Jurnal Perikanan dan Kelautan
Volume 9 Nomor 1. Juni 2019
Halaman: 81 - 94

## EFEKTIVITAS SISTEM AKUAPONIK DENGAN JENIS TANAMAN YANG BERBEDA TERHADAP KUALITAS AIR MEDIA BUDIDAYA IKAN
( The Effectiveness of Aquaponic Systems with Different Types of Plants
on the Water Quality of Fish Culture Media )
1*) Irfan Zidni, 1) Iskandar, 1) Achmad Rizal, 1) Yuli Andriani, 1) Rian Ramadan
1) Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Padjadjaran, Jln. Raya Jatinangor KM 21 Sumedang 45363
*) Korespondensi: i.zidni@unpad.ac.id
Diterima: 30 Maret 2019 / Disetujui: 19 Mei 2019

## ABSTRAK
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh  sistem  akuaponik dengan jenis tanaman yang berbeda terhadap kualitas air media budidaya ikan lele sangkuriang  ( Clarias  gariepinus ).  Penelitian  ini  dilaksanakan  pada  bulan  Juni sampai  Agustus  tahun  2018  bertempat  di  Laboratorium  Kolam  Percobaan Ciparanje Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Padjadjaran. Ikan uji yang  digunakan  yaitu  benih  ikan  lele  sangkuriang  ( Clarias  gariepinus )  berumur 54  hari  dengan  panjang  5-7  cm  serta  bobot  5  gram  yang  dipelihara  pada  wadah fiber  berukuran  1  m 2 dengan  kepadatan  100  ekor/fiber.  Media  tumbuh  tanaman yang  digunakan  menggunakan  talang  air dengan  luasan media  tanam  yaitu  0,8  x 0,3 m. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental menggunakan  Rancangan  Acak  Lengkap  (RAL)  dengan  4  perlakuan  dan  4  kali ulangan.  Perlakuan  A  (Penggunaan  tanaman  kangkung),  Perlakuan  B (Penggunaan  tanaman  pakcoy),  Perlakuan  C  (Penggunaan  tanaman  selada),  dan Perlakuan  D  (kontrol).  Parameter  yang  diamati  dalam  penelitian  ini  adalah kualitas  air  yang  meliputi  kandungan  oksigen  terlarut,  pH,  suhu,  amonia,  nitrat, dan  fosfat.  Data  hasil  penelitian  dianalisis  menggunakan  Sidik  Ragam  dengan taraf  5%  dan  dilanjutkakn  dengan  uji  jarak  berganda  Duncan  sedangkan  data kualitas air dianalisis secara deskriftif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai suhu,  oksigen  terlarut,  dan  pH  berturut-turut  adalah  25,1-27,0 o C,  6,3-7,5  mg/L, 7,0-7,8.  Kualitas  air  selama  penelitian  menunjukkan  kondisi  yang  ideal  untuk mendukung pertumbuhan ikan lele. Pada perlakuan tanpa menggunakan tanaman air  nilai  pH,  oksigen  terlarut,  dan  suhu  menunjukkan  hasil  yang  rendah,  hal  ini disebabkan  tidak  adanya  sistem  filtrasi  yang  dilakukan  oleh  tanaman  selama penelitian.  Nilai  amonia  terendah  terdapat  pada  perlakuan  A  dengan menggunakan kangkung yaitu sebesar 0,001 mg/L.
Kata kunci : akuaponik, biofilter, kualitas air, tanaman air

## ABSTRACT
This study aims to determine the effect of aquaponic systems with different types  of  plants  on  the  water  quality  of  sangkuriang  catfish  (Clarias  gariepinus) aquaculture.  This  research  was  conducted  from  June  to  August  2018  at  the Ciparanje  Fish  Farming  Laboratory,  Faculty  of  Fisheries  and  Marine  Sciences, Universitas  Padjadjaran.  The  fish  used  were  sangkuriang  catfish  seeds  (Clarias gariepinus)  aged  54  days  with  a  length  of  5-7  cm  and  a  weight  of  5  grams  that were kept in a 1 m 2 fibre container with a density of 100 individuals/fiber. Plant growth media used using gutters with an area of  planting media that is 0.8 x 0.3 m. The  method used in this study is an experimental method using a Completely Randomized Design (CRD) with four treatments and four replications. Treatment A  (Spinach  plants),  Treatment  B  (Pakcoy  plants),  Treatment  C  (Lettuce),  and Treatment D (control). The parameters observed in this study were water quality, which included dissolved oxygen content, pH, temperature, ammonia, nitrate, and phosphate. The research data were analyzed using Variance Analysis with a level of  5%  and  continued  with  Duncan's  multiple  range  test  while  the  water  quality data  were  analyzed  descriptively.  The  results  showed  that  the  values  of temperature, dissolved oxygen, and pH were 25.1-27.0 o C, 6.3-7.5 mg / L, 7.0-7.8. The lowest ammonia value was found in treatment A using water spinach that is equal to 0.001 mg/L.
Keywords : aquaponics, biofiltration, water plant, water quality

## PENDAHULUAN
Ikan  lele  adalah  salah  satu  ikan  konsumsi  air  tawar  yang  banyak  di budidayakan  di  indonesia  karena  permintaan  yang  meningkat  setiap  tahunnya. Ikan  lele  banyak  digemari  selain  rasa  dagingnya  yang  enak  juga  harga  yang terjangkau.  Salah  satu  varietas  ikan  lele  yang  banyak  dibudidayakan  adalah  lele sangkuriang (Sunarma, 2004). Pengembangan kegiatan perikanan budidaya untuk meningkatkan  produksi  dibatasi  oleh  beberapa  faktor  diantaranya  adalah keterbatasan  air,  lahan,  dan  polusi  terhadap  lingkungan.  Air  sebagai  media pemeliharaan  ikan  harus  selalu  diperhatikan  kualitasnya  karena  sangat berpengaruh terhadap produktifitas hewan akuatik (Dauhan et al. 2014). Budidaya ikan  secara  intensif  menyebabkan  penurunan  kadar  oksigen  dalam  air  serta meningkatnya limbah hasil ekskresi akibat pengaruh padat penebaran yang tinggi dan  pemberian  pakan  yang  banyak  (Badiola et  al. 2012),  oleh  karena  itu dibutuhkan  inovasi  teknologi  dalam  perkembangan  budidaya  perikanan  dalam memenuhi kebuuhan pangan (Crab et al. 2012, Henriksson et al. 2018). Ekskresi ikan berasal dari katabolisme protein pakan dan dikeluarkan dalam bentuk amonia dan  urea.  Selain  itu  dalam  limbah  terlarut,  dua  komponen  utama  yang  menjadi perhatian  adalah  produk  nitrogen  (N)  dan  fosfor  (P)  (Boyd,  Massaut,  1999). Amonia  merupakan  salah  satu  bentuk  N  anorganik  yang  berbahaya  bagi  ikan, karena pada konsentrasi yang tinggi akan menghambat proses ekskresi ikan. Salah satu solusi penting dalam mengelola dampak lingkungan pada budidaya perikanan adalah  pengelolaan  pakan  (Turcios,  Papenbrock,  2014).  Meningkatnya  produksi ikan  otomatis  berakibat  pada  penambahan  area  lahan  budidaya  dan  penggunaan air. Teknologi yang sudah banyak diterapkan oleh pembudidaya untuk mengatasi
masalah keterbatasan lahan adalah melakukan budidaya dengan sistem akuaponik (Diver  2006).  Prinsip  utama  dari  teknologi  akuaponik  ini  adalah  untuk menghemat penggunaan lahan dan air, serta meningkatkan efisiensi usaha melalui pemanfaatan  nutrisi  dari  sisa  pakan  dan  metabolisme  ikan  sebagai  nutrisi  untuk tanaman air serta merupakan salah satu upaya sistem budidaya yang dinilai ramah lingkungan (Zidni et al. 2013).
Sistem  akuaponik  merupakan  salah  satu  sistem  terintegrasi  antara akuakultur  dengan  hidroponik  dimana  limbah  budidaya  ikan  berupa  sisa metabolisme dan sisa pakan dijadikan sebagai pupuk untuk tanaman (Stathopoulo et al. 2018). Pada sistem ini tanaman berfungsi sebagai biofilter sehingga air yang kembali  menuju  kolam  budidaya  sudah  dalam  kondisi  bersih.  Hal  ini  sangat mendukung  untuk  pertumbuhan  dan  kelangsungan  hidup  ikan  yang dibudidayakan.  Kemampuan  tumbuhan  dalam  menyerap  amonia  pada  sistem akuaponik dapat menurun seiring dengan meningkatnya konsentrasi amonia yang ada.  Akibatnya  sisa  pakan  berprotein  tinggi  pada  kolam  budidaya  yang  tidak dimakan  oleh  ikan  serta  feses  ikan  yang  masih  kaya  akan  protein  menjadi penyebab konsentrasi amonia terus meningkat pada kolam budidaya.
Terdapat  beberapa  tanaman  yang  sering  digunakan  dalam  sistem  akaponik diantaranya adalah kangkung air, selada, dan pakcoy (Zidni et al. 2013). Tanaman ini  juga  berfungsi  sebagai  fitoremediator  yang  dapat  menurunkan,  mengekstrak atau menghilangkan senyawa organik dan anorganik dari limbah (Hadiyanto dan Christwardana 2012). Selain dapat digunakan sebagai agen fitoremediator limbah, kangkung air, selada, dan pakcoy memiliki nilai ekonomi serta dapat dipanen dan dikonsumsi.  Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui  pengaruh  sistem akuaponik  dengan  jenis  tanaman  yang  berbeda  terhadap  kualitas  air  media budidaya ikan lele sangkuriang ( Clarias gariepinus ).

## METODE PENELITIAN

## Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan di Hatchery Ciparanje, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan  Universitas  Padjadjaran,  Jatinangor  pada  bulan  Juni  hingga  Agustus 2018. Pengujian kualitas air dilakukan di  Laboratorium Manajemen Sumberdaya Perairan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Padjadjaran.

## Alat dan Bahan
Alat-alat  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  antara  lain:  bak  fiber berukuran 1x1x0,5 m sebanyak 12 buah, pompa air sebanyak 12 buah sebagai alat untuk  resirkulasi  air,  DO-meter,  termometer  air  raksa,  timbangan  dengan ketelitian 0,1 g, penggaris, pH meter, selang, dan pipa PVC. Adapun bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain : benih ikan lele sangkuriang ( Clarias gariepinus ) berumur 54 hari,  dengan bobot rata-rata 0,6 gram dan panjang tubuh rata-rata  5-7  cm  berasal  dari  pembudidaya  ikan  Cileunyi,  benih  kangkung ( Ipomea  aquatica ),  selada  ( Lactuva  sativa ),  pakcoy  ( Brassica  rapa  chinensis ) berukuran  5-7  cm  dan  merupakan  produk  pembibitan  di  kolam  Ciparanje, rockwool  sebagai  media  tumbuh  tanaman  yang  dipotong  seperti  dadu  dengan ukuran  3  x  3,3  x  1,7  cm,  pakan  ikan  uji  berupa  pelet  komersial  merk  PF  1000 dengan komposisi protein 35%, lemak 3-5%, serta 4-6%, abu 10-13% dan kadar
air  11-13%,  serta  bahan  kimia  berupa  larutan  penguji  yang  digunakan  untuk mengetahui  jumlah  konsentrasi  amonia,  fosfat,  dan  nitrat.  Larutan  penguji  yang digunakan  yaitu SnCL2, NH4 moblidat, nesler, siegnte, fenol, NH4OH 10% dan akuades.
Penelitian dilakukan dengan metode eksperimental dengan Rancangan Acak Lengkap  (RAL)  yang  terdiri  dari  empat  perlakuan  dan  tiga  kali  ulangan. Perlakuan  yang  diuji  adalah  efektivitas  penggunaan  jenis  tanaman  air  dalam sistem  akuaponik.  Perlakuan  A:  penggunaan  tanaman  kangkung,  Perlakuan  B: penggunaan  tanaman  pakcoy,    Perlakuan  C:  penggunaan  tanaman  selada  dan perlakuan D : tanpa menggunakan tanaman (kontrol).

## Prosedur Penelitian
Adapun prosedur penelitian terdiri dari beberapa tahapan diantaranya adalah persiapan wadah, aklimatisasi ikan,  penyemaian tanaman, dan persiapan instalasi akuaponik.  Pengambilan  sampel  air  untuk  pengujian  amonia,  nitrat  dan  fosfat dilakukan  dengan  cara  memasukan  air  sebanyak  100  ml  kedalam  botol.  Sampel air  yang  di  uji  yaitu  air  pada  bak  pemeliharaan  ikan  lele.  Sampel  air  dibawa  ke laboratorium  MSP  untuk  mengukur  kadar  nitrat,  fosfat,  dan  amonia  sedangkan pengukuran DO, suhu dan pH dilakukan secara insitu dengan mencelupkan ujung alat  pada  permukaan  air.  Adapun  metode  yang  digunakan  dalam  pengukuran kualitas air adalah sebagai berikut.
Tabel 1. Parameter pengukuran kualitas air Parameter Satuan Alat/metode Sumber Fisik : Suhu o C Termometer SNI 06-6989.23-2005 Kimiawi : Oksigen terlarut mg/L DO meter SNI 06-6989.14-2004 pH - pH meter SNI 06-6989.11-2004 Ammonia mg/L Spektrofotometer SNI 06-6989.30-2005 Nitrat mg/L Spektrofotometer SNI 6989.79: 2011 Fosfat mg/L Spektrofotometer SNI 06-6989.31-2005

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Oksigen Terlarut (DO)
Oksigen  terlarut  (DO)  adalah  salah  satu  parameter  penting  yang berpengaruh  terhadap  ikan  serta  penting  bagi  bakteri  nitrifikasi  yang  bermanfaat untuk  mengubah  limbah  ikan  menjadi  nutrisi  yang  dapat  digunakan  tanaman. Berdasarkan  hasil  penelitian,  konsentrasi  oksigen  terlarut  berkisar  antara  6,3-7,5 mg/L,  kondisi  ini  menunjukkan  kondisi  yang  ideal  untuk  mendukung pertumbuhan  ikan  lele.  Menurut Gross et  al. 2000  konsentrasi  oksigen  terlarut yang  optimum  untuk  pertumbuhan  ikan  lele  adalah  >3  mg/L.  Selama  penelitian konsentrasi  oksigen  terlarut  berfluktuatif,  dimana  rata-rata  oksigen  tertinggi terdapat pada perlakuan kangkung, sedangkan rata-rata okgisen terendah terdapat pada  perlakuan  kontrol.  Penurunan  oksigen  terlarut  selama  pengamatan  diduga karena  terjadi  proses  akumulasi  feses  dan  sisa  pakan,  proses  dekomposisi  oleh miroorganisme,  pemanfaatan  oksigen  oleh  ikan,  dan  peningkatan  suhu  air
Jurnal Perikanan dan Kelautan Volume 9 Nomor 1 : 81 - 94. Juni 2019
( Buentello et al. 2000). Kemampuan tanaman kangkung yang tumbuh lebih cepat dibandingkan  dengan  tanaman  lainnya  memberikan  pengaruh  terhadap penyerapan nitrogen anorganik yang lebih baik sehingga kualitas air menjadi lebih baik,  hal  ini  memberikan  pengaruh  terhadap  kandungan  oksigen  terlarut  pada media budidaya ikan. Menurut Zidni et al. 2013 kandungan oksigen terlarut dalam media  pemeliharaan  berperan  dalam  proses  oksidasi  dan  reduksi  bahan  organik dan  anorganik  oleh  bakteri  nitrifikasi  untuk  mengurangi  beban  pencemaran  pada wadah  budidaya.  Apabila  kandungan  oksigen  pada  media  pemeliharaan  ikan rendah  maka  akan  terjadi  persaingan  kebutuhan  oksigen  antara  ikan  dengan bakteri pengurai bahan organik.
Akar  tanaman  membutuhkan  oksigen  untuk  tumbuh,  karena  akar  tanaman tidak  dapat  mentolerir  air  yang  tergenang  untuk  jangka  waktu  lama.  Menurut Sikawa  dan  Yakupiyiyage  (2010)  kandungan  oksigen  yang  optimum  untuk respirasi akar tanaman adalah 2,5 mg/L, apabila dibawah 0,16 mg/L menyebabkan akar dan daun tanaman akan layu sehingga penyerapan unsur hara tidak optimal. Integrasi  antara  budidaya  ikan  dan  tanaman  pada  sistem  akuaponik  dapat meningkatkan  konsentrasi  oksigen  terlarut.  Oksigen  terlarut  dibutuhkan  oleh organisme  hidup  untuk  bernafas,  proses  metabolisme,  tumbuh,  dan  dekomposisi bahan organik (Karo 2015).
Gambar 1. Konsentrasi oksigen terlarut selama penelitian

## Suhu
Salah satu parameter lingkungan yang mempunyai pengaruh besar terhadap hewan akuatik adalah suhu. Ikan memiliki kemampuan untuk menyesuaikan suhu tubuhnya  dengan  suhu  lingkungannya  sehingga  disebut  hewan  poikilothermal. Suhu air pada sistem akuaponik tidak hanya berpengaruh terhadap jenis ikan yang dipelihara,  akan  tetapi  berpengaruh  juga  terhadap  pertumbuhan  tanaman  dan kinerja bakteri nitrifikasi (Somervilla et al. 2014). Berdasarkan Khairuman et al.
(2008) secara umum ikan lele tumbuh maksimum pada suhu 25-30°C, ketika suhu air turun di bawah 20°C maka pertumbuhan dan reproduksi ikan akan melambat, serta akan menimbulkanya penyakit. Oleh karena itu, setiap spesies hewan akuatik memiliki  suhu  optimal  untuk  pertumbuhannya.  Sayuran  pada  sistem  akuaponik
5,6 5,8 6,0 6,2 6,4 6,6 6,8 7,0 7,2 7,4 7,6 1 2 3 4 5 6 DO m g/l Week Ipomoea reptans Brassica rapa L
Lactuca sativa
Control
tumbuh  dengan  baik  pada  suhu  mulai  dari  70  hingga  75  °  F,  sedangkan  pada media biofilters bakteri nitrifikasi dapat bekerja optimal pada suhu mulai dari 25 hingga 30 ° C. Menurut Rubiansyah (2016) suhu yang optimum selama penelitian akan  mempengaruhi  kegiatan  bakteri,  yaitu Nitrobacter dan Nitrosomonas sehingga  peran  bakteri  dalam  peningkatan  produktivitas  tanaman  akan  berjalan dengan  baik.  Seperti  halnya  parameter  kualitas  air  lainnya,  kuncinya  adalah menemukan  suhu  yang  berada  dalam  kisaran  yang  dapat  diterima  untuk  ketiga komponen  sistem  akuaponik  tersebut.  Hasil  pengamatan  suhu  air  pada  kolam budidaya  ikan  lele  selama  penelitian  berkisar  antara  25,1–27,0  °C,  nilai  suhu tersebut  masih  dalam  kisaran  yang  baik  untuk  pertumbuhan  dan  kelangsungan hidup  ikan  lele.  Menurut  Khairuman  dan  Amri  (2008),  kualitas  air  yang  optimal untuk  kehidupan  ikan  lele  adalah  perairan  dengan  suhu  20-30 o C.  Nilai  suhu selama penelitian ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Grafik nilai suhu selama penelitian
Hasil penelitian menunjukan bahwa suhu air tertinggi terjadi pada perlakuan A (biofilter tanaman kangkung)  sebesar 27,0 o C dan pada perlakuam B (biofilter tanaman pakcoy) sebesar 26,5 o C.  Berdasarkan Samsundari  dan Wirawan (2013) suhu  air  yang  sudah  melewati  sistem  filtrasi  akan  mengalami  kenaikan  dan cenderung akan lebih stabil. Hal ini, dikarenakan adanya peran sistem resirkulasi dan  biofilter  dimana air  di  pompa  dari  media  pemeliharaan ikan  dan  selanjutnya terjadi  gesekan  mekanis  antara  partikel  air,  media  tanam  dan  akar  tanaman sehingga  suhu  air  dalam  kolam  dapat  meningkat  dan  cenderung  lebih  konstan. Suhu  yang  berfluktuasi  terlalu  besar akan  berpengaruh  pada  sistem  metabolisme ikan.  Pada  kondisi  suhu  rendah  akan  berpengaruh  terhadap  imunitas  atau kekebalan tubuh ikan, serta pada kondisi suhu  yang turun secara mendadak akan mengakibatkan  terjadinya  degenerasi  sel  darah  merah  sehingga  proses  respirasi yaitu  pernapasan  atau  pengambilan  oksigen  akan  terganggu  (Zidni et  al. 2017). Selain  itu  suhu  media  yang  optimum  berpengaruh  terhadap  kinerja  enzim pencernaan dan metabolisme yang efektif.
pH
pH  merupakan  salah  satu  faktor  penting  yang  harus  seimbang  pada  sistem akuaponik antara ikan, tanaman, dan mikroba pada saat yang bersamaan. Menurut
23,5 24,0 24,5 25,0 25,5 26,0 26,5 27,0 27,5 1 2 3 4 5 6 T em pe ra tur e (o C ) Week Ipomea reptans Brassica rapa L
Lactuca sativa Control
Bugbee  (2003)  biasanya,  pH  yang  disarankan  untuk  budidaya  tanaman  sedikit asam  (5,5-5,8),  sedangkan  pH  optimal  untuk  proses  nitrifikasi  adalah  7,5-8,0 (Kim et  al. 2007).  Ikan  dapat  mentolerir  rentang  pH  yang  luas,  dan  pH  optimal berbeda untuk spesies yang berbeda (Arimoro 2006), apabila dalam kondisi nilai pH  yang  tidak  ideal  akan  berdampak  pada  rendahnya  pertumbuhan,  rentang terhadap penyakit, serta produktifitas yang menurun (Tanjung et al. 2019). Dalam sistem  akuaponik,  memberikan  pH  optimal  untuk  setiap  bagian  merupakan  hal yang  sulit,  akan  tetapi  mengetahui  kisaran  pH  yang  optimal  untuk  kinerja keseluruhan terbaik merupakan hal yang diperlukan. Berdasarkan hasil penelitian, nilai pH pada media budidaya akuaponik berkisar antar 7,0-7,8. Nilai pH selama penelitian  masih  memenuhi  kisaran  yang  layak  untuk  ikan  lele  yang  berkisar antara  antara  7-9  (Khairuman  dan  Amri  2008).  Selain  itu  berdasarkan  standar baku  mutu  air  PP.No.82  Tahun  2001  (Kelas  II)  pH  yang  baik  untuk  kegiatan budidaya ikan air tawar berkisar antara 6–9. Nilai pH air akan berpengaruh pada proses  oksidasi  bahan  organik,  proses  fitoremediasi,  dan  pertumbuhan  tanaman (Karo et  al. 2015).  Kisaran  pH  optimum  air  untuk  proses  nitrifikasi  adalah  7-8 karena  bakteri  nitirifikasi  dapat  tumbuh  dengan  optimum.  Perubahan  nilai  pH selama penelitian dapat dillihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Perubahan nilai pH selama penelitian
Berdasarkan  grafik  diatas,  nilai  pH  pada  akhir  penelitian  cenderung mengalami  penurunan.  Menurut  Molleda et  al. (2007)  penurunan  pH  terjadi karena  degradasi  kualitas  air  yang  disebabkan  oleh  sisa  pakan,  feses,  respirasi alga, dan meningkatnya CO 2 dalam air. Tang dan Chen (2015) menyatakan bahwa pada  kondisi  pH  asam  dapat  menghambat  proses  proliferasi  bakteri  nitrifikasi, kondisi  ini  akan  menghambat  penguaraian  bakteri  terhadap  sisa  feses  dan  sisa pakan  pada  media  budidaya  ikan.  Nilai  pH  terendah  selama  penelitian  terdapat pada  perlakuan  D  (kontrol)  tanpa  menggunakan  tanaman  air.  Akan  tetapi penurunan  pH  air  selama  penelitian  masih  dalam  batas  toleransi  ikan  lele, sehingga  tidak  berpengaruh  terhadap  kelangsungan  hidup  ikan  lele.  Selain  itu menurut Zou et al . (2016) mengamati bahwa tanaman memperoleh perkembangan yang  lebih  baik  dalam  sistem  akuaponik  dengan  pH  6-7  air.  Sebagian  besar
6,4 6,6 6,8 7,0 7,2 7,4 7,6 7,8 8,0 1 2 3 4 5 6 pH Week Ipomoea reptans Brassica rapa L Lactuca sativa
Control
mikroba  ada  di  lapisan  hidroponik.  Sejumlah  besar  mikroba  dalam  unggun hidroponik menjadikannya sebagai tempat utama transformasi nitrogen.

## Amonia
Nilai  kandungan  amonia  total  selama  penelitian  berfluktuasi  pada  masing- masing perlakuan, serta masih dalam kisaran yang baik sesuai baku mutu. Kisaran amonia  selama  penelitian  adalah  0,001-0,012  mg/L.  Menurut  Somervilla et  al.
(2014) nilai amonia optimum  pada sistem akuaponik adalah kurang dari 1 mg/L. Rata-rata  amonia  total  tertinggi  terdapat  pada  perlakuan  D  (kontrol)  sedangkan rata-rata  amonia  total  terendah  pada  perlakuan  A  :  tanaman  kangkung.  Nilai amonia ini masih dalam kondisi yang baik untuk pertumbuhan dan kelangsungan hidup  ikan  ikan  lele.  Konsentrasi  amonia  optimum  untuk  pertumbuhan  ikan  lele adalah <0,025 mg L-1 (Bhatnagar, Devi 2013). Mengacu pada baku mutu kualitas air  PP.  No.82  Tahun  2001  (Kelas  II)  bahwa  batas  maksimum  amoniak  untuk kegiatan  perikanan  bagi  ikan  yaitu  ≤  0,02  mg/l.  Menurut  Crab et  al. 2007 kandungan  amonia  total  terdiri  dari  kandungan  amonium  (NH4+)  yang  dapat terionosasi dan amonia bebas (NH3) yang tidak terionisasi. Amonia bebas bersifat lebih  toksik  terhadap  biota  akuatik  dibandingkan  amonium  (Effendi  2003). Ammonia di dalam perairan akan dikonversi oleh bakteri nitrifikasi ( nitrosomonas dan nitrobacter ) menjadi nitrat yang tidak beracun (Dauda et al. 2014). Adapun nilai ammonia selama penelitian dapat terlihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Kandungan amonia selama penelitian
Kandungan amonia selama penelitian mengalami penurunan, hal ini diduga adanya  proses  reduksi  amonia  melalui  proses  asimilasi  oleh  tanaman  dan  alga, serta melalui proses nitrifikasi oleh bakteri Nitrobacter . Menurut van Kessel et al. 2010  terjadinya  proses  reduksi  amonia  dapat  melalui  beberapa  cara  diantaranya adalah  melalui  proses  biologi  seperti  asimilasi  alga  dan  tumbuhan,  proses dekomposisi  oleh  bakteri,  nitirifikasi,  denitrifikasi,  dan  proses  aerasi.  Proses nitrifikasi  dipengaruhi  oleh  beberapa  faktor  di  antaranya  substrat  dan  oksigen terlarut, bahan organik, suhu, pH, alkalinitas, salinitas, dan turbulensi (Crab et al. 2007). Menurut Effendi (2003) tingkat toksisitas amonia pada organisme akuatik akan  meningkat  seiring  dengan  peningkatan  pH  dan  suhu  air  serta  ketika  terjadi
0 0,002 0,004 0,006 0,008 0,01 0,012 0,014 1 2 3 4 5 6 A m m o ni a m g/L Week Ipomoea reptans Brassica rapa L Lactuca sativa
Control
penurunan  kandungan  oksigen  terlarut  pada  media  budidaya  ikan.  Menurut Romano  and  Zeng  (2013)  kandungan  amonia  pada  media  budidaya  ikan  sangat berbahaya  bagi  kelangsungan  hidup  ikan  serta  pada  lingkungan  sekitar  yang menerima limbah hasil budidaya.
Berdasarkan  grafik  diatas  terlihat  bahwa  penurunan  kandungan  amonia terjadi pada perlakukan menggunakan tanaman air. Hal ini diduga karena adanya proses pemanfaatan amonia langsung oleh tanaman melalui proses fitoremediasi. Menurut Buzby, Lian (2014) amonium dan nitrat merupakan nitrogen yang dapat dimanfaatkan  langsung  oleh  tanaman  melalui  proses  fitoremediasi  oleh  akar tanaman.  Tanaman  kangkung  memiliki  perakaran  yang  lebih  banyak dibandingkan  dengan  tanaman  pakcoy  dan  selada,  hal  ini  diduga  mempengaruhi tingkat penyerapan amonia yang lebih tinggi pada perlakuan A. Berdasarkan hasil penelitian  Effendi et  al. 2015,  penggunaan  tanaman  kangkung  air  pada  sistem akuaponik dapat mengurangi amonia sebanyak 81% dari limbah budidaya lobster air  tawar.  Menurut  Dauhan et  al. (2014)  penggunaan  tanaman  kangkung  efektif dalam mengurangi amonia pada media budidaya ikan hingga 58, 57 mg/L.

## Nitrat
Nitrat (NO3) adalah bentuk utama nitrogen diperairan alami dan merupakan nutrien utama bagi pertumbuhan tanaman dan algae. Nitrat nitrogen sangat mudah larut dalam air dan bersifat stabil. Berdasarkan hasil penelitian, kandungan nitrat berkisar  antara  0,20  –  0,71  mg/L.  Kondisi  tersebut  masih  dalam  batas  toleransi untuk  pertumbuhan  ikan  lele.  Hasil  pengamatan  konsentrasi  nitrat  masih memenuhi  kisaran  layak,  karena  masih  dibawah  batas  maksimal  baku  mutu  air yaitu  <  10  mg/L  (PP  No  82  Tahun  2001).  Nitrat  juga  tidak  akan  menyebabkan toksik  terhadap  organisme  akuatik  dalam  jumlah  yang  banyak.  Fluktuasi kandungan nitrat selama penelitian dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Konsentrasi nitrat selama penelitian
Berdasarkan  grafik  di  atas  menunjukkan  bahwa  pada  perlakuan  kontrol konsentrasi  nitrat  lebih  tinggi  pada  akhir  penelitian.  Hal  ini  disebabkan  karena kurangnya  pemanfaatan  nitrat  pada  media  budidaya  ikan  baik  oleh  bakteri
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 1 2 3 4 5 6 Ni tr at e m g/L Week Ipomoea reptans Brassica rapa L Lactuca sativa
Control
maupun  oleh  tanaman  air.  Nitrat  merupakan  bentuk  nitrogen  yang  dapat dimanfaatkan  langsung  oleh  tanaman  melalui  proses  fitoremediasi.  Selama penelitian  terlihat  bahwa  tanaman  yang  efektif  dalam  penyerapan  nitrat  pada media  budidaya  ikan  adalah  selada  dan  kangkung  air.  Hal  ini  ditandai  dengan rendahnya konsentrasi nitrat diakhir penelitian.  Terjadinya penurunan konsentrasi nitrat yang terkandung didalam media pemeliharaan ikan disebabkan oleh adanya penyerapan  akar  tanaman  (Zidni et  al. 2013).  Tanaman  pada  sistem  akuaponik memberikan  peran  biofilter  dengan  memanfaatkan  nutrien  yang  berasal  dari limbah  budidaya.  Akar  tanaman  juga  menjadi  media  tambah  bakteri  nitrifikasi, yang  membantu  mereduksi  ammonia  dan  menyediakan  nitrat  yang  dibutuhkan tanaman. Menurut Nugroho et al. (2012) nitrat diserap oleh tanaman melalui akar sebagai pupuk alami untuk pertumbuhan.

## Fosfat
Berdasarkan  Effendi  (2003)  Fosfat  merupakan  bentuk  fosfor  yang  dapat dimanfaatkan  oleh  tumbuhan.  Karakteristik  fosfor  sangat  berbeda  dengan  unsur- unsur  utama  lain  yang  merupakan  penyusun  biosfer  karena  unsur  ini  tidak terdapat  di  atmosfer.  Selama  penelitian  konsentrasi  fosfat  berfluktuasi  dan berkisar antara 0,01-1 mg/L. Rata-rata fosfat tertinggi terdapat pada perlakuan D (kontrol) sedangakan rata-rata fosfat terendah pada perlakuan C: tanaman selada. Berdasarkan Ebeling et al. 2006 konsentrasi fosfat yang baik untuk budidaya ikan adalah 0,2-1 mg/L. Sedangkan menurut Bhatnagar A,  Devi P (2013) konsentrasi optimum  untuk  pertumbuhan  ikan  lele  berkisar  0,05–0,07  mg  L-1.  Adapun fluktuasi nilai fosfat selama penelitian dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Konsentrasi fosfat selama penelitian
Berdasarkan  grafik  diatas  terlihat  bahwa  terjadi  peningkatan  nilai  fosfat pada perlakuan kontrol, hal ini dikarenakan kurang adanya pemanfaatan terhadap fosfat  pada  media  budidaya  ikan.  Peningkatan  fosfat  selama  penelitian  diduga karena terjadi penumpukan sisa metabolisme ikan dan juga sisa pakan yang tidak
-0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1 2 3 4 5 6 P h o sph at e m g/L Week Ipomoea reptans Brassica rapa L
Lactuca sativa
Control
termakan.  Menurut  Hendrawati et  al. (2008)  tingginya  konsentrasi  fosfat  berasal dari  ekskresi  ikan  dalam  bentuk  fases,  sehingga  fosfat  mengendap  di  dasar  dan terakumulasi  di  air  budidaya.  Fosfat  dari  pakan  ikan  akan  dimanfaatkan  ikan sesuai  dengan  kebutuhan  tubuhnya,  sedangkan  fosfat  yang  tidak  dimanfaatkan akan  diekskresikan  oleh ikan  dalam  bentuk  feses  (Hughes  KP,  Soares  JH  1998). Meningkatnya  sisa  pakan  dan  buangan  metabolit  yang  terakumulasi  dapat menyebabkan  peningkatan  fosfat  sehingga  menyebabkan  kualitas  air  menjadi menurun.  Keberadaan  fosfor  secara  berlebihan  yang  disertai  keberadaan  nitrat dapat  menstimulus  ledakan  pertumbuhan  alga  di  perairan  yang  dapat menggunakan  oksigen  dalam  jumlah  besar  sehingga  berdampak  pada  penurunan kadar  oksigen  terlarut.  Orthofosfat  merupakan  senyawa  anorganik  yang  dapat dimanfaatkan  secara  langsung  oleh  tanaman  air  seperti  kangkung,  selada,  dan pakcoy  untuk  pertumbuhan.  Berdasarkan  Jeschke et  al. (1997)  kandungan  fosfat sangat  dibutuhkan  oleh  tanaman  untuk  perkembangan  batang,  akar,  dan  daun. Apabila  kandungan  fosfat  rendah  maka  akan  menghambat  pertumbuhan  akar, batang,  tangkai  daun,  dan  daun.  Menurut  Buwalda  dan  Warmenhoven  (1999) kekurangan  kandungan  fosfat  pada  pemeliharaan  tanaman  selada  menyebabkan rendahnya  nilai  biomasa  pada  akhir  pemeliharaan.  Menurut  Effendi  (2003) konsentrasi  orthofosfat  dipengaruhi  oleh  suhu  dan  pH.  Konsentrasi  orthofosfat akan meningkat dengan peningkatan suhu dan penurunan pH.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  bahwa  nilai  suhu,  oksigen  terlarut,  dan  pH berturut-turut  adalah  25,1-27,0 o C,  6,3-7,5  mg/L,  7,0-7,8.  Nilai  amonia  terendah terdapat  pada  perlakuan  A  dengan  menggunakan  kangkung  yaitu  sebesar  0,001 mg/L.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Rektor Universitas Padjadjaran yang  telah  memberikan  dana  hibah  dengan  skema  riset  fundamental  Universitas Padjadjaran tahun 2018.

## DAFTAR PUSTAKA
Arimoro    FO, 2006. Culture of The  Freshwater Rotifer, Brachionus calyciflorus, and  its  Application  in  Fish  Larviculture  Technology.  African  Journal  of Biotechnology. 5(7):536–541.
Badiola  M,  Mendiola  D,  Bostock  J.  2012.  Recirculating  Aquaculture  Systems (RAS)  analysis:  Main  issues  on  Management  and  Future  Challange. Aquacultural Engineering. 51:26-35. doi:10.1016/j.aquaeng. 2012.07.004.
Bhatnagar  A,  Devi  P.  2013.  Water  Quality  Guidelines  for  The  Management  of Pond  Fish  Culture.  International  Journal  of  Environmental  Sciences. 3(6):1980-2009.
Boyd CE and  Massaut  L. 1999. Risks  Associated  with The Use of Chemicals in Pond Aquaculture. Aquacultural Engineering . 20:113–132.
doi:10.1016/s0144-8609(99)00010-2.
Buentello  AJ,  Gatlin  DM,  Neill  WH.  2000.  Effects  of  Water  Temperature  and Dissolved  Oxygen  on  Daily  Feed  Consumption,  Feed  Utilization  and Growth  of  Channel  Catfish  ( Ictalurus  punctatus ).  Aquaculture . 182:339- 352. doi:10.1016/s0044-8486(99)00274-4.
Bugbee B. 2003. Nutrient Management in Recirculating Hydroponic Culture. Acta Hortic. 648:99–112.
Buwalda  F,  Warmenhoven  M.  1999.  Growth-Limiting  Phosphate  Nutrition Suppresses  Nitrate  Accumulation  in  Greenhouse  Lettuce.  Journal  of Experimental Botany. 335:813–821.
Buzby  KM  and  Lian  SL.  2014.  Scaling  Aquaphonic  Systems:  Balancing  Plant Uptake with Fish Output. Aquacultur Engineering . 63:39-44. doi:10.1016/j.aquaeng.2014.09.002.
Crab R, Avnimelech Y, Defoidt T, Bossier P, Verstraete. 2007. Nitrogen Removal Techniques  in  Aquaculture  for  A  Sustainable  Production.  Aquaculture. 270:1-14. doi:10.1016/j.aquaculture.2007.05.006.
Crab  R,  Defoirdt  T,  Bossier  P,  Verstraete  W.  2012.  Biofloc  Technology  in Aquaculture:  Beneficial  Effects  and  Future  Challenges.  Aquaculture. 356:351–356. doi:10.1016/j.aquaculture.2012.04.046.
Dauda AB, Akinwole AO, Olatinwo LK. 2014. Biodenitrification of Aquaculture Wastewater  at  Different  Drying  Times  in  Water  Reuse  System.  JAFT. 4(2):6-12.
Dauhan  RES,  Efendi  E,  Suparmono.  2014.  Efektivitas  Sistem  Akuaponik  dalam Mereduksi Konsentrasi Amonia Pada Sistem Budidaya  Ikan.  Rekayasa dan Teknologi Budidaya Perairan. 3(1):1-6.
Diver  S.  2006.  Aquaponics  –  Integration  of  Hydroponics  with  Aquaculture. National Sustainable Agriculture Information Service, Australia.
Effendi  H.  2003.  Telaah  Kualitas  Air  bagi  Pengelolaan  Sumberdaya  dan Lingkungan Perairan. Yogyakarta: Kanisius.
Effendi  H,  Utomo  BA,  Darmawangsa  GM,  Sulaeman  N.  2015.  Combination  of Water  Spinach  ( Ipomoea  aquatica )  and  Bakteria  for  Freshwater  Crayfish Red  Claw  ( Cherax  quadricarinatus )  Culture  Wastewater  Treatment  in Aquaponic System. Journal of Advances Biology. 6(3):1072-1078.
Gross A, Boyd CE, Wood CW. 2000. Nitrogen Transformations and Balanced in Channel Catfish Ponds. Aquacultural Engineering. 24:1-14.
Hadiyanto dan Christwardana M. 2012. Aplikasi Fitoremediasi Limbah Jamu dan Pemanfaatannya  Untuk  Produksi  Protein.  Jurnal  Ilmu  Lingkungan. 10(1):32-37.
Hendrawati  H,  Prihadi  TH,  Rohmah  NN.  2008.  Analisis  Kadar  Phosfat  dan  N- Nitrogen (Amonia, Nitrat, Nitrit) pada Tambak Air Payau akibat Rembesan Lumpur  Lapindo  di  Sidoarjo, Jawa  Timur.  Program  Studi  Kimia  FST  UIN Syarif  Hidayatullah  Jakarta.  Badan  Riset  Kelautan  dan  Perikanan,  Pasar Minggu Jakarta Selatan.
Henriksson  PJG,  Belton  B,  Murshed-e-Jahan  K,  Rico  A.  2018.  Measuring  The Potential  for  Sustainable  Intensification  of  Aquaculture  in  Bangladesh Using  Life  Cycle  Assessment.  Proceedings  of  the  National  Academy  of Sciences. www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1716530115.
Hughes  KP,  Soares  JH.  1998.  Efficacy  of  Phytase  on  Phosphorus  Utilization  in Practical  Diets  Fed  to  Striped  Bass,  Morone  saxatilis.  Aquaculture Nutrition. 4:133–140. doi:10.1046/j.1365-2095.1998.00057.x.
Jeschke  WD,  Kirkby  EA,  Peuke  AD,  Pate  JS,  Hartung  W.  1997.  Effects  of  P Deficiency on Assimilation and Transport of Nitrate and Phosphate in Intact Plants  of  Castor  Bean  ( Ricinus  communis L.).  J.  Exp.  Bot.  48:75–91. doi:10.1093./jxb/48.1.75.
Karo  RE.  2015.  Fitoremediasi  Limbah  Budidaya  Ikan  Lele  ( Clarias  sp .)  dengan Kangkung ( Ipomoea aquatica ) dan Pakcoy ( Brassica rapa chinensis ) Dalam Sistem  Resirkulasi.  [Skripsi].  Bogor.  Departemen  Manajeman  Sumbersaya Perairan. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor.
Khairuman, Amri K, Sihombing T. 2008. Budidaya Lele Dumbo di Kolam Terpal. PT. Agromedia Pustaka. Depok.
Kim YM, Park D, Lee DS, and Park JM. 2007. Instability of Biological Nitrogen Removal  in  a  Cokes  Wastewater  Treatment  Facility  During  Summer.  J. Hazard. Mater. 141:27–32. doi:10.1016/j.jhazmat.2006.06.074.
Molleda  MI.  2007.  Water  Quality  in  Recirculating  Aquaculture  Systems  for Arctic  Charr  ( Salvelinus  alpinus  L .)  Culture.  United  Nation  University, Iceland.
Nugroho P. 2012. Panduan Membuat Pupuk Kompos Cair. Penerbit Pustaka Baru Press. Yogyakarta.
Peraturan  Pemerintah  Republik  Indonesia  Nomor  82  Tahun  2001  Tentang Pengelolaan Kualitas Air Dan Pengendalian Pencemaran Air.
Romano N and Zeng C. 2013. Toxic Effects of Ammonia, Nitrite, and Nitrate to Decapod  Crustaceans:  A  Review  on  Factors  Influencing  Their  Toxicity, Physiological Consequences, and Coping Mechanisms. Reviews in Fisheries Science. 21(1):1–21.
Rubiansyah  AR.  2016.  Pengaruh  Perbedaan  Jenis  Ikan  Terhadap  Produktivitas Tanaman  Kangkung  Darat  ( Ipomea  retanns )  Pada  Sistem  Akuaponik. [Skripsi]. Universitas Padjadjaran.
Samsundari S dan Wirawan GA. 2013. Analisis Penerapan Biofilter Dalam Sistem Resirkulasi  Terhadap  Mutu  Kualitas  Air  Budidaya  Ikan  Sidat  ( Anguilla bicolor ). Jurnal Gamma. 8(2):86-97.
Sikawa  DC  and  Yakupiyiyage  A.  2010.  The  Hydroponic  Production  of  Lettuce (Lactuca  sativa  L)  by  Using  Hybrid  Catfish  ( Clarias  macrocephalus x C.gariephinus )  Pond  Water:  Potentials  and  Constraints.  Agriculture  Water Management. 97:1317-1325.
Somervilla  C,  Cohen  M,  Pantanella  E,  Stankus  A,  Lovatelli  A.  2014.  Fisheries and  Aquaculture  Technical  Paper  No.  589:  Small-Scale  Aquaponic  Food Production Integrated Fish and Plant Farming. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nation.
Stathopoulo P, Berillis P,  Levizou E, Sakellariou-Makrantonaki M, Kormas  AK, Aggelaki A, Kapsis P, Vla hos N, Mente E. 2018. Aquaponics: A Mutually Beneficial Relationship of Fish, Plants And Bacteria. Hydromedit. 1-5.
Tang  HL  and  Chen  H.  2015.  Nitrification  at  Full-Scale  Municipal  Wastewater Treatment  Plants:  Evaluation  of  Inhibition  and  Bioaugmentation  of Nitrifiers.  Bioresource  Technology.  190:76-81.  doi:10.1016/j.biortech. 2015.04.063.
Tanjung  RRM,  Zidni  I,  Iskandar,  Junianto.  2019.  Effect  of  Difference  Filter Media  on  Recirculating  Aquaculture  System  (RAS)  on  Tilapia ( Oreochromis niloticus ) production performance. WSN 118:194-208. Turcios AE, Papenbrock J. 2014. Sustainable Treatment of Aquaculture Effluents- What  Can  We  Learn  from  The  Past  for  The  Future.  Sustaianbility.  6:836– 856. doi:10.3390./su6020836.
van  Kessel  MAHI,  Speth  DR,  Albertsen  M,  Nielsen  PH,  Op  den  Camp  HJM, Kartal B, Jetten MSM,  Lücker S. 2010.  Complete  Nitrification  by a Single Microorganism. Nature. 528(7583):555-559. doi:10.1038/nature16459.
Zidni  I,  Herawati  T,  dan  Liviawaty  E.  2013.  Pengaruh  Padat  Tebar  Terhadap Pertumbuhan  Benih  Lele  Sangkuriang  ( Clarias  gariepinus )  dalam  Sistem Akuaponik. Jurnal Perikanan dan Kelautan. 4(4):315-324.
Zidni  I,  Yustiati  A,  Iskandar,  Andrini  Y.  2017.  Modifikasi  Sistem  Budidaya Terhadap  Kualitas  Air  dalam  Budidaya  Ikan  Patin  ( Pangasius hypophthalmus ). Jurnal Perikanan dan Kelautan. 7(2):125-135. Zou  Y,  Hu  Z,  Zhang  J,  Xie  H,  Guimbaud  C,  Fang  Y.  2016.  Effects  of  pH  on Nitrogen  Transformations  in  Media-Based  Aquaponics.  Bioresource Technology . 210(3):81-87. doi:10.1016/j.biortech. 2015.12.079.