MAKALAH AKUAPONIK (GABUNGAN ANTARA AKUAKULTUR DAN HIDROPONIK)

Disusun oleh:1. Khairun Nisyah Nasution(H0913044)2. Lathya Duhita(H0913047)3. Natalia Datik Sulistyani(H0913061)4. Nidya Desy Kurnia(H0913064)5. Nugraheni Nuriya(H0913069)6. Nur Aisyah(H0913071)

ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS SEBELAS MARETSURAKARTA2015KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah Sistem Pertanian Terpadu Berkelanjuan dengan tema Akuaponik sebagai Salah Satu Sistem Pertanian Terpadu yang Berkelanjutan. Makalah ini disusun guna melengkapi tugas mata kuliah Pangan Fungsional. Penulis menyadari tanpa bantuan dari berbagai pihak yang telah membantu, makalah ini tidak akan terselesaikan dengan baik. Oleh karena itu pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada:1. Dosen pengampu mata kuliah Sistem Pertanian Terpadu Berkelanjutan Dr. Ir. Djati Waluyo Djoar, M.S.2. Pihak-pihak lain yang telah membantu terselesaikannya makalah ini dengan baik.Penulis berharap makalah ini dapat memberikan manfaat dan nilai guna dalam menambah pengetahuan mengenai akuaponik sebagai salah satu sistem pertannian terpadu yang berkelanjutan. Penulis menyadari bila masih banyak terdapat kesalahan yang ada di dalam makalah ini. Untuk itu kritik dan saran sangat penulis harapkan demi perbaikan makalah ini kedepannya.

Surakarta, Maret 2014

Penulis

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar BelakangIndonesia merupakan negara yang subur. Namun sayang, saat ini lahan pertanian telah banyak dialih fungsikan menjadi perumahan, hotel, dan tempat wisata. Sehingga menyebabkan luas lahan petanian berkurang. Dengan berkurangnya luas lahan pertanian, hal tersebut berimbas pada turunnya produtivitas lahan. Sementara kebutuhan dan permintaan akan bahan pangan terus meningkat setiap harinya. Menurunnya tingkat produktivitas bahan pangan tidak hanya disebabkan oleh lahan yang sempit, melainkan juga kualitas air, serta kesuburan tanah. Akibat penggunaan pupuk anorganik perlahan-lahan menyebabkan ketidak suburan tanah. Disamping itu juga menyebabkan mutasi pada hama maupun mikroorganisme yang ada di dalam tanah sehingga menyebabkan hama semakin resisten tetapi menyebabkan kematian pada mikroba penyubur tanah. Untuk itu dibutuhkan suatu teknologi yang memiliki efisiensi tinggi pada lahan sempit.Salah satu cara menanggulangi permasalahan diatas ialah dengan menerapkan suatu sistem yang disebut akuaponik. Akuaponik adalah sistem pertanian berkelanjutan yang mengkombinasikan akuakultur dan hidroponik dalam lingkungan yang bersifat simbiotik. Sitem ini tidak hanya dapat diterapkan pada lahan yang luas tetapi juga dapat digunakan pada lahan yang sempit. Dengan menerapkan sistem akuaponik pada lahan yang sempit maka lahan dapat dimanfaatkan secara efektif dan efisien.

B. Rumusan MasalahAdapun yang menjadi rumusan masalah adalah:1. Apa yang dimaksud dengan sistem akuaponik?2. Apakah kelebihan dan kekurangan dari sistem akuaponik?3. Bahan apa saja yang dibutuhkan untuk pembuatan sitem akuaponik?4. Bagaimana mekanisme sistem akuaponik?5. Bahan pangan apa saja yang dapat ditanam pada sistem akuaponik?

C. TujuanBerdasarkan rumusan masalah, maka didapatkan tujuan sebagai berikut:1. Mengetahui sistem akuaponik2. Kelebihan dan kekurangan penerapan sistem akuaponik3. Bahan-bahan yang dibutuhkan untuk pembuatan sitem akuaponik4. Mekanisme sistem akuaponik5. Bahan pangan yang dapat ditanam pada sistem akuaponik

D. Manfaat PenulisanPenulis berharap penulisan makalah ini dapat bermanfaat bagi semua pihak untuk mendalami mengenai akuaponik sebagai salah satu contoh sistem pertanian terpadu yang berkelanjutan.

BAB IIPEMBAHASAN

A. Pengertian AkuaponikAkuaponik merupakan suatu sistem kombinasi antara akuakultur dengan budidaya tanaman hidroponik. Ikan dan tanaman tumbuh pada satu sistem yang sama dan saling terintegrasi sehingga menciptakan suatu simbiotik keduanya (Zulkifli dalam Ratna dan Rifai, 2011). Prinsip dasar akuaponik adalah mengkombinasikan sistem akuakultur dan budidaya tanaman, dimana ikan dan tanaman budidaya tumbuh dalam satu sistem yang terintegrasi, dan saling bersimbiosis. Fokus dalam Akuakultur adalah memaksimalkan pertumbuhan ikan di dalam tangki atau kolam pemeliharaan yang disituasikan dalam kepadatan yang tinggi. Tingkat penebaran yang tinggi ini berarti bahwa air untuk budidaya menjadi mudah tercemar oleh kotoran ikan. Kotoran ikan ini berbentuk Amonia yang beracun bagi ikan. Sementara itu, Hidroponik bergantung pada aplikasi nutrisi buatan manusia. Nutrisi ini dapat dibuat dari bahan kimia, garam dan unsur-unsur mikro yang disusun dan dicampur dengan teliti untuk membentuk keseimbangan optimal untuk pertumbuhan tanaman. Akuaponik menggabungkan kedua sistem tersebut. Sederhananya, akuaponik menggunakan kotoran ikan yang berisi hampir semua nutrisi yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman. Akuaponik juga menggunakan tanaman dan medianya untuk membersihkan dan memurnikan air. Jadi dalam akuaponik terjadi simbiosis antara tanaman dan ikan.Dengan teknologi akuaponik ini para petani dapat memanen hasilnya sekaligus dengan memanfaatkan ruang dan fasilitas-fasilitas yang disajikan dalam teknologi ini, terutama dalam penggunaan air bersih, yang mana dalam satu kali pengairan air ke objek tanaman dan ikan tersebut berlangsung secara bersama-sama, sehingga dapat menghemat waktu, tenaga dan biaya (Siregar dkk, 2013). Dalam akuakultur yang normal, ekskresi dari ikan yang dipelihara akan terakumulasi di air dan meningkatkan toksisitas air jika tidak dibuang. Namun pada sistem akuaponik, ekskresi ikan diberikan kepada tanaman agar dipecah menjadi nitrat dan nitrit melalui proses alami, dan dimanfaatkan oleh tanaman sebagai nutrisi. Selanjutnya air kemudian mengalami sirkulasi kembali dan masuk ke sistem akuakultur.

B. Kelebihan dan Kekurangan AkuaponikManfaat yang diperoleh dari penerapan sistem akuaponik selain para petani dapat memanen secara sekaligus, limbah dari hasil metabolisme ikan dapat termanfaatkan. Menurut Dauhan, dkk (2014), amonia yang ada di perairan berasal dari sisa metabolisme ikan yang terlarut dalam air, feses ikan, serta dari makanan ikan yang tidak termakan dan mengendap di dasar kolam budidaya. Ada beberapa hal yang dapat menyebabkan konsentrasi amonia meningkat antara lain membusuknya makanan ikan yang tidak termakan, menurunnya kadar oksigen terlarut pada kolam yang apabila oksigen terlarut berkisar antara 1-5 ppm mengakibatkan pertumbuhan ikan menjadi lambat sedangkan oksigen terlarut yang kurang dari 1 ppm dapat bersifat toksik bagi sebagian besar spesies ikan. Sistem akuaponik memanfaatkan tumbuhan budidayanya untuk mereduksi amonia dengan menyerap air buangan budidaya atau air limbah dengan menggunakan akar tanaman sehingga amonia yang terserap mengalami proses oksidasi dengan bantuan oksigen dan bakteri, amonia diubah menjadi nitrat. Pada kegiatan budidaya dengan sistem tanpa pergantian air, bakteria memiliki peranan penting dalam menghilangkan partikel amonia melalui proses nitrifikasi. Ada dua jenis bakteri yang berbeda yaitu nitrosomonas dan nitrobacter. Nitrosomonas mengubah amoniak menjadi nitrit. Nitrit ini kemudian diubah menjadi Nitrat oleh bakteri Nitrobacter. Tanaman kemudian menyerap nitrat ini untuk pertumbuhannya.Adapun kelebihan yang diperoleh dari akuaponik adalah dapat diterapkan pada lahan sempit, dengan hasil yang efisien. Limbah yang dapat menjadi racun dapat dijadikan pupuk bagi tanaman sehingga tidak tterbuang secara sia-sia. Selain itu sistem ini juga efektif dan efisien dalam penggunaan air. Sedangkan kelemahan yang terdapat pada sistem ini antara lain dengan lamanya proses penanaman dengan persiapan penanaman berupa penyemaian tanaman sebelum ditanam pada media akuaponik. Selain itu, ikan yang telah berukuran besar perlu dipindahkan ke dalam kolam yang lebih dalam agar feses ikan yang telah dewasa tidak merusak nutrisi tanaman.

C. Bahan yang Diperlukan untuk Sistem AkuaponikTentu saja pemilihan jenis ikan dan tanaman harus disesuaikan satu sama lain. Ikan dan tanaman yang dipilih harus memiliki kebutuhan yang sama, baik suhu dan pH. Akan selalu ada beberapa kompromi dengan kebutuhan ikan dan tanaman tetapi, semakin dekat dengan kondisi baik suhu dan pH, maka mereka akan semain cocok, dan lebih berhasil dalam teknik akuakultur. Sistem aquaponik yang akan diterapkanpun disesuaikan juga dengan keadaan. Sebagai gambaran apabila menggunakan air tawar, dapat dikombinasikan ikan dengan tanaman seperti selada, dan tanaman herbal yang dalam keadaan demikian akan dapat tumbuh dengan baik. Sedang sistem hidroponik yang dapat diterapkan dalam keadaan demikian adalah Rafting dan NFT. Dalam sistem sangat penuh dengan ikan dapat dikombinasikan dengan tanaman buah seperti tomat dan paprika, dengan sistem aquaponik yang memerlukan tangki-tangki air untuk ikan.

Tanaman yang sesuai untuk di tanam pada sitem akuaponik ialah sayuran daun hijau adalah selada, kemangi, tomat, okra, melon dan paprika. Selain itu, spesies lain antara lain buncis, kacang polong, kol, selada air, talas, lobak, stroberi, melon, bawang, lobak, lobak dan ubi jalar. Disamping itu rempah-rempah juga dapat menjadi pilihan tanaman yang bisa ditanam secara akuaponik.Ikan adalah kunci dalam sistem akuaponik. Ikan menyediakan hampir semua nutrisi bagi tanaman. Ada berbagai jenis ikan yang dapat digunakan dalam sistem akuaponik. Jenis ikan ini tergantung pada iklim lokal dan jenis yang tersedia di pasaran. Sedangkan jenis ikan air tawar yang paling umum digunakan dalam sistem aquaponik skala rumah tangga maupun komersial adalah nila, lele, patin, dan belut. Sehingga teknologi akuaponik layak untuk dikembangkan di lahan pekarangan terutama di perkotaan yang memiliki lahan pekarangan sempit hingga sangat sempit. Teknologi akuaponik ini dapat menjadi langkah awal yang logis menuju kamandirian pangan keluarga dan bahkan bangsa Indonesia.

D. Sistem Akuaponik Tekhnik Pasang SurutSebenarnya terdapat beberapa macam teknik dalam sistem akuaponik seperti deep Water Culture yang merupakan sistem yang sering dipergunakan untuk aquaponik dengan skala komersial. Cara kerja sistem ini adalah dengan memompa air dari tangki ikan melalui sistem filtrasi. Kemudian air dipompa ke saluran panjang di mana rakit terapung yang diisi dengan tanaman berada permukaan air. Atau dengan Aquaponik bermedia, yang merupakan teknik paling sederhana dari penanaman aquaponik dan yang paling cocok bagi para pemula. Sistem ini terdiri dari dua macam. Yang pertama dengan aliran air terus menerus kebedeng tanam (grow bed) dengan permukaan air konstan dan yang kedua, air dalambedeng tanam (grow bed) dibuat menyerupai siklus pasang surut. Dari beberapa teknik atau metode tersebut, teknik yang akan diulas selebihnya adalah akuaponik sistem pasang surut. Akuaponik sistem pasang surut adalah sistem dimana air di media tanam akan mengalami pasang surut secara otomatis dengan bantuan alat yang bernama bell siphon yang bisa dibuat sendiri. Komponen utama dari sistem akuaponik pasang surut ini adalah:1. Kolam ikan.Untuk kolam, kita bisa menggunakan berbagai macam kolam, bisa kolam beton, kolam fiber, kolam terpal, kolam dari box ibc, dll. Mungkin bagi yang sudah memiliki kolam, kita bisa memanfaatkan.2. Pompa air.Dalam hal ini, pompa air yang dimaksud, adalah pompa air khusus kolam. Dalam memilih pompa air, kita harus menyesuaikan dengan volume dari kolam ikan, dalam arti pompa yang dipilih harus dapat menguras total air kolam ikan dalam satu jam. Jadi jika volume kolam 1000 liter, minimal pompa yang dipilih adalah pompa yang memiliki debit 1000 liter/jam. Tentu saja kita juga harus mempertimbangkan ketinggian dari media tanam yang akan kita aliri air, jadi perlu dilihat juga saat memilih pompa, berapa ketinggian yang dapat dijangkau oleh pompa tersebut, sehingga sistem dapat bekerja dengan baik.3. Bak/wadah untuk menanam (grow bed)Ada banyak wadah yang bisa kita gunakan, tapi yang terpenting, wadah tersebut harus tahan air, tidak mudah pecah dan tidak bocor, karena wadah tersebut nantinya akan di isi media tanam dan selalu digenangi air dari kolam. Untuk ukuran, sebaiknya memilih wadah jangan terlalu kecil, karena nanti tidak bisa berfungsi maksimal, dan hanya memuat sedikit tanaman, tapi juga jangan terlalu luas, karena jika terlalu luas maka air di dalam kolam bisa habis. Mungkin sebagai gambaran, jika luas kolam P x L = 1 m x 1 m dan tinggi 70 cm, kita bisa menyediakan wadah atau grow bed dengan luas yang sama 1 m x 1 m dan tinggi 30 cm. Nantinya, ketinggian air kolam hanya akan berkurang kira-kira setinggi 15-20 cm, hal tersebut, karena di dalam media tanam ada bagian yang selalu kering yaitu bagian permukaan, sekitar 5 cm, bagian yang mengalami pasang surut yaitu bagian tengah setinggi 15 cm dan bagian yang akan selalu tergenang air yaitu bagian bawah sekitar 5 cm.4. Media tanam. Untuk beberapa model akuaponik seperti rakit apung, NFT tidak memerlukan media, akan tetapi untuk pasang surut lebih sering memerlukan media tanam, meskipun bisa tanpa media. Media tanam memiliki beberapa fungsi yaitu, sebagai pijakan akar tanaman sehingga bisa berdiri dengan kuat, sebagai media filter dan sebagai tempat menempel bakteri nitrifikasi, karena bakteri tersebut bersifat nonmotil yaitu menempel pada suatu permukaan benda. Untuk media tanam sendiri bisa bermacam-macam dan saya pernah mencoba beberapa seperti batu kerakal, kerikil, arang kayu, pecahan genting, pecahan batu bata dan bisa juga dilakukan kombinasi batu krakal arang kayu dan tanah dengan menerapkan sistem pasang surut dikombinasikan dengan sistem sumbu.5. Bell SiphonBell siphon adalah suatu alat yang yang bekerja secara otomatis sehingga air di wadah atau grow bed bisa mengalami pasang surut. Alat tersebut dapat kita buat sendiri dengan mudah. Untuk membuat bell siphon bisa di artikel dengan judulCara Membuat Bell Siphon

E. Mekanisme Sistem AkuaponikPrinsip yang digunakan pada sistem akuaponik ialah dengan memanfaatkan air dari pemeliharaan ikan ke tanaman secara terus-menerus dan begitu pula sebaliknya dari tanaman ke kolam ikan. Penyediaan air yang optimum untuk masing-masing komoditas dengan memanfaatkan sistem sirkulasi merupakan inti dari sistem akuaponik. Sistem teknologi akuaponik ini muncul sebagai jawaban atas adanya permasalahan semakin sulitnya mendapatkan sumber air yang sesuai untuk budidaya ikan, khususnya di lahan yang sempit, akuaponik yang merupakan salah satu teknologi hemat lahan dan air yang dapat dikombinasikan dengan berbagai tanaman sayuran. Seperti yang ditunjukkan oleh gambar dibawah ini :Gambar 1. Desain Sistem AkuaponikKeterangan:1. Kolam pemeliharaan ikan 2. Pompa air 3. Wadah pemeliharaan tanaman 4. Pipa saluran pemasukan dari kolam pemeliharaan 5. Penyangga wadah pemeliharaan tanaman 6. Pipa saluran pengeluaran dari pemeliharaan Tanaman Air yang berasal dari wadah pemeliharaan ikan dialirkan dengan menggunakan pompa air ke tempat menanam tanaman, kemudian air yang sudah difilter oleh tanaman tersebut dialirkan kembali kedalam kolam ikan dialirkan secara terus menerus, sehingga amoniak yang berada di kolam akan tersaring sampai 80 % oleh tanaman tersebut. Jenis tanaman yang sudah dicoba dan berhasil cukup baik adalah kangkung, tomat, sawi dan fetchin atau pokchai. Karena media filter tidak menggunakan tanah maka agar tanaman dapat tumbuh baik perlu disemaikan dulu sampai bibit berumur 1-1,5 bulan baru siap dipindahkan pada sistem akuaponik.Dalam sistem irigasi perlu pula diperhatikan efisiensi dengan tidak terjadi pemberian air. Kualitas air yang menjadi karakteristik kolam bisanya adalah efisiensi saluran pembawa air tergantung pada kecepatan aliran air pada pipa, luas penampang pipa, dan diameter lubang pengeluaran air pada pipa. Berdasarkan ketiga faktor tersebut penyebaran nutrisi dapat diusahakan seragam, dan pada budidaya akuaponik, kebutuhan nutrisi diupayakan tersedia dalam jumlah tepat dan mudah diserap oleh tanaman. Nutrisi tersebut diberikan dalam bentuk larutan yang berasal dari sisa pakan serta hasil metabolisme budidaya ikan.

BAB IIIPENUTUP

A. KesimpulanDari uraian yang dijelaskan diatas maka dapat disimpulkan sebagai berikut:1. Akuaponik merupakan suatu sistem kombinasi antara akuakultur dengan budidaya tanaman hidroponik. Ikan dan tanaman tumbuh pada satu sistem yang sama dan saling terintegrasi sehingga menciptakan suatu simbiotik keduanya2. Kelebihan yang diperoleh dari akuaponik adalah dapat diterapkan pada lahan sempit, dengan hasil yang efisien. Limbah yang dapat menjadi racun dapat dijadikan pupuk bagi tanaman sehingga tidak tterbuang secara sia-sia, sistem ini juga efektif dan efisien dalam penggunaan air.3. Kelemahan yang terdapat pada sistem ini antara lain dengan lamanya proses penanaman dengan persiapan penanaman berupa penyemaian tanaman sebeum sebelum ditanam pada media akuaponik, ikan yang telah berukuran besar perlu dipindahkan ke dalam kolam yang lebih dalam agar feses ikan yang telah dewasa tidak merusak nutrisi tanaman.4. Bahan yang diperlukan untuk membuat sistem akuaponik adalah tanaman atau sayuran, pipa, kolam pemeliharaan ikan, pompa air, wadah pemeliharaan tanaman , pipa saluran pemasukan dari kolam pemeliharaan, penyangga wadah pemeliharaan tanaman, pipa saluran pengeluaran dari pemeliharaan tanaman.5. Bahan pangan yang dapat ditanam padasistem akuaponik adalah kangkung, tomat, sawi dan fetchin atau pokchai, selada, kemangi, tomat, okra, melon dan paprika. Selain itu, spesies lain antara lain buncis, kacang polong, kol, selada air, talas, lobak, stroberi, melon, bawang, lobak, lobak dan ubi jalar.

B.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.2012.http://greenhomesindonesia.com/article/detail/4/Tips%20memilih%20tumbuhan%20yang%20tepat%20untuk%20akuaponik%20dan%20hydroponic. Diakses pada tanggal 21 Maret 2015 pukul 13.30 WIB.Anonim. 2013.http://www.backyardakuaponiks.com/guide-to-akuaponiks/what-is-akuaponiks/Diakses pada tanggal 21 Maret 2015 pukul 13.30 WIB.Dauhan, Riska Emilia Sartika, Eko Efendi, dan Suparmono. 2014. Efektifitas Sistem Akuaponik dalam Mereduksi Konsentrasi Amonia pada Sistem Budidaya Ikan. Jurnal Rekayasa Dan Teknologi Budidaya Perairan Volume 3 No 1.Ika P, Ratna dan M. Rifai. 2012. Pemanfaatan Photovoltaik pada Sistem Otomasi Akuaponik Berbasis Mikrokontroler Atmega 8535. Jurnal ELTEK Vol. 10 No. 2.Siregar, Haryanto Rohman, Sumono, Saipul Bahri Daulay, dan Edi Susanto. 2013. Efisiensi Saluran Pembawa Air dan Kualitas Penyaringan Air dengan Tanaman Mentimun dan Kangkung pada Budidaya Ikan Gurami Berbasis Teknologi Akuaponik. Jurnal Rekayasa Pangan dan Pertanian Vol 3 No 3.

Anonim. 2013. http://wana-wana-blogger.blogspot.com/2013/12/membuat-akuaponik-yuk.html. Diakses pada tanggal 21 Maret 2015 pukul 13.30 WIB.LAMPIRAN

Membentuk Kolam Ikan yang Menjadi Pusat Sistem Akuaponik Spiral

Penyusunan Tanaman atau Sayur-Sayuran dalam Bentuk Spiral yang Telah Ditentukan Sebelumnya

Proses Pembangunan Sistem Akuaponik Spiral

Akar Tanaman yang Langsung Mendapatkan Nutrisi dari Air

Tanaman Tumbuh Segar dalam Sistem Akuaponik

Budidaya Ikan yang Nantinya Akan Memberikan Nutrisi Bagi Tanaman (Hidroponik)