3 METODE PENELITIAN

3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan pada perairan umum Danau Maninjau, Kecamatan

Tanjung Raya, Kabupaten Agam (Gambar 6). Penelitian berlangsung pada bulan

Mei-September 2011. Pengambilan contoh dilakukan sebanyak sembilan kali

dengan interval waktu dua minggu. Penelitian ini dikelompokkan menjadi tiga

aspek penelitian yaitu struktur populasi; pertumbuhan; dan reproduksi C.

quadricarinatus di Danau Maninjau.

Sumber: Modifikasi Sulastri et al. (2009) Gambar 6 Lokasi penelitian. 3.2 Metode dan Desain Penelitian

Metode penelitian yang digunakan adalah penelitian survei. Stasiun

pengambilan contoh ditentukan secara purposive/ judgmental yaitu stasiun terpilih

merupakan lokasi yang dianggap paling mewakili populasi secara keseluruhan

(Levy & Lemeshow 1991). Lokasi/stasiun pengambilan contoh dibagi menjadi

beberapa lokasi yang mewakili kondisi Danau Maninjau yaitu berdasarkan

perbedaan tipe substrat zona litoral dan sumber masukan bahan organik.

Pada Tabel 1 dan Lampiran 1 disjikan deskripsi masing-masing

lokasi/stasiun pengambilan contoh:

Stasiun sampling

1

2

5

4

6

3

16

Tabel 1 Deskripsi stasiun pengambilan contoh Stasiun Sumber Masukan

Bahan Organik TSZL* JPTD** Lokasi

Bayur (1) -KJA -Kegiatan pertanian -Limbah domestik

Batu kecil berpasir + Timur

Sungai Batang (2) -KJA -Kegiatan pertanian -Limbah domestik

Batu besar ++ Timur

Batu Nanggai (3) -KJA -Limbah domestik

Batu besar + Selatan

Sigiran (4) -KJA -Limbah domestik

Batu besar ++ Barat

Sungai Tampang (5) -KJA -Limbah domestik

Batu besar ++ Barat

Utara (Linggai, Koto Gadang ) (6)

-KJA -Kegiatan pertanian -Limbah domestik

Batu kecil, berpasir, dan sedikit berlumpur

+ Utara

*TSZL=tipe substrat zona litoral; **JPTD=jumlah pepohonan di tepian danau

3.3 Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan selama penelitian adalah:

Tabel 2 Daftar alat dan bahan serta kegunaannya. No Alat dan Bahan Kegunaan Alat 1 Kaliper ketelitian 0.01 mm Mengukur dimensi ukuran panjang

2 Neraca dijital ketelitian 0.1 gram Mengukur dimensi ukuran bobot basah total lobster

3 Neraca dijital ketelitian 0.0001 gram Mengukur dimensi ukuran bobot gonad lobster

4 Experimental trap (berbentuk kotak dengan dimensi 50x20x15 cm dan mesh size ¼ inchi)

Menangkap lobster

5 Alat tangkap yang digunakan nelayan Menangkap lobster 6 Akuarium (dimensi 90x40x40 cm) dan paralon

(panjang=10 cm dan diameter ±7 cm) Memelihara lobster

7 Botol sampel Wadah sampel air 8 Botol film Wadah gonad lobster 9 Alat bedah Membedah lobster untuk mengetahui

tingkat kematangan gonad 10 Water Quality Checker (WQC Horiba U-10) dan YSI

550A Mengukur parameter fisika air

11 12

Kertas lakmus Mikroskop binokuler Olympus Model CHS (CH-2)

Menentukan pH air Mengamati histologis gonad dan diameter telur

13

Mikrometer okuler dan objektif

Mengukur diameter telur di bawah mikroskop

Bahan 1 Lobster Objek penelitian 2 Formalin 10% dan 4% Mengawetkan gonad lobster 3 Larutan Bouin Mengawetkan gonad untuk pengamatan

histologis 3.4 Metode Kerja

17

3.4.1 Kualitas air Parameter kualitas air yang diukur adalah suhu, pH, oksigen terlarut (DO),

turbiditas, kesadahan, alkalinitas, amonia, dan chemical oxygen demand (COD).

Pengukuran parameter turbiditas menggunakan WQC Horiba U-10; oksigen dan

suhu menggunakan YSI 550 A; dan pH menggunakan kertas lakmus. Pengukuran

dilakukan bersamaan dengan pengambilan contoh lobster yaitu setiap dua minggu

sekali pada masing-masing stasiun.

Pengambilan contoh air untuk analisa kesadahan, alkalinitas, amonia, dan

COD dilakukan sebulan sekali di masing-masing stasiun pada Juli sampai

September. Parameter suhu, pH, dan DO ditentukan secara langsung sedangkan

parameter alkalinitas dan kesadahan diukur menggunakan metode titrimetri;

amonia menggunakan spektrofometer dengan metode phenate; dan COD metode

refluks tertutup menurut standar APHA (1992).

3.4.2 Struktur populasi

Pada setiap pengambilan contoh di masing-masing lokasi data yang dicatat

adalah jumlah, ukuran panjang, ukuran bobot, dan jenis kelamin lobster yang

tertangkap menggunakan experimental trap (Lampiran 2). Experimental trap

mempunyai bentuk yang sama dengan alat tangkap yang digunakan oleh nelayan

setempat yang dikenal dengan istilah rago. Rago yang digunakan untuk penelitian

memiliki bentuk dan ukuran seragam. Rago dipasang selama lebih kurang 13 jam

setiap pengambilan contoh. Rago dipasang sore hari (sekitar pukul 17.00-18.00

WIB) dan diangkat keesokan paginya (sekitar pukul 06.00-07.00 WIB). Umpan

yang digunakan adalah campuran kelapa dan pelet. Jumlah rago yang dipasang

pada masing-masing stasiun sama yaitu 5 buah selama Mei-Juli namun menjadi 4

buah selama Agustus-September. Pengurangan jumlah ini disebabkan beberapa

hal yaitu adanya rago rusak dan hilang. Nilai TPSU dihitung sesuai dengan

jumlah rago yang digunakan (Lampiran 3).

Beberapa karakter morfometrik lobster diukur untuk mengetahui keragaman

morfometrik lobster pada tiap stasiun. Karakter morfometrik yang diukur adalah

panjang karapas (CL, 1); panjang total (PT, 2); panjang kepala (PK, 3); panjang

18

dada (PD, 4); panjang abdomen (PAb, 5); panjang telson (PTl, 6); dan lebar

rostrum (LR, 7) seperti disajikan pada Gambar 7 berikut ini :

Gambar 7 Pengukuran karakter morfometrik.

Semua karakter tersebut dibandingkan terhadap panjang karapas menjadi

rasio panjang total terhadap panjang karapas (PTCL); panjang kepala (PKCL);

panjang dada (PDCL); panjang abdomen (PAbCL); panjang telson (PTlCL); dan

lebar rostrum (LRCL).

3.4.3 Pertumbuhan

Parameter yang diukur adalah panjang total, panjang karapas, dan bobot

basah total. Panjang total merupakan panjang yang diukur dari ujung rostrum

sampai tepi belakang bagian tengah telson (Guan & Wiles 1999). Panjang

karapas (carapace length/CL) merupakan panjang yang diukur dari ujung rostrum

sampai tepi belakang bagian tengah cephalothorax (Guan & Wiles 1999). Bobot

19

basah total adalah bobot total jaringan tubuh ikan dan air yang terdapat di

dalamnya (Busacker et al. 1990). Pertumbuhan C. quadricarinatus di Danau

Maninjau ditentukan berdasarkan analisis frekuensi panjang karapas dan

penambahan ukuran setelah pergantian kulit, seperti dijelaskan berikut :

a. Pertumbuhan berdasarkan analisis frekuensi panjang

Lobster yang digunakan adalah semua hasil tangkapan. Parameter yang

diukur adalah panjang total dan panjang karapas. Data yang diperoleh akan

digunakan untuk menentukan parameter pada persamaan pertumbuhan von

Bertalanffy.

b. Pertumbuhan berdasarkan penambahan ukuran setelah pergantian kulit. Sebanyak 20 ekor lobster dipelihara di akuarium dengan kepadatan lima

ekor lobster per akuarium. Air yang digunakan selama pemeliharaan adalah air

Danau Maninjau; diaerasi terus menerus; dan diberi pakan pelet, kelapa, dan

cacing. Pada masing-masing akuarium lobster ditandai dengan mengikat salah

satu capitnya menggunakan tali rafia dengan warna berbeda. Pengukuran

parameter panjang karapas dilakukan sebelum dan sesudah lobster mengalami

pergantian kulit. Pengukuran setelah pergantian kulit dilakukan ketika kulit

lobster telah mengeras kembali yaitu ±24 jam atau lebih setelah pergantian kulit.

Data yang didapat dianalisis untuk menentukan nilai MI (moult increment) dan

PCMI (percentage of premoult carapace length). Lobster yang dipelihara dipilih

secara acak mewakili stasiun pengambilan contoh dan ukuran lobster yang

digunakan beragam (Lampiran 4).

3.4.4 Reproduksi

Pengambilan contoh dilakukan sebanyak sembilan kali dengan interval

waktu dua minggu. Lobster contoh untuk analisis aspek reproduksi adalah semua

tangkapan untuk penentuan jenis kelamin dan tingkat kematangan gonad serta sub

contoh dari hasil tangkapan untuk analisis IKG dan fekunditas pada masing-

masing stasiun. Lobster contoh dianastesi dengan cara penyimpanan pada suhu

dingin (-200C) selama 15 menit untuk selanjutnya dilakukan pengamatan

(Vazquez et al. 2008).

20

a. Seksualitas

Jenis kelamin lobster ditentukan berdasarkan posisi gonophore pada kaki

jalan lobster (Gambar 8).

(a) (b)

Gambar 8 Lokasi organ reproduksi untuk krustasea betina (a) dan jantan (b) (Withnall 2000).

Gonophore terletak pada dasar pereiopod ke-3 untuk lobster betina dan

pada dasar pereiopod ke-5 untuk jantan (Sagi et al. 1996, diacu dalam Vazquez &

Greco 2007).

b. Tingkat kematangan gonad dan indeks kematangan gonad

Setelah lobster dianastesi selanjutnya lobster dibedah untuk pengamatan

gonad. Tingkat kematangan gonad ditentukan berdasarkan ciri morfologi dan

analisis histologis gonad. Penentuan TKG secara morfologi mengacu kepada

metode klasifikasi tingkat kematangan gonad C. quadricarinatus (Vazquez et al.

2008) untuk betina dan C. monticola (BPPT-LBN LIPI 1983/ 1984 diacu dalam

Tapilatu 1996 & Widha 2003) untuk jantan (Tabel 3).

Setelah dilakukan pengamatan TKG secara morfologi selanjutnya gonad

ditimbang untuk analisis indeks kematangan gonad.

21

Tabel 3 Klasifikasi tingkat kematangan gonad Cherax sp. TKG Betina Jantan I Ovarium berbentuk seperti huruf H dan transparan.

Panjang karapas rata-rata 16.70 mm; panjang rata-rata post-orbital karapas 13.00 mm; dan bobot rata-rata 0.09-0.2 atau 0.2-2.00 gram.

Testis tampak transparan

II Ovarium berbentuk seperti huruf H dengan warna krem sampai oranye muda. Panjang karapas rata-rata 30.06 mm; panjang rata-rata post-orbital karapas 21.24 mm; dan bobot rata-rata 2-8 gram.

Awal perkembangan sperma. Testis berwarna abu-abu keputih-putihan.

III Ovarium berbentuk seperti huruf H dengan warna oranye sampai oranye dengan beberapa telur berwarna hijau. Panjang karapas rata-rata 36.94 mm; panjang rata-rata post-orbital karapas 26.03 mm; dan bobot rata-rata 6-18 gram.

Testis matang. Warna putih susu

IV Ovarium berbentuk seperti huruf Y dengan warna hijau muda. Panjang karapas rata-rata 54.34 mm; panjang rata-rata post-orbital karapas 38.47 mm; dan bobot rata-rata >18 gram.

-

Post sapwning

Ovarium berbentuk seperti huruf Y dengan warna oranye muda.

c. Lebar endopod dan exopod

Salah satu pleopod ketiga (Gambar 9) diambil dan diletakkan di atas cawan

petri. Selanjutnya lebar endopod dan exopod diukur menggunakan kaliper (±0.01

mm).

Gambar 9 Posisi pleopod ke-3.

22

d. Fekunditas

Gonad lobster betina yang telah matang gonad (TKG III dan IV) diawetkan

dalam larutan formalin 10% selama 24 jam dan setelahnya diganti dengan larutan

formalin 4% untuk selanjutnya dihitung. Fekunditas ditentukan dengan

menggunakan metode gravimetrik (Effendie 1979). Gonad contoh diambil dari

tiga bagian gonad tersebut yaitu posterior, median, dan anterior. Gonad contoh

ditimbang dan dihitung jumlah butir telurnya.

e. Diameter telur

Gonad contoh diambil dari bagian posterior, median, dan anterior sebanyak

20 butir. Setelah itu diamati dengan menggunakan mikroskop binokuler.

Mikroskop binokuler dilengkapi dengan mikrometer okuler yang sebelumnya

telah dikalibrasi dengan mikrometer objektif. Metode yang digunakan adalah

metode sensus.

3.5 Analisa Data 3.5.1 Struktur populasi a. Keragaman morfometrik

Perbedaan nilai beberapa karakter morfometrik lobster pada masing-masing

stasiun diuji menggunakan analisis ragam (ANOVA) satu arah.

b. Kepadatan lobster

Kepadatan lobster pada masing-masing lokasi dapat dilihat dari nilai

tangkapan per satuan upaya (TPSU). TPSU = jumlah individu lobster/upaya

tangkap (jumlah rago) pada tiap lokasi.

3.5.2 Pertumbuhan a. Pola pertumbuhan dan faktor kondisi

Pola pertumbuhan lobster dapat diketahui melalui koefisien hubungan

panjang bobot lobster. Hubungan antara panjang (L) dan bobot (W) lobster jantan

dan betina secara umum adalah (Pauly 1984): baLW

Nilai a dan b diduga dari bentuk linear persamaan di atas yaitu:

L log ba log Wlog

23

1. Jika nilai b=3 maka pertumbuhan bobot adalah isometrik

2. Jika nilai b≠3 maka pertumbuhan bobot adalah alometrik.

a. b>3 maka pertumbuhan bobot adalah alometrik positif

b. b<3 maka pertumbuhan bobot adalah alometrik negatif.

Untuk menguji hipotesis nol bahwa β=β0 dapat dihitung t. Jika nilai t > t(α/2,

n-2) maka hipotesis nol ditolak dan jika t < t(α/2, n-2) hipotesis nol gagal ditolak (Steel

& Torrie 1989). Selanjutnya kehomogenan nilai b jantan dan betina diuji menurut

Steel & Torrie (1989). Uji kehomogenan nilai b bertujuan untuk menentukan

apakah keduanya dapat dianggap menduga β yang sama dengan kata lain apakah

data hubungan panjang bobot lobster jantan dan betina dapat digabungkan.

Berikut ini adalah metode uji kehomogenan nilai b:

Tabel 4 Uji kehomogenan nilai b

Perlakuan db (x-x)2 (x-x)(y-y (y-y)2 db JK Sisa

1 n1-1 Exx (1) Exy (1) Eyy (1) n1-2 JK Sisa (1) 2 n2-1 Exx (2) Exy (2) Eyy (2) n2-2 JK Sisa (2) . . .

t nt-1 Exx (t) Exy (t) Eyy(t) nt-2 JK Sisa (t) Sisa dari regresi masing-masing

ni

− 2t

∑ JKi (sisa)=galat gabungan =A

Total bagi regresi tunggal keseluruhan

ni-t Exx(i)i

Exy(i)i

Eyy(i)i

ni-t-1 Eyy(i)

−[∑EXY(i)]2

∑ EXx(i) =B

Beda bagi kehomogenan regresi

t-1 B-A

Fhitung

=(B-A)

t-1A

(∑ni − 2t)

dengan t-1 dan ∑ni − 2t db

24

Faktor kondisi (k) yang menggambarkan kondisi lobster dihitung dengan

membandingkan berat aktual masing-masing individu lobster (w) dengan bobot

teoritisnya (ŵ) menurut persamaan berikut (Bagenal 1978):

k=ww

b. Penambahan ukuran setelah pergantian kulit

Pertambahan panjang karapas per pergantian kulit (moult increment/MI) dan

persentase pertambahan panjang karapas per pergantian kulit (percentage of

premoult carapace length /PCMI) dapat dihitung menggunakan rumus (Guan &

Wiles 1999):

MI=CL1 − CL0 dan PCMI= (CL1 CL0)CL0

x100

Keterangan : CL0 = panjang karapas sebelum pergantian kulit :CL1 = panjang karapas setelah satu kali pergantian kulit.

c. Persamaan pertumbuhan von Bertalanffy (VBGF)

Koefisien pertumbuhan (K) ditentukan menggunakan ELEFAN I (K scan)

yang terdapat pada perangkat lunak FiSAT II. Panjang asimptotik (L∞) ditentukan

berdasarkan ukuran terbesar individu yang tertangkap (Lmax) menggunakan Taylor

(1958) seperti dikutip Nwosu & Wolfi (2006) :

L∞=Lmax0,95

Umur teoritis ikan pada saat panjang sama dengan nol dapat diduga secara

terpisah menggunakan persamaan empiris Pauly (Pauly 1979 diacu dalam

Alhassan & Armah 2011):

log(-t0)=-0.3922-0.2752(log L∞)-1.038(log K)

sehingga persamaan pertumbuhan von Bertalanffy lobster menjadi:

CLt=CL∞(1- exp -k(t-t0))

Keterangan :CLt = panjang karapas saat umur t (mm) :CL∞ = panjang karapas asimptotik (mm) :K = koefisien pertumbuhan :t0 = umur teoritis saat CL nol (tahun) :t = umur (tahun)

25

3.5.3 Reproduksi a. Rasio kelamin

Rasio kelamin dihitung dengan cara membandingkan jumlah lobster jantan

dan lobster betina.

Rasio kelamin=JB

Keterangan :J = Jumlah lobster jantan (ekor) :B = Jumlah lobster betina (ekor)

Penentuan seimbang atau tidaknya rasio kelamin jantan dan betina

dilakukan dengan uji Chi-Square (Steel dan Torie 1989) sebagai berikut:

H0 : J = B H1 : J ≠ B

Dengan rumus perhitungan :

X2 hitung =∑ oi-ei2

eii

Keterangan :X2 hitung = Chi-Square hitung :oi = frekuensi ke-i :ei = frekuensi harapan ke-i

Nilai X2 tabel diperoleh dari tabel nilai kritik sebaran khi-kuadrat. Untuk

penarikan keputusan dengan membandingkan X2 hitung dengan X2 tabel pada

selang kepercayaan 95%. Jika nilai X2 hitung > X2 tabel maka keputusannya

adalah menolak H0, dan jika X2 hitung < X2 tabel maka keputusannya adalah

gagal menolak H0 (Walpole 1993).

b. Tingkat kematangan gonad dan indeks kematangan gonad

Struktur tingkat kematangan gonad pada masing-masing lokasi akan

dianalisis secara deskriptif. Indeks kematangan gonad (IKG) atau gonadosomatic

indices (GSI) dihitung menggunakan rumus (Beatty et al. 2005):

GSI=100W1

W2

Keterangan :GSI = gonadosomatic indices/ indeks kematangan gonad :W1 = Bobot basah gonad (gram) :W2 = Bobot basah total lobster (gram)

26

Perubahan tingkat kematangan gonad lobster jantan dan betina juga akan

dianalisis menggunakan indeks lebar endopod (endopod width index/ EWI). EWI

dihitung menurut Sagi et al. (1996):

EWI=Lebar endopodLebar exopod

c. Ukuran pertama kali matang gonad

Ukuran lobster pertama kali matang gonad (size at first maturity/ LM)

mewakili ukuran lobster dimana 50% individu telah matang gonad. Ukuran

pertama kali matang gonad diduga dengan memplotkan proporsi lobster matang

gonad pada tiap ukuran kelas panjang mengikuti model logistik berikut (Campos

et al. 2009):

p=1

1+exp-r(CL-LM)

dimana p adalah proporsi individu matang gonad pada masing-masing kelas

ukuran, r kemiringan garis (slope), CL panjang karapas, dan LM ukuran pertama

kali matang gonad.

d. Fekunditas

Fekunditas ditentukan dengan menggunakan metode gravimetrik menurut

Effendie (1979) :

X=W.xw

Keterangan :X = Fekunditas total (butir) W = Berat gonad total (gram) x = Jumlah telur gonad contoh (butir) w = Berat gonad contoh (gram) 3.5.4 Hubungan struktur populasi, pertumbuhan, dan reproduksi dengan

kualitas air Danau Maninjau

Data kualitas air dianalisis menggunakan statistika deskriptif. Selanjutnya

data kualitas air dibandingkan dengan batas toleransi kualitas air yang sesuai

untuk kehidupan C. quadricarinatus beradasarkan rujukan yang ada. Hubungan

atau keterkaitan antara kepadatan, pertumbuhan dan reproduksi dengan kualitas

air dianalisis secara deskriptif.