Produktivitas Primer [PDF]

Citation preview

1



I.PENDAHULUAN



1.1. Latar belakang Ekosistem perairan masa kini baik pada wilayah ekosistem laut dan ekosistem air



tawar



mengalami



pencemaran



yang



mengakibatkan



berkurangnya



produktivitas primer perairan yang akan mempengaruhi perkembangan organisme di dalam perairan. Sumber air ialah wadah air yang terdapat di atas dan dibawah permukaan tanah, termasuk di dalam pengertian ini ialah mata air, sungai, kolam, waduk, danau, dan muara. Sumber air ini merupakan salah satu sarana penting dalam bidang budidaya. Untuk mendukung semua kegiatan budidaya, maka perairan lentik yang digunakan sebagai sumber air harus selalu memenuhi persyaratan baik parameter fisik, kimia, dan biologi. Salah satu indikator penentu untuk mengetahui kualitas perairan yang memenuhi persyaratan tersebut ialah nilai produktivitas primer. Produktivitas primer dari suatu ekosistem dapat didefinisikan sebagai jumlah energi cahaya yang diserap dan kemudian disimpan oleh organisme-organisme produsen melalui kegiatan fotosintesis dan kemosintesis dalam suatu periode waktu tertentu . Produktivitas primer dari suatu ekosistem dapat didefinisikan sebagai jumlah energi cahaya yang diserap dan kemudian disimpan oleh organisme-organisme produsen melalui kegiatan fotosintesis dan kemosintesis dalam suatu periode waktu tertentu. Fotosintesis merupakan proses mensintesis glukosa ( karbohidrat ) dari ikatan-ikatan anorganik karbondioksida dan air.



2



Cahaya disimpan dalam bentuk zat-zat organik yang dapat digunakan sebagai bahan makanan oleh organisme heterotrofik. Oleh karena hal tersebut, produktivitas primer pada suatu ekosistem dapat dijadikan tolak ukur suatu ekosistem baik ataupun buruk. Pengukuran kadar CO2 dan kadar O2 merupakan kunci dari produktifitas primer. Produktivitas primer juga dapat dipengaruhi oleh faktor kedalaman, semakin dalam suatu perairan maka semakin rendah produktivitas primernya. 1.2.Tujuan Praktikum Tujuan diadakannya praktikum ini yaitu dimaksudkan agar mahasiswa dapat memahami dan mengerti tentang bagaimana cara menentukan produktivitas primer dalam perairan. Dan dapat mengetahui secara keseluruhan analisa produktivitas primer. 1.3.Manfaat Praktikum Analisis Produktivitas primer memiliki peranan yang penting dalam dunia perikanan atau pemanfaatan perairan. Melalui analisa tersebut maka kita dapat mengetahui apakah suatu perairan tersebut baik atau tidak bagi tumbuh-tumbuhan maupun bagi organisme air seperti ikan dan organisme lainnya.



3



II.TINJAUAN PUSTAKA



Sebagai salah satu indikator penentu dalam mengetahui kualitas perairan yaitu dengan uji produktivitas primer. Produktivitas primer merupakan laju penyimpanan energi radiasi matahari oleh organisme produsen dalam bentuk bahan organik melalui proses fotosintesa oleh fitoplankton dan organisme autotrof lainnya (Erlina, Hartoko, dan Suminto, 2007). Menurut Erwin (2011), beberapa produktivitas dapat diketahui secara berurutan sesuai dengan peristiwa pembentukannya, yaitu : a. Produktivitas primer kotor, yaitu laju total fotosintesis, termasuk bahan organik yang habis digunakan dalam respirasi selama waktu pengukuran, dikenai sebagai fotosintesis total atau asimilasi total. b. Produktivitas primer bersih, yaitu penyimpanan bahan organik di dalam jaringan-jaringan tumbuhan kelebihannya dari proses respirasi oleh tumbuhantumbuhan selama jangka waktu pengukuran, dikenal sebagai apparent fotosintesis atau asimilasi bersih. c. Produktivitas komunitas bersih adalah laju penyimpanan bahan organik yang tidak digunakan oleh heterotrof (yakni produktivitas bersih– penggunaan heterotrof) d. Produktivitas sekunder yaitu laju penyimpanan energi pada tingkat konsumen. Produktivitas primer sering dianggap sebagai jumlah karbon pada suatu makhluk hidup dan secara umum dinyatakan sebagai jumlah gram karbon yang dihasilkan dalam satu meter kuadrat kolom air setiap hari (Leviton, 1982). Sedangkan, untuk mengukur produktivitas primer tidak hanya kadar karbon, tetapi juga dapat diukur dengan melakukan pengukuran terhadap biomassa fitoplankton dan konsentrasi klorofil-a, dimana kedua metode ini dapat diukur secara langsung di lapangan. Produktivitas primer dalam bentuk fitoplankton dianggap salah satu unsur yang penting pada salah satu mata rantai perairan. Fitoplankton akan memberikan sumber-sumber nutrisi bagi organisme yang terdapat didalam perairan. Begitu



4



juga dengan densitas dan diversitas fitoplankton dalam perairan sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan tersebut. Densitas fitoplankton akan tinggi apabila perairan yang didiami subur (Boyd 1982). Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi laju dan tinggi rendahnya produktivitas primer di wilayah perairan. Faktor-faktor tersebut ialah, faktor kimia sebagai contoh, yaitu kandungan fosfat dan nitrat yang merupakan unsur hara yang penting pada pertumbuhan dan reproduksi phytoplankton. Apabila dihubungkan dengan faktor fisika dan level air, maka pada level air yang rendah dengan tersedianya sinar matahari menghasilkan produktivitas primer yang tinggi. Disamping faktor kimia dan fisika, faktor biologi seperti perbandingan komposisi biomassa phytoplankton dan zooplankton, memperlihatkan bahwa jumlah individu dalam suatu populasi phytoplankton jauh lebih besar dibandingkan dengan jumlah individu dalam populasi zooplankton, dan karena yang melakukan fotosintesa didalam ekosistem perairan adalah phytoplankton, ini berakibat langsung terhadap tingginya produktivitas primer (Kaswadji 1976). Produktivitas primer dapat ditunjukkan dalam banyaknya energi per satuan luas per satuan waktu, atau sebagai biomassa (berat) per satuan luas persatuan waktu (Campbell, Reece, dan Mitchel, 2002). Dalam penggunaan biomassa pada umumnya dalam bentuk berat kering bahan organik, hal ini tidak belaku dalam wilayah perairan. Metode pengukuran produktivitas primer yang sering di lakukan dan popular dibidang limnologi adalah metode oksigen botol gelap dan terang. Pada metode botol gelap terang ini, perkiraan produktivitas dapat diketahui dari perubahan oksigen (Nybakken,1992). Produktivitas primer merupakan laju penambatan energy yang dilakukan oleh produsen.Menurut Campbell (2002), Produktivitas primer menunjukkan Jumlah energy cahayayang diubah menjadi energy kimia oleh autotrof suatu ekosistem selama suatu periodewaktu tertentu. Total produktivitas primer dikenal sebagai produktivitas primer kotor (gross primary productivity, GPP). Tidak semua hasil produktivitas ini disimpan sebagaibahan organik pada tubuh organisme produsen atau



pada



tumbuhan



yang



sedang



tumbuh,karena



organisme



tersebut



menggunakan sebagian molekul tersebut sebagai bahan bakar organic dalam



5



respirasinya. Dengan demikian, Produktivitas primer bersih (net primary productivity, NPP) sama dengan produktivitas primer kotor dikurangi energy yangdigunakan oleh produsen untuk respirasi (Rs): NPP = GPP – Rs Sedangkan produktivitas primer kotor menurut Jamin (1989), ialah laju total dari fotosintesis, termasuk bahanorganik di dalam respirasi selama waktupengukuran tertentu.Rumus perhitungan : GPP = NPP + R Keterangan :NPP : Produktivitas primer bersih atau lajupenyimpanan energi ke dalam ekosistem.GPP : Produktivitas primer kotor atau lajupemasukan energi kedalam ekosistem.R : respirasi atau laju nergi yang digunakanbagi aktivitas ekosistem.



6



III.BAHAN DAN METODE



3.1. Waktu dan Tempat Praktikum Produktivitas Perairan dilaksanakan dikolam budidaya dan dilaboratorium Produktivitas Perairan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Riau. Pada hari 18 April 2015 pada pukul 13:00 WIB. 3.2. Alat dan Bahan Pada praktikum “Produktivitas Primer” menggunakan beberapa peralatan diantaranya yaitu: Buku penuntun praktikum, peralatan tulis, jas labor, botol BOD, pipet tetes, gelas piala, tali rafia, batu, kayu, kantong plastik hitam, pipet tetes dan alemayer. Adapun Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah Air sampel, reagen MnSO4, NaOH-KI, H2SO4, Na2S2O3 5 H2O dan amilum. 3.3. Metode Praktikum Metode Praktikum PROPER yang berjudul Produktivitas Primer ini adalah dengan menggunakan metode secara langsung, yaitu praktikan mengamati secara langsung dikolam budidaya dan dianalisi dilaboratorium, dan melakukan prosedur praktikum. 3.4. Prosedur Praktikum Pertama, sampel air diambil dan dimasukkan ke dalam botol BOD. Sampel air diambil dari kolam budidaya. Pada pengukuran konsentrasi oksigen terlarut dilakukan dengan metode titrasi, maka diambil tiga botol sampel. Botol pertama



7



digunakan untuk menentukan kadar konsentrasi oksigen awal. Dua botol lainnya digunakan untuk botol terang dan botol gelap. Pada penggunaan botol gelap dengan menggunakan botol BOD dibungkus dengan kantong plastik hitam dan diberi pemberat batu dibawahnya. Setelah itu botol gelap dan terang digantungkan



perairan budidaya selama 3 jam untuk



proses respirasi dan fotosintesis. Apabila pengamatan lebih dari 3 jam, maka data hasil pengamatan akan cenderung memberi hasil yang invalid. Pada proses titrasi dihitung dengan mengambil air sampel dimasukkan ke elenmayer tambahkan MnSO4 kemudian NaOHK1 lalu ditambahkan H2SO4 dimasukkan ke elenmeyer dititrasikan dengan thiosulfat ml kemudian di tambahkan amilum dan dititrasi kembali dengan thiosulfa dihitung oksigen dengan rumus :. DO (mg/L) =



Setelah itu satuan dari masing-masing parameter diatas masih dalam mg O2/I per lama waktu inkubasi (t). Untuk mengubah satuan ini menjadi mgC/I per t dapat digunakan rumus : R = 0,375 ( I – D ) RQ GPP = 0,375 ( L – D ) PQ NPP = 0,375 ( L – I ) PQ



8



IV.HASIL DAN PEMBAHASAN



4.1. Hasil Adapun hasil dari Produktivitas primer: a. Pengukuran DO No



Botol



DO(mg/L)



1



Botol gelap awal ( )



11,14



2



Botol terang akhir ( )



12,31



3



Botol gelap akhir (



12,13



)



Tabel. 1 pengukuran DO b. perhitungan parameter No



Rata-rata seluruh kolam air



mgC/L/3 jam



1



Respirasi ekosistem



0,3694



2



GPP



0,4668



3



NPP



0,0975



Tabel. 2 pengukuran parameter 4.2. Pembahasan Oksigen merupakan komponen penting yang dibutuhkan organisme perairan yang berfungsi sebagai regulator pada proses metabolisme tanaman dan hewan air (Odum, 1971). Salah satu sumber oksigen terlarut yang penting dalam perairana dalah oksigen di atmosfer yang terlarut dalam massa air pada permukaan airtersebut (Connel and Miller, 1995). kadar



konsentrasi



oksigen



yang



berbeda-beda



tergantung



letak



pengambilan sampel air. Pada botol gelap DO setelah 3 jam cenderung lebih besar



9



dibandingkan dengan DO pada botol terang, kecuali pada yang memilki kadar DO pada botol gelap lebih kecil dibandingkan pada botol terang. Menurut Faozi (2008), Pada botol gelap yang tidak menerima cahaya matahari maka diduga hanya terjadi proses respirasi, sementara pada botol terang terjadi baik proses fotosintesis maupun respirasi. Berdasarkan asumsi bahwa respirasi kedua botol sama, maka perbedaan kandungan oksigen pada botol gelap dan terang berbeda. Pada hasil data yang berbeda dapat disebabkan pergerakan air dengan lingkungan beroksigen pada botol gelap saat akan diukur dengan DO-meter. Suhu yang menurun juga dapat disebabkan oleh tempat yang berbeda pula. Di kolam budidaya yang merupakan wilayah terbuka tanpa adanya penghalang sinar matahari untuk dapat masuk ke wilayah perairan secara langsung. Pada waktu setelah masa inkubasi 3 jam yang diletakkan pada suhu ruangan yang jelas lebih rendah dibandingkan tempat terbuka yang langsung terkena sinar matahari. Suhu dan intensitas sinar matahari juga dapat mempengaruhi perubahan DO perairan. produktivitas primer bersih (PN), yang merupakan ukuran penting untuk menunjukkan simpanan energi kimia yang tersedia bagi konsumen dalam suatu ekosistem, memiliki nilai yang kecil bahkan minus. Permasalahan tersebut diakibatkan nilai dari produktivitas primer kotor (PG) memiliki nilai yang lebih besar dari laju respirasi (R). Hal ini dapat mengakibatkan kekurangannya kadar energi pada suatu ekosistem untuk kebutuhan organisme yang hidup didalamnya. Pada percobaan ini juga dapat diakibatkan karena ketidak telitian dalam pengukuran maupun perhitungan produktivitas primer bersih, produktivitas primer kotor, dan laju reaksi. Menurut Campbell, Reece, dan Mitchel (2002), antara 50% dan 90% dari produktivitas primer kotor pada sebagian besar produsen primer tersisa sebagai produktivitas primer bersih setelah kebutuhan energinya terpenuhi. Penggunaan titrasi dimaksudkan untuk mengetahui kadar CO2 pada kolam budidaya, akan tetapi karena air tersebut telah bersifat basa, maka pada saat ditetesi pp maka air tidak berubah warna setelahdilakukan titrasi.



10



V.KESIMPULAN DAN SARAN



5.1.Kesimpulan Dari hasil pengamatan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa cara pengukuran produktivitas primer menggunakan metode botol gelap dan terang yang ditanam pada pukul 13.00 WIB, serta digantungkan pada kedalaman 30cm dan 50cm. Semakin tinggi produktivitas primer suatu perairan maka semakin baik untuk mendukung kelangsungan hidup organism didalamnya, dan dipengaruhi oleh intensitas cahaya. Keterkaitan produktivitas primer dengan densitas dan diversitas plankton adalah apabila produktivitas tinggi dan densitas tinggi menandakan perairan didominasi oleh fitoplankton , berperan dalam fotosintesis. Produktivitas tinggi, membuat Bahan Organik dan nutrient tinggi, juga dapat berpengaruh terhadap diversitas plankton. Jika produktivitas rendah organism yang dominan adalah zooplankton. 5.2.Saran Pemeliharaan dan pengelolaan perairan di kolam budidaya harus lebih diperhatikan. Jika tidak, maka dapat merusak ekosistem perairan tersebut.. Efisiensi waktu dalam praktikum harus diperhatikan lagi dan harus ada perbandingan tiap beberapa hari kedepan apakah suatu perairan berubah atau tidak.



11



DAFTAR PUSTAKA



Erlina, Hartoko, dan Suminto. 200. Kualitas Perairan di Sekitar BBPBAP Jepara Ditinjau dari Aspek Produktivitas Primer sebagai Landasan Operasional Pengembangan Budidaya Udang dan Ikan. Erwin.



2011. Produktivitas perikanan.com.



Perairan.



http//www. http://naburjugolan-



Jamin, Hasan Basri. 1989. Ekologi Tanaman. Rajawali Press. Jakarta. Kaswadji,



R. F. !976. Studi Pendahuluan Tentang Penyebaran dan Kemelimpahan Phytoplankton di Delta Upang, Sumatera Selatan. Karya Ilmiah Fakltas perikanan IPB. Bogor.



Leviton, J. S. 1982. Marine Biology. Prentice Hall Inc. New Jersey. USA. 526 p. Nybakken, J., 1992. Biologi Laut. Gramedia Pustaka Raya. Jakarta. Setiapermana, D. 1979.Produktivitas Primer dan Beberapa Cara Pengukurannya. Oseana. Lembaga LON LIPI, Jakarta. Triyatmo, B. 1997.Studi Perikanan Di Waduk Sermo: Studi Biolimnologi. Lembaga Penelitian UGM Bekerjasama Dengan Agricultural Research Management Project. BPPP. 65 hal Widianingsih, et all. 2002. Fluktuasi Asimetris Pada Berbagai Jenis Kerang (Bivalve) Laut Sebagai Upaya Biomonitoring Pencemaran Lingkungan Pantai. Fak. Perikanan dan Ilmu Kelautan UNDIP. Semarang. Faozi, I I. 2008. Produktivitas Perairan. http://scribd.com. Karim,



M. Setelah 76 Tahun, Tanggul Buatan Belanda Itu Pun Jebol. http://megapolitan.kompas.com. Diakses pada tanggal 3 April 2012, pukul 21.00 WIB.



Odum, E. P., 1996. Dasar-dasar Ekologi. Edisi Ketiga. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.



12



LAMPIRAN



1.Alat dan Bahan yang digunakan



Pipet tetes 5 ml



Kertas Whatman no.42



Pipet Tetes



13



2. Hasil a. Botol gelap akhir (



)



DO (mg/L) =



=



,



,



,



= 580 47,8



= 12,13 mg/L b. Botol gelap awal ( ) DO (mg/L) =



=



,



,



,



= 540 49,96



= 11,14 mg/L c. Botol terang akhir ( )



DO (mg/L) =



=



,



,



= 600 48,79



= 12,31 mg/L d. Perhitungan parameter NPP = 0,375 ( L- I) PQ = 0,375 (12,39 – 12,13) = 0,375 (0,26)



14



= 0,0975 mgC/L/3 jam GPP = 0.375 ( L- D) PQ = 0,375 (12,39 – 11,14 ) = 0,375 ( 2,45 ) = 0,4668 mgC/L/3 jam R = 0,375 ( I – D ) RQ = 0,375 (12,13 – 11,14 ) = 0,375 (0,986) = 0,3694 mgC/L/3 jam



15



KATA PERNGANTAR



Puji dan syukur penulis ucapkan kepada allah yang maha esa , karena berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan Pratikum Produktivitas Perairan gengan judul “Produktivitas Primer” dengan baik dan tepat. Penulis juga mengucapkan kepada dosen yang telah mengajar mata kuliah Produktivitas Perairan serta para asisten yang telah membantu penulis selama praktikum sampai penulisan laporan ini. dan terimakasih juga penulis ucapkan kepada semua pihak yang telah membantu dalam penulisan laporan ini. Dilatar belakangi oleh keterbatasan wawasan serta ilmu pengetahuan yang penulis miliki, maka dengan kerendahan hati penulis sangat mengharapkan kritikan dan saran yang membangun demi kesempurnaan laporan ini. Akhirnya penulis mengucapkan terimakasih, semoga laporan ini dapat bermanfaat untuk kita semua.



Pekanbaru, 5 MEI 2015



FITRA



16



DAFTAR ISI



Isi



Halaman



KATA PENGANTAR.............................................................................



i



DAFTAR ISI............................................................................................



ii



DAFTAR TABEL.....................................................................................



iii



DAFTAR LAMPIRAN ...........................................................................



iv



I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ............................................................................. 1.2 Tujuan .......................................................................................... 1.3 Manfaat.........................................................................................



1 2 2



II. TINJAUAN PUSTAKA III. III. BAHAN DAN METODE PRAKTIKUM 3.1 Waktu dan Tempat ....................................................................... 3.2 Bahan dan Alat............................................................................ 3.3 Metode Praktikum....................................................................... 3.4 Prosedur Praktikum.....................................................................



6 6 6 6



IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil ............................................................................................. 4.2 Pembahasan..................................................................................



8 8



V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan .................................................................................. 5.2 Saran ........................................................................................... DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN



10 10



17



DAFTAR TABEL



Tabel



Halaman



1.Hasil pengukuran DO..................................................................



8



2.Hasil perhitungan parameter........................................................



8



18



DAFTAR LAMPIRAN



Lampiran



Halaman



1. Alat dan bahan..................................................................................



12



2. Hasil produktivitas primer.................................................................



13