To  Cite  this  Paper: Ningsih,  I,  J.,  Muqsith,  A.  2022.  Model  Optimasi  Produksi  Tambak  Udang  Berbasis  Daya  Dukung Perairan. Samakia: Jurnal Ilmu Perikanan , 12 (2) :169-175 Journal Homepage : http://samakia.ibrahimy.ac.id/index.php/JSAPI

## Model Optimasi Produksi Tambak Udang Berbasis Daya Dukung Perairan

## Shrimp Pond Production Optimization Model Based on Environmental Carrying Capacity
Ika Junia Ningsih 1) , Abdul Muqsith 2)*
1) Program Studi Teknologi Hasil Perikanan, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Ibrahimy Situbondo.
2) Program Studi Budidaya Perikanan, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Ibrahimy Situbondo.
*Penulis Korespondensi : E-mail : muqsithabdul69@gmail.com
(Diterima September 2022/Disetujui Oktober 2022)

## ABSTRAK
Tujuan  penelitian  adalah  untuk  menentukan  kapasitas  produksi  dan  luas  lahan    optimal  tambak udang  intensif  berdasarkan  daya  dukung  perairan  pesisir  Kecamatan  Banyuputih    dengan permodelan  sistem  dinamis.  Analisis  optimasi  produksi  tambak  udang  intensif  dilakukan  dengan pendekatan  permodelan  sistem  dinamis  menggunakan  alat  bantu  software  Stella  ver.  9.02. Variabel  yang  disimulasi  pada  analisa  pemodelan  ini  adalah  variabel  kapasitas  oksigen  perairan, kuantitas  limbah  budidaya,  biomassa  udang,  bobot  rata-rata  udang,  dan  prosentase  tingkat kelulushidupan  udang  selama  satu  siklus  budidaya.  Hasil  simulasi  model  dinamis  menunjukkan bahwa  sistem  budidaya  udang  intensif  padat  tebar  (110  ekor/m 2 )  dengan  penerapan  2  (dua)  kali panen  parsial  (pada  saat  umur  udang  70  hari  dan  90  hari)  menghasilkan  produktifitas  biomassa udang yang paling optimal serta beban limbah TSS pada perairan pesisir yang paling kecil (sedikit) dibandingkan  dengan  sisitem  budidaya  intensif  dengan  tingkat  padat  tebar  (130  ekor/m 2 ),  (150 ekor/m 2 ), dan (170 ekor/m 2 ). Penerapan sisitem budidaya dengan padat 110 ekor/m 2 memberikan tingkat daya dukung optimal perairan untuk pengembangan lahan tambak udang intensif seluas 45 ha  atau  65.4%  dari  daya  dukung  maksimal  perairan  (67,8  ha)dengan  kapasitas  produksi  optimal sebesar 1.165.327,43 kg udang.
Kata Kunci : Sistem dinamis, daya dukung, perairan , produksi,  optimum

## ABSTRACT
The  purpose  of  the  study  was  to  determine  the  optimal  production  capacity  and  land  area  of intensive shrimp ponds based on the carrying capacity of coastal waters in Banyuputih District with dynamic system modeling. Intensive shrimp pond production optimization analysis was carried out using a dynamic system modeling approach using the Stella ver software tool. 9.02. Variables that are  simulated  in  this  modeling  analysis  are  the  variables  of  water  oxygen  capacity,  quantity  of aquaculture  waste,  shrimp  biomass,  average  weight  of  shrimp,  and  the  percentage  of  shrimp survival rate during one cycle of cultivation. The results of the dynamic model simulation show that the  stocking  density  intensive  shrimp  culture  system  (110  fish/m 2 )  with  the  application  of  2  (two) partial harvests (at 70 days and 90 days of shrimp age) produces the most optimal shrimp biomass productivity and TSS waste load at coastal waters are the smallest (slightly) compared to intensive aquaculture  systems  with  stocking  densities  (130  fish/m 2 ),  (150  fish/m 2 ),  and  (170  fish/m 2 ).  The application  of  a  culture  system  with  a  density  of  110  fish/m 2 provides  an  optimal  level  of  water carrying  capacity  for  the  development  of  intensive  shrimp  ponds  covering  an  area  of  45  ha  or 65.4%  of  the  maximum  carrying  capacity  of  the  waters  (67.8  ha)  with  an  optimal  production capacity of 1,165,327.43 kg of shrimp.
Keywords: System dynamic, carrying capacity, waters, production, optimum .
Samakia: Jurnal Ilmu Perikanan Volume 13, No. 2, Oktober 2022 ISSN:2086-3861
E-ISSN: 2503-2283
To  Cite  this  Paper: Ningsih,  I,  J.,  Muqsith,  A.  2022.  Model  Optimasi  Produksi  Tambak  Udang  Berbasis  Daya  Dukung Perairan. Samakia: Jurnal Ilmu Perikanan , 12 (2) :169-175 Journal Homepage : http://samakia.ibrahimy.ac.id/index.php/JSAPI

## PENDAHULUAN
Pemanfaatan  wilayah  pesisir  Banyuputih  melalui  kegiatan  budidaya  udang  dengan  teknologi intensif  merupakan  langkah  yang  sangat  strategis  dalam  upaya  meningkatkan  perekonomian daerah  dan  kesejahteraan  masyarakat  setempat.  Namun  keberlanjutan  dari  kegiatan  tersebut ditentukan  oleh  daya  dukung  perairan  dalam  menerima  limbah  organik  yang  dikeluarkan  dari kegiatan tersebut. Jika limbah tambak udang yang dikeluarkan ke lingkungan perairan melampaui kapasitas asimilasinya, maka akan berdampak terhadap berubahnya fungsi ekologis perairan dan pada akhirnya akan mengancam keberlanjutan dari kegiatan budidaya udang di wilayah tersebut.
Untuk  menjaga  keberlanjutan  kegiatan  budidaya  tambak  udang  di  wilayah  pesisir  Kecamatan Banyuputih  serta  memperkecil  penurunan  kualitas  lingkungan  sebagai  akibat  dari  beban  limbah yang dihasilkan, maka luas lahan  tambak dan tingkat padat tebar yang diterapkan dalam sisitem budidaya  intensif harus disesuaikan dengan daya dukung perairan dalam menerima limbah. Oleh karena  itu  perlu  dibuat  model  optimasi  produksi  tambak  udang  berdaasakan  daya  dukung lingkungan  perairan  sebagai  acuan  dalam  menentukan  luas  tambak  intensif  dan  kapasitas produksi yang dapat diikembangkan secara optimal pada kawasan pesisir Kecamatan Banyuputih Kabupaten Situbondo.

## MATERI DAN METODE

## Data Penelitian
Data yang digunakan dalam penelitian ini ada 2 jenis yaitu : data primer dan sekunder. Data primer dikumpulkan  melalui  pengamatan/pengukuran  dan  wawancara  langsung  di  lokasi  penelitian  dan data  sekunder  dilakukan  melalui  penelusuran  berbagai  pustaka  yang  ada  di  berbagai  instansi pemerintah dan swasta yang terkait dengan penelitian ini.

## Analisis Optimasi Produksi Tambak Udang Intensif
Analisis otimasi produksi tambak udang intensif dilakukan dengan pendekatan permodelan sistem dinamis menggunakan alat bantu software Stella ver. 9.02. Variabel yang disimulasi pada analisa pemodelan  ini  adalah  variabel  kapasitas  oksigen  perairan,  kuantitas  limbah  budidaya,  biomassa udang,  bobot  rata-rata  udang,  dan  prosentase  tingkat  kelulushidupan  udang  selama  satu  siklus budidaya dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar  1.  Konsep Model Budidaya intensif Dengan Dua Kali Panen Parsial
To  Cite  this  Paper: Ningsih,  I,  J.,  Muqsith,  A.  2022.  Model  Optimasi  Produksi  Tambak  Udang  Berbasis  Daya  Dukung Perairan. Samakia: Jurnal Ilmu Perikanan , 12 (2) :169-175 Journal Homepage : http://samakia.ibrahimy.ac.id/index.php/JSAPI

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Model Optimasi Produksi Tambak Udang Berbasis Daya Dukung Perairan
Model  simulasi  yang  digunakan  untuk  mengetahui  daya  dukung  lingkungan  perairan  pesisir Kecamatan  Banyuputih  untuk  kegiatan  tambak  intensif  udang  vannamei  dengan  menggunakan bantuan  software  Stella  ver.  9.02.  Analisa  sistem  pemodelan  dinamis  merupakan  suatu  metode atau  alat  yang  digunakan  untuk  meramalkan  stok  sumberdaya  berdasarkan  matematis  model secara  dinamis  (Sterman,  2001).  Variabel  yang  disimulasi  pada  analisa  pemodelan  ini  adalah variabel  kapasitas  oksigen  perairan,  kuantitas  limbah  budidaya,  biomassa  udang,  bobot  rata-rata udang,  dan  prosentase  tingkat kelulushidupan  udang  selama  satu  siklus  budidaya.  Hasil  simulasi model  pada  masing-masing  varian  padat  tebar  (110  ekor/m 2 ,  130  ekor/m 2 ,  150  ekor/m 2 ,  170 ekor/m 2 )  dapat  dilihat  pada  Gambar  2,  3,  4,  dan  5.  Dari  hasil  simulasi  model  selama  satu  siklus budidaya dengan menggunakan analisa pemodelan dinamis, ditunjukan bahwa pada setiap padat tebar  memiliki  trend  dan  grafik  hasil  simulasi  yang  sama  persis,  tetapi  memiliki  nilai  konstanta kenaikan ataupun penurunan yang berbeda.:
Gambar 2. Grafik Simulasi Model Budidaya Intensif Padat Tebar 110 ekor/m 2
Gambar 3. Grafik Simulasi Model Budidaya Intensif Padat Tebar 130 ekor/m 2
To  Cite  this  Paper: Ningsih,  I,  J.,  Muqsith,  A.  2022.  Model  Optimasi  Produksi  Tambak  Udang  Berbasis  Daya  Dukung Perairan. Samakia: Jurnal Ilmu Perikanan , 12 (2) :169-175 Journal Homepage : http://samakia.ibrahimy.ac.id/index.php/JSAPI
Gambar 4. Grafik Simulasi Model Budidaya Intensif Padat Tebar 150 ekor/m 2
Gambar 5. Grafik Simulasi Model Budidaya Intensif Padat Tebar 170 ekor/m 2
Secara  keseluruhan,  pada  masing-masing  padat  tebar  selama  siklus  budidaya  intensif berlangsung  ditunjukkan  bahwa  variabel  kapasitas  oksigen  di  perairan  eksternal,  biomassa produktifitas  udang,  dan  bobot  rata-rata  udang  mengalami  kenaikan  secara  bertahap.  Kenaikan biomassa  yang  intens  sangat  dipengaruhi  oleh  tingkat  pertambahan  bobot  udang  yang  terus meningkat  (Nguyen  et  al,  2019).  Selama  masa  budidaya,  nilai  survival  rate  mengalami  grafik penurunaan,  penurunan  nilai  survival  rate  udang  disebabkan  dengan  semakin  memburuknya kondisi lingkungan  akibat  limbah budidaya  yang semakin meningkat (Islam et  al., 2004).  Variabel limbah budidaya sendiri, dalam simulasi model mengalami trend grafik sigmoidal yaitu grafik yang tidak monoton atau meningkat dan menurun secara kontiyu (Julpan, 2015).
Nilai  hasil  simulasi  model  yang  dijalankan  selama  masa  budidaya  penuh  120  hari,  dengan perlakuan  parsial  sebanyak  20%  biomassa  udang  pada  umur  70  dan  90  hari  di  setiap  masing- masing  padat  tebar  dengan  nilai  konstanta  hasil  simulasi  model  yang  dinilai  selama  satu  siklus budidaya, ditunjukan bahwa padat tebar 110 ekor/m 2 memiliki tingkat produktifitas biomassa yang paling  optimal  serta  jumlah  limbah  budidaya  yang  paling  sedikit  dibandingkan  padat  tebar  yang lainnya.  Tingginya  kapasitas  biomassa  pada  padat  tebar  110  ekor/m 2 dikarenakan  tingginya  nilai survival  rate  dan  bobot  udang  per  ekor.  Jumlah  populasi  yang  tinggi  dan  laju  pertumbuhan  yang cepat  pada  kondisi  ekosistem  yang  mendukung  akan  berdampak  terhadap  tingkat  produktifitas biomassa  udang  yang  semakin  optimal  (Fan  dan  Li,  2019;  Jannathulla  et  al.,  2019).  Hasil
To  Cite  this  Paper: Ningsih,  I,  J.,  Muqsith,  A.  2022.  Model  Optimasi  Produksi  Tambak  Udang  Berbasis  Daya  Dukung Perairan. Samakia: Jurnal Ilmu Perikanan , 12 (2) :169-175 Journal Homepage : http://samakia.ibrahimy.ac.id/index.php/JSAPI
penelitian  lain  juga  menyebutkan,  bahwa  semakin  tinggi  padat  tebar  yang  digunakan  maka  akan sangat  rentan  berpengaruh  terhadap  tingkat  laju  pertumbuhan  udang  yang  rendah,  tingkat konversi pakan oleh udang yang rendah, dan kondisi kualitas air budidaya yang buruk (Sookying et al.,  2011; Liu et al., 2017; Anand et al., 2019)

## Pemanfaatan Lahan Budidaya Berdasarkan Hasil Simulasi Model Dinamis
Berdasarkan  analisa  konsep  simulasi  pemodelan  dinamis,  selain  diketahui  jumlah  padat  tebar udang  yang  paling  optimal.  Pada  penelitian  ini  juga  dilakukan  analisis  peramalan  (forecasting) daya  dukung  lahan  yang  dapat  dimanfaatkan  secara  optimal  dari  masing-masing  padat  tebar. Analisis peramalan (forecasting)  adalah strategi perencanaan  yang  digunakan sebagai alat bantu untuk  memprediksi  dampak  keuntungan,  sosial,  ekonomi,  dan  lingkungan  di  masa  depan  (Wang dan  Chaovalitwongse,  2011).  Data  hasil  simulasi  tingkat  daya  dukung  lahan  yang  bisa dioptimalkan  berdasarkan  kapasitas  limbah  dan  tingkat  daya  dukung  oksigen  eksternal  dapat dilihat pada Gambar 6.
Tabel 1, Analisis Tingkat Daya Dukung Pemanfaatan Lahan Budidaya
Berdasarkan  data  hasil  analisis  pemanfaatan  daya  dukung  tambak,  dari  4  padat  tebar  yang beragam  (110  ekor/m 2, 130  ekor/m 2 ,  150  ekor/m 2 ,  170  ekor/m 2 )  ditunjukan  bahwa  jumlah  padat tebar  110  ekor/m 2 memiliki  nilai  pemanfaatan  daya  dukung  lahan  yang  paling  optimal  dibanding ketiga padat tebar lainnya. Penerapan densitas tebar 110 ekor/m 2 akan memberikan tingkat daya dukung lahan optimal sebesar 45 Ha dari total daya dukung lahan maksimal sebesar 68.7 Ha atau 65.4%  dari  daya  dukung  maksimal.  Sehingga  apabila  akan  dilakukan  ekspansi  lahan  untuk budidaya  dengan  menggunakan  padat  tebar  110  ekor/m2,  masih  tersedia  sebanyak  14.6%  atau setara dengan 10 Ha dari total prosentase daya dukung pemanfaatan lahan optimal sebesar 80% (Muta’ali,  2011;  Chapman  &  Byron,  2018).  Pemanfaatan  padat  tebar  110  ekor/m 2 yang  sesuai kapasitas  daya  dukung,  akan  memberikan  input  produksi  biomassa  udang  optimal  sebesar 1.165.327,43 kg.
Sementara  apabila  akan  diterapkan  sistem  padat  tebar  170  ekor/m 2 ,  maka  akan  didapatkan prosentase  pemanfaatan  lahan  sebesar  89.9%  yang  artinya  lahan  sudah  tidak  bisa  dilakukan ekspansi  lahan  budidaya  dengan  padat  tebar  tersebut,  karena  melebihi  kapasitas  daya  dukung lestari sebesar 80% (Muta’ali, 2011; Chapman & Byron, 2018). Tingkat daya dukung pemanfaatan lahan  yang  berbeda  pada  masing-masing  jumlah  padat  tebar  disebabkan  oleh  kapasitas  limbah budidaya  yang  dihasilkan.  Limbah  budidaya  yang  tinggi  akan  berpengaruh  terhadap  beban  daya dukung lingkungan yang semakin menurun (Miller dan Semmens, 2002; Turcios dan Papenbrock, 2014).  Tingkat  daya  dukung  lingkungan  yang  semakin  menurun  secara  tidak  langsung  akan berdampak  terhadap  keseimbangan  ekosistem  dan  produktifitas  budidaya  (Summerfelt  et  al., 1999;  Dauda  et  al.,  2019).  Sehingga,  sangat  diharapkan  dengan  adanya  daya  dukung pemanfaatan  lahan  budidaya  yang  optimal  dapat  melestarikan  serta  menjaga  keseimbangan ekosistem lingkungan dan budidaya yang saling menguntungkan (Neori et al., 2007).

## KESIMPULAN
Hasil  simulasi  model  dinamis menunjukkan  padat  tebar  110  ekor/m 2 memiliki  tingkat  produktifitas biomassa  yang  paling  optimal  serta  jumlah  limbah  budidaya  yang  paling  sedikit  dibandingkan padat  tebar  yang  lainnya.  Penerapan  densitas  tebar  110  ekor/m 2 akan  memberikan  tingkat  daya
To  Cite  this  Paper: Ningsih,  I,  J.,  Muqsith,  A.  2022.  Model  Optimasi  Produksi  Tambak  Udang  Berbasis  Daya  Dukung Perairan. Samakia: Jurnal Ilmu Perikanan , 12 (2) :169-175 Journal Homepage : http://samakia.ibrahimy.ac.id/index.php/JSAPI
dukung lahan optimal sebesar 45 Ha dari total daya dukung lahan maksimal sebesar 68.7 Ha atau 65.4%  dari  daya  dukung  maksimal.  Sehingga  apabila  akan  dilakukan  ekspansi  lahan  untuk budidaya  dengan  menggunakan  padat  tebar  110  ekor/m 2 ,  masih  tersedia  sebanyak  14.6%  atau setara dengan 10 Ha dari total prosentase daya dukung pemanfaatan lahan optimal sebesar 80%. Pemanfaatan padat tebar 110 ekor/m 2 yang sesuai kapasitas daya dukung, akan memberikan input produksi biomassa udang optimal sebesar 1.165.327,43 kg..

## DAFTAR PUSTAKA
Anand,  P.S.S.,  Balasubramanian  C.P.,  Christina  L.,  Kumar  S.,  Biswas  G.,  Ghoshal  D.D.T.K., Vijayan  K.K.,  2019.  Substrate  based  black  tiger  shrimp,  Penaeus  monodon  culture: Stocking  density,  aeration  and  their  effect  on  growth  performance,  water  quality  and periphyton development. Aquaculture. 507: 411-418
Dauda, A.B., Ajadi A., Tola-Fabunmi A.S., Akinwole A.O., 2019. Waste production in aquaculture: Sources,  components  and  managements  in  different  culture  systems.  Aquaculture and Fisheries. 4:81-88
Chapman,  E.J.,  dan  Byron  C.J.,  2018.  The  flexible  application  of  carrying  capacity  in  ecology. Global Ecology and Conservation. 13: 00365
Fan,  L.,  dan  Li  Q.X.,  2019.  Characteristics  of  intestinal  microbiota  in  the  Pacific  white  shrimp Litopenaeus  vannamei  differing  growth  performances  in  the  marine  cultured environment. Aquaculture. 505: 450-461
Islam,  M.S.,  Khan  S.,  Tanaka  M.,  2004.  Waste  loading  in  shrimp  and  fish  processing  effluents: potential  source  of  hazards  to  the  coastal  and  nearshore  environments.  Marine Pollution Bulletin. 49: 103-110
Jannathulla,  R.,  Chitra  V.,  Vasanthakumar  D.,  Nagavel  A.,  Ambasankar  K.,  Muralidhar  M.,  Dayal J.S.,  2019.  Effect  of  dietary  lipid/essential  fatty  acid  level  on  Pacific  whiteleg  shrimp, Litopenaeus  vannamei  (Boone,  1931)  reared  at  three  different  water  salinities  – Emphasis  on  growth,  hemolymph  indices  and  body  composition.  Aquaculture.  513: 734-405
Julpan.,  Nababan  E.B.,  dan  Zarlis  M.,  2015.  Analisis  fungsi  aktivasi  sigmoid  biner  dan  sigmoid bipolar  dalam  algoritma  BACKPROPAGATION  pada  prediksi  kemampuan  siswa. Jurnal Teknovasi. 2(1): 103-116
Liu  G.,  Zhu  S.,  Liu  D.,  Guo  X.,  dan  Ye  Z.,  2017.  Effects  of  stocking  density  of  the  white  shrimp Litopenaeus  vannamei  (Boone)  on  immunities,  antioxidant  status,  and  resistance againstVibrio harveyi in a biofloc system. Fish and Shellfish Immunology. 67:19-26
Miller,  D.,  and  Semmens  K.,  2002.  Waste  Management  in  Aquaculture.  Aquaculture  Information Series Publication. 1:1-10
Muta’ali  L.,  2011.  Environmental  carrying  capacity  based  on  spatial  Planning.  Indonesian  Journal of Geography. 43(2): 142-155
Neori, A., Troell M., Chopin T., Yarish C., 2007. The need for a balanced ecosystem approach to blue revolution aquaculture. Environment. 49(3): 1-37
Nguyen,  TA.T.,  Nguyen  K.A.T.,  dan  Jolly  C.,  2019.  Is  Super-Intensification  the  Solution  to ShrimpProduction and Export Sustainability?. Sustainability. 11: 52-77
Sterman, J.D., 2001. System dynamics modeling. IEEE Engineering management review. 43(4): 1- 25
Sookying,  D.,  Silva  F.S.D.,  Davis  D.A.,  Hanson  T.R.,  2011.  Effects  of  stocking  density  on  the performance  of  Pacific  white  shrimpLitopenaeus  vannamei  cultured  under  pond  and outdoor tank conditions using a high soybeanmeal diet. Aquaculture. 319: 232-239
To  Cite  this  Paper: Ningsih,  I,  J.,  Muqsith,  A.  2022.  Model  Optimasi  Produksi  Tambak  Udang  Berbasis  Daya  Dukung Perairan. Samakia: Jurnal Ilmu Perikanan , 12 (2) :169-175 Journal Homepage : http://samakia.ibrahimy.ac.id/index.php/JSAPI
Summerfelt,  S.T.,  Adler  P.R.,  Glenn  D.M.,  and  Kretschmann  R.N.,  1999.  Aquaculture  sludge removal and stabilization within created wetlands. Aquacultural Engineering. 19:81-92
Turcois  A.E.,  dan  Papenbrock  J.,  2014.  Sustainable  Treatment  of  Aquaculture  Effluents—What Can We Learn from the Past for the Future?. Sustainability. 6: 836-856
Wang,  S.,  dan  Chaovalitwongse  W.A.,  2011.  Evaluating  and  Comparing  Forecasting  Models. International Journal of Forecasting, 14(1):35–62