## EXPLORASI RASIO OPTIMUM SILIKON DAN NITROGEN (Si/N) UNTUK PERTUMBUHAN FITOPLANKTON JENIS DIATOM Skeletonema Costatum
Exploration Of The Optimum Ratio Of Silicon And Nitrogen (Si/N)  For Diatom Phytoplankton Growth Skeletonema Costatum
Kamariah 1* , Nur Asia Umar 2 , Sutia Budi 2
1 Badan Riset dan Inovasi Nasional
2 Program Studi Budidaya Perairan, Program Pascasarjana, Universitas Bosowa
*Email : manisqubahri@gmail.com
Diterima: 05 Agustus 2023 Dipublikasikan: 30 Desember 2023

## ABSTRAK
Dalam  kegiatan  budidaya  perikanan  banyak  menggunakan  pakan  alami  yaitu fitoplankton untuk  memacu  pertumbuhan  organisme  budidaya. Diatom  adalah  jenis fitoplankton yang  sangat  penting  pada  ekosistem  perairan  budidaya  karena  memiliki  kandungan  nutrisi  yang  baik,  tidak menyebabkan  penurunan  kualitas  air,  dan  keberadaannya  tidak  berdampak  negatif  pada  lingkungan.  Untuk  pertumbuhan  diatom skeletonema costatum dibutuhkan nutrien yang mengandung  silikon (Si) dan nitrogen (N). Penelitian ini bertujuan mengeksplorasi rasio optimum kebutuhan Si dan N untuk pertumbuhan diatom. Penelitian menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) yang terdiri dari 4 perlakuan dengan masing- masing  3  ulangan  yaitu    perlakuan  A  (kontrol)  =  rasio  Si/N  =  1:1,  B  =  rasio  Si/N  =  2:1,  C  =  rasio  Si/N  =  1:  2,  dan  D  =  rasio  Si/N  =  1:  4. Variabel  yang  diamati  adalah  kualitas  air  yakni  pH,  suhu,  salinitas  DO,  nitrogen  (NH3-N;  NO3-N;  NO2-N),  silika  (SiO2),  fosfat  (PO4),  dan kepadatan  sel  diatom  serta  kandungan  nutrisi  (analisis  proksimat)  yang  meliputi  protein,  karbohidrat,  dan  lemak.  Hasil  analisis  ANOVA menunjukkan perbedaan pengaruh perlakukan rasio Si/N terhadap padat sel skeletonema costatum yang terjadi sejak hari ke-1 hingga hari ke-8. Perubahan  kualitas  air  sangat  jelas  khususnya  untuk  parameter  NH3-N  dan  NO3-N  pada  perlakuan  C  dan  D.    Rasio  di  mana  Si  ditemukan sebagai faktor pembatas didapatkan pada Si/N = 1:4 dan rasio optimum dan efisien pada perlakuan Si/N= 1:1. Dari hasil ini diharapkan dapat memperkaya informasi khususnya peran rasio Si/N untuk pertumbuhan diatom pada skala laboratorium maupun dalam manajemen lingkungan untuk kegiatan budidaya.
Kata Kunci : Diatom, Nitrogen, Silikon, Skeletonema

## ABSTRACT
In  aquaqulture  activity,  many  use  natural  foods  such  as  phytoplankton  to  stimulate  the  growth  of  culutured  organism.  Diatom  is  a  type  of phytoplankton that is very important in aquatic ecosystem because it has good nutritional content. It does not cause a decrese in water quality and its presence doesn not have a negative impact on the environment. For diatom growth skeletonema costatu, it requires nutrients containing Silicon (Si) and nitrogen (N). This study aimed to explore the optimum ratio of Si and N requirements for diatom growth. The study employed a Completely Randomized Design (CRD) with 4 treatments, each replicated 3 times: Treatment A (control) = Si/N ratio of 1:1, B = Si/N ratio of 2:1, C = Si/N ratio of 1:2, and D = Si/N ratio of 1:4. The variables observed were water quality including pH, temperature, salinity, dissolved oxygen  (DO),  nitrogen  (NH3-N;  NO3-N;  NO2-N),  silicate  (SiO2),  phosphate  (PO4),  diatom  cell  density,  also  nutrient  content  (proximate analysis) including protein, carbohydrate, and fat. ANOVA analysis result showed differences in the influence of treatment Si/N  ratio on the cell  density  of  skeletonema  costatum  from  day  1  to  day  8.  Clear  changes  in  water  quality  were  observed,  especially  for  NH3-N  and  NO3-N parameters in treatments C and D. The limiting factor for growth was observed at Si/N = 1:4, while the optimum and efficient ratio was found in  treatment  Si/N  =  1:1.  This  result    expected  to  enrich  information,  especially  regarding  the  role  of  the  Si/N  ratio  for  diatom  growth  on  a laboratory also in environmental management for cultivation.

## Keywords : Diatom, Nitrogen, Silicon, Skeletonema
This work is licensed under Creative Commons Attribution License 4.0 CC-BY International license

## 1. PENDAHULUAN
Fitoplankton,  utamanya  jenis  diatom,  saat  ini  banyak dijadikan  target  untuk  dikembangkan.  Diatom  memiliki kelebihan  dibanding  jenis  fitoplankton  lainnya  karena  selain memiliki  nilai  nutrisi  tinggi  juga  tidak  menyebabkan penurunan kualitas air (Bhattacharjya dkk, 2021; Boyd, 2014). Diatom  sangat  penting  pada  ekosistem  perairan  termasuk lingkungan budidaya karena memiliki kandungan nutrisi yang baik  dan  keberadaannya  tidak  berdampak  negatif  pada
lingkungan (Choudhury & Bhadury, 2015; Garnier dkk, 2010). Diatom adalah mikroalga uniseluler fotosintetik yang memiliki dinding  khas  terbuat  dari  silika.  Diatom  dapat  dikultur  untuk menghasilkan pakan  yang dibutuhkan oleh zooplankton, ikan, udang,  dan  hewan  lainnya  di  perairan.  Dalam  kegiatan budidaya  perikanan  sangat  dianjurkan  menggunakan  pakan alami  yaitu  fitoplankton  untuk  memacu  pertumbuhan organisme  budidaya  (Purba,  2012;  Junda  dkk,  2015).  Larva udang  memerlukan  fitoplankton  dari  jenis  diatom  seperti skeletonema costatum.  Skeletonema costatum saat ini banyak digunakan oleh hampir setiap unit pembenihan udang windu di
Indonesia  (Lestari  dkk,  2014).    Kandungan  nutrien skeletonema  costatum  yang  tinggi  menjadi  salah  satu  faktor utama dipilih sebagai pakan alami (Brindley dkk, 2022).
Pada  kultur  pakan  alami,  pemberian  pupuk  dimaksudkan untuk  meningkatkan  unsur  hara  atau  kesuburan.  Setiap  unsur hara memiliki fungsi khusus yang tercermin pada pertumbuhan dan kepadatan yang dicapai tanpa mengesampingkan  kondisi  lingkungan  (Fitriani  dkk,  2017). Keberhasilan  pemupukan  tergantung  pada  keakuratan  dalam menentukan kebutuhan dan komposisi nutrien yang dibutuhkan oleh diatom atau fitoplankton lainnya (Krichnavaruk  dkk,  2005).  Secara  umum  nutrien  yang dibutuhkan  fitoplankton  terbagi  atas  dua  kelompok  yaitu nutrien  makro  dan  nutrien  mikro.  Nutrien  makro  yaitu kelompok  nutrien  yang  dibutuhkan  dalam  jumlah  yang  cukup besar  seperti  nitrogen,  fosfat,  dan  silikat  (Spilling  dkk,  2015) Adapun  mikro  nutrien  adalah  kelompok  nutrien  yang dibutuhkan  dalam  kadar  kecil  antara  lain  Fe,  Mg,  dan  Br (Tannock, 2016).
Silikon  (Si)  dan  nitrogen  (N)  adalah  nutrien  anorganik fundamental  yang  dibutuhkan  untuk  pertumbuhan  diatom (Boyd,  2014;  Gilpin  dkk,  2004)  utamanya  silika  yang  sangat dibutuhkan  oleh  diatom  karena  dinding  selnya  (frustules) hampir  secara  keseluruhan  terbuat  dari  silika.  Rata-rata  rasio karbon,  nitrogen,  silikon,  dan  fosfor  (C  :  N  :  Si  :  P)  pada dinding  sel  diatom  adalah  106  :  15  :  16  :  1  (Boyd,  2014). Melihat pentingya rasio kebutuhan Si dan N yang hampir sama maka  untuk  meningkatkan  pertumbuhan  diatom,  pupuk berbasis  silika  sangat  diperlukan.    Jika  terjadi  penurunan konsentrasi  Si  atau  kenaikan  konsentrasi  N  maka  jenis fitoplankton  yang  lain  yang  kemungkinan  kurang  baik  untuk kegiatan budidaya dan lingkungan akan  mengganti dominansi diatom.  Input  N  dari  aktivitas  antropogenik  yang  disalurkan lewat  jaringan  sungai  dan  saluran  dan  berakhir  di  perairan pantai  makin  meningkat  sementara  sumber  Si  konstan menyebabkan  peningkatan  N  :  Si  dan  pada  akhirnya  Si kemungkinan  akan  menjadi  faktor  pembatas  pertumbuhan (Gilpin dkk, 2004). Aplikasi pupuk nitrogen dan silika selama ini umumnya mengikuti standar yang ada untuk kultur diatom skala  laboratorium  dan  jarang  ditemukan  publikasi  yang mengulas  efektifitas  standar  tersebut  termasuk  rasio  Si  dan  N kaitannya dengan untuk kultur diatom.
Pada  skala  laboratorium,  umumnya  digunakan  natrium silikat  yang  merupakan  silika  komersial  yang  ditambahkan dalam  pupuk  pada  media  kultur  diatom  di  laboratorium. Dengan demikian dosis natrium silikat yang ditambahkan pada media  kultur  tersebut  perlu  diuji  efektivitasnya  untuk pertumbuhan  optimum  diatom  skeletonema  costatum.    Untuk itu  penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengekplorasi  rasio konsentrasi  Si  dan  N  yang  optimum  untuk  pertumbuhan diatom  skeletonema  costatum  pada  skala  laboratorium. Diharapkan  informasi  ini  dapat  memperkaya  informasi, khususnya  peran  rasio  Si  dan  N  untuk  pertumbuhan  diatom skala laboratorium dan manajemen lingkungan untuk kegiatan budidaya pada umumnya.
Penelitian  ini  bertujuan  mengeksplorasi  rasio  optimum kebutuhan Si dan N untuk pertumbuhan diatom.

## 2. METODE PENELITIAN

## Waktu dan Tempat
Penelitian  berlangsung  dari  bulan  Januari  hingga  bulan November  2020  dan  pelaksanaanya  di  laboratorium  Balai Riset  Perikanan  Budidaya  Air  Payau  dan  Penyuluhan Perikanan  (BRPBAPPP)  di  Kabupaten  Maros  dan  Instalasi Perbenihan  Udang  Windu  (IPUW)-BRPPBAP3  di  Kabupaten Barru, Sulawesi Selatan.

## Pengumpulan dan Analisis Data
Spesies  diatom  yang  digunakan  adalah  dari  jenis skletonema costatum . Diatom berasal dari Instalasi Pembenihan  Udang  Windu  (IPUW),  BRPBAPPP  Maros. Jumlah  media  air  laut  untuk  pertumbuhan  diseragamkan mengikuti  syarat  kualitas  air  laut  untuk  pertumbuhan  diatom. Konsentrasi  awal  silika  pada  media  yang  digunakan  diukur sebelum  dilakukan  penambahan  pupuk  silika.  Dalam  kultur skala  laboratorium,  pupuk  yang  sering  digunakan  untuk perkembangbiakan  sel  adalah  pupuk  teknis  yakni  KNO3, Na2HPO4, NaEDTA, Clewat-32 (bisa diganti dengan FeCl3), dan Na2SiO3.
Proses  kultur  fitoplankton  jenis  diatom  terlebih  dahulu dilakukan  proses  sterilisasi  alat  dan  air  laut  dengan menggunakan  alat  saringan  dan  autoclave  juga  bahan  kimia klorin  serta  sinar  UV.    Air  laut  yang  telah  disterilisasi  diukur kandungan silika terlarut. Selanjutnya dilakukan persiapan  air media,  pembuatan  pupuk  (penamban  natrium  silikat  dengan konsentrasi  berbeda),  dan  persiapan  media  kultur.    Kemudian dikultur  dalam  wadah  erlenmeyer  250  mL  untuk  stok  murni selama  kurang  lebih  7  hari.  Stok  murni  selanjutnya dipindahkan  ke  wadah  labu  ukur  2000  mL  selama  3  hari (proses  intermedit)  sampai  siap  digunakan  untuk  tahap selanjutnya.
Penelitian  terdiri  4  perlakuan  dengan  masing-masing  3 ulangan  sehingga  keseluruhan  satuan  percobaan  terdapat  12 unit.  Perlakuan rasio Si dan N dalam penelitian ini mengikuti rasio  Si  dan  N  dari  Gilpin  dkk  (2004)  adalah  perlakuan  A (kontrol)  =  rasio  Si/N  =  1:1,  perlakuan  B  =  rasio  Si/N  =  2:1, perlakuan C = rasio Si/N = 1: 2, dan perlakuan D = rasio Si/N = 1: 4.
Variasi  rasio  Si  dan  N  dihitung  dengan  menggunakan software online “silica to nitrogen calculator”.  Rasio Si dan N sebagaimana  prosedur  standar  yang  dilakukan  untuk  kultur diatom  di  IPUW  (yakni  rasio  Si/Ni  1  :  1)  merupakan  kontrol dalam  penelitian  ini.  Sebagai  illustrasi  yakni  jika  didapatkan data  kualitas  air  laut  awal  yang  digunakan  sebagai  media penumbuhan dan pupuk nitrogen dan silika sebagaimana pada Tabel  1.  Oleh  karena  itu  didapatkan  total  NO3  dan  NH3  dan silikon  (Si)  dari  air  laut  dan  pupuk  masing-masing  sebesar 55,39  mg/L  dan  0,0452  mg/L  dan  digunakan  sebagai  input dalam  aplikasi  “ silica  to  nitrogen  calculator ”.  Dari  hasil kalkulasi  diketahui  untuk  mendapatkan  rasio  Si/N  =  1:1 dibutuhkan  penambahan  pupuk  silika  dengan  konsentrasi  54 mg/L  (Tabel  1).    Penambahan  pupuk  silika  dilakukan  dengan memperhatikan  hasil  perhitungan  konsentrasi  silika  air  laut (media) dan pupuk pada Tabel 1.
Tabel 1. Data Kualitas Air dan Pupuk dan Nilai Konversi Sebagi Input Perhitungan Aplikasi “ Silica to Nitrogen Calculator ”
Penelitian menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL). Untuk  mengetahui  pengaruh  perlakuan  terhadap  variabel penelitian  dianalisis  menggunakan  ANOVA  dan  jika  terjadi perbedaan  dilakukan  uji  lanjut  menggunakan  metode “Duncan”  dengan  bantuan  IBM  SPSS  Statistic  22. Berdasarkan  kepadatan  sel  dibuat  pola  pertumbuhan  sel diatom.  Sampling  dan  pengamatan  dilakukan  setiap  hari dengan  mengambil  sampel  sebanyak 2  mL/hari  untuk diamati dengan  mikroskop  untuk  mengetahui  kepadatan  sel  diatom. Di  samping  itu  dilakukan  pengukuran  untuk  beberapa parameter seperti kualitas air dan nutrisinya. Variabel kualitas air adalah pH, suhu, salinitas, DO, nitrogen (NH3-N; NO3-N; NO2-N),  silika  (SiO2),  Fosfat  (PO4),  dan  kepadatan  sel diatom.  Sedangkan  analisis  variabel  kandungan  nutrisi (analisis  proksimat)  meliputi  protein,  karbohidrat,  dan  lemak dilakukan  pada  akhir  kegiatan  setelah  dilakukan  kultur  pada
wadah  yang  lebih  besar  yaitu  toples  20  liter.  Metode  analisis kualitas air pada Tabel 2.
Tabel 2. Parameter Kualitas Air dan Metode Analisis yang akan Digunakan dalam Penelitian
Peubah Metode analisis pH, Salinitas (ppt) pH and handrefraktometer meter NH 3 -N (mg/L) Spektrofotometrik NO 3 -N (mg/L) Spektrofotometrik NO 2 -N (mg/L) Spektrofotometrik Fosfat (PO 4 ) Spektrofotometrik silika (SiO 2 ) Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS),

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Kepadatan  sel  rata-rata skeletonema  costatum disajikan pada Tabel 3 berikut ini.
Tabel 3. Kepadatan Rata-rata Skeletonema Costatum untuk Konsentrasi Silika yang Berbeda
Waktu (periode) pengukuran Kepadatan rata-rata (sel/ml) A = Si/N=1:1 B = Si/N=2:1 C = Si/N=1:2 D = Si/N=1:4 Hari-1 1.137.333 964.667 916.000 380.000 Hari-2 1.366.000 1.468.667 863.333 1.098.000 Hari-3 1.736.667 1.553.333 772.667 1.093.333 Hari-4 1.396.000 1.517.333 729.333 428.667 Hari-5 997.333 1.021.333 540.000 414.000 Hari-6 1.082.667 883.333 497.667 234.000 Hari-7 430.000 460.000 124.667 124.667 Hari-8 357.333 301.333 88.000 63.667
Dari hasil perhitungan kepadatan rata-rata sel skeletonema costatum diketahui  bahwa  pada  perlakuan  rasio  Si/N=1:1  (A) memiliki  tingkat  kepadatan  rata-rata  lebih  tinggi  dibanding perlakuan lainnya. Perlakuan A dan B mencapai kepadatan sel maksimum  pada  hari  ke-3  dengan  kepadatan  maksimum masing-masing  1.736.667  sel/mL  dan  1.553.333  sel/ml. Sedangkan perlakuan C dan D mencapai kepadatan maksimum lebih awal yakni pada hari ke-2 dengan kepadatan sel masing- masing  hanya  mencapai  863.333  dan  1.098.000  yang selanjutnya  mengalami  penurunan  hingga  kepadatan  terendah pada hari ke-8. Perbedaan kepadatan sel rata-rata perlakuan ini menunjukkan  pentingnya  menjaga  rasio  Si/N  pada  nilai  =  1 atau sedikit lebih tinggi.
Pola  pertumbuhan  skeletonema  costatum  ditemukan berbeda.  Hal  ini  dapat  dilihat  dari  peningkatan  jumlah  sel
terjadi  sejak  hari  ke-1  dan  memuncak  pada  hari  ke-3. Selanjutnya memasuki fase stationer (stagnan) hingga hari ke- 4. Pada fase stationer ini jumlah populasi konstan dalam waktu tertentu  sebagai  akibat  dari  penghentian  pembiakan  sel-sel secara total atau adanya keseimbangan antara tingkat kematian dan  tingkat  pertumbuhan.  Selanjutnya  terus  menurun  mulai hari  ke-5  hingga  mencapai  fase  kematian  pada  hari  ke-7  dan ke-8.  Pada  hari  ke-7  jumlah  sel  malah  lebih  rendah dibandingkan  hari  ke-0.    Perbedaan  jumlah  sel  juga  sangat jelas  antara  perlakuan  yang  memiliki  konsentrasi  silika  lebih tinggi  (A  dan  B)  dibandingkan  dengan  yang  lebih  rendah  (C dan  D).    Pada  kultur  pakan  alami  skala  hatchery  akan  terkait dengan penambahan nutrien dan masa panen sedangkan untuk kegiatan budidaya semi-terkontrol di tambak kaitannya dengan proses pergantian air dan pemupukan.
Variabel Nilai sebelum dikonversi Variable Nilai setelah dikonversi Kualitas Air Laut Media (awal) N-NO 3 (mg/L) 0,1552 NO 3 (mg/L) 0,68736 N-NH 3 (mg/L) 0,0372 NH 3 (mg/L) 0,04517 Silikat (mg/L) 0,00064 Silikat (mg/L) 0,00064 Pupuk Nitrogen (yang diaplikasikan di laboratorium) NaNO 3 75 NO 3 (mg/L) 54.70588235 Pupuk Silika (yang diaplikasikan di laboratorium) Na 2 SiO 3 (ml/L) 76 SiO 2 (mg/L) 43.01886792
Gambar 1. Kepadatan dan Pola Pertumbuhan Skeletonema Costatum
Hasil  analisis  ANOVA  pada skeletonema  costatum menunjukkan perbedaan pengaruh perlakukan perbedaan rasio Si dan N terhadap padat sel skeletonema costatum terjadi sejak hari  ke-1  hingga  hari  ke-8  dengan    nilai      P  (P-value)  <  0.05
(Tabel 4).  Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa perlakuan Si/N  yang  berbeda  berpengaruh  nyata  pada  kepadatan  sel skeletonema costatum pada semua fase pertumbuhan.
Tabel 4 Hasil Analisis Ragam (ANOVA) Pengaruh Si/N Terhadap Kepadatan Skeletonema Costatum Nilai Group H-1 H-2 H-3 H-4 H-5 H-6 H-7 H-8 F 6,779 4,423 9,967 15,269 4,216 12,076 9,115 16.057 Sig. 0,014 0,041 0,004 0,001 0,046 0,002 0,006 0,001
Oleh karena terdapat perbedaan nyata pada perlakuan maka dilakukan  uji  lanjut  (post  Hoc)  untuk  melihat  pengaruh  antar perlakuan. Hasil uji Duncan ditampilkan pada Tabel 5 berikut.
Tabel 5. Hasil Uji Lanjut Pengaruh Si/N Terhadap Kepadatan Skeletonema Costatum Perlakuan Kepadatan Rata-Rata (sel/mL) H-1 H-2 H-3 H-4 H-5 H-6 H-7 H-8 A = 1:1 380000 a 863333 a 772667 a 428667 a 414000 a 234000 a 124667 a 63667 a B = 2:1 916000 b 1098000 ab 1093333 a 729333 a 540000 ab 497667 a 124667 a 88000 a C = 1:2 964667 b 1366000 b 1553333 b 1396000 b 997333 b 883333 b 430000 b 301333 b D = 1:4 1137333 b 1468667 b 1736667 b 1517333 b 1021333 b 1082667 b 460000 b 357333 b
Catatan: Huruf superscript yang berbeda dalam satu satu kolom menunjukkan perbedaan nyata (p < 0.05)
Hasil  uji  lanjut  untuk  skeletonema costatum menunjukkan bahwa pembagian subset sudah terjadi pada hari ke-1 di mana perlakuan  A  sudah  menunjukkan  perbedaan  rata-rata  yang nyata  dengan  perlakuan  D.    Pada  hari  berikutnya  terlihat secara  konsisten  perlakuan  A  dan  B  memiliki  rata-rata  yang sama dan berbeda nyata dengan perlakuan C dan D.  Informasi ini sekali lagi membuktikan bahwa Si/N = 1 atau  lebih besar berpengaruh  positif  terhadap  peningkatan  jumlah  sel  diatom skeletonema  costatum .  Ketersediaan  nutrien  dalam  jumlah yang  seimbang  sesuai  kebutuhan  di  fase  awal  pertumbuhan sangat  diperlukan  untuk skeletonema  costatum .  Menurut Spilling dkk (2015), pertumbuhan skeletonema costatum selain dipengaruhi  oleh  ketersediaan  nutrien  juga  dipengaruhi  oleh faktor-faktor  lingkungan  pada  media  pertumbuhan.  Pakan alami  tumbuh  subur  pada  perairan  yang  banyak  mengandung bahan-bahan  organik  dan  anorgnik  serta  menerima  sinar matahari secara langsung.
Informasi perbedaan rata-rata merupakan hal yang menarik dalam manajemen kualitas air tambak air payau.  Pada hari di
mana  ditemukan  adanya  perbedaan  rata-rata  produksi  apalagi pada  kondisi  lapang  (semi  hingga  tidak  terkontrol)  akan menjadi  indikator  adanya  perubahan  lingkungan  dan komposisi  nutrien  yang  sesuai  atau  tidak  sesuai  untuk pertumbuhan  diatom.  Kondisi  tersebut  akan  berakibat  pada perubahan komposisi fitoplankton di mana spesies yang masih mampu  bertahan  akan  bertahan  dan  menjadi  spesies  yang dominan di lingkungan perairan tersebut.
Kualitas  kimia  dan  fisika  air  sebagai  media  budidaya merupakan  faktor  penting  yang  mempengaruhi  pertumbuhan fitoplankton selama  kultur. Pada kondisi  kultur  massal di luar ruangan  atau  pada  lingkungan  tambak,  pertumbuhan  diatom dipengaruhi  oleh  kandungan  nutrien  dan  variabel  kualitas lingkungan  sebagai  media  pertumbuhan  (Saxena  dkk,  2021). Pertumbuhan  mikroalga  termasuk  diatom  dipengaruhi  antara lain  cahaya,  suhu,  pH,  kandungan  CO2  bebas,  dan  salinitas (Saxena dkk, 2022).
0 200000 400000 600000 800000 1000000 1200000 1400000 1600000 1800000 2000000 H-1 H-2 H-3
H-4 H-5 H-6 H-7 H-8 S el /ml Hari A (Si/N=1:1) B (Si/N = 2:1)
C (Si/N = 1:2) D (Si/N = 1:4)
Gambar 2. Hasil Pengukuran pH dan Salinitas Air selama Periode Kultur Skeletonema C ostatum
Pada Gambar 2 dapat dilihat fluktuasi kualitas air (pH dan salinitas)  selama  penelitian.    Fluktuasi  nilai  pH  masih  dalam ambang  batas  kelayakan  untuk  pertumbuhan skeletonema costatum yakni  berkisar  7-8.    Nilai  salinitas  air  untuk perlakuan  C  dan  D  untuk  air  media  skeletonema  costatum hampir  mencapai  34  ppt  di  akhir  masa  kultur  sedangkan perlakuan  A  dan  B  stabil  pada  kisaran  30-32  ppt.  Intensitas cahaya,  suhu,  dan  kandungan  oksigen  terlarut  tidak  dipantau karena  nilainya  dianggap  konstan  dan  seragam  sepanjang periode  kultur  diatom  berlangsung  sehingga  tidak  menjadi faktor pembatas.
Perubahan  kualitas  air  terutama  terjadi  pada  masa  akhir pemeliharaan  menjelang  masa kematian di  mana salinitas dan pH air cenderung  lebih tinggi. Salinitas  merupakan salah satu parameter  kualitas  air  yang  mempengaruhi  tekanan  osmotik
antara  protoplasma  sel  organik  dengan  lingkungannya (Rudiyanti,  2011).  Perubahan  pH  pada  saat  kultur  mikroalga dapat disebabkan karena adanya penurunan kelarutan CO2 dan mineral  di  medium  pertumbuhan  (Spilling  dll,  2015). Perubahan  pH  menjadi  penyebab  kehidupan  biota  di  perairan menjadi terganggu akibat ketidakseimbangan CO2 (Rukminasari  dkk,  2014).  Menurut  (Armanda,  2013)  kisaran pH optimal pertumbuhan skeletonema costatum adalah 7-8.
Cahaya  adalah  faktor  lingkungan  yang  mempengaruhi kandungan  pigmen  pada  mikroalga.  Fiksasi  karbon  dilakukan oleh  fitoplankton  dengan  mengatur  pigmen  fotosintetiknya terhadap  cahaya  (Spilling  dkk,  2015).  Spektrum  cahaya  putih dapat meningkatkan kandungan klorofil skeletonema costatum (Arifah  dkk,  2019).  Demikian  pula  suhu  yang  optimal  akan dapat  mempercepat  proses  metabolisme  sel.  Suhu  secara
6.4 6.6 6.8 7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 8.0 8.2 A (Si/N = 1:1) B (Si/N = 2:1) C (Si/N = 1:2) D (Si/N = 1:4) pH Perlakuan H-1 H-2 H-3
H-4 H-5
H-6 H-7 H-8
27.00 28.00 29.00 30.00 31.00 32.00 33.00 34.00 A (Si/N = 1:1) B (Si/N = 2:1) C (Si/N = 1:2) D (Si/N = 1:4) sal in it as (p p t) Perlakuan H-1 H-2 H-3
H-4 H-5 H-6 H-7
H-8
langsung  mempengaruhi  efesiensi  fotosintesis  dan  merupakan faktor  penentu  dalam  pertumbuhan.  Menurut  Ebrahimi  & Salarzadeh  (2016)  untuk  kultur skeletonema  costatum , pertumbuhan  tertinggi  pada  suhu  30 0 C.  Untuk  pertumbuhan optimal, alga ini membutuhkan kisaran suhu antara 26 0 C-27 0 C (Fitriani dkk, 2017). Perubahan suhu menyebabkan perbedaan komposisi dan kelimpahan skeletonema costatum (Ebrahimi & Salarzadeh, 2016). Meskipun skeletonema  costatum dapat  tumbuh  pada salinitas  23-36  ppt,  namun  kisaran  salinitas  optimum  untuk
pertumbuhan  adalah  28-32  ppt  (Rudiyanti,  2011).  Menurut Ebrahimi  &  Salarzadeh  (2016),  salinitas  untuk  pertumbuhan skeletonema costatum adalah 30 ppt. Salinitas media berkaitan dengan  kemampuan  mikroalga  untuk  mempertahankan tekanan  osmotik  antara  protoplasma  dengan  lingkungan hidupnya. Salinitas yang terlalu tinggi atau yang terlalu rendah dapat  mengakibatkan  aktifitas  sel  terganggu  (Talebi  dkk, 2013)
Tabel 6. Hasil Pengukuran Kualitas Air Untuk Masing-Masing Perlakuan Rasio Si/N Selama Kultur Skeletonema costatum Waktu (periode) Pengukuran Kode NH 3 -N (mg/L) NO 2 -N (mg/L) NO 3 -N (mg/L) PO 4 (mg/L) Silika (Si) (mg/L) Si/N* Awal (media air laut) 0,037 0,004 0,155 0,037 0,275 A (Si/N=1:1) 0,257 0,135 1,053 0.060 8,750 4.54 B (Si/N=2:1) 0,331 0,075 2,173 0,050 8,493 2.59 C (Si/N=1:2) 0,761 0,034 3,516 0,055 4,011 0.66 D (Si/N=1:4) 1,726 0,252 2,411 0,067 3,010 0.36 Catatan: Si/N berdasarkan nilai NH 3 -N, NO 3 -N dan Si
Pada  Tabel  6  ditampilkan  data  kualitas  air  yang  diukur  di laboratorium  pada  awal  pemeliharaan  serta  kualitas  air  pada saat  hari  terakhir.  Perubahan  kualitas  air  sangat  jelas khususnya  untuk  parameter  NH3-N  dan  NO3-N  pada perlakuan  Si/N=1:2  (C)  dan  Si/N=1:  4  (D)  di  mana konsentrasinya  meningkat  tajam  melebihi  standar  kelayakan untuk  pertumbuhan  diatom  secara  umum.  Kondisi  ini  sangat terkait dengan ketersediaan nutrien dalam rasio yang tepat saat fase kematian serta ratio Si/N yang rendah. Nutrien merupakan senyawa  yang  sangat  dibutuhkan  oleh  organisme  laut  dalam metabolisme,  proses  fisiologis,  dan  reaksi  biokimiawi (Brindley dkk, 2022).
Unsur yang paling penting dibutuhkan dalam kultur diatom adalah  N,  P,  dan  Si.  Nutrien  utama  yang  paling  dibutuhkan fitoplankton  bagi  pertumbuhan  adalah  nitrogen  dalam  bentuk nitrat  (Andersen  dkk,  2020).  Menurut  Brindley  dkk  (2022), kandungan  nitrogen  yang  berlebih  dapat  menghambat  proses biosintesis  sel  alga.  Diatom  tidak  bisa  bertahan  hidup  dengan pasokan Si  yang  kurang karena silikat tidak hanya diperlukan dalam  pembentukan  dinding  sel,  tetapi  juga  diperlukan  untuk sintesis  asam  deoksiribonukleat  (Krichnavaruk  dkk,  2005). Data Si/N berdasarkan hasil hitungan dari konsentrasi NH3-N, NO2-N dan Silika menunjukkan nilai lebih kecil dari 1. Hal ini menunjukkan  bahwa  air  media  kultur  kekurangan  kandungan silika untuk mendukung pertumbuhan diatom.
Di  sisi  lain  terjadi  peningkatan  konsentrasi  NH3-N  dan NO3-N  yang  melewati  ambang  batas  untuk  pertumbuhan diatom.  Kelebihan  nilai  N  ini  tidak  akan  dimanfaatkan skeletonema  costatum  untuk  pertumbuhan.  Kandungan nitrogen (nitrat) pada pada kondisi air laut tidak tercemar lebih tinggi  dari  kandungan  nitrogen  (amonia).  Dengan  demikian diatom  dianggap  juga  lebih  suka  memanfaatkan  nitrogen dalam  bentuk  nitrat  dibandingkan  dalam  bentuk  ammonia (Tannock,  2016;  Boyd,  2014).  Penurunan  jumlah  sel  pada perlakuan  A dan D lebih  terkait dengan berkurangnya nutrien esensial  (makro  dan  mikro)  lain  yang  dibutuhkan  untuk pertumbuhan  selain  kandungan  silika  (Spilling  dkk,  2015). Penurunan  jumlah  populasi  sel  diikuti  dengan  perubahan lingkungan  pembudidayaan  yang  dipengaruhi  oleh  nutrien, pH, temperatur, dan kondisi lingkungan lainnya.
Sebagai  pakan  alami  dan  indikator  kualitas  lingkungan perairan, diatom skeletonema costatum tidak hanya diharapkan tumbuh  dengan  kepadatan  sel  yang  tinggi  akan  tetapi  juga harus cukup mengandung beberapa komponen nutrisi penting. Nutrisi  penting  yang  harus  tersedia  dalam  pakan  antara  lain protein,  lemak,  karbohidrat,  vitamin,  dan  mineral.    Diatom memperoleh  nutrisi  dari  media  air  yang  mengandung  unsur hara  dengan  cara  mengabsorbsi  secara  langsung  melalui membran  sel.  Tabel  7  menyajikan  perbandingan  komposisi nutrisi  penting  untuk  kedua  jenis  diatom  dengan  perlakuan Si/N yang berbeda.
Tabel 7. Komposisi Hasil Analisis Proksimat Diatom Skeletonema Costatum pada Si/N = 1:1 dan 2:1
Jenis Analisis Proksimat Skeletonema costatum Na 2 SiO 3 (Si/N=1:1) Na 2 SiO 3 (Si/N=2:1) Kadar Abu (%) 52,4 53,96 Lemak (%) 0,41 0,14 Protein (%) 14,48 16,88 Serat Kasar (%) 3,66 0,23 Karbohidrat (%) 33,07 29,02
Berdasarkan  Tabel  7  kadar  abu  diatom  berkisar  52,4% hingga  65,51%.  Kadar  abu  menggambarkan  kandungan mineral  dari  suatu  bahan  yang  berperan  penting  dalam pemeliharaan sel, jaringan, organ, maupun fungsi tubuh secara
keseluruhan.  Kadar  abu  tinggi  pada  diatom  dikarenakan dinding  sel  diatom  mempunyai  frustula  yang  banyak mengandung silikat (Supriyantini, 2013). Dari hasil penelitian terlihat kadar abu pada perbandingan Si/N= 2:1 (B) lebih besar
daripada 1:1 (A) karena adanya input silika yang lebih banyak. Kandungan  protein  rasio  Si/N  =  1:1  (A)  dan  2:1  (B)  untuk diatom skeletonema  costatum masing-masing  didapatkan 14,48%  dan  16,88%.  Sementara  pada  rasio  Si/N  =  2:1  (B) kadar  protein  hampir  sama.  Kadar  protein  dan  lemak  pada skeletonema costatum 23-31% dan 1,3-16,2% ditemukan  oleh Brindley dkk (2022).
Kadar lemak diatom skeletonema costatum masing-masing 0,41%  dan  0,14%  pada  rasio  Si/N  =  1:1  (A)  dan  2:1(B). Sejalan  dengan  hasil  penelitian  Supriyantini  (2013)  diperoleh kadar  lemak skeletonema  costatum sebesar  0,3-0,99%  pada media  air  laut  salinitas  30  ppt.  Kadar  lemak skeletonema costatum yaitu 1,72% dan 1,42% pada Si/N = 1:1 (A) dan 2:1 (B).  Kadar  karbohidrat  tertinggi  didapatkan  pada  Si/N  =  1:1 (A)  sebesar 33,07%.

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN
Hasil  penelitian  dapat  disimpulkan  bahwa  rasio  silika  dan nitrogen  (Si/N)  optimum  untuk  penumbuhan  diatom skletonema  costatum merupakan  informasi  yang  sangat bermanfaat  untuk  kebutuhan  perbaikan  kultur  pakan  alami (diatom)  dan  managemen  kualitas  lingkungan  tambak  air payau pada umumnya. Rasio Si/N =1 didapatkan sebagai yang terbaik di antara beberapa perlakuan. Selain dapat mendukung pertumbuhan  diatom  juga  dapat  menekan  munculnya  faktor pembatas  kualitas  air  lainnya.  Peningkatan  konsentrasi  N dibandingkan  Si  pada  taraf  lebih  besar  dari  2  dapat mengakibatkan meningkatnya konsentrasi variabel NH3-N dan NO3-N  kualitas  air  lainya  yang  melebihi  ambang  batas  yang dibutuhkan untuk pertumbuhan diatom.  Rasio di mana silikon (Si) ditemukan sebagai faktor pembatas didapatkan pada Si/N = 1:4.
Untuk  mendapatkan  informasi  efektifitas  aplikasi  pupuk biosilika,  sebaiknya  dilanjutkan  uji  coba  pada  skala  lapang (pembesaran di tambak).  Pada skala semi terkontrol di tambak besar  kemungkinan  akan  didapatkan  faktor  pembatas lingkungan  lain  dan  potensi  persaingan  pemanfaatan  ruang, nutrien,  dan  daya  dukung  lingkungan  lain  antara  spesies diatom dan jenis alga/ fitoplankton lainnya.

## 5. DAFTAR PUSTAKA
Andersen, I. M., Williamson, T. J., González, M. J., & Vanni, M.  J.  (2020).  Nitrate,  ammonium,  and  phosphorus  drive seasonal nutrient limitation of chlorophytes, cyanobacteria, and diatoms in a hyper-eutrophic reservoir. Limnology and Oceanography, 65(5), 962–978.
https://doi.org/10.1002/LNO.11363
Arifah, R. U., Sedjati, S., Supriyantini, E., & Ridlo, A. (2019). Kandungan  Klorofil  dan  Fukosantin  serta  Pertumbuhan Skeletonema  costatum  pada  Pemberian  Spektrum  Cahaya yang Berbeda. 8(1), 25–32. https://doi.org/10.14710/buloma.v8i1.19986
Armanda,  D.  T.  (2013).  Pertumbuhan  Kultur  Mikroalga Diatom  Skeletonema  costatum  (Greville)  Cleve  Isolat Jepara  pada  Medium  f/2  dan  Medium  Conway.  Bioma, 2(1), 49–63.
Bhattacharjya,  R.,  Singh,  P.  K.,  &  Tiwari,  A.  (2021). Aquaculture  water  as  a  source  of  sustainable  growth
medium  for  diatom  cultivation  and  its  nutritive  suitability as  a  potential  aqua  feed.  Environmental  Technology  & Innovation, 24, 101987.
Boyd,  C.E.  (2014).  Silicon,  Diatoms  In  Aquaculture.  Global Aquaculture Advocate.
Boyd,  Claude  E.  (2014).  Silicon,  Diatoms  In  Aquaculture. Global Aquaculture Advocate, 39.
Brindley,  C.,  Khozin-Goldberg,  I.,  V  Bastos,  C.  R.,  Maia,  I. B.,  Pereira,  H.,  Navalho,  J.,  &  S  Varela,  J.  C.  (2022). Optimisation of Biomass Production and Nutritional Value of  Two  Marine  Optimisation  of  Biomass  Production  and Nutritional Value of Two Marine Diatoms (Bacillariophyceae), Skeletonema costatum and Chaetoceros calcitrans. Budi,  S.,  &  Aqmal,  A.  (2021).  Penggunaan  Pakan Bermethamorfosis Pada Perbenihan Udang Windu Penaeus monodon Di Kabupaten Barru. Jurnal Ilmiah
Ecosystem, 21 (2), 358-373.
Choudhury,  A.  K.,  &  Bhadury,  P.  (2015).  Relationship between  N:  P:  Si  ratio  and  phytoplankton  community composition  in  a  tropical  estuarine  mangrove  ecosystem. Biogeosciences Discussions, 12(3), 2307–2355. Ebrahimi,  E.,  &  Salarzadeh,  A.  (2016).  The  Effect  of Temperature  and  Salinity  on  the  Growth  of  Skeletonema costatum  and  Chlorella  capsulata  in  vitro.  International Journal of Life Sciences, 10(1), 40–44. https://doi.org/10.3126/ijls.v10i1.14508
Fitriani,  Fendi,  &  Rochmady.  (2017).  Pengaruh  pemberian pupuk  anorganik  (  NPK  +  Silikat  )  dengan  dosis  berbeda terhadap kepadatan Skeletonema costatum pada pembenihan  udang  windu  Effect  of  inorganic  fertilizer (  NPK  +  Silicate  )  with  different  dosage  to  Skeletonema costatum density on hatche. Jurnal Akuakultur, Pesisir Dan Pulau-Pulau Kecil, 1(1), 11–18.
Garnier, J., Beusen, A., Thieu, V., Billen, G., & Bouwman, L. (2010).  N:P:Si  nutrient  export  ratios  and  ecological consequences  in  coastal  seas  evaluated  by  the  ICEP approach.  Global  Biogeochemical  Cycles,  24(2),  1–12. https://doi.org/10.1029/2009GB003583
Gilpin,  L.  C.,  Davidson,  K.,  &  Roberts,  E.  (2004).  The influence  of  changes  in  nitrogen:  Silicon  ratios  on  diatom growth  dynamics.  Journal  of  Sea  Research,  51(1),  21–35. https://doi.org/10.1016/j.seares.2003.05.005
Junda,  M.,  Nani,  K.,  &  Yunisda,  M.  (2015).  Pengaruh Pemberian  Skeletonema  costatum  dengan  Kepadatan Berbeda  Terhadap  Sintasan  Artemia  salina.  Bionature, 16(1), 21–27.
Krichnavaruk,  S.,  Loataweesup,  W.,  Powtongsook,  S.,  & Pavasant,  P.  (2005).  Optimal  growth  conditions  and  the cultivation of Chaetoceros calcitrans in airlift photobioreactor.  Chemical  Engineering  Journal,  105(3), 91–98. https://doi.org/10.1016/j.cej.2004.10.002 Lestari,  D.  P.,  Ekawati,  A.  W.,  &  Maftuch,  M.  (2014).  Dried Skeletonema costatum in Feed Formulation for the Growth of  Vaname  Shrimp  (Litopenaeus  vannamei).  The  Journal of Experimental Life Sciences, 4(2), 45–49.
Mansyur,  M.,  Tantu,  A.  G.,  Hadijah,  H.,  &  Budi,  S.  (2021).
Kajian  Potensi  Tambak  Udang  Vannamae  Litopenaeus vannamei  Pada  Lahan  Marjinal  Di  Kabupaten  Pinrang
Sulawesi  Selatan:  Studi  Kasus  Kecamatan  Cempa. Urban and Regional Studies Journal, 4 (1), 26-35.
Numberi,  Y.,  Budi,  S.,  &  Salam,  S.  (2020).  Analisis Oseanografi  Dalam  Mendukung  Budidaya  Rumput  Laut (Eucheuma  Cottonii)  Di  Teluk  Sarawandori  Distrik Kosiwo  Yapen-Papua. Urban  and  Regional  Studies Journal , 2 (2), 71-75.
Purba,  C.  Y.  (2012).  Performa  pertumbuhan,  kelulushidupan, dan  kandungan  nutrisi  larva  udang  vanamei  (Litopenaeus vannamei)  melalui  pemberian  pakan  artemia  produk  lokal yang diperkaya dengan sel diatom. Journal of Aquaculture Management and Technology, 1(1), 102–115. https://ejournal3.undip.ac.id/index.php/jamt/article/view/50 6 Rudiyanti,  S.  (2011).  Pertumbuhan  Skeletonema  costatum pada  Berbagai  Tingkat  Salinitas  Media.  Jurnal  Saintek Perikanan, 6(2), 69–76.
Rukminasari, N., Khaerul, N. &, Program, A., Sumberdaya, S. M.,  Fakultas,  P.,  Kelautan,  I.,  &  Unhas,  P.  (2014). Pengaruh  Derajat  Keasaman  (pH)  Air  Laut  Terhadap Konsentrasi  Kalsium  dan  Laju  Pertumbuhan  Halimeda  sp. Torani  Journal  of  Fisheries  and  Marine  Science,  24(1). https://doi.org/10.35911/TORANI.V24I1.119 Saxena, A., Marella, T. K., Singh, P. K., & Tiwari, A. (2021). Indoor  mass  cultivation  of  marine  diatoms  for  biodiesel production  using  induction  plasma  synthesized  nanosilica.
Bioresource
Technology, 332. https://doi.org/10.1016/J.BIORTECH.2021.125098
Saxena, A., Singh, K. P., Bhatnagar, A., & Tiwari, A. (2022).
Growth  of  marine  diatoms  on  aquaculture  wastewater supplemented  with  nanosilica.  Bioresource  Technology, 344,
126210.
https://doi.org/10.1016/J.BIORTECH.2021.126210 Spilling,  K.,  Ylöstalo,  P.,  Simis,  S.,  &  Seppälä,  J.  (2015). Interaction  Effects  of  Light,  Temperature  and  Nutrient Limitations  (N,  P  and  Si)  on  Growth,  Stoichiometry  and Photosynthetic  Parameters  of  the  Cold-Water  Diatom Chaetoceros  wighamii.  PLOS  ONE,  10(5),  e0126308. https://doi.org/10.1371/JOURNAL.PONE.0126308 Supriyantini,  E.  (2013).  Pengaruh Salinitas  terhadap Kandungan  Nutrisi  Skeletonema  costatum    Supriyantini Buletin  Oseanografi  Marina.  Buletin  Oseanografi  Marina Volume 2.
Talebi,  A.  F.,  Mohtashami,  S.  K.,  Tabatabaei,  M.,  Tohidfar, M., Bagheri, A., Zeinalabedini, M., Hadavand Mirzaei, H., Mirzajanzadeh,  M.,  Malekzadeh  Shafaroudi,  S.,  & Bakhtiari,  S.  (2013).  Fatty  acids  profiling:  A  selective criterion  for  screening  microalgae  strains  for  biodiesel production. Algal Research, 2(3), 258–267. https://doi.org/10.1016/J.ALGAL.2013.04.003 Tannock,  simon. (2016). Essential Silica management to grow diatoms  for  aquaculture.    Of  Water  And  Wastewater.  In https://doi.org/10.2105/AJPH.51.6.940-a  (11th  ed.,  Vol. 51, Issue 6). American Public Health Association. Yunus,  A.  R.,  Budi,  S.,  &  Salam,  S.  (2019).  Analisis kelayakan lokasi budidaya metode karamba jaring apung di perairan desa pulau harapan sinjai. Journal of Aquaculture and Environment , 2 (1), 1-5.