AQUAPONIC SYSTEM

AQUAPONIC SYSTEM : PENGEMBANGAN MODEL AKUAKULTUR BERBASIS TRANSFORMASI DAN DAUR ULANG LIMBAH NUTRIEN

Oleh : Sumoharjo

I. PENDAHULUAN.

        Keberhasilan suatu usaha akuakultur sangat erat kaitannya dengan kondisi lingkungan yang optimum untuk kelangsungan hidup dan pertumbuhan ikan yang dipelihara. Sementara itu, dalam suatu sistem tertutup secara kontinu ikan memproduksi limbah nutrien yang secara perlahan namun pasti mencapai level yang beracun (toksik) bagi ikan itu sendiri.



         Menurut Colt (1991) dari 1 kg pakan dengan konsumsi oksigen 250 gram, ikan mengeluarkan 340 gram CO2 dan 30 gram amonia melalui insang, 500 gram feses padat dan 5.5 gram PO4-P. Losordo et al. (1998) telah menghitung sekitar 250-300 gram limbah berupa solid (dari feses dan residu pakan) dihasilkan oleh setiap 1 kg ikan. Menurut Zonneveld et al. (1991) setiap 1 kg pelet pakan yang dikonsumsi ikan dapat menghasilkan NH4+-N sebesar 30 gram. Limbah akuakultur dalam bentuk gas di antaranya adalah karbon dioksida (CO2) dari hasil respirasi biota akuatik dan hasil perombakan bahan organik secara aerobik maupun anaerobik oleh bakteri heterotrof.
Oleh karena itu, untuk menjaga lingkungan akuakultur agar selalu dalam kondisi optimum maka air media ikan diresirkulasi dengan melalui mekanisme filtrasi. Menurut Van Rijn et al. (2005) bahwa sistem resirkulasi untuk menghilangkan nitrat dari sistem akuakultur untuk beberapa alasan, seperti; (1) regulasi proteksi lingkungan diasosiakan dengan level nitrat yang diijinkan > 11.3 ppm (European council directive, 1998). (2) menghindari peningkatan nitrit sebagai akibat dari reduksi nitrat yang tidak sempurna (3) stabilisasi kapasitas penyangga (4) mengeliminasi karbon organik, ortofosfat dan sulfid dari air budidaya selama proses denitrifikasi.
Dalam sistem filtrasi konvensional sebenarnya tidak mengeliminasi limbah nutrien dari sistem akuakultur karena nutrien tersebut hanya tertahan sesaat di media filter yang kemudian kembali lagi ke dalam wadah akuakultur sedangkan pembuangan (discharge) limbah dari media filter akan dapat mempengaruhi lingkungan akuatik secara luas, hal ini tentu saja bertentangan dengan kebijakan proteksi lingkungan dalam good aquaculture practices untuk biosekuriti dan water scarcity. Dengan demikian, perlu dilakukan upaya eliminasi limbah nutrien ini dengan mengalihkannya ke tingkat trofik lain sehingga menjadi suatu produk yang lebih bermanfaat.
Akuaponik adalah suatu perpaduan sistem budidaya antara sub sistem hidroponik dengan sub sistem akuakultur sehingga menjadi suatu sistem produksi pangan terpadu (tanaman dan ikan). Dewasa ini, Akuaponik menjadi sebuah model produksi pangan berkelanjutan yang menekankan pada konsep aliran nutrien yang memadukan prinsip-prinsip ekologis sehingga teknologi ini lebih alami dan sangat ramah lingkungan, menghasilkan produk organik karena bebas dari kontaminasi bahan kimia (misalnya;disinfektan, pestisida, antibiotik, dll). Selain itu, akuaponik merupakan sistem akuakultur yang dikembangkan untuk lahan terbatas sehingga sangat penting untuk pengembangan akuakultur di daerah perkotaan (urban aquaculture).
Sistem akuaponik mengikuti prinsip-prinsip berikut2 :
 Produk limbah dari satu sistem biologis perfungsi sebagai nutrient untuk system biologis berikutnya.
 Perpaduan ikan dan tanaman merupakan usaha polikultur yang menghasilkan produk ganda (ikan dan sayuran).
 Air dapat digunakan kembali karena telah melalui resirkulasi dan filtrasi secara biologis.
 Produksi pangan lokal ini akan menyediakan akses untuk pangan sehat dan meningkatkan ekonomi lokal.
Dalam akuaponik, efluen yang kaya nutrien dari bak ikan digunakan sebagai pupuk untuk produksi tanaman hidroponik. Hal ini baik bagi ikan, karena akar tanaman menjadi media permukaan untuk tempat tumbuhnya Rhizobacteria yang akan merombak limbah nutrien dari sistem akuakultur. Nutrien ini dihasikan dari kotoran ikan, alge, dan sisa pakan yang dapat terakumulasi hingga level toksik dalam bak ikan, tetapi sebaliknya dapat berfungsi sebagai pupuk cair untuk pertumbuhan tanaman dalam hidroponik. Dengan demikian, hidroponik berfungsi sebagai biofilter untuk menyerap amonia, nitrat, nitrit, dan fosfor, jadi air yang bersih kemudian dapat dialirkan kembali ke bak ikan. Bakteri nitrifikasi yang hidup dalam media filter dan berasosiasi dengan akar tanaman memegang peran utama dalam siklus nutrient; tanpa mikroorganisme ini keseluruhan system akan berhenti berfungsi.
Akuakulturis dan petani menggunakan akuaponik karena beberapa alasan :

1. Petani melihat kotoran ikan sebagai sumber pupuk organic yang baik bagi pertumbuhan tanaman.
2. Pembudidaya ikan melihat hidroponik sebagai salah satu metode biofltrasi untuk memfasilitasi akuakultur resirkulasi intensif.
3. Petani melihat akuaponik sebagai cara untuk memperkenalkan produk organik ke pasar karena hanya menggunakan pupuk dari kotoran ikan yang telah melalui proses biologis.
4. Menghasilkan dua produk sekaligus dari satu unit produksi.
5. Akuaponik dapat menghasilkan sayuran segar dan ikan sebagai sumber protein pada daerah-daerah kering dan ketersediaan lahan terbatas.
6. Akuaponik adalah model produksi pangan yang berkelanjutan dengan perpaduan tanaman dan ikan dan sikulus nutrien.
7. Selain untuk aplikasi komersial, akuaponik telah menjadi tempat pembelajaran yang populer bagi masyarakat maupun siswa-siswa kejuruan perikanan tentang biosistem terpadu.