keasaman (pH) kultur Chlorella sp. penelitian pendahuluan berkisar

antara 7-8 (Lampiran 6). Nilai keasaman (pH) rata-rata kultur Chlorella sp.

penelitian pendahuluan disajikan pada Gambar 12.

Gambar 12. Perubahan rata-rata pH medium kultur Chlorella sp. pada penelitian pendahuluan

Kenaikan pH rata-rata kultur Chlorella sp. terjadi pada rentang hari 5-7

yaitu dari kisaran pH 7 menjadi pH 8 yang menunjukkan bahwa medium kultur

36

secara perlahan berubah menjadi basa. Rentang hari perubahan pH tersebut

sebanding dengan rentang hari perubahan salinitas medium kultur Chlorella sp..

Menurut Hladka (1971), pH pertumbuhan yang optimum bagi Chlorella

sp. berkisar antara 4,9-7,7, sementara Nielsan (1995) in Prihantini et al. (2005)

menyatakan bahwa rentang pH kultur yang terukur tersebut pada rentang pH

pertumbuhan yang baik yaitu 4,5 – 9,3, sementara menurut Basmi et al. (1993),

rentang perubahan pH medium kultur antara 7-8 termasuk pada rentang pH

perairan dengan produktifitas optimum, yaitu pH 7,5 – 8,5. Kenaikan pH diduga

terjadi seiring dengan kenaikan salinitas kultur yang terjadi dan karena adanya

proses pemanfaatan nitrogen dari pupuk oleh sel Chlorella sp. selama penelitian

berlangsung. Berdasarkan hasil pengukuran parameter tambahan tersebut maka

faktor perubahan temperatur, salinitas, dan pH pada kultur masih berada dalam

kondisi yang memungkinkan Chlorella sp. dapat tumbuh dengan baik dan bukan

menjadi faktor pembatas utama pertumbuhan kultur.

Bentuk pola pertumbuhan Chlorella sp. penelitian pendahuluan

menunjukkan kurva yang tidak beraturan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 9.

Faktor utama yang diduga memberikan pengaruh paling besar terhadap bentuk

kurva pertumbuhan Chlorella sp. pada penelitian pendahuluan adalah jumlah

kelimpahan awal sel yang berbeda pada masing-masing kultur. Pengaruh dosis

pupuk terhadap pertumbuhan Chlorella sp. sulit untuk ditentukan mengingat

bentuk kurva pertumbuhan diawali pada titik awal pertumbuhan sel yang tidak

sama, sehingga perbandingan perlakuan untuk menentukan komposisi pupuk

optimum untuk pertumbuhan Chlorella sp. tidak dapat dilakukan untuk penelitian

pendahuluan ini.

37

4.2 Pertumbuhan Chlorella sp. Penelitian Utama

4.2.1 Pertumbuhan Kultur Chlorella sp. di Ruang Kultur Tertutup

Kurva pertumbuhan Chlorella sp. di ruang kultur tertutup berdasarkan

perlakuan pupuk yang diberikan dan perubahan kelimpahan sel secara utuh

disajikan pada Lampiran 7. Upaya untuk mengkondisikan jumlah awal

kelimpahan sel Chlorella sp. agar memiliki rentang kelimpahan sel yang relatif

sama terbukti dapat menghasilkan bentuk kurva pertumbuhan sel Chlorella sp.

yang baik. Kelimpahan sel setiap kultur diupayakan berada pada kisaran

500.000 – 1.500.000 sel/ml (Lampiran 8). Bentuk kurva pertumbuhan yang

dihasilkan oleh masing-masing kultur dapat dilihat dan dibandingkan dengan jelas,

baik fase maupun kecenderungan arah pertumbuhannya.

Fase pertumbuhan positif pada semua kultur Chlorella sp. ditunjukkan

pada selang hari 1-5 dengan bentuk fase lag dan logaritmik yang sulit untuk

ditentukan. Perbedaan kecenderungan arah pertumbuhan kultur Chlorella sp.

mulai terlihat setelah hari 6 dan terbagi menjadi dua kelompok dengan

kecenderungan arah pertumbuhan yang berbeda. Kelompok pertama

menunjukkan pertumbuhan sel yang positif dan terus meningkat hingga hari 10

kultur, sementara kelompok kedua menunjukkan arah pertumbuhan yang negatif

dan terus menurun hingga hari 10 kultur. Gambar 13 dibuat untuk memudahkan

dalam melihat pengelompokan kecenderungan arah pertumbuhan tersebut.

Hipotesis sementara terhadap fenomena pertumbuhan Chlorella sp. yang disajikan

38

pada Gambar 13 diduga terkait dengan ketersediaan nutrien bagi pertumbuhan sel

Chlorella sp. selama penelitian berlangsung.

39

Gambar 13 menunjukkan bahwa Kelompok 1 kultur Chlorella sp.

memiliki pertumbuhan positif yang diduga disebabkan karena jumlah nutrien

pertumbuhannya dapat mendukung perkembangan dan pertumbuhan sel dari hari

1 hingga hari 10 penelitian, sedangkan kelompok 2 kultur Chlorella sp. diduga

memiliki jumlah nutrien yang hanya mampu mendukung pertumbuhan sel hingga

hari 5 saja dan ditunjukkan dengan penurunan arah pertumbuhannya.

1. Pengaruh Pemberian Dosis Komposisi Pupuk yang Berbeda Terhadap

Pertumbuhan Chlorella sp. pada Penelitian Utama di Ruang Kultur Tertutup

Faktor yang diduga menyebabkan perbedaan arah pertumbuhan setelah

hari 5 pada Gambar 13 adalah keberadaan nutrisi dalam medium kultur yang

berasal dari dosis komposisi pupuk yang diberikan pada masing-masing kultur

perlakuan. Hasil Anova satu faktor untuk identifikasi pengaruh pupuk terhadap

pertumbuhan Chlorella sp. utama di ruang tertutup disajikan pada Tabel 3.

Tabel 3. Anova satu faktor pengaruh komposisi pupuk terhadap pertumbuhan

Chlorella sp. di ruang tertutup

Sumber Keragaman

Derajat Bebas

Jumlah Kuadrat

Kuadrat Tengah

F Hitung

F Tabel (p)

Perlakuan 25 75,696 x 1012 2,911 x 1012 6,70 <,0001 Hari 9 191,632 x 1012 21,293 x 1012 49,00 <,0001 Galat 234 101,683 x 1012 0,435 x 1012 Total 269 369,011 x 1012

Taraf nyata (α) = 0,05

40

Tabel 3 menunjukkan bahwa pemberian komposisi pupuk yang berbeda

(Tabel 1) berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan sel Chlorella sp. di ruang

kultur tertutup (F hitung > F tabel). Hal ini membuktikan bahwa perbedaan

komposisi pupuk yang diberikan merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi

pola pertumbuhan sel Chlorella sp. pada Gambar 13. Selanjutnya untuk

mengetahui dosis pupuk mana saja yang memberikan pengaruh optimal terhadap

pertumbuhan Chlorella sp. dapat dilihat pada pengelompokan Duncan Grouping

pada Tabel 4. Pupuk yang memberikan pengaruh paling besar adalah pupuk 22

dengan kelimpahan rata-rata sel mencapai 3.750.000 sel/ml. Komposisi pupuk

perlakuan 22 terdiri atas 75 mg ZA, 25 mg Urea, dan 15 mg TSP.

Tabel 4. Duncan grouping pengaruh dosis komposisi pupuk terhadap

pertumbuhan Chlorella sp. di ruang tertutup

Perlakuan Duncan Grouping

Jumlah Rata-Rata Chlorella sp. (sel/ml)

1 CDEFGH 2.841.666,667 2 GHI 2.375.000 3 EFGHI 2.550.000 4 GHI 2.425.000 5 GHI 2.375.000 6 I 1.850.000 7 HI 2.145.833,3338 HI 2.291.666,667 9 I 1.925.000 10 FGHI 2.470.833,33311 HI 2.225.000 12 EFGHI 2.525.000 13 DEFGH 2.733.333,33314 GHI 2.387.500 15 GHI 2.370.833,333 16 ABCDEF 3.116.666,667 17 BCDEFG 3.033.333,333 18 ABCDEF 3.108.333,333 19 ABCDE 3.195.833,333 20 ABCD 3.383.333,333

41

21 ABC 3.508.333,333 22 A 3.750.000 23 ABCDEF 3.129.166,667 24 AB 3.629.166,667 25 ABC 3.483.333,333 26 HI 2.262.500

Berdasarkan Duncan Grouping, pengaruh pupuk 22 (A) terhadap

pertumbuhan kultur Chlorella sp. ternyata relatif sama dengan pengaruh yang

diberikan oleh komposisi pupuk 16, 18, 19, 20, 21, 23, 24, dan 25 (memiliki kode

Duncan Grouping A pada susunannya).

Bagaimana dengan pupuk 17 yang terletak di antara pupuk 16 dan 18?

Berdasarkan Tabel 4, pengaruh yang diberikan oleh pupuk 17 (B) terhadap

pertumbuhan sel adalah relatif sama dengan pengaruh pupuk 16, 18, 19, 20, 21, 23,

24, dan 25 (memiliki kode Duncan Grouping B pada susunannya), sehingga

pupuk 17 dapat dikategorikan ke dalam kelompok pupuk yang memberikan

pengaruh optimal terhadap pertumbuhan sel Chlorella sp..

Pupuk 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 dan 25 adalah kelompok pupuk

yang memiliki ketiga kombinasi lengkap ketiga pupuk pertanian ZA, Urea, dan

TSP dengan dosis yang relatif lebih tinggi dibandingkan pupuk lainnya (Tabel 1).

Uji kimia untuk mengetahui konsentrasi ammonium (NH4+), nitrat (NO3-), dan

fosfat (PO42-) pada masing-masing komponen penyusun pupuk disajikan pada

Tabel 5.

Tabel 5. Konsentrasi aktual (mg/l) ammonium, nitrat, dan fosfat pada masing-

masing komponen penyusun pupuk perlakuan

Sampel Parameter*

Fosfat (PO4-P) (mg/l)

Nitrat (NO3-N) (mg/l)

Ammonium (NH4-N) (mg/l)

42

ZA 0,028 0,030 11,253 Urea 0,119 0,022 27,963 TSP 1,320 0,037 0,385

Kontrol (26) 0,011 0,001 0,013 *Berdasarkan 100 mg/l larutan

Tabel 5 menunjukkan bahwa komponen pupuk ZA mengandung

ammonium aktual sebesar 11,253 mg/l dengan konsentrasi nitrat dan fosfat yang

relatif rendah yaitu sebesar 0,03 mg/l dan 0,028 mg/l. Konsentrasi ion ammonium

aktual pada komponen pupuk urea adalah sebesar 27,963 mg/l dengan konsentrasi

nitrat aktual sebesar 0,022 mg/l dan konsentrasi aktual fosfat sebesar 0,119 mg/l.

Konsentrasi ammonium aktual yang disumbangkan oleh komponen pupuk TSP

yaitu sebesar 0,385 mg/l, sementara konsentrasi fosfat dan nitratnya masing-

masing 1,320 mg/l dan 0,037 mg/l. Berdasarkan uraian tersebut tampak bahwa

komponen pupuk urea pada dosis larutan uji yang sama (100mg/l) merupakan

penyumbang ion ammonium tertinggi dalam komposisi dosis pupuk perlakuan.

Estimasi konsentrasi aktual ammonium, nitrat, dan fosfat total pada

masing-masing pupuk perlakuan (Tabel 1) dihitung berdasarkan nilai aktual

ammonium, nitrat, dan fosfat pada Tabel 5. Hasil estimasi konsentrasi total

masing-masing pupuk dapat dilihat pada Tabel 6. Estimasi teoritis dan aktual

kandungan nitrat, ammonium, dan fosfat berdasarkan komponen pupuk ZA, Urea,

dan TSP dapat dilihat kembali pada Lampiran 1 dan Lampiran 9.

Tabel 6 menunjukkan konsentrasi nitrat (NO3-) untuk medium yang

diberikan pupuk kontrol (26) berada pada nilai paling rendah yaitu 0,058 mg/l.

Nilai tersebut juga menunjukkan konsentrasi awal nitrat dalam air laut tanpa

penambahan pupuk perlakuan. Konsentrasi nitrat paling tinggi ditunjukkan oleh

43

pupuk perlakuan 5 sebesar 0,066 mg/l dan menunjukkan bahwa ZA pada

perlakuan tersebut menjadi penyumbang nitrat tertinggi dalam medium

pertumbuhan Chlorella sp. Urea diduga menyumbangkan nitrat dalam

konsentrasi yang lebih rendah dibandingkan ZA, seperti yang ditunjukkan oleh

medium dengan pupuk perlakuan 7 hingga 10 yang. Namun secara keseluruhan,

konsentrasi nitrat yang diestimasikan terdapat pada medium kultur adalah sangat

rendah dibawah 0,1 mg/l.

Tabel 6. Konsentrasi (mg/l) total ammonium, nitrat, dan fosfat pada medium pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan kelompok pupuk perlakuan

Pupuk

Perlakuan Ammonium (NH4

+) (mg/l)

Nitrat (NO3-)

(mg/l) Fosfat (PO4

3-) (mg/l)

A

1 2 3 4 5

2,871 0,013 0,205 5,684 0,021 0,212 8,498 0,028 0,219

16,937 0,051 0,240 22,564 0,066 0,254

B

6 7 8 9 10

0,058 0,006 0,198 0,757 0,006 0,201 1,456 0,007 0,204 2,854 0,008 0,210 5,650 0,010 0,222

C

11 12 13 14 15

11,253 0,030 0,028 11,282 0,033 0,127 11,311 0,036 0,226 11,369 0,041 0,424 11,484 0,052 0,820

D

16 17 18 19 20

12,010 0,036 0,229 12,709 0,037 0,232 13,408 0,037 0,235 14,107 0,038 0,238 16,903 0,040 0,250

E

21 22 23 24 25

14,806 0,038 0,241 15,488 0,034 0,249 19,666 0,032 0,272 23,843 0,030 0,294 28,021 0,028 0,317

44

Kontrol (26) 0,058 0,006 0,198

Konsentrasi ammonium (NH4+) paling tinggi ditunjukkan oleh pupuk

perlakuan 25, sebesar 28,021 mg/l yang menunjukkan bahwa urea bertindak

sebagai penyumbang ion ammonium terbesar dalam medium pertumbuhan

dibandingkan pupuk ZA. Berdasarkan pupuk perlakuan 4 dan 5 pada Tabel 1 dan

Tabel 6, dengan dosis dua kali lipat pupuk urea, ternyata jumlah amonium yang

disumbangkan oleh pupuk ZA dalam medium pertumbuhan masih relatif lebih

rendah dibandingkan pupuk urea pada perlakuan 25.

Konsentrasi ammonium paling rendah ditunjukkan oleh pupuk perlakuan

26 yang bertindak sebagai kontrol yaitu sebesar 0,058 mg/l. Rentang konsentrasi

ammonium yang relatif tinggi juga diperlihatkan oleh komposisi pupuk perlakuan

yang memiliki konsentrasi pupuk ZA dan urea yang tinggi berdasarkan Tabel 1.

Hal ini menunjukkan bahwa kedua pupuk ZA dan Urea berperan sebagai

penyumbang utama ammonium ke dalam medium pertumbuhan Chlorella sp.

Berdasarkan Tabel 6, konsentrasi fosfat untuk medium pertumbuhan kontrol (26)

memiliki nilai 0,198 mg/l sebagai perlakuan dengan konsentrasi fosfat paling

rendah. Konsentrasi fosfat paling tinggi ditunjukkan oleh pupuk 15 yaitu sebesar

0,820 mg/l.

Menurut Oh-Hama dan Miyachi (1988) dan Vincent (1992), bentuk

senyawa nitrogen yang lebih disukai oleh mikroalga adalah amonium (NH4+),

karena proses transportasi dan asimilasi ion amonium oleh sel fitoplankton

membutuhkan energi yang lebih sedikit dibandingkan dengan transportasi dan

asimilasi ion nitrat (NO3-). Senyawa N dalam bentuk NH4

+ ini kemudian

diasimilasi bersama-sama dengan asam glutamat, menjadi berbagai jenis

45

makromolekul organik seperti protein dan asam nukleat yang dibutuhkan oleh sel

Chlorella sp. (Vincent, 1992). Berdasarkan tinjauan proses fotosintesisnya,

penggunaan nitrat oleh Chlorella sp. justru dapat menghambat fiksasi CO2 dalam

fotosintesis karena nitrat dan CO2 berkompetisi untuk hidrogen (H2) (Kessler,

1957 in Hladka, 1971).

Berdasarkan Gambar 13, kurva umum pertumbuhan dengan

kecenderungan positif ditunjukkan oleh semua kultur pada rentang hari 1-5. Hal

ini menunjukkan bahwa pada konsentrasi yang relatif kecil, ammonium dapat

mendukung pertumbuhan sel Chlorella sp. dengan kecenderungan positif sesuai

dengan Hladka (1971) yang menyatakan bahwa Chlorella sp. pada awal

pertumbuhannya (1-7 hari) lebih memilih sumber nitrogen dalam bentuk

ammonium dibandingkan bentuk lainnya.

Kultur menunjukkan kecenderungan arah pertumbuhan yang berbeda

pada hari 6. Kelompok kultur 16-15 membentuk kelompok dengan

kecenderungan kurva pertumbuhan yang positif, sementara kelompok kultur yang

lainnya membentuk kelompok dengan bentuk kecenderungan pertumbuhan yang

menurun hingga hari akhir penelitian. Berdasarkan Tabel 6, kultur 16-25

memiliki konsentrasi ammonium yang relatif tinggi dibandingkan kelompok

kultur yang lain. Hal ini diduga sebagai penyebab utama bentuk kurva

pertumbuhan kelompok kultur 16-25 menunjukkan pertumbuhan yang terus

meningkat (positif) hingga akhir penelitian.

Berdasarkan Gambar 13, kultur 4 dan 5 memiliki konsentrasi ammonium

yang relatif tinggi namun berada pada kelompok dengan kecenderungan

pertumbuhan yang justru negatif setelah hari 6. Hal ini diduga berkaitan jenis

46

pupuk agrolyzer yang digunakan sebagai sumber ammonium. Berdasarkan Tabel

1, perlakuan 4 dan 5 merupakan perlakuan dengan sumber ammoniumnya hanya

berasal dari pupuk ZA yang memiliki sifat dapat menyebabkan medium

pertumbuhan menjadi asam (pH rendah) (Patnaik, 2002). Menurut Hladka (1971),

pertumbuhan Chlorella sp. akan lebih baik pada rentang pH yang bersifat sedikit

lebih basa dibandingkan rentang pH netral atau asam, sehingga kondisi pH kultur

oleh ZA diduga menyebabkan pertumbuhan Chlorella sp. pada perlakuan 4 dan 5

berada pada kelompok pertumbuhan dengan kecenderungan yang menurun.

Bagaimana peran pupuk TSP dalam kultur Chlorella sp.? Dan mengapa

pupuk TSP terdapat dalam semua komposisi pupuk yang diberikan pada kultur

Chlorella sp.? Menurut Poerwanto (2003), fosfor berfungsi untuk menyusun

karbohidrat, sementara Kuhl (1974) in Zahara (2003) menyatakan bahwa

keberadaan unsur P mutlak diperlukan karena unsur ini penting dalam proses

transformasi energi dalam proses fotosintesis. Gula terfosforilasi yang kaya

energi muncul dalam proses fotosintesis. Fosforilasi adenosin menghasilkan

adenosin monofosfat, difosfat, trifosfat (AMP, ADP, dan ATP) yang kemudian

digunakan oleh mikroalga sebagai sumber energi untuk kelangsungan proses

kimia lainnya. Fungsi TSP dalam penelitian ini adalah sebagai sumber fosfor

untuk sintesis senyawa penghasil energi bagi aktivitas sel, oleh karena itu dosis

TSP pada setiap kombinasi pupuk adalah sama (Tabel 1), kecuali pada kombinasi

pupuk 11-15. Kurva pertumbuhan Chlorella sp. dengan pupuk 11-15 disajikan

pada Gambar 15.

Komposisi pupuk TSP pada Tabel 1 memiliki dosis sebesar 15 mg yang

didasarkan pada komposisi pupuk Isnansetyo dan Kurniastuty (1995). Dosis TSP

47

pada komposisi pupuk 11-15 adalah 0 mg, 7,5 mg, 15 mg, 30 mg, dan 60 mg yang

disusun untuk mengetahui pengaruh dosis TSP yang berbeda terhadap

pertumbuhan sel Chlorella sp.. Berdasarkan Tabel 6, komposisi ammonium pada

pupuk perlakuan 11-15 berada pada rentang yang relatif sama yaitu berkisar

antara 11,263-11,484 mg/l. Gambar 14 menunjukkan bahwa perlakuan 14 dan 15

memiliki bentuk pertumbuhan sel yang relatif menurun setelah hari 5 kultur

dibandingkan perlakuan 13 yang memiliki bentuk kurva pertumbuhan kultur yang

paling baik diantara perlakuan 11-15. Dosis TSP pada perlakuan 13 sesuai

dengan Isnansetyo dan Kurniastuty (1995) sebesar 15 mg (Tabel 1).

Gambar 14. Kurva pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan kelimpahan sel (106 sel/ml) pada perlakuan komposisi pupuk 11-15

Fenomena ini diduga terjadi karena pada konsentrasi fosfat yang tinggi,

energi yang diperlukan oleh Chlorella sp. tersedia dalam jumlah yang lebih

banyak sehingga Chlorella sp. lebih cenderung akan memanfaatkan nitrat untuk

pertumbuhannya dibandingkan ammonium (Hladka, 1971). Meski demikian,

48

konsentrasi nitrat yang relatif lebih rendah dibandingkan konsentrasi ammonium

pada perlakuan 11-15 (Tabel 5) diduga tidak dapat mencukupi kebutuhan

Chlorella sp. untuk mendukung pertumbuhannya sehingga sel Chlorella sp. akan

mengalihkan konsumsi nitrogennya kembali ke ammonium. Berdasarkan uraian

tersebut, maka dosis TSP sebagai sumber fosfor untuk pertumbuhan Chlorella sp.

yang paling baik adalah dosis yang sesuai dengan Isnansetyo dan Kurniastuty

(1995), sebesar 15 mg/l.

Berdasarkan hubungan antara sebaran konsentrasi ammonium, nitrat, dan

fosfat pada Tabel 6 serta bentuk kecenderungan kurva pertumbuhan Chlorella sp.,

maka dapat diperoleh hubungan pengaruh antara dosis komposisi pupuk dan

bentuk kurva pertumbuhan. Kurva pertumbuhan yang menunjukkan pertumbuhan

positif hingga hari akhir penelitian (16-25) dihasilkan oleh medium yang memiliki

kombinasi konsentrasi minimum ammonium sebesar 12,010 mg/l dan fosfat

minimum sebesar 0,229 mg/l. Keberadaan nitrat dalam hal ini dapat diabaikan

karena konsentrasinya yang sangat kecil (< 0,1 mg/l). Berdasarkan uraian

tersebut maka untuk kultur Chlorella sp. di ruang tertutup, hasil optimal

pertumbuhan sel akan dapat dicapai dengan memberikan komposisi pupuk

perlakuan yang minimal memiliki perbandingan ammonium dan fosfat sebesar 53 :

1 berdasarkan massa (m/m) untuk 1 liter kultur.

2. Parameter Temperatur (oC), Salinitas (ppt), dan pH Terhadap

Pertumbuhan Chlorella sp. di Ruangan Kultur Tertutup

Temperatur ruang kultur yang tercatat selama penelitian utama di ruang

kultur tertutup berkisar antara 19-20oC dengan temperatur kultur Chlorella sp.

berkisar antara 22-23oC (Lampiran 10) dan tergolong dalam rentang temperatur

49

optimum pertumbuhan sel Chlorella sp. untuk kultur laboratorium (Hladka, 1971).

Stabilitas temperatur ruangan tersebut turut mendukung tercapainya stabilitas

temperatur rata-rata kultur Chlorella sp. sehingga temperatur tidak menjadi faktor

pembatas utama pertumbuhan Chlorella sp..

Salinitas kultur pada hari 1 penelitian adalah sebesar 32 ppt dan

meningkat pada rentang 33-34 ppt hingga hari 10 penelitian secara bertahap

(Lampiran 11). Rentang salinitas ini termasuk dalam rentang salinitas yang masih

tergolong baik bagi pertumbuhan sel Chlorella sp. (Hirata, 1981 in Rostini, 2007),

Salinitas rata-rata kultur Chlorella sp. disajikan pada Gambar 17.

Gambar 15. Perubahan rata-rata salinitas (ppt) medium kultur Chlorella sp. pada penelitian utama di ruang kultur tertutup

Kenaikan salinitas rata-rata kultur Chlorella sp. terjadi secara bertahap

pada hari 1-5, kemudian naik pada selang hari 5-6 dari sekitar 32 ppt hingga

mencapai 33 ppt kemudian kembali naik secara bertahap hingga mencapai rentang

34 ppt di hari 10 kultur. Perubahan rata-rata salinitas pada setelah hari ke 6

diikuti dengan terbentuknya dua kelompok kultur yang memiliki kecenderungan

50

arah yang berbeda. Kelompok pertama kultur menunjukkan pertumbuhan yang

terus meningkat seiring dengan kenaikan nilai salinitas, sementara kelompok

kultur kedua menunjukkan pertumbuhan yang relatif terus menurun seiring

dengan kenaikan salinitas rata-rata. Hal tersebut menunjukkan bahwa pada

kondisi salinitas rata-rata yang sama, yang paling mempengaruhi pertumbuhan sel

Chlorella sp. selanjutnya adalah ketersediaan nutrien pertumbuhan. Kultur yang

memiliki jumlah nutrien lebih tinggi akan dapat terus tumbuh hingga akhir

penelitian dibandingkan kultur yang jumlah nutrien pertumbuhannya lebih rendah.

Penyebab kenaikan salinitas rata-rata pada kultur diduga sama dengan

penelitian pendahuluan, yaitu adanya hasil metabolisme oleh sel Chlorella sp.

(sisa ekskresi sel), input nutrien (sulfat dari ZA) (Rostini, 2007) dan juga

penguapan oleh lampu TL kultur yang menyala 24 jam selama 10 hari kultur.

Indikasi penguapan yang menghasilkan garam ditemukan di atas permukaan

mulut gelas kultur pada akhir kultur. Sebaran salinitas pada kultur adalah merata

antara kultur 1 hingga kultur 27. Hasil tersebut juga menunjukkan bahwa salinitas

tidak menjadi faktor pembatas utama pertumbuhan Chlorella sp. selama penelitian

berlangsung.

Kisaran pH yang tercatat selama kultur di ruang tertutup yaitu 6-8

(Lampiran 12). Perubahan pH rata-rata kultur Chlorella sp. dapat dilihat pada

Gambar 16. Gambar 16 menunjukkan pada rentang hari 1-2 pelaksanaan kultur,

nilai pH rata-rata kultur berada pada posisi konstan, yaitu 7, kemudian turun pada

kisaran pH rata-rata 6,5-7 pada selang hari 3-7. Penurunan pH terjadi pada

perlakuan 4 dan 5 yang memiliki konsentrasi ammonium dari ZA relatif tinggi.

Penurunan pH tersebut diduga karena sifat pupuk ZA yang dapat menyebabkan

51

medium menjadi lebih asam. Selain perlakuan 4 dan 5, medium kultur

menunjukkan pH yang relatif konstan 7 pada selang hari 1-7 dan kemudian

menunjukkan peningkatan hingga mencapai kisaran pH 8. Rentang perubahan pH

tersebut masih termasuk dalam rentang pH optimal pertumbuhan Chlorella sp.,

yaitu 4,5-9,3 (Nielsan, 1955 in Prihantini et,al,, 2005). Perubahan pH diduga

terjadi seiring dengan jenis nutrien pertumbuhan yang diberikan. Pengenceran

medium kultur tidak dilakukan karena hal tersebut akan mengubah konsentrasi

nutrien pertumbuhan dalam medium kultur.

Gambar 16. Perubahan rata-rata pH kultur Chlorella sp. penelitian utama di ruang kultur tertutup

Menurut Morel (1983) in Zahara (2003), pada kisaran pH 7-9 terdapat

dua kemungkinan pemanfaatan nitrogen dari nutrien dalam medium oleh sel

mikroalga, yaitu pemanfaatan nitrogen dalam bentuk nitrat dan amonium. Reaksi

biologis pemanfaatan nitrogen dalam bentuk nitrat adalah sebagai berikut:

106HCO3- + 16NO3

- + HPO42- + 16H2O + 124H+ Protoplasma + 138O2

52

Pemanfaatan senyawa nitrogen dalam bentuk amonium adalah melalui reaksi

biologis sebagai berikut:

106 HCO3- + 16NH4

+ + HPO42- + 16H2O + 92H+ Protoplasma + 138O2

Berdasarkan kedua reaksi di atas maka reaksi pemanfaatan senyawa N

yang dapat terjadi adalah selama penelitian adalah reaksi kedua, yaitu

pemanfaatan amonium (NH4+) oleh sel Chlorella sp.. Pendugaan pemanfaatan

amonium oleh sel Chlorella sp. selama kultur dijelaskan sebagai berikut.

Komponen pupuk yang digunakan dalam penelitian adalah pupuk ZA ((NH4)2SO4)

dan Urea (CO(NH2)2) yang dapat terhidrolisis dalam air menghasilkan ion

ammonium, sementara itu sumber nitrat dalam air laut yang digunakan sebagai

medium kultur memiliki jumlah yang sangat kecil (Tabel 5).

4.2.2 Pertumbuhan Kultur Chlorella sp. di Ruang Kultur Semi Terbuka

Kurva pertumbuhan Chlorella sp. pada penelitian utama di ruang semi

terbuka disajikan pada Gambar 17. Kecenderungan umum dari pola arah

pertumbuhan sel selama kultur adalah menurun (negatif) mulai hari 1-10, Kisaran

jumlah awal sel Chlorella sp. pada inokulan yang diberikan ke dalam masing-

masing gelas kultur adalah 500.000 – 1.500.000 sel/ml seperti yang diberikan

pada kultur ruang tertutup (Lampiran 13), meski pada pengamatan hari 1, kultur

nomor 7 dan 13 menunjukkan jumlah kelimpahan awa sel yang melewati batas

rentang tersebut. Hal tersebut dapat terjadi karena pemasukan inokulan sel

Chlorella sp. agar memiliki rentang kelimpahan yang relatif sama yang cukup

sulit dilakukan dengan penghitungan manual menggunakan Haemocytometer.

Fase pertumbuhan Chlorella sp. pada ruang kultur semi terbuka sulit

untuk ditentukan karena kecenderungan arah pertumbuhan kultur yang menurun

53

(negatif). Penurunan pola pertumbuhan sel Chlorella sp. diduga terjadi karena

berkaitan dengan faktor adaptasi sel Chlorella sp. yang tidak berjalan baik

terhadap lingkungan barunya. Pola kurva yang relatif fluktuatif terlihat pada hari

54

1-3 yang diduga sebagai fase lag sel Chlorella sp. untuk beradaptasi terhadap

lingkungan barunya. Setelah hari 3 arah pertumbuhan adalah menurun yang

ditandai dengan semakin berkurangnya jumlah kelimpahan sel yang terukur. Hal

ini menunjukkan bahwa sel Chlorella sp. tidak mampu beradaptasi terhadap

lingkungan barunya hingga kemudian secara perlahan menuju fase kematian,

1. Pengaruh Pemberian Dosis Komposisi Pupuk yang Berbeda Terhadap

Chlorella sp. pada Penelitian Utama di Ruang Kultur Semi Terbuka

Analisis statistik dilakukan untuk mengetahui pengaruh pemberian

komposisi pupuk yang berbeda terhadap pertumbuhan sel Chlorella sp. di ruang

kultur semi terbuka, anova satu faktor data penelitian disajikan pada Tabel 6.

Tabel 7. Anova satu faktor pengaruh komposisi pupuk pada kultur ruang semi

terbuka

Sumber Keragaman

Derajat Bebas

Jumlah Kuadrat

Kuadrat Tengah

F Hitung

F Tabel (p)

Perlakuan 25 3,108 x 1012 0,119 x 1012 3,06 <,0001Hari 9 5,871 x 1012 0,652 x 1012 16,68 <,0001 Galat 234 9,151 x 1012 0,039 x 1012 Total 269 18,131 x 1012

Taraf nyata (α) = 0,05

Berdasarkan Tabel 6, pemberian dosis komposisi pupuk yang berbeda

terhadap kultur Chlorella sp. di ruang kultur semi terbuka menunjukkan pengaruh

yang berbeda nyata terhadap pertumbuhan sel selama kultur berlangsung

(F hitung > F tabel). Meski hasil anova satu faktor pada penelitian utama di ruang

kultur terbuka menunjukkan kesimpulan hipotesis yang sama dengan kesimpulan

hipotesis pada penelitian utama di ruang kultur tertutup, namun analisis statistik

55

tersebut tidak dapat dijadikan sebagai kesimpulan akhir penelitian, karena

kecenderungan arah dan bentuk kurva pertumbuhan kedua tahap penelitian utama

tersebut berbeda, pada penelitian di ruang semi terbuka, kecenderungan pola

pertumbuhan umum kultur Chlorella sp. menunjukkan penurunan.

Tabel 8. Duncan grouping pengaruh komposisi pupuk terhadap pertumbuhan

Chlorella sp. pada kultur di ruang semi terbuka

Perlakuan Duncan Grouping

Jumlah Rata-Rata Chlorella sp. (sel/ml)

1 CDEFG 954.166.6667 2 CDEF 958.333.3333 3 BCDEF 970.833.3333 4 BCDEF 979.166.6667 5 BCDEF 1.008.333.333 6 DEFG 895.833.3333 7 ABC 1.120.833.333 8 EFG 837.500 9 ABCD 1.075.000

10 BCDEF 983.333.3333 11 ABCD 1.075.000 12 CDEFG 937.500 13 ABCD 1.058.333.333 14 ABC 1.133.333.333 15 CDEFG 941.666.6667 16 CDEFG 950.000 17 BCDEF 1.004.166.667 18 ABCDE 1.037.500 19 FG 804.166.6667 20 DEFG 858.333.3333 21 CDEF 958.333.3333 22 DEFG 900.000 23 A 1.220.833.333 24 CDEFG 945.833.3333 25 CDEFG 945.833.3333 26 G 745.833.3333

Oleh karena itu uji lanjutan perlu dilakukan untuk menentukan kultur

dengan perlakuan pupuk mana saja yang memberikan hasil optimal terhadap

56

pertumbuhan sel Chlorella sp. di ruang kultur semi terbuka. Duncan Grouping

untuk kultur 1-27 diberikan pada Tabel 7. Kultur Chlorella sp. dengan rata-rata

kelimpahan sel paling tinggi ditunjukkan oleh kultur dengan komposisi pupuk 23

sebagai nutrien pertumbuhannya. Pupuk tersebut memiliki komposisi 50 mg Za,

50 mg Urea, dan 50 mg TSP dan mampu menghasilkan jumlah rata-rata

kelimpahan sel sebanyak 1.220.833.333 sel/ml.

Berdasarkan Tabel 7, komposisi pupuk 23 (A) memiliki pengaruh yang

relatif sama dengan komposisi pupuk 7, 9, 11, 13, 14, 18, dan 27 (memiliki kode

Duncan Grouping A pada susunannya). Berdasarkan hasil Duncan Grouping

tersebut dapat dilihat bahwa sebaran pengaruh komposisi pupuk perlakuan

tersebut adalah acak (Tabel 1) dan tidak menunjukkan kecenderungan pengaruh

dosis maupun komposisi pupuk terhadap kultur Chlorella sp. seperti yang

ditunjukkan pada penelitian utama di ruang kultur tertutup.

Berdasarkan perlakuan variasi dosis komposisi pupuk perlakuan yang

sama (Tabel 1 dan Tabel 6), hasil penelitian utama di ruang semi terbuka

menunjukkan pola pertumbuhan Chlorella sp. yang berbeda jauh dibandingkan

penelitian di ruang kultur tertutup. Pola kecenderungan pengelompokan sebaran

komposisi ammonium, fosfat, dan nitrat berdasarkan Tabel 6 tidak terlihat pada

penelitian utama di ruang semi terbuka.

Uraian tersebut menunjukkan bahwa terdapat faktor selain ketersediaan

nutrisi dari pupuk perlakuan yang memberikan pengaruh lebih besar terhadap

pertumbuhan Chlorella sp.. Faktor lain yang diduga berpengaruh terhadap

pertumbuhan sel Chlorella sp. adalah temperatur, salinitas, dan pH medium kultur.

57

2. Pendugaan Pengaruh Temperatur (oC), Salinitas (ppt), dan pH Terhadap

Pertumbuham Chlorella sp. di Ruangan Kultur Semi Terbuka

Perbedaan bentuk kurva pertumbuhan kultur Chlorella sp. pada

penelitian utama di ruang kultur tertutup dan ruang kultur semi terbuka diduga

disebabkan oleh faktor eksternal yang mempengaruhi kultur selama penelitian

berlangsung, yaitu temperatur, salinitas, dan kadar keasaman (pH) kultur.

Temperatur ruangan yang tercatat selama kultur berkisar antara 28-30oC

(Lampiran 14) pada saat pengamatan dilakukan. Interval perubahan temperatur

ruangan yang cukup besar terjadi antara waktu siang dan malam, yaitu sebesar

27oC pada saat malam / dini hari dan 31oC pada siang hari yang terik. Temperatur

kultur yang tercatat selama pengamatan adalah 26-27oC dan dapat mencapai

temperatur minimal 26oC pada dini hari.

Perubahan temperatur tersebut diduga dipengaruhi oleh siklus penyinaran

harian matahari terhadap lingkungan dan kultur. Menurut Isnansetyo dan

Kurniastuty (1995) dan Taw (1990) kisaran temperatur tersebut masih berada

dalam kisaran temperatur optimal pertumbuhan Chlorella sp. untuk kultur di luar

ruangan (outdoor culture), yaitu 25-30oC. Perubahan temperatur rata-rata ruangan

dan kultur Chlorella sp. dapat dilihat pada Gambar 21.

Gambar 18 menunjukkan bahwa temperatur ruangan kultur semi terbuka

berada pada rentang yang lebih tinggi dibandingkan temperatur rata-rata medium

kultur Chlorella sp. yang terdiri atas air laut. Temperatur rata-rata kultur berada

pada nilai yang konstan yaitu sekitar 26oC. Meskipun rentang temperatur ruang

dan kultur berada pada kondisi optimum pertumbuhan (Isnansetyo dan

58

Kurniastuty, 1995), namun diduga rentang temperatur tersebut mempengaruhi

adaptasi Chlorella sp. terhadap lingkungan barunya.

Gambar 18. Perubahan rata-rata temperatur (oC) medium kultur Chlorella sp. dan ruangan pada penelitian utama di ruang semi terbuka

Pendugaan pengaruh faktor temperatur tersebut dijelaskan sebagai

berikut. Pertama, inokulan Chlorella sp. yang digunakan dalam penelitian ini

sebelumnya diduga telah beraklimatisasi terhadap lingkungan tempat preservasi

yang memiliki temperatur yang relatif rendah (10-15oC). Kedua, pembuatan stock

kultur untuk keseluruhan penelitian dilakukan di ruangan yang memiliki

temperatur yang juga lebih rendah dengan fluktuasi harian yang relatif tetap yaitu

22-23oC (ruang kultur tertutup). Berdasarkan kedua kondisi tersebut, maka

diduga sel Chlorella sp. tidak mampu beradaptasi terhadap perubahan temperatur

ruang yang relatif tinggi dengan fluktuasi harian yang tidak tetap, meskipun

aklimatisasi sel Chlorella sp. telah dilakukan untuk mengantisipasi hal tersebut.

Ketidakmampuan sel Chlorella sp. untuk beradaptasi dapat mengakibatkan stress

59

pada sel yang ditandai secara umum dari parameter fisik berupa perubahan warna

kultur Chlorella sp. yang disajikan pada Gambar 19.

Gambar 19 menunjukkan perbandingan warna kultur Chlorella sp. pada

hari 1 dan hari 4 kultur. Hari 1 penelitian ditandai dengan warna kultur Chlorella

sp. yang terlihat kehijauan, sementara pada hari 4, kultur telah menunjukkan

perubahan warna yang sangat signifikan. Warna kehijauan dari kultur Chlorella

sp. tidak lagi terlihat pada hari 4 kultur meskipun pengamatan kelimpahan sel

masih menunjukkan keberadaan sel Chlorella sp. dalam gelas kultur tersebut.

Gambar 19. Perubahan warna kultur Chlorella sp. antara hari 1 dan hari 4 pada penelitian utama di ruang terbuka

Pengukuran salinitas kultur pada ruang semi terbuka berkisar antara 32-

37 ppt (Lampiran 15). Perubahan salinitas rata-rata kultur Chlorella sp. disajikan

pada Gambar 20. Gambar 20 menunjukkan kenaikan salinitas rata-rata yang terus

meningkat sejak hari 1 kultur. Rentang kenaikan salinitas tersebut lebih besar

dibandingkan rentang salinitas rata-rata kultur yang terjadi pada penelitian utama

di ruang tertutup. Selain temperatur ruangan yang relatif tinggi, perubahan

60

salinitas rata-rata yang relatif tinggi tersebut diduga menjadi faktor utama kedua

yang menyebabkan pertumbuhan sel Chlorella sp. tidak mengalami kenaikan,

bahkan cenderung menurun (Gambar 17).

Gambar 20. Perubahan rata-rata salinitas (ppt) medium kultur Chlorella sp. pada penelitian utama di ruang semi terbuka

Kenaikan salinitas yang besar juga dapat disebabkan oleh temperatur

ruangan yang relatif lebih tinggi dibandingkan temperatur di ruang semi tertutup.

Penguapan air laut dalam medium kultur dipercepat oleh gerakan gelembung

udara aerasi di dalam gelas kultur dan oleh fluktuasi penyinaran oleh matahari,

Salinitas mulai menunjukkan perubahan secara bertahap pada hari 4 dan

seterusnya, Kenaikan salinitas pada kisaran yang tinggi ini dapat menyebabkan

kerusakan sel seperti mengkerutnya membran sel (lisis), terganggunya aktivitas

metabolisme sel, dan terganggunya proses-proses kimia lain yang berperan

penting dalam pertumbuhan Chlorella sp., meskipun beberapa penelitian lain

menyebutkan bahwa kondisi salinitas yang tinggi sengaja dibuat untuk

61

menciptakan kondisi stress pada mikroalga sehingga mampu menghasilkan zat

tertentu dalam kuantitas yang lebih besar dan lebih cepat (Takagi et al, 2006 dan

Bosma dan Wijjfels, 2003).

Selain karena faktor penguapan, perubahan salinitas yang cenderung

meningkat diduga dapat terjadi karena input nutrien dari pupuk perlakuan yang

diberikan (Tabel 1). Berdasarkan hipotesis pada pengaruh temperatur sebelumnya,

ketidakmampuan sel Chlorella sp. untuk beradaptasi terhadap lingkungan barunya

diduga dapat menyebabkan pemanfaatan nutrien dalam medium tidak terjadi

sehingga yang ada adalah fenomena pembentukan senyawa garam dalam medium

pertumbuhan seperti NH4Cl (Hladka, 1971). Sulfur dalam ion sulfat (SO42-) yang

berasal dari ZA merupakan komponen yang dapat menyebabkan kenaikan

salinitas dan terbukti ditemukan dalam kuantitas yang cukup tinggi berdasarkan

analisis dan perhitungan kimia yang dilakukan (lihat kembali Lampiran 3) yaitu

mencapai 1153,915 – 1487,911 mg/l.

Sebaran pH kultur yang terukur adalah 7-9 (Lampiran 16). Menurut

Wardoyo (1975), pH tersebut termasuk perairan dengan produktivitas tinggi (7,5-

8,5) sementara di atas pH 8,5, perairan digolongkan sebagai perairan tidak

produktif. Perubahan nilai pH kultur Chlorella sp. di ruangan semi terbuka dapat

dilihat pada Gambar 21. Sebaran pH pada 4 hari awal kultur umumnya masih

berada pada nilai 7, kemudian secara perlahan nilai pH kultur meningkat menjadi

8 pada rentang hari 4-7. Rentang hari 7-10, pH kembali meningkat menjadi 9.

Perubahan pH rata-rata yang terjadi sebanding dengan perubahan salinitas rata-

rata kultur Chlorella sp. meningkat mulai hari 1-10. Kenaikan pH kultur ini dapat

mempengaruhi pertumbuhan sel Chlorella sp. selama penelitian berlangsung.

62

Menurut De La Noue dan De Pauw (1988), kadar pH medium dapat

mempengaruhi kemampuan biologis mikroalga dalam memanfaatkan nutrien

dalam medium kulturnya, Nilai pH yang relatif tinggi dapat mengurangi aktifitas

fotosintesis mikroalga.

Gambar 21. Perubahan rata-rata pH medium kultur Chlorella sp. pada penelitian utama di ruang semi terbuka

Berdasarkan uraian tersebut, maka meski sumber nutrien untuk

pertumbuhan dan sumber energi dari pupuk memiliki komposisi yang lengkap dan

dosis yang relatif tinggi, pertumbuhan tidak dapat terjadi secara optimal karena

secara biologis kemampuan sel dalam memanfaatkan nutrien dan melakukan

fotosintesis menjadi terbatas. Akibatnya, jumlah nutrien yang tidak digunakan

selama kultur ditambah dengan hasil metabolisme organik dapat menyebabkan

kenaikan salinitas medium kultur. Kondisi lingkungan kultur yang tidak

mendukung pertumbuhan sel Chlorella sp. tersebut selanjutnya menjelaskan

63

mengapa arah pertumbuhan sel pada penelitian utama di ruang kultur semi terbuka

cenderung menurun dari hari ke hari.

4.3 Pola Pertumbuhan Sel Chlorella sp. pada Awal Kultur (36 jam)

Berdasarkan hasil intepretasi data pertumbuhan kultur Chlorella sp. pada

penelitian pendahuluan dan dua tahap penelitian utama, maka pengetahuan

tentang bentuk pola pertumbuhan sel Chlorella sp. pada awal pertumbuhannya

merupakan hal yang penting untuk diketahui. Hasil pengukuran kelimpahan sel

Chlorella sp. disajikan pada Lampiran 17. Kurva pertumbuhan sel Chlorella sp.

pada penelitian tambahan dapat dilihat pada Gambar 22.

Gambar 22. Kurva pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan kelimpahan sel (106 ml/sel) pada pengamatan setiap 3 jam penelitian tambahan

Pengamatan setiap tiga jam terhadap kelimpahan sel Chlorella sp.

menunjukkan bentuk kurva pertumbuhan sel yang tidak teratur. Ketidakteraturan

tersebut diduga disebabkan karena sel Chlorella sp. berada dalam fase lag

(istirahat) dimana proses adaptasi pertumbuhan sel tengah berlangsung pada hari

64

1-2 (Zahara, 2003). Terdapat dua anomali kurva pertumbuhan yang menunjukkan

penurunan drastis kurva pertumbuhan, yaitu pada pengamatan pukul 06.00 WIB

dan pukul 21.00 WIB pada tanggal 13 Mei 2009. Anomali tersebut terjadi karena

pada saat pengamatan kelimpahan sel Chlorella sp., mikroskop elektrik tidak

dapat digunakan akibat pemadaman listrik, sehingga alternatif yang ditempuh

adalah dengan melakukan preservasi menggunakan larutan lugol agar dapat

diamati pada waktu pengamatan berikutnya. Berdasarkan Gambar 22, preservasi

yang dilakukan menghasilkan jumlah kelimpahan yang lebih sedikit dibandingkan

kelimpahan pada pengamatan sebelum dan sesudahnya. Hal ini diduga terjadi,

preservasi sampel menggunakan lugol mempengaruhi keberadaan sel Chlorella sp.

yang akan diamati.

Antisipasi agar hal serupa tidak terjadi, pengamatan selanjutnya

dilakukan pada selang waktu setiap 6 jam selama total 36 jam kultur. Hasil

penghitungan kelimpahan sel Chlorella sp. pada selang waktu tersebut disajikan

pada Gambar 23.

Gambar 23 menunjukkan kurva pertumbuhan Chlorella sp. yang

fluktuatif pada 36 jam kultur. Kultur kontrol (pupuk perlakuan 26) menunjukkan

penurunan pertumbuhan pada selang 12 jam kultur awal kemudian meningkat

pada selang waktu 12 jam berikutnya, sementara kultur Uji (pupuk perlakuan 17)

menunjukkan kenaikan pertumbuhan pada 12 jam awal kultur, kemudian menurun

pada 6 jam berikutnya serta meningkat kembali pada rentang 6 jam setelahnya.

Hal ini diduga terkait dengan proses adaptasi dan ketersediaan nutrisi

pertumbuhan yang tersedia pada masing-masing medium pertumbuhan.

65

Gambar 23. Kurva pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan kelimpahan sel (106 ml/sel) pada pengamatan setiap 6 jam penelitian tambahan

Kultur Uji (pupuk perlakuan 17) menunjukkan bahwa nutrisi

pertumbuhan disediakan oleh ammonium yang lebih disukai oleh sel Chlorella sp.

dibandingkan nitrat yang tersedia pada medium kontrol (Hladka, 1971).

Pemanfaatan nitrat oleh sel Chlorella sp. pada kontrol baru dapat terlihat setelah

12 jam kultur yang ditandai dengan meningkatnya kecenderungan grafik pada

pukul 00.00 WIB tanggal 20 Mei 2009.

Kondisi temperatur ruangan kultur memiliki kisaran yang sama dengan

kisaran temperatur ruang pada kultur di ruang semi terbuka, yaitu 28-30oC dan

dapat mencapai temperatur yang lebih rendah sebesar 25-26oC ketika malam atau

dini hari dan mencapai temperatur tertinggi 30oC di siang hari yang terik

(Lampiran 18). Perubahan temperatur kultur selama pengamatan dapat dilihat

pada Gambar 24.

66

Gambar 24 menunjukkan temperatur ruangan yang berfluktuasi

mengikuti siklus harian, meningkat pada siang hari dan menurun pada malam atau

dini hari. Temperatur kultur kontrol dan kultur uji relatif berada pada posisi

konstan yaitu 25-26oC. Salinitas selama kultur tambahan berada pada nilai

konstan 32 ppt (Lampiran 19) seperti halnya nilai pH yang berada pada nilai tetap

7 (Lampiran 20).

Pengamatan terhadap penelitian tambahan menunjukkan bahwa kondisi

awal kultur (fase lag), merupakan fase penting dalam menunjang tahap

perkembangan dan pertumbuhan sel Chlorella sp. selanjutnya, maka

pada fase lag ini, penjagaan kondisi kultur harus diupayakan optimal agar

pertumbuhan sel Chlorella sp. pada fase logaritmik atau eksponensial dapat

berlangsung secara optimal.

Gambar 24. Perubahan rata-rata temperatur (oC) medium kultur dan ruangan pada penelitian tambahan

67

67

5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Perbandingan pengaruh antar perlakuan variasi dosis komposisi pupuk

ZA, Urea, dan TSP terhadap pertumbuhan sel Chlorella sp. yang paling baik

ditunjukkan oleh media perlakuan 16-25 yang ditunjukkan oleh pertumbuhan

positif selama penelitian, sedangkan pertumbuhan negatif Chlorella sp. selama

penelitian ditunjukkan oleh media perlakuan 1-15.

Dosis optimal media (ZA, Urea, dan TSP) untuk pertumbuhan Chlorella

sp. selama penelitian dipengaruhi oleh konsentrasi NH4+ yang tinggi (>12,000 mg)

seperti yang ditunjukkan oleh media perlakuan 16-25.

5.2 Saran

Sebaiknya pengujian pengaruh variasi dosis komposisi pupuk ZA, Urea,

dan TSP terhadap pertumbuhan Chlorella sp. perlu dilakukan pada temperatur,

salinitas, dan pH medium yang relatif konstan agar pertumbuhan sel benar-benar

merupakan hasil dari pengaruh pemberian pupuk perlakuan dan bukan karena

faktor lainnya. Selain itu analisis kimia pemanfaatan ammonium dan nitrat perlu

dilakukan setiap hari untuk mengetahui efektifitas pemanfaatan nitrogen oleh

Chlorella sp. selama penelitian berlangsung.

Gambar 9. Kurva pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan perubahan kelimpahan sel (106 sel/ml) per hari menurut perlakuan komposisi pupuk pada tahap penelitian pendahuluan

Hari ke

Gambar 13. Kurva pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan perubahan kelimpahan sel (106 sel/ml) per hari menurut kelompok perlakuan komposisi pupuk pada tahap penelitian utama di ruang kultur tertutup

Hari ke

Gambar 17. Kurva pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan perubahan kelimpahan sel (106 sel/ml) per hari menurut perlakuan komposisi pupuk pada tahap penelitian utama di ruang kultur semi terbuka

Hari ke

Lampiran 9. Estimasi konsentrasi aktual (mg/L) ammonium, nitrat, dan fosfat berdasarkan dosis komposisi pupuk perlakuan (Tabel 1) Pupuk ZA NH4

+ ZA

NO3-

ZA PO4 ZA Urea NH4

+

Urea NO3- Urea PO4 Urea TSP NH4

+ TSP NO3-TSP PO4

TSP NH4

+ Total

NO3-

Total PO4

Total 1 25 2,8132 0,0075 0,007 0 0 0 0 15 0,05775 0,0055 0,198 2,871 0,013 0,205 2 50 5,6265 0,015 0,014 0 0 0 0 15 0,05775 0,0055 0,198 5,684 0,021 0,212 3 75 8,4397 0,0225 0,021 0 0 0 0 15 0,05775 0,0055 0,198 8,498 0,028 0,219 4 150 16,879 0,045 0,042 0 0 0 0 15 0,05775 0,0055 0,198 16,937 0,051 0,240 5 200 22,506 0,06 0,056 0 0 0 0 15 0,05775 0,0055 0,198 22,564 0,066 0,254 6 0 0 0 0 0 0 0 0 15 0,05775 0,0055 0,198 0,058 0,006 0,198 7 0 0 0 0 2,5 0,6990 0,00055 0,0029 15 0,05775 0,0055 0,198 0,757 0,006 0,201 8 0 0 0 0 5 1,3981 0,0011 0,0059 15 0,05775 0,0055 0,198 1,456 0,007 0,204 9 0 0 0 0 10 2,7963 0,0022 0,0119 15 0,05775 0,0055 0,198 2,854 0,008 0,210

10 0 0 0 0 20 5,5926 0,0044 0,0238 15 0,05775 0,0055 0,198 5,650 0,010 0,222 11 100 11,253 0,03 0,028 0 0 0 0 0 0 0 0 11,253 0,030 0,028 12 100 11,253 0,03 0,028 0 0 0 0 7,5 0,028875 0,0027 0,099 11,282 0,033 0,127 13 100 11,253 0,03 0,028 0 0 0 0 15 0,05775 0,0055 0,198 11,311 0,036 0,226 14 100 11,253 0,03 0,028 0 0 0 0 30 0,1155 0,0111 0,396 11,369 0,041 0,424 15 100 11,253 0,03 0,028 0 0 0 0 60 0,231 0,0222 0,792 11,484 0,052 0,820 16 100 11,253 0,03 0,028 2,5 0,6991 0,0005 0,0029 15 0,05775 0,0055 0,198 12,010 0,036 0,229

17 100 11,253 0,03 0,028 5 1,39815 0,0011 0,00595 15 0,05775 0,0055 0,198 12,709 0,037 0,232

18 100 11,253 0,03 0,028 7,5 2,097225 0,00165 0,008925 15 0,05775 0,0055 0,198 13,408 0,037 0,235

19 100 11,253 0,03 0,028 10 2,7963 0,0022 0,0119 15 0,05775 0,0055 0,198 14,107 0,038 0,238 20 100 11,253 0,03 0,028 20 5,5926 0,0044 0,0238 15 0,05775 0,0055 0,198 16,903 0,040 0,250 21 100 11,253 0,03 0,028 12,5 3,4953 0,0027 0,0148 15 0,05775 0,0055 0,198 14,806 0,038 0,241

Pupuk ZA NH4+

ZA NO3

- ZA

PO4 ZA Urea NH4

+

Urea NO3- Urea PO4 Urea TSP NH4

+ TSP NO3-TSP PO4

TSP NH4

+ Total

NO3-

Total PO4

Total 22 75 8,4397 0,0225 0,021 25 6,9907 0,0055 0,0297 15 0,05775 0,0055 0,198 15,488 0,034 0,249 23 50 5,6265 0,015 0,014 50 13,981 0,011 0,0595 15 0,05775 0,0055 0,198 19,666 0,032 0,272

24 25 2,81325 0,0075 0,007 75 20,972 0,0165 0,0892 15 0,05775 0,00555 0,198 23,843 0,030 0,294

25 0 0 0 0 100 27,963 0,022 0,119 15 0,05775 0,00555 0,198 28,021 0,028 0,317 26 0 0 0 0 0 0 0 0 15 0,05775 0,0055 198 0,058 0,006 0,198

Lampiran 7. Kurva pertumbuhan Chlorella sp. berdasarkan perubahan kelimpahan sel (106 sel/ml) per hari menurut perlakuan komposisi pupuk pada tahap penelitian utama di ruang kultur tertutup

Hari ke

Lampiran 1. Estimasi teoritis kandungan (mg/L) ammonium (NH4+) dan ion sulfat pada masing-masing komposisi pupuk perlakuan penelitian (Tabel 1)

Pupuk Perlakuan

ZA (mg)

NH4+-ZA

(mg) Urea (mg)

NH4+-Urea

(mg) NH4

+-Total (mg)

SO42--Total

(mg) 1 25 3,4075 0 0 3,4075 18,1825 2 50 6,815 0 0 6,815 36,365 3 75 10,2225 0 0 10,2225 54,5475 4 150 20,445 0 0 20,445 109,095 5 200 27,26 0 0 27,26 145,46 6 0 0 0 0 0 0 7 0 0 2,5 0,75025 0,75025 0 8 0 0 5 1,5005 1,5005 0 9 0 0 10 3,001 3,001 0 10 0 0 20 6,002 6,002 0 11 100 13,63 0 0 13,63 72,73 12 100 13,63 0 0 13,63 72,73 13 100 13,63 0 0 13,63 72,73 14 100 13,63 0 0 13,63 72,73 15 100 13,63 0 0 13,63 72,73 16 100 13,63 2,5 0,75025 14,38025 72,73 17 100 13,63 5 1,5005 15,1305 72,73 18 100 13,63 7,5 2,25075 15,88075 72,73 19 100 13,63 10 3,001 16,631 72,73 20 100 13,63 20 6,002 19,632 72,73 21 100 13,63 12,5 3,75125 17,38125 72,73 22 75 10,2225 25 7,5025 17,725 54,5475 23 50 6,815 50 15,005 21,82 36,365 24 25 3,4075 75 22,5075 25,915 18,1825 25 0 0 100 30,01 30,01 0 26 0 0 0 0 0 0

Lampiran 2. Contoh penghitungan kelimpahan Chlorella sp. dengan menggunakan haemocytometer neubauer Improved

Perlakuan 1 penelitian Periode 1

Rumus: F

Diketahui:

Jumlah sel terhitung pada pengamatan 1 (N1) = 46 sel

Jumlah sel terhitung pada pengamatan 2 (N2) = 54 sel

Jumlah kotak pengamatan pada haemocytometer yang digunakan (n) = 9 kotak

Konstanta Haemocytometer Neubauer Improved= 25 x 104

Dillution Factor (DF)= 3

Dillution Factor diperoleh dengan membandingkan jumlah volume total dengan volume inokulan. Perbandingan volume medium dan inokulan adalah 2/3 : 1/3, sehingga volume total yang diperoleh adalah 1.

DF = (volume total) / (volume inokulan)

= 1 / (1/3)

= 3

Jawaban:

Kelimpahan Chlorella =

= 4166666.667 sel/ml

Lampiran 3. Tabel hasil perhitungan kelimpahan sel (sel/ml) Chlorella sp. pada penelitian pendahuluan

Hari Perlakuan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 4166666,667 4625000 5000000 4916666.667 4291666.667 6125000 7625000 7125000 6958333,333 6583333,333 2 4291666,667 5250000 3791666,667 4125000 4791666,667 4791666,667 5541666,667 6166666,667 5541666,667 53750003 3416666,667 4291666,667 4000000 5333333,333 4708333,333 5458333,333 5833333,333 5416666,667 4625000 4416666,6674 3416666,667 4541666,667 4750000 4166666,667 5333333,333 5708333,333 5875000 6291666,667 6375000 6333333,333 5 4916666,667 4333333,333 5000000 5125000 5500000 5333333,333 5166666,667 6500000 5500000 4958333,333 6 4208333,333 3958333,333 5166666,667 5291666,667 4791666,667 5666666,667 5458333,333 5458333,333 5875000 6041666,667 7 3416666,667 3916666,667 4208333,333 4708333,333 5125000 5625000 6208333,333 5041666,667 6375000 6708333,333 8 7833333,333 6375000 8625000 7458333,333 7958333,333 8541666,667 8958333,333 10375000 13333333,33 11791666,67 9 8208333,333 5291666,667 5125000 9166666,667 6500000 6791666,667 5916666,667 4625000 6958333,333 7083333,333 10 7083333,333 7666666,667 9375000 9000000 7916666,667 9500000 9666666,667 9708333,333 10125000 10666666,67 11 7000000 6500000 7500000 8041666,667 7416666,667 8291666,667 8125000 9000000 8666666,667 9458333,333 12 7041666,667 9625000 8166666,667 10833333,33 8041666,667 9291666,667 9375000 9500000 8833333,333 8041666,667 13 6500000 7166666,667 7416666,667 9416666,667 7083333,333 6625000 7916666,667 5958333,333 11041666,67 11083333,33 14 7625000 6791666,667 8916666,667 8875000 7708333,333 8333333,333 9916666,667 9291666,667 8625000 8958333,333 15 8625000 7375000 8750000 9750000 8958333,333 8916666,667 8541666,667 9708333,333 10333333,33 10083333,33 16 3500000 4333333,333 3875000 5375000 5041666,667 5833333,333 5750000 5250000 5041666,667 4125000 17 4166666,667 3875000 5041666,667 4750000 5125000 5291666,667 6666666,667 6458333,333 2958333,333 1583333,333 18 3750000 4541666,667 3958333,333 5291666,667 4666666,667 4375000 5208333,333 4625000 3958333,333 1875000 19 3541666,667 4375000 4041666,667 5375000 5041666,667 4625000 6666666,667 4875000 3708333,333 2875000 20 3500000 4500000 3916666,667 5416666,667 3875000 4958333,333 4000000 4375000 1958333,333 1208333,333 21 2208333,333 1500000 3083333,333 2041666,667 2708333,333 2666666,667 2791666,667 2083333,333 2208333,333 1791666,667 22 1875000 1750000 2625000 3875000 2625000 3458333,333 3000000 2583333,333 2958333,333 2791666,667 23 2500000 2500000 2583333,333 3708333,333 2708333,333 3375000 3583333,333 3458333,333 3958333,333 3958333,333 24 2083333,333 2458333,333 3083333,333 4125000 2916666,667 2541666,667 3333333,333 3166666,667 3708333,333 3875000 25 2041666,667 3583333,333 2541666,667 1791666,667 2208333,333 1750000 1416666,667 2125000 1958333,333 1458333,333 26 916666,6667 916666,6667 916666,6667 1458333,333 1666666,667 1333333,333 1541666,667 1541666,667 1833333,333 1041666,667

Lampiran 8. Tabel hasil perhitungan kelimpahan sel (sel/ml) Chlorella sp. pada penelitian utama di ruang kultur tertutup

Hari Perlakuan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 1208333,333 1875000 2125000 2833333,333 3375000 3125000 3458333,333 3875000 3666666,667 2875000 2 1125000 1333333,333 2375000 3958333,333 2875000 3041666,667 2166666,667 2708333,333 2583333,333 1583333,3333 1041666,667 1291666,667 1791666,667 3916666,667 3416666,667 2875000 2958333,333 2666666,667 2541666,667 30000004 1000000 1083333,333 2125000 3333333,333 3333333,333 3166666,667 2416666,667 2666666,667 2375000 2750000 5 1375000 1375000 2458333,333 4125000 3916666,667 2458333,333 2375000 2250000 1625000 1791666,667 6 1208333,333 1000000 1583333,333 1416666,667 2500000 2666666,667 2583333,333 2041666,667 1958333,333 1541666,667 7 750000 1291666,667 1958333,333 2166666,667 2375000 2750000 2708333,333 2583333,333 2875000 2000000 8 958333,3333 1375000 1791666,667 1875000 2875000 3041666,667 2333333,333 2625000 3208333,333 2833333,333 9 833333,3333 1333333,333 1750000 1500000 2416666,667 2458333,333 2458333,333 2166666,667 2458333,333 1875000

10 1166666,667 1583333,333 2541666,667 2166666,667 2500000 3041666,667 2708333,333 3416666,667 2833333,333 2750000 11 750000 1208333,333 1708333,333 1833333,333 2875000 2708333,333 3000000 2791666,667 2958333,333 2416666,667 12 666666,6667 1750000 1666666,667 2041666,667 3250000 3250000 3125000 3291666,667 3041666,667 3166666,667 13 1000000 1958333,333 1500000 2708333,333 4916666,667 3375000 2750000 2958333,333 3041666,667 3125000 14 1250000 1750000 1916666,667 2500000 3166666,667 2458333,333 2166666,667 2916666,667 3291666,667 2458333,333 15 1333333,333 1750000 2333333,333 2541666,667 2625000 2791666,667 2875000 3333333,333 2208333,333 1916666,667 16 1125000 1916666,667 2333333,333 2666666,667 2833333,333 3875000 3291666,667 4166666,667 4416666,667 4541666,667 17 1166666,667 1541666,667 2041666,667 2375000 2166666,667 3625000 3875000 4000000 4375000 5166666,667 18 1208333,333 1416666,667 1583333,333 1916666,667 3208333,333 3791666,667 3666666,667 4041666,667 5416666,667 4833333,333 19 1083333,333 1541666,667 1583333,333 2416666,667 3583333,333 3875000 3708333,333 5000000 4833333,333 4333333,333 20 1333333,333 1750000 2375000 2583333,333 3708333,333 3500000 4041666,667 5208333,333 4125000 5208333,333 21 1083333,333 1875000 2250000 2333333,333 3375000 4000000 4250000 5166666,667 4791666,667 5958333,333 22 1083333,333 2000000 2416666,667 2750000 3583333,333 4375000 4333333,333 5208333,333 5958333,333 5791666,667 23 958333,3333 1333333,333 1791666,667 1958333,333 2583333,333 4041666,667 3416666,667 4958333,333 5708333,333 4541666,667 24 1041666,667 2125000 1958333,333 3000000 3375000 4250000 4375000 5375000 5541666,667 5250000 25 1125000 2000000 2583333,333 2875000 3416666,667 3750000 4500000 4291666,667 5750000 4541666,667 26 875000 1041666,667 1666666,667 3416666,667 3125000 3250000 2166666,667 2750000 2208333,333 2125000

Lampiran 13. Tabel hasil perhitungan kelimpahan sel (sel/ml) Chlorella sp. pada penelitian utama di ruang kultur semi terbuka

Hari Perlakuan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 1333333,333 1375000 1000000 1083333,333 791666,6667 1041666,667 875000 666666,6667 625000 750000 2 1041666,667 1166666,667 1125000 1208333,333 1166666,667 666666,6667 958333,3333 958333,3333 625000 666666,66673 1375000 1208333,333 750000 875000 958333,3333 1083333,333 1000000 833333,3333 791666,6667 833333,33334 708333,3333 875000 1208333,333 1458333,333 1458333,333 1000000 833333,3333 791666,6667 833333,3333 625000 5 1250000 1333333,333 1083333,333 1083333,333 1125000 1083333,333 916666,6667 1000000 583333,3333 625000 6 1208333,333 1166666,667 1000000 1000000 1000000 750000 791666,6667 958333,3333 416666,6667 666666,6667 7 1666666,667 1583333,333 1208333,333 1166666,667 1250000 1000000 625000 750000 1250000 708333,3333 8 1375000 1333333,333 833333,3333 916666,6667 916666,6667 833333,3333 666666,6667 458333,3333 500000 541666,6667 9 1291666,667 1208333,333 1125000 1208333,333 1291666,667 916666,6667 791666,6667 875000 1041666,667 1000000

10 1041666,667 1000000 1166666,667 1125000 1208333,333 833333,3333 1041666,667 1166666,667 708333,3333 541666,6667 11 1083333,333 1166666,667 1000000 708333,3333 1208333,333 1291666,667 1125000 958333,3333 1291666,667 916666,6667 12 1041666,667 1500000 1208333,333 875000 958333,3333 875000 958333,3333 875000 750000 333333,3333 13 1833333,333 1375000 833333,3333 1500000 458333,3333 1083333,333 916666,6667 666666,6667 916666,6667 1000000 14 1125000 1416666,667 1125000 1375000 708333,3333 1208333,333 1541666,667 1166666,667 833333,3333 833333,3333 15 1208333,333 1125000 1166666,667 916666,6667 1333333,333 833333,3333 666666,6667 500000 958333,3333 708333,3333 16 1083333,333 1041666,667 1000000 1166666,667 666666,6667 958333,3333 1125000 958333,3333 750000 750000 17 875000 1166666,667 875000 875000 1250000 916666,6667 1000000 1125000 1125000 833333,3333 18 916666,6667 1333333,333 916666,6667 1000000 1458333,333 1125000 916666,6667 958333,3333 916666,6667 833333,3333 19 1250000 958333,3333 1041666,667 750000 666666,6667 791666,6667 666666,6667 833333,3333 500000 583333,3333 20 1041666,667 833333,3333 750000 833333,3333 875000 1125000 833333,3333 750000 833333,3333 708333,3333 21 1416666,667 1208333,333 1000000 1125000 1166666,667 1083333,333 666666,6667 708333,3333 541666,6667 666666,6667 22 1208333,333 1250000 1125000 1041666,667 708333,3333 708333,3333 958333,3333 833333,3333 583333,3333 583333,3333 23 1416666,667 1000000 1541666,667 1458333,333 1291666,667 1000000 1250000 1125000 1083333,333 1041666,667 24 1000000 1166666,667 1041666,667 1041666,667 875000 916666,6667 1000000 958333,3333 875000 583333,3333 25 1375000 1333333,333 916666,6667 916666,6667 875000 1000000 541666,6667 666666,6667 958333,3333 875000 26 1041666,667 1083333,333 833333,3333 458333,3333 750000 916666,6667 625000 833333,3333 375000 541666,6667

Lampiran 17. Tabel hasil perhitungan kelimpahan sel (sel/ml) Chlorella sp. pada penelitian tambahan 12-14 Mei 2009 (Per 3 jam Pengamatan)

Waktu Pengamatan 1 2 3 4 5 6 7 8

06,00 09,00 12,00 15,00 18,00 21,00 00,00 03,00 12‐Mei Kontrol 86111,11 77777,78 65277,78 73611,11 94444,44 101388,9 104166,7 106944,4

Uji 68055,56 63888,89 76388,89 68055,56 84722,22 84722,22 95833,33 91666,6713‐Mei Kontrol 73611,11 87500 106944,4 119444,4 102777,8 73611,11 84722,22 100000

Uji 54166,67 116666,7 120833,3 106944,4 109722,2 63888,89 88888,89 69444,4414‐Mei Kontrol 91666,67

Uji 62500 17-19 Mei 2009 (Per 6 Jam Pengamatan)

Waktu Pengamatan 6,00 12,00 18,00 0,00 6,00 12,00 18,00 0,00 6,00

Kontrol 90277,78 81944,44 79166,67 83333,33 84722,22 91666,67 88888,89 98611,11 86111,11Uji 87500 93055,56 90277,78 84722,22 81944,44 84722,22 94444,44 97222,22 88888,89

Lampiran 4. Pengukuran Temperatur (oC) Kultur Chlorella sp. Penelitian Pendahuluan

Hari Kultur 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 22 23 22 22 23 22 22 22 22 22

2 22 23 22 22 23 22 22 22 22 22

3 22 23 22 22 23 22 22 22 22 22

4 22 23 22 22 23 22 22 22 22 22

5 22 23 22 22 23 22 22 22 22 22

6 22 23 22 22 23 22 22 22 22 23

7 22 23 22 22 23 22 22 22 23 22

8 23 23 22 22 23 23 22 23 22 22

9 22 23 22 22 23 22 22 22 22 22

10 22 23 23 22 23 22 22 22 22 22

11 23 23 22 22 23 22 22 22 22 23

12 22 23 22 22 23 22 22 22 22 22

13 22 23 22 22 23 22 22 22 22 22

14 22 23 22 22 23 22 23 22 22 22

15 22 23 23 22 23 22 22 22 22 22

16 22 23 22 22 23 22 22 22 22 22

17 22 23 22 22 23 22 22 22 22 23

18 23 23 22 22 23 23 22 22 23 22

19 23 23 22 22 23 22 22 22 22 22

20 22 23 23 22 23 22 22 22 22 22

21 22 23 22 22 23 22 22 23 22 22

22 22 23 22 22 23 22 22 22 22 22

23 22 23 22 22 23 22 22 22 22 22

24 22 23 22 22 23 22 22 22 22 23

25 22 23 23 22 23 22 22 22 22 22

26 22 23 22 22 23 22 22 22 22 22

Rataan 22,1 23 22,1 22 23 22,1 22 22,1 22,1 22,1

Hasil Pengukuran Temperatur (oC) Ruangan Kultur Penelitian Pendahuluan

Hari 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Temp, Ruang 19 24 19 19 24 19 19 20 19 19

Lampiran 10. Pengukuran Temperatur (oC) Kultur Chlorella sp. Penelitian Utama di Ruang Kultur Tertutup

Hari

Kultur 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 2 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 3 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 4 22 22 22 22 22 22 22 23 22 22 5 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 6 23 23 22 22 22 22 22 22 22 22 7 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 8 22 22 22 22 22 22 22 23 22 22 9 22 22 22 22 22 22 23 22 22 22 10 22 22 23 22 22 22 22 22 22 22 11 22 22 22 22 22 23 22 22 22 22 12 22 22 22 23 22 22 22 22 22 22 13 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 14 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 15 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 16 22 23 22 22 23 22 22 22 22 22 17 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 18 22 22 22 22 22 22 22 22 23 22 19 22 22 22 22 22 22 22 22 22 23 20 23 22 22 22 22 22 22 22 22 22 21 22 22 23 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 23 22 22 22 22 22 22 23 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 24 22 22 22 22 22 22 23 22 23 22 25 22 22 22 22 22 22 22 22 22 23 26 22 22 22 22 23 22 22 22 22 22

Rataan 22,07 22,07 22,1 22,1 22,07 22,1 22,1 22,1 22,1 22,1

Hasil Pengukuran Temperatur (oC) Ruangan Kultur Penelitian Utama di Ruang Kultur Tertutup

Hari

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Temp, Ruang 19 19 20 19 19 20 19 19 19 19

Lampiran 14. Pengukuran Temperatur (oC) Kultur Chlorella sp. Penelitian Utama di Ruang Kultur Semi Terbuka

Hari

Kultur 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 2 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 3 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 4 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 5 26 26 26 26 26 27 26 26 26 26 6 26 27 26 26 26 26 26 26 26 26 7 26 26 26 26 26 26 26 26 26 27 8 26 26 27 26 26 26 26 26 26 26 9 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 10 26 26 26 26 26 26 27 26 26 26 11 26 26 26 26 27 26 26 26 26 26 12 26 26 26 27 26 26 26 27 26 26 13 26 26 26 26 26 27 26 26 26 26 14 27 26 26 26 26 26 26 26 26 26 15 26 27 26 26 26 26 26 26 26 26 16 26 26 26 26 26 26 27 26 26 27 17 26 26 26 26 27 26 26 26 26 26 18 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 19 26 26 26 27 26 26 26 26 27 26 20 26 26 27 26 26 27 26 26 26 26 21 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 22 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 23 26 27 26 26 26 26 26 27 26 27 24 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 25 26 26 26 26 27 26 26 26 26 26 26 27 26 26 26 26 26 27 26 26 26

Rataan 26,07 26,11 26,1 26,1 26,1 26,1 26,1 26,1 26 26,1

Hasil Pengukuran Temperatur (oC) Ruangan Kultur Penelitian Utama di Ruang Kultur Semi

Terbuka

Hari 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Ruang 29 28 29 28 30 30 29 30 28 30

Lampiran 18. Pengukuran Temperatur (oC) Kultur Chlorella sp. Penelitian Tambahan 12-14 Mei 2009 (Per 3 Jam Pengamatan)

Jam 06,00 09,00 12,00 15,00 18,00 21,00 00,00 03,00 06,00 09,00 Jam ke‐ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 kontrol 25 25 26 25 25 26 25 25 26 25 Uji 25 25 26 25 25 26 25 25 26 25

Ruangan 25 27 30 30 30 27 26 25 25 27

Jam 12,00 15,00 18,00 21,00 00,00 03,00 06,00Jam ke‐ 11 12 13 14 15 16 17 kontrol 25 25 25 26 25 25 26 Uji 25 25 26 26 25 25 26

Ruangan 30 30 30 27 26 25 25 17-19 Mei 2009 (Per 6 Jam Pengamatan)

Jam 06,00 12,00 18,00 00,00 06,00 12,00 18,00 00,00 06,00 Jam ke‐ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 kontrol 25 25 26 25 25 26 25 25 26 Uji 25 25 26 25 25 26 25 25 26

Ruangan 25 30 27 26 25 30 29 25 25

Lampiran 5. Pengukuran Salinitas (ppt) Kultur Chlorella sp. Penelitian Pendahuluan

Hari Kultur 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 32 32 32 32 32 33 33 33 33 34 2 32 32 32 32 32 33 33 34 34 34 3 32 32 32 32 32 33 33 33 33 33 4 32 32 32 32 32 33 34 33 33 33 5 32 32 32 32 32 33 33 33 33 33 6 32 32 32 32 32 33 33 33 33 34 7 32 32 32 32 32 33 33 33 33 33 8 32 33 32 32 32 33 33 33 34 33 9 32 32 32 32 32 33 33 33 33 33 10 32 32 33 32 32 33 33 33 34 33 11 33 32 32 32 32 33 33 33 33 34 12 32 32 32 32 33 33 33 33 33 33 13 32 32 32 32 32 33 33 34 34 34 14 32 33 32 32 32 33 33 33 33 34 15 32 32 32 32 32 33 34 33 33 33 16 32 32 32 33 32 33 33 33 33 33 17 32 32 32 32 32 33 33 33 34 34 18 32 32 32 32 33 33 33 33 33 34 19 32 32 32 33 32 33 33 33 34 33 20 32 32 32 32 33 33 33 33 33 33 21 32 32 32 32 33 33 33 33 33 34 22 32 32 32 32 32 33 33 34 34 34 23 32 32 32 32 32 33 33 33 33 33 24 32 32 32 32 33 33 33 33 34 33 25 33 32 32 32 32 33 33 33 33 33 26 32 32 32 33 32 33 33 33 33 33

Rataan 32,1 32,1 32 32,1 32 33 33,1 33,1 33 33,4

Lampiran 11. Pengukuran Salinitas (ppt) Kultur Chlorella sp. Penelitian Utama di Ruang Kultur Tertutup

Hari Kultur 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 32 32 32 32 32 33 33 33 33 34 2 32 32 32 32 32 33 33 33 34 34 3 32 32 32 32 33 33 33 33 33 33 4 32 32 32 32 32 33 34 33 33 33 5 32 32 32 32 32 33 33 33 33 33 6 32 32 32 32 32 33 33 33 33 34 7 32 32 32 32 32 33 33 33 33 33 8 32 33 32 32 32 32 33 33 34 34 9 32 32 32 32 32 33 33 33 33 33 10 32 32 33 32 32 33 33 33 34 34 11 32 32 32 32 32 33 33 33 33 34 12 32 32 32 32 32 33 33 33 33 33 13 32 32 32 32 33 33 33 33 33 34 14 32 33 32 32 32 33 33 33 33 34 15 32 32 32 32 32 33 33 34 34 34 16 32 32 32 33 32 33 33 33 33 33 17 32 32 32 32 32 33 33 33 33 33 18 32 32 32 32 33 32 33 33 33 33 19 32 32 32 33 32 33 33 33 34 34 20 32 32 32 32 32 33 33 33 33 33 21 32 32 32 32 33 33 33 33 33 34 22 32 32 32 32 32 33 33 34 33 33 23 32 32 32 32 32 33 33 33 33 33 24 32 32 32 32 32 33 33 33 34 34 25 32 32 32 32 32 33 33 33 33 33 26 32 32 32 33 32 33 33 33 33 33

Rataan 32 32,1 32,04 32,1 32,1 32,93 33 33,1 33,2 33,5

Lampiran 15. Pengukuran Salinitas (ppt) Kultur Chlorella sp. Penelitian Utama di Ruang Kultur Semi Terbuka

Hari Kultur 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 32 32 33 33 34 34 35 35 35 36 2 32 32 33 34 34 34 34 35 35 36 3 32 32 32 33 34 34 34 35 35 36 4 32 32 33 33 34 34 34 35 35 36 5 32 32 33 33 33 34 34 35 36 36 6 32 32 33 33 34 34 35 35 35 37 7 32 32 33 33 34 34 34 35 35 36 8 32 33 33 33 34 34 34 35 35 36 9 32 32 33 33 34 34 34 35 35 36 10 32 32 32 33 34 34 34 35 35 36 11 32 32 33 33 34 34 34 35 36 36 12 32 32 33 33 34 34 34 35 35 36 13 32 32 33 34 34 34 35 35 35 36 14 32 33 33 33 33 34 34 35 36 37 15 32 32 32 33 34 34 34 35 35 36 16 32 32 33 33 34 34 35 35 35 36 17 32 32 33 33 34 34 35 35 35 36 18 32 32 33 33 34 34 34 35 35 36 19 32 32 33 33 34 34 34 35 35 36 20 32 32 33 33 34 34 34 35 36 36 21 32 32 33 33 34 34 34 35 35 36 22 32 32 33 33 34 34 35 35 36 36 23 32 32 33 33 34 34 34 35 35 36 24 32 32 33 33 34 34 34 35 35 36 25 32 32 33 33 34 34 35 35 35 36 26 32 32 33 33 34 34 34 35 35 36

Rataan 32 32,07 32,89 33,1 33,93 34 34,3 35 35,19 36,1

Lampiran 19. Pengukuran Salinitas (ppt) Kultur Chlorella sp. Penelitian Tambahan 12-14 Mei 2009 (Per 3 Jam Pengamatan)

Jam 06,00 09,00 12,00 15,00 18,00 21,00 00,00 03,00 06,00 09,00 Jam ke‐ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

kontrol 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 Literatur 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32

Jam 12,00 15,00 18,00 21,00 00,00 03,00 06,00Jam ke‐ 11 12 13 14 15 16 17 kontrol 25 25 25 26 25 25 26 Literatur 25 25 26 26 25 25 26

30 30 30 27 26 25 25 17-19 Mei 2009 (Per 6 Jam Pengamatan)

Jam 06,00 12,00 18,00 00,00 06,00 12,00 18,00 00,00 06,00 Jam ke‐ 1 2 3 4 5 6 7 8 9

kontrol 32 32 32 32 32 32 32 32 32 Literatur 32 32 32 32 32 32 32 32 32

Lampiran 6. Pengukuran pH Kultur Chlorella sp. Penelitian Pendahuluan

Hari Kultur 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 2 7 7 7 7 7 7 8 8 8 8 3 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 4 7 7 7 7 7 7 8 8 8 8 5 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 6 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 8 8 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 9 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 10 7 7 7 7 8 8 8 8 8 8 11 7 7 7 7 7 7 8 8 8 8 12 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 13 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 14 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 15 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 16 7 7 7 7 7 7 8 8 8 8 17 7 7 7 7 8 8 8 8 8 8 18 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 19 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 20 7 7 7 7 7 7 8 8 8 8 21 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 22 7 7 7 7 7 7 8 8 8 8 23 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 24 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 25 7 7 7 7 7 7 8 8 8 8 26 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8

Rataan 7 7 7 7 7,111 7,704 8 8 8 8

Lampiran 12. Pengukuran pH Kultur Chlorella sp. Penelitian Utama di Ruang Kultur Tertutup

Hari Kultur 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 7 7 7 7 7 7 7 7 8 8 2 7 7 7 7 7 7 7 8 8 8 3 7 7 7 7 7 7 7 7 8 8

4 7 7 6 6 6 6 6 7 7 7

5 7 7 6 6 6 6 6 6 7 7

6 7 7 7 7 7 7 7 7 8 8 7 7 7 7 7 7 7 7 8 8 8 8 7 7 7 7 7 7 7 7 8 8 9 7 7 7 7 7 7 7 7 8 8 10 7 7 7 7 7 7 7 7 8 8 11 7 7 7 7 7 7 7 7 8 8 12 7 7 7 7 7 7 7 7 8 8 13 7 7 7 7 7 7 8 8 8 8 14 7 7 7 7 7 7 7 7 7 8 15 7 7 7 7 7 7 7 7 8 8 16 7 7 7 7 7 7 7 7 8 8 17 7 7 7 7 7 7 7 8 8 8 18 7 7 7 7 7 7 7 7 8 8 19 7 7 7 7 7 7 7 7 7 8 20 7 7 7 7 7 7 7 7 8 8 21 7 7 7 7 7 7 7 8 8 8 22 7 7 7 7 7 7 7 7 8 8 23 7 7 7 7 7 7 7 7 8 8 24 7 7 7 7 7 7 7 7 8 8 25 7 7 7 7 7 7 7 7 8 8 26 7 7 7 7 7 7 7 7 8 8

Rataan 7 7 6.93 6.93 6.93 6.926 6.963 7.19 7.852 7.93

Lampiran 16. Pengukuran pH Kultur Chlorella sp. Penelitian Utama di Ruang Kultur Semi Terbuka

Hari Kultur 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 7 7 7 7 7 8 8 8 9 9 2 7 7 7 7 8 8 8 8 9 9 3 7 7 7 7 8 8 8 8 9 9 4 7 7 7 7 7 8 8 8 9 9 5 7 7 7 7 8 8 8 8 9 9 6 7 7 7 7 8 8 8 8 9 9 7 7 7 7 7 8 8 8 9 9 9 8 7 7 7 7 8 8 8 8 9 9 9 7 7 7 7 7 8 8 8 9 9 10 7 7 7 7 8 8 8 8 9 9 11 7 7 7 7 7 8 8 8 9 9 12 7 7 7 7 8 8 8 9 9 9 13 7 7 7 7 8 8 8 8 9 9 14 7 7 7 7 8 8 8 8 9 9 15 7 7 7 7 7 8 8 8 9 9 16 7 7 7 7 8 8 8 8 9 9 17 7 7 7 7 7 8 8 8 9 9 18 7 7 7 7 7 8 8 9 9 9 19 7 7 7 7 8 8 8 8 9 9 20 7 7 7 7 8 8 8 8 9 9 21 7 7 7 7 8 8 8 8 9 9 22 7 7 7 7 8 8 8 9 9 9 23 7 7 7 7 8 8 8 8 9 9 24 7 7 7 7 7 8 8 8 9 9 25 7 7 7 7 8 8 8 8 9 9 26 7 7 7 7 7 8 8 8 9 9

Rataan 7 7 7 7 7,667 8 8 8,148 9 9

Lampiran 20. Pengukuran pH Kultur Chlorella sp. Penelitian Tambahan 12-14 Mei 2009 (Per 3 Jam Pengamatan)

Jam 06,00 09,00 12,00 15,00 18,00 21,00 00,00 03,00 06,00 09,00 Jam ke‐ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 kontrol 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 Literatur 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7

Jam 12,00 15,00 18,00 21,00 00,00 03,00 06,00Jam ke‐ 11 12 13 14 15 16 17 kontrol 7 7 7 7 7 7 7 Literatur 7 7 7 7 7 7 7

17-19 Mei 2009 (Per 6 Jam Pengamatan)

Jam 06,00 12,00 18,00 00,00 06,00 12,00 18,00 00,00 06,00 Jam ke‐ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 kontrol 7 7 7 7 7 7 7 7 7 Literatur 7 7 7 7 7 7 7 7 7

Lampiran 21. Dokumentasi Penelitian

Perbanyakan Kultur Chlorella sp.

Sterilisasi Gelas Kultur

Penghitungan Kelimpahan Sel Chlorella sp.

Rak Kultur Ruangan Kultur Tertutup

Kultur pada Ruang Kultur Semi Terbuka

Kultur Penelitian Tambahan

95

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan pada 1 Desember 1984 di Bantul

dari pasangan Dr. rer. nat. Totok Eko Suharto dan Tri Suti

Suharto. Setelah lulus dari SMA Negeri 5 Bengkulu, penulis

melanjutkan jenjang sarjana di Departemen Ilmu dan

Teknologi Kelautan, Institut Pertanian Bogor (IPB).

Selama kuliah penulis aktif dalam beberapa organisasi seperti Forum

Keluarga Muslim FPIK (FKM-C), UKM Taekwondo IPB dan UKM Karate

INKAI IPB. Penulis turut aktif dalam berbagai aktivitas dan kompetisi ilmiah

seperti menjadi asisten mata kuliah Pendidikan Agama Islam (PAI) 2005/2006,

peserta pada Pekan Ilmiah Mahasiswa Nasional (PIMNAS) 2006 di UMM -

Malang, PIMNAS 2007 di Unila - Lampung, PIMNAS 2009 di UB – Malang,

Kafilah IPB ke MTQ Mahasiswa Nasional 2007 di Unsri - Palembang, serta

meraih Mahasiswa Berprestasi terbaik 1 nasional 2007 dari Mendiknas dan Dirjen

Dikti. Penulis juga menjadi duta IPB dalam program pertukaran mahasiswa di

Departement of Applied Biochemistry, Utsunomiya University, Jepang, 2007-2008

serta terpilih menjadi delegasi Indonesia dalam Bayer Eco-Minds Youth Forum

2009 di Selandia Baru. Penulis dianugerahi penghargaan sebagai mahasiswa

peduli lingkungan hidup oleh Rektor IPB pada Malam Apresiasi Prestasi Civitas

Institut Pertanian Bogor 2009.

Untuk menyelesaikan studi dan memperoleh gelar Sarjana Perikanan

(S.Pi) di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB, penulis menyusun sebuah

skripsi dengan judul “Optimasi Pengembangan Media untuk Pertumbuhan

Chlorella sp. pada Skala Laboratorium”

OPTIMASI PENGEMBANGAN MEDIA UNTUK PERTUMBUHAN … · Danang Ambar Prabowo C64104007 ... Pupuk pro...

Documents

Transcript of OPTIMASI PENGEMBANGAN MEDIA UNTUK PERTUMBUHAN … · Danang Ambar Prabowo C64104007 ... Pupuk pro...