Rabu, 02 Januari 2013

BIOFLOC ATAU FLOK DALAM PERIKANAN BUDIDAYA

Biofloc
Biofloc berasal dari dua kata yaitu Bio “kehidupan” dan Floc “gumpalan”. Sehingga biofloc dapat diartikan sebagai bahan organik hidup yang menyatu menjadi gumpalan-gumpalan. Gumpalan tersebut terdiri dari berbagai mikroorganisme air termasuk bakteri, algae, fungi, protozoa, metazoa, rotifera, nematoda, gastrotricha dan organisme lain yang tersuspensi dengan detritus. Ada yang bilang bahwa biofloc adalah suatu bentuk ikatan oleh mikroorganisme pada saat tumbuh dimana aktivitas pengikatan ini tergantung pada jenis mikroorganismenya.
       Gambar 1. Biofloc 
Biofloc merupakan flok atau gumpalan-gumpalan kecil yang tersusun dari sekumpulan mikroorganisme hidup yang melayang-layang di air. Teknologi biofloc adalah teknologi yang memanfaatkan aktivitas mikroorganisme yang membentuk flok. Aplikasi BFT (Bio Floc Technology) banyak diaplikasikan disistem pengolahan air limbah industri dan mulai diterapkan di sistem pengolahan air media aquakultur.
           
Prinsip Dasar Biofloc
Mengubah senyawa organik dan anorganik yang mengandung senyawa kabon (C), hidrogen (H), Oksigen (O), Nitrogen (N) dengan sedikit available posfor (P) menjadi massa sludge berupa bioflocs dengan menggunakan bakteri pembentuk flocs (flocs forming bacteria) yang mensintesis biopolimer poli hidroksi alkanoat sebagai ikatan bioflocs. Bakteri pembentuk flocs dipilih dari genera bakteri yang non pathogen, memiliki kemampuan mensintesis PHA, memproduksi enzim ekstraselular, memproduksi bakteriosin terhadap bakteri pathogen, mengeluarkan metabolit sekunder yang menekan pertumbuhan dan menetralkan toksin dari plankton merugikan dan mudah dibiakkan di lapangan.
Tidak semua bakteri dapat membentuk biofloc dalam air, seperti dari genera Bacillus sp hanya dua spesies yang mampu membentuk biofloc. Salah satu ciri khas bakteri pembentuk bioflocs adalah kemampuannya untuk mensintesa senyawa Poli hidroksi alkanoat (PHA), terutama yang spesifik seperti poli βhidroksi butirat. Senyawa ini diperlukan sebagai bahan polimer untuk pembentukan ikatan polimer antara substansi substansi pembentuk biofloc.
Biofloc terdiri atas partikel serat organik yang kaya akan selulosa, partikel anorganik berupa kristal garam kalsium karbonat hidrat, biopolymer (PHA), bakteri, protozoa, detritus (dead body cell), ragi, jamur dan zooplankton (www.aiyushirota.com). Bakteri yang mampu membentuk bioflocs diantaranya:
·           Bacillus cereus
·           Bacillus subtilis
·           Escherichia intermedia
·           Flavobacterium
·           Paracolobacterium aerogenoids
·           Pseudomonas alcaligenes
·           Sphaerotillus natans
·           Tetrad dan Tricoda
·           Zooglea ramigera
Beberapa bakteri pembentuk floc yang sudah teruji diaplikasikan dilapangan adalah Achromobacter liquefaciens, Arthrobacter globiformis, Agrobacterium tumefaciens dan Pseudomonas alcaligenes. Bakteri lain dapat ikut membentuk biofloc setelah exopolisakarida dibentuk oleh bakteri pembentuk floc sebagai inti floc-nya. Bakteri yang dapat ikut membentuk biofloc misalnya Bacillus circulans, Bacillus coagulans dan Bacillus licheniformis. Bakteri yang ikut membentuk floc ini mempunyai fungsi dalam siklus nutrisi didalam sistem biofloc. Bakteri ini disebut sebagai bakteri siklus fungsional, misalnya Bacillus licheniformis yang berperan dalam siklus nitrogen.
Biofloc di alam umumnya terdiri dari 5 jenis bakteri atau lebih, minimal satu atau lebih merupakan bakteri pembentuk flok (penghasil exopolisakarida) dan bakteri yang lain dapat merupakan bakteri siklus fungsional yang berfungsi dalam siklus bioremediasi dan nutrisi. Formasi bioflok ini terbentuk tidak secara tiba-tiba, tapi terbentuk dalam kondisi lingkungan tertentu.
Factor yang mempengaruhi system bioflok adalah N/P rasio dan C/N rasio. N/P rasio dan C/N rasio harus diatas 20. Semakin besar N/P rasio dan C/N rasio maka floc yang terbentuk akan semakin baik. Untuk mengatur N/P rasio jalan terbaik adalah memperbesar N atau memperkecil P, untuk memperbesar N dilingkungan tambak tidak mungkin dilakukan karena menambah ammonia dalam tambak akan membahayakan udang, jalan terbaik adalah memperkecil P dengan cara mengikat phosphate. Sedangkan untuk mengatur C/N rasio dilakukan dengan cara memperbesar C dengan penambahan unsure karbon organik, misalnya molasses. Didalam pakan itu sendiri sebenarnya sudah ada unsure C yaitu karbohidrat dan lemak, namun rasionya tidak mencukupi untuk mencapai C/N rasio diatas 20.
           Sistem biofloc dapat meminimalkan ganti air karena dalam bioflok terdapat proses siklus “auto pemurnian air” (self purifier) yang akan merubah sisa pakan dan kotoran, gas beracun seperti ammonia dan nitrit menjadi senyawa yang tidak berbahaya. Dengan meminimalkan ganti air maka peluang masuknya bibit penyakit dari luar dapat diminimalkan. Sistem biofloc lebih stabil dibandingkan dengan system probiotik biasa dikarenakan biofloc merupakan bakteri yang tidak berdiri sendiri, melainkan berbentuk floc atau kumpulan beberapa bakteri pembentuk floc yang saling bersinergi. Sedangkan system probiotik biasa bakteri yang ada ditambak merupakan sel-sel bakteri yang berdiri sendiri secara terpisah di air, sehingga apabila ada gangguan lingkungan atau gangguan bakteri lain maka bakteri akan cepat kolaps.
Pada System Bio-Flock Technology (BFT) sangat tergantung pada :
·           Mikroba (terutama bakteri heterotrof)
·           Plankton
·           Bahan organik dalam air

Indikator Keberhasilan Pembentukan Biofloc (www.aiyushirota.com)
Biofloc terbentuk, jika secara visual di dapat warna air kolam coklat muda (krem) berupa gumpalan yang bergerak bersama arus air. pH air cenderung di kisaran 7 (7,2-7,8) dengan kenaikan pH pagi dan sore yang kecil rentangnya kecil yaitu (0,02-0,2). Mulai terjadi penaikan dan penurunan yang dinamis nilai NH4+, ion NO2 dan ion NO3 sebagai indikasi berlangsungnya proses Nitrifikasi dan Denitrifikasi.
Untuk 30 hari pertama DOC merupakan masa krusial bagi tahap pembentukan Bioflocs, penerapan “minimal exchange water” pada fase ini sangat menentukan. Lebih baik menghindari penggantian air dalam jumlah besar pada masa ini. Penambahan air hanya untuk penggantian susut karena penguapan dan perembesan saja. Atau menambah secara perlahan ketinggian air dari awal tebar 120 cm menjadi 150 cm secara bertahap selama 30 hari.

Permasalahan dalam Sistem Biofloc (www.aiyushitota.com)
a)        Flocs di kolam berbusa
Hal ini disebabkan oleh adanya bakteri berfilamen yang menempel pada biofloc. Untuk itu ditebar 10 ppm Kalsium peroksida, ikuti dengan menahan pergantian air selama 56 hari sambil dilakukan penambahan 20 ppm CaCO3/kaptan per harinya, jika pada hari ke 6 busa masih ada, tebar 10 ppm Kalsium Peroksida lagi, pada hari ke 7 air mulai dimasukkan ke dalam kembali, dan ketinggian air dipulihkan ke ketinggian semula.
b)       Biofloc terlalu pekat
Lakukan pengenceran secara over flow, pipa pengeluaran dipotong sama rata dengan ketinggian air di dalam kolam. Biarkan air yang masuk menyebabkan air tumpah keluar lewat pipa pembuangan yang telah dipotong sama rat dengan ketinggian air di dalam kolam.
c)        Biofloc ketebalannya berkurang (normal 1020 cm sechi disk) dan warna air mengarah ke hijau
Hentikan pengenceran, tahan air selama 56 hari, aplikasikan pupuk ZA 1 ppm setiap harinya untuk menekan pertumbuhan chrollera atau aplikasikan pupuk ZA 5 ppm setiap harinya untuk menekan pertumbuhan blue green algae. Pada hari ke 7 sirkulasi/pengenceran secara over flow dapat dilakukan kembali.
d)       Biofloc ketebalannya berkurang (normal 1020 cm sechi disk) dan warna air mengarah ke coklat merah
Hentikan pengenceran, tahan air selama 56 hari, aplikasikan CaCO3 / kaptan 20 ppm setiap harinya dan 12 x treatment dengan Kalsium peroksida. Pada hari ke 7 sirkulasi/pengenceran secara over flow dapat dilakukan kembali.
e)        Warna hijau biru (BGA) atau merah (Dinoflagellata) tetap ada setelah 56 hari treatment
Berlakukan pola sistem “minimal exchange water” terhadap kolam tersebut, hindari pengenceran/sirkulasi. Penambahan air hanya dilakukan untuk mengganti air yang hilang/susut akibat penguapan, perembesan dan susut air akibat pembuangan lumpur rutin harian saja.

Budidaya Udang System Semibioflock
           Budidaya dengan sistem Bio-Floc adalah mengembangkan komunitas bakteri di dalam tambak
           Menumbuhkan dan menjaga dominasi bakteri di dalam tambak adalah lebih stabil daripada dominasi algae (plankton) karena tidak tergantung sinar matahari
           Kualitas air lebih stabil sehingga penggunaan air sedikit (hanya nambah) karena ada pembuangan lumpur
           Dapat menekan pertumbuhan mikroba patogen
           Bakteri terkumpul dalam suatu gumpalan yang disebut Floc
           Semakin banyak floc yang terbentuk akan semakin besar pula perannya dalam merombak limbah nitrogen 10 – 100x lebih efisien daripada algae
           Dapat bekerja siang maupun malam dan dipengaruhi cuaca
           Dapat merubah limbah nitrogen menjadi makanan berprotein tinggi bagi ikan dan udang

Komposisi Mikrobial Biofloc
Komposisi
Kadar Protein
Rata-Rata
31,5%
22,5%
Bahan Organik 
78 %
66%
72 %
Abu 
21 %
32 %
26 %
Protein
51 %
35 %
43 %
Lemak
10 %
15 %
12,5 %
Arginine
2,3 %
1,61 %
1,95 %
Methionine
0,61 %
0,35 %
0,48 %
Lysine
2,5
1,7
2,1
Sumber : (McIntosh, 2000)

Komposisi Nutrient Mikroba Biofloc
Nutrient
Kisaran
Mean
Suspended microbial floc (mg/l)
87,3 – 200,8
157
Moisture (%)
5,9 – 7,3
6,6
Crude protein (Nx6,25)(%)
29,2 – 34,3
31,2
Crude lipid (%)
2,5 – 2,6
2,6
Cholesterol (mg/kg)
470 – 490
480
Ash (%)
25,5 – 31,8
28,2
Gross energy (MJ/kg)
10,3 - 12,8
12
Sodium (%)
0,41 - 4,31
2,75
Calcium (%)
0,56 - 2,86
1,70
Phosphorus (%)
0,36 - 2,12
1,35
Potassium (%)
0,13 - 0,89
0,64
Magnesium (%)
0,12 - 0,45
0,26
Zinc (mg/kg)
78,3 - 577,9
338
Iron (mg/kg)
170,8 - 521,0
320
Manganese (mg/kg)
8,9 - 46,8
28,5
Boron (mg/kg)
8,8 - 45,7
27,3
Copper (mg/kg)
3,8 - 88,6
22,8
Sumber : (Tacon, 2002)

Komposisi Asam Amino Mikroba Biofloc
Asam Amino
Kisaran
Rata-Rata
Methionine + Cystine (%)
0,86 – 0,93
0,89
Phenylalanine + Tyrosine (%)
2,41 – 2,54
2,48
Isoleucine (%)
1,21 – 1,26
1,24
Leucine (%)
1,78 – 1,97
1,87
Histidine (%)
0,43 – 0,45
0,44
Threonine (%)
1,44 – 1,50
1,47
Lysine (%)
0,90 – 0,96
0,93
Valine (%)
1,66 – 1,80
1,73
Arginine (%)
1,46 – 1,63
1,54
Tryptophan (%)
0,18 – 0,22
0,20
Total essential amino acids
24,5 – 26,3
25,4
Sumber : (Tacon, 2002)

Mikroba Biofloc dapat Digunakan sebagai Pakan. Hal ini dikarenakan :
           Mengandung nutrien yang cukup tinggi seperti protein dan mineral
           Tidak memerlukan pakan yang memiliki protein tinggi
           Dapat menghemat pakan dan menurunkan nilai FCR pakan

Hal-hal yang perlu Diperhatikan dalam Sistem Biofloc
           Bahan organik harus cukup (TOC > 100 mgC/L) dan selalu teraduk
           Nitrogen disintesis menjadi mikrobial protein dan dapat dimakan langsung oleh udang dan ikan
           Perlu disuplay C organik (molase, tepung terigu, tepung tapioka) secara kontinue atau sesuai dgn amonia dalam air
           Oksigen harus cukup serta alkalinitas dan pH harus terus dijaga

Keuntungan Sistem Biofloc (Suprapto, 2007)
           pH relatif stabil
           pH nya cenderung rendah, sehingga kandungan amoniak (NH3) relatif kecil
           Tidak tergantung pada sinar matahari dan aktivitasnya akan menurun bila suhu rendah.
           Tidak perlu ganti air (sedikit ganti air) sehingga biosecurity (keamanan) terjaga
           Limbah tambak (kotoran, algae, sisa pakan, amonia) didaur ulang dan dijadikan makanan alami berprotein tinggi
           Lebih ramah lingkungan.

Kekurangan Sistem Biofloc (Suprapto, 2007)
           Tidak bisa diterapkan pada tambak yang bocor/rembes karena tidak ada/sedikit pergantian air
           Memerlukan peralatan/aerator cukup banyak sebagai suply oksigen
           Aerasi harus hidup terus (24 jam/hari)
           Pengamatan harus lebih jeli dan sering muncul kasus Nitrit dan Amonia
           Bila aerasi kurang, maka akan terjadi pengendapan bahan organik. Resiko munculnya H2S lebih tinggi karena pH airnya lebih rendah.
           Kurang cocok untuk tanah yang mudah teraduk (erosi). Jadi dasar harus benar-benar kompak (dasar berbatu / sirtu, semen atau plastik HDPE)
           Bila terlalu pekat, maka dapat menyebabkan kematian bertahap karena krisis oksigen (BOD tinggi).
           Untuk itu volume Suspended Solid dari floc harus selalu diukur.Bila telah mencapai batas tertentu, floc harus dikurangi dengan cara konsumsi pakan diturunkan.

Daftar Pustaka :
Indonesianaquaculture.
www.aiyushirota.com. Konsep Budidaya Udang Sistem Bakteri Heterotroph dengan Bioflocs.
Suprapto. 2007. Pemahaman Bio-Floc Technology : Teknik Budidaya alternatif. Disampaikan dalam Seminar Temu Akhir Tahun 2007.

1 komentar:

  1. Artikel yang bagus, dan berguna bagi kemajuan perikanan kita. Saya secara pribadi sangat tertarik, Kalo tidak keberatan aku mau tanya bagai mana agar kolam kita ditumbuhi biofloc

    BalasHapus

Terima kasih untuk tidak berkomentar yang tidak pada tempatnya. Diharapkan ada masukan dari para pengunjung untuk menjadikan blog ini lebih baik lagi. Terima Kasih.