PRODUKTIVITAS PRIMER PERAIRANMuhammad Iqbal Amri13/350066/PN/13339

Manajemen Sumberdaya Perikanan

Intisari

Produktivitas primer merupakan hasil fotosintesis oleh tumbuhan berklorofil atau laju produksi karbon organik persatuan waktu yang merupakan hasil penangkapan energi mkatahari oleh tumbuhan hijau untuk diubah menjadu energi kimia melalui proses fotosintesis. Praktikum produktivitas primer dilaksanakan pada tanggal 18 Oktober 2014 di Kolam Jurusan Perikanan dan Danau Lembah Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mempelajari cara pengukuran produktivitas primer perairan dengan menggunakan metoda botol terang-botol gelap, mengetahui produktivitas primer suatu perairan, dan mengetahui kepadatan plankton yang diduga berpengaruh terhadap produktivitas primer suatu perairan. Berdasarkan hasil pengamatan diperoleh hasil bahwa tingkat produktivitas primer antara kolam dan danau berbeda dan fluktuatif. Hal ini dipengaruhi oleh intensitas cahaya dan kedalaman suatu perairan. Semakin tinggi intensitas cahaya matahari yang masuk semakin tinggi pula laju fotosintesis dan produktivitas primer perairan. Produktivitas perairan primer Kolam Jurusan Perikanan lebih baik dibanding Danau Lembah Universitas Gadjah Mada.

Kata kunci : danau, fotosintesis, kolam, plankton, produktivitas

PENDAHULUAN

Produktivitas primer merupakan hasil fotosintesis oleh tumbuhan berklorofil atau

laju produksi karbon organik persatuan waktu yang merupakan hasil penangkapan energi

mkatahari oleh tumbuhan hijau untuk diubah menjadu energi kimia melalui proses

fotosintesis (Effendi, 2003). Namun, produktivitas primer juga dapat disebut sebagai hasil

perubahan zat anorganik oleh tumbuhan yang mengandung klorofil (Brum, 1989).

Produktivitas primer dapat dihitung dengan mengukur perubahan kandungan oksigen terlarut

yang disebabkan oleh proses fotosintesis (Wetzel, 1975). Pengukuran produktivitas primer

suatu perairan didasarkan pada nilai DO perairan tersebut. Oksigen terlarut (DO) dalam

perairan mengalami fluktuasi, mencapai maksimum pada sore hari dan pada pagi hari

mencapai kadar minimum. Hal ini disebabkan oleh intensitas fotosintesis dan tingkat

konsumsi O2 oleh proses respirasi (Effendi, 2003).

Menurut Hutabarat (2000), faktor yang mempengaruhi produktivitas primer suatu

perairan adalah faktor fisik dan faktor kimia seperti suhu, cahaya matahari, zat hara, dan

beberapa faktor lingkungan lainnya. Produktivitas primer akan sangat menentukan kualitas

perairan sedangkan menurut Andriani (2007), produktivitas primer suatu perairan ditentukan

oleh beberapa faktor meliputi cahaya, nutrien, suhu, jenis fitoplankton. Ketersediaan cahay

secara kuantitatif dan kualitatif tergantung pada waktu (harian, musiman, tahunan), letak

geografis, kedalaman, awan, inklinasi matahari, material terlarut dalam air, partikel

tersuspensi dalam air. Intensitas cahaya mempengaruhi tinggi rendahnya aktivitas

fitoplankton. Pengaruh intensitas cahaya terhadap aktivitas fotosintesis dapat ditunjukkan

dalam grafik kuadratik, yang berarti jika intensitas cahaya terlalu tinggi akan mengurangi

produksi energi oleh fotosintesis.

Praktikum produktivitas primer ini bertujuan untuk mempelajari cara pengukuran

produktivitas primer perairan dengan menggunakan metoda botol terang-botol gelap dan

mengetahui produktivitas primer suatu perairan.

METODOLOGI

Praktikum produktivitas primer dilaksanakan pada tanggal 18 Oktober 2014 di Kolam

Jurusan Perikanan dan Danau Lembah Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta pada pukul

06.00 WIB sampai pukul 18.00 WIB. Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini

adalah botol terang dan botol gelap, plastik, karet, tali, ember, plankton net, sedgwick rafter,

mikroskop, larutan 4% formalin, reagen O2, larutan MnSO4, larutan H 2 SO4 pekat, indikator

amilum, dan larutan 1/80 N Na2 S2 O3.

Metode yang digunakan pada pengukuran produktivitas primer adalah dengan metode

winkler untuk mengukur kandungan oksigen terkarut di dalam botol terang maupun botol

gelap. Kandungan oksigen terlarut diukur dengan rumus DO=100050

xY x 0,1mg / l, dimana Y

merupakan volume larutan 1/80N Na2S2O3 saat titrasi pertama ditambah volume larutan

1/80N Na2S2O3 saat titrasi kedua. Selanjutnya produktivitas primer dapat dihitung

berdasarkan rumus:

( LB−DB ) (1000 )(0,375)( Pq ) t

Dimana LB (Light Bottle) adalah kandungan oksigen terlarut akhir dalam botol terang, DB

(Dark Bottle) adalah kandungan oksigen terlarut akhir dalam botol gelap, Pq adalah hasil bagi

fotosintesis (1,2), 0,375 adalah faktor konversi dari berat molekul 12 atom O terhadap 6 atom

C pada persamaan fotosintesis, dan t adalah waktu inkubasi.

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Kolam Perikanan UGM

Tabel 1. Produktivitas Primer Kolam Perikanan UGM

12:00 18:00

Inlet Outlet Inlet Outlet

30 cm 50 cm 30 cm 50 cm 30 cm 50 cm 30 cm 50 cm

0.00023

3

0.00029

7

0.00001

8

0.000003

6

0.0001

4

0.0000

7

0.00001

2

0.00001

2

Grafik 1. Produktivitas Primer Kolam

12:00 18:000

0.000050.0001

0.000150.0002

0.00025 0.000233

0.00014

1.80000000000001E-

05 0.000012

Produktivitas Primer Kolam 30 cm

InletOutlet

Waktu Pengamatan

Prod

uktiv

itas P

rimer

(mg

C/m

3/s)

12:00 18:000

0.00010.00020.00030.0004 0.000297

0.000070000000000

00023.60000000000002E-

06 0.000012

Produktivitas Primer Kolam 50 cm

InletOutlet

Waktu Pengamatan

Prod

uktiv

itas P

rimer

(mg

C/m

3/s)

Ketersediaan cahaya di dalam perairan baik secara kuantitatif maupun kualitatif

tergantung pada waktu, tempat, kondisi prevalen di atas permukaan perairan atau dalam

perairan. Panjang gelombang yang lebih pendek dari 400nm atau lebih panjang dari 700 nm

secara efektif diabsorbsi oleh lapisan atas dekat permukaan perairan. Laju pertumbuhan

fitoplankton sangta tergantung pada ketersediaan cahaya di dalam perairan. Laju

pertumbuhan plankton mengalami penurunan apabila perairan berada pada kondisi cahaya

yang rendah. Fotosintesis akan meningkat sejalan dengan meningkatnya intensitas cahaya

hingga mancapai nilai asimptot, di mana sistem menjadi jenuh cahaya. Fotosintesis tidak

akan terjadi hingga cahaya melalui suatu batas di mana produksi dan respirasi memiliki nilai

yang sama. (Baksir, 1999)

Kawasan kolam Jurusan Perikanan UGM memiliki vegetasi yang sedikit di sekitarnya

sehingga lokasi tersebut lebih terbuka sehingga cahaya matahari dapat dengan mudah masuk

ke dalam badan perairan. Produktivitas primer danau lembah UGM pos inlet pada kedalaman

30 cm dari pukul 12.00 WIB hingga pukul 18.00 WIB mengalami penurunan. Turunnya

produktivitas primer tersebut karena intensitas cahaya matahri pada pukul 18.00 WIB lebih

sedikit daripada pukul 12.00 WIB sehingga aktivitas fotosintesis menurun yang

mengakibatkan nilai produktivitas primer tersebut juga menurun. Produktivitas primer pada

pos outlet dari pukul 12.00 WIB hingga pukul 18.00 WIB juga mengalami penurunan.

Maksimalnyanya nilai produktivitas primer tersebut dapat disebabkan oleh respirasi plankton

pada pukul 12.00 WIB sangat tinggi dan semakin menurun menuju pukul 18.00 WIB, dan

selain itu jumlah sinar matahari yang telah mencapai asimptot sehingga laju fotosintesis tidak

dapat meningkat lagi apabila intensitas sinar matahari telah melebihi batas maksimum.

Produktivitas primer Kolam Perikanan UGM pos inlet pada kedalaman 50 cm dari

pukul 12.00 WIB hingga pukul 18.00 WIB mengalami penurunan. Turunnya produktivitas

primer tersebut karena intensitas cahaya matahri pada pukul 18.00 WIB lebih sedikit daripada

pukul 12.00 WIB sehingga aktivitas fotosintesis menurun yang mengakibatkan nilai

produktivitas primer tersebut juga menurun. Lalu produktivitas primer pada pos outlet dari

pukul 12.00 WIB hingga pukul 18.00 WIB juga mengalami penurunan. Sebab penurunan

yang terjadi ialah jumlah cahaya matahari pada pukul 18.00 WIB yang lebih sedikit sehingga

aktivtas fotosintesis menurun.

Berdasarkan tabel dan grafik di atas terdapat perbedaan produktivitas primer di kolam

perikanan UGM baik di bagian inlet maupun outlet. Selain itu, waktu juga berpengaruh

terhadap hasil produktivitas primer yang ada di kolam perikanan UGM. Pukul 12.00 WIB di

bagian inlet kolam pada kedalaman 30 cm, produktivitas primernya sebesar 0,000233

sedangkan produktivitas primer pada kedalaman 50 cm sebesar 0,000297. Di bagian outlet

kolam pada kedalaman 30 cm, produktivitas primernya 0.000018 sedangkan produktivitas

primer pada kedalaman 50 cm sebesar 0.0000036. Pukul 18.00 WIB di bagian inlet kolam

pada kedalaman 30 cm, produktivitas primernya 0.00014 sedangkan pada kedalaman 50 cm

sebesar 0.00007. Di bagian outlet kolam pada kedalaman 30 cm sebesar 0.000012 sedangkan

pada kedalaman 50 cm produktivitas primernya 0.000012.

B. Danau Lembah UGM

Tabel 2. Produktivitas Primer Danau Lembah UGM

12:00 18:00

Inlet Outlet Inlet Outlet

30 cm 50 cm 30 cm 50 cm 30 cm 50 cm 30 cm 50 cm

0.0003 0 0.000034 0.000029 0 0 0 0

Grafik 2. Produktivitas Primer Danau

12:00 18:000

0.000050.0001

0.000150.0002

0.000250.0003

0.00035

0.00030000000000000

1

0

0.00003400000000000

010

Produktivitas Primer Danau 30 cm

InletOutlet

Waktu Pengamatan

Prod

uktiv

itas P

rimer

(mg

C/m

3/s)

12:00 18:000

0.0000050.00001

0.0000150.00002

0.0000250.00003

0.000035

0 0

0.00002900000000000

01

0

Produktivitas Primer Danau 50 cm

InletOutlet

Waktu Pengamatan

Prod

uktiv

itas P

rimer

(mg

C/m

3/s)

Berdasarkan tabel dan grafik di atas terdapat perbedaan produktivitas primer di danau

lembah UGM baik di bagian inlet maupun outlet. Selain itu, waktu juga berpengaruh

terhadap hasil produktivitas primer yang ada di kolam perikanan UGM. Pukul 12.00 WIB di

bagian inlet kolam pada kedalaman 30 cm produktivitas primernya adalah 0.0003 dan pada

kedalaman 50 cm tidak terdapat produktivitas primer atau sama dengan nol. Di bagian outlet

kolam pada kedalaman 30 cm, produktivitas primernya 0.000034 sedangkan produktivitas

primer pada kedalaman 50 cm sebesar 0.000029. Pukul 18.00 WIB di bagian inlet maupun

outlet kolam pada kedalaman 30 cm maupun 50 cm menunjukkan tidak ditemukannya

produktivitas primer atau sama dengan 0.

Dari hasil data produktivitas primer danau lembah UGM pada kedalaman 30 cm

dibandingkan dengan waktu yang disajikan dalam grafik menunjukkan keadaan yang relatif

stabil pada pos inlet dan outlet dari pukul 12.00 WIB dan menurun sampai pada pukul 18.00

WIB. Di pos inlet danau lembah UGM dikelilingi oleh pepohonan yang rimbun sehingga

kondisi dan intensitas cahaya di inlet danau lembah UGM tidak terlalu berpengaruh.

Penurunan produktivitas primer ini dipengaruhi oleh aktivitas plankton yang menurun pada

pukul 18.00 WIB hal ini bisa disebabkan ketersediaan nutrien dan cahaya pada pukul 18.00

WIB lebih sedikit dibanding pada pukul 12.00 WIB, serta suhu yang lebih rendah pada pukul

18.00 WIB juga dapat mempengaruhi produktivitas primer yang mengalami penurunan. Hal

ini menyebabkan aktivitas fotosintesis fitoplankton pada pukul 12.00 WIB lebih tinggi

dibanding pada pukul 18.00 WIB karena pada pukul 12.00 WIB pos outlet tersebut

mendapatkan cahaya matahari yang lebih banyak dibanding pada saat pukul 18.00 WIB.

Meningkatnya laju fotosintesis mengakibatkan meningkatnya produktivitas primer pada

perairan outlet danau lembah. Intensitas cahaya pada pukul 12.00 WIB belum mengalami

asimptot sehingga proses fotosintesis juga meningkat.

Jika dibandingkan dengan kedalamn 30 cm, pada kedalaman 50 cm, pengaruh

intensitas cahaya lebih nyata. Hal ini disebabkan intensitas cahaya yang diterima pada

kedalaman ini lebih sedikit partikel-partikel atau zat padat yang tersuspensi dalam air.

Produktivitas primer danau lembah UGM pos inlet pada kedalaman 50 cm dari pukul

12.00 WIB naik di outlet dan pada pukul 18.00 WIB mengalami penurunan. Kenaikan ini

bisa disebabkan pada pukul 12.00 WIB laju respirasi plankton yang tinggi di outlet

ketersediaan nutrien yang lebih rendah dibandingkan pada pukul 18.00 WIB. Hal ini terjadi

karena menurunnya intensitas cahaya yang masuk perairan sehingga proses fotosintesis juga

menurun padahal laju respirasi plankton terus berlangsung. Aktivitas fotosintesis yang

menurun ini menyebabkan produktivitas primer juga menurun.

Produktivitas primer di pos inlet lebih kecil dibandingkan daerah outlet sebab

densitas dan diversitas plankton di pos inlet lebih sedikit daripada pos outlet serta vegetasi

sekitar pos inlet lebih rimbun sehingga sinar matahari terhalang untuk memasuki perairan.

Densitas plankton yang sedikit pada pos inlet disebabkan air yang terdapat pada pos tersebut

masih baru dan belum terjadi akumulasi plankton yang maksimal.

Kondisi perairan melalui nilai produktivitas primer kolam perikanan dan danau

lembah UGM berdasarkan kedalaman dapat dibandingkan melalui grafik sebagai berikut:

Grafik 3. Produktivitas Primer Kolam

30 cm 50 cm0

0.00010.00020.00030.0004

0.0002330.000297

1.80000000000001E-

05

3.60000000000002E-

06

Produktivitas Primer Kolam 12.00 WIB

InletOutlet

Kedalaman

Prod

uktiv

itas

Prim

er (m

g C/

m3/

s)

30 cm 50 cm0

0.000020.000040.000060.00008

0.00010.000120.000140.00016 0.00014

0.000070000000000

0002

0.000012 0.000012

Produktivitas Primer Kolam 18.00 WIB

InletOutlet

Kedalaman

Prod

uktiv

itas P

rimer

(mg

C/m

3/s)

Grafik 4. Produktivitas Primer Danau Berdasarkan Kedalaman

30 cm 50 cm0

0.000050.0001

0.000150.0002

0.000250.0003

0.00035

0.000300000000000

001

0

0.000034000000000

0001

0.000029000000000

0001

Produktivitas Primer Danau 12.00 WIB

InletOutlet

KedaalamanProd

uktiv

itas P

rimer

(mg

C/m

3/s)

30 cm 50 cm0

0.20.40.60.8

1

0 00 0

Produktivitas Primer Danau 18.00 WIB

InletOutlet

Kedalaman

Prod

uktiv

itas P

rimer

(mg

C/m

3/s)

Berdasarkan grafik di atas menunjukkan kondisi produktivitas primer pada kedalaman

30 cm di bagian inlet kolam yang awalnya tinggi pada pukul 12.00 WIB justru menurun pada

pukul 18.00 WIB , begitupun kondisi pada inlet danau. Bagian outlet kolam dan danau juga

terjadi kondisi yang sama untuk produktivitas primernya dimana outlet kolam yang tinggi

pada pukul 12.00 WIB menurun pada pukul 18.00 WIB, dan juga outlet danau yang awalnya

tinggi pada pukul 12.00 WIB jsutru menurun pada pukul 18.00 WIB. Produktivitas primer

pada kedalaman 50 cm berbeda halnya dengan kedalaman 30 cm dimana pada kedalaman 50

cm di bagian inlet kolam produktivitas primernya yang awalnya tinggi pada pukul 12.00 WIB

justru menurun pada pukul 18.00 WIB sedangkan di danau pada bagian inlet, produktivitas

primernya nol pada pukul 12.00 WIB dan 18.00 WIB. Bagian oulet kolam pada pukul 12.00

WIB yang awalnya tinggi dan menurun pada pukul 18.00 WIB dan juga outlet danau yang

awalnya tinggi pada pukul 12.00 WIB menurun pada pukul 18.00 WIB.

Salah satu faktor yang mempengaruhi kondisi produktivitas primer suatu perairan

adalah waktu yang berpengaruh juga terhadap intensitas cahaya matahari. Intesitas cahaya

matahari pada pukul 12.00 WIB dan pukul 18.00 WIB tentunya berbeda dimana pada pukul

12.00 WIB intensitas cahaya mataharinya tinggi sedangkan pada pukul 18.00 WIB intensitas

cahaya mataharinya menurun. Berdasarkan data yang telah didapat, produktivitas primer di

kolam pada pukul 12.00 WIB lebih tinggi dibandingkan pukul 18.00 WIB dan di danau pukul

12.00 WIB juga lebih tinggi dibandingkan pukul 18.00 WIB. Produktivitas di danau rendah

karena dipengaruhi oleh vegetasi tumbuhan bambu yang rimbun sehingga menutupi cahaya

matahari yang masuk terutama di bagian inlet danau. Menurut Effendi (2003), inlet

merupakan tempat (saluran) masuknya air ke kolam dan memiliki produktivitas primer yang

rendah pada pagi maupun malam hari. Sedangkan pada wilayah outlet pada iang hari

memiliki nilai produktivitas primer yang lebih tinggi daripada malam hari. Hal ini disebabkan

karena pada siang hari kandungan DO lebih tinggi yang berasal dari fotosintesis. Pada sore

hari akumulasi DO berasal dari proses fotosintesis yang lebih lama (±12 jam) dibanding siang

hari (± 6 jam), selain itu DO juga dipengaruhi oleh proses respirasi organisme perairan

lainnya.

Berdasarkan tabel, produktivitas primer perairan kolam pada kedalaman 30 cm lebih

rendah dibandingkan dengan kedalaman 50 cm pada pukul 12.00 WIB dan pada pukul 18.00

WIB berbanding terbalik, sedangkan di danau pada kedalaman 30 cm lebih tinggi

dibandingkan dengan kedalaman 50 cm pada pukul 12.00 WIB, dan 0 pada pukul 18.00 WIB.

Hal ini menunjukkan pada kolam perikanan, kedalaman yang produktivitas primernya lebih

optimum adalah 50 cm dan pada danau adalah 30 cm. Menurut Effendi (2003), pada

kedalaman yang berbeda nilai produktifitas primer juga berbeda, hal ini karena intensitas

sinar matahari yang masuk di kedalaman 30 cm lebih besar bila dibandingkan dengan

kedalaman 50 cm. semakin jauh kedalaman suatu perairan maka akan semakin sedikit cahaya

matahari yang masuk. Maka kedalaman juga menjadi salah satu faktor yang mempengaruhi

produktifitas primer suatu perairan.

Berdasarkan data pada tabel sebelumnya, perairan yang paling baik adalah perairan

kolam karena memiliki produktivitas primer yang lebih tinggi dibandingkan dengan danau.

Pengaruh nilai produktivitas primer yang tinggi pada suatu ekosistem perairan adalah dengan

adanya produktivitas primer yang tinggi pula sehingga energi yang tersimpan dalam suatu

ekosistem dapat menjamin kelangsungan kehidupan organisme, meliputi pertumbuhan,

pemeliharaan, dan reproduksi dalam suatu ekosistem perairan tersebut.

Manfaat mempelajari produktivitas primer suatu perairan bagi program studi

Manajemen Sumberdaya Perikanan adalah untuk mengetahui potensi-potensi yang belum

dieksplorasi dan metode-metode perawatan serta konservasi yang tepat di kolam maupun di

danau.

KESIMPULAN

Cara pengukuran produktivitas primer perairan dengan cara menggunakan metode

botol gelap dan botol terang kemudian diukur kandungan oksigen terlarutnya dengan metode

wrinkler. Produktivitas primer perairan kolam perikanan lebih baik daripada danau lembah

UGM karena nilai produktifitas primernya lebih tinggi dibandingkan dengan danau.

SARAN

Danau lembah sebaiknya dikelola dengan baik dan dirawat agar fungsinya lebih

maksimal dan kondisi perairannya baik serta bermanfaat bagi masyarakat yang tinggal

disekitar danau lembah UGM.

DAFTAR PUSTAKA

Andriani. 2007. Hubungan Produktivitas Primer Fitoplankton dengan Biomass dan Nutrien

N-P di Perairan Pantai Kabupaten Luwu. Jurnal Ilmu Kelautan Universitas

Hassanudin. Makassar.

Baksir, Abdurrachaman. 1999. Tesis Hubungan antara Produktivitas Primer Fitoplankton dan

Intensitas Cahaya di Waduk Cirata, Kabupaten Cianjur, Jawa Barat. Institut Pertanian

Bogor. Bogor.

Brum, GD dan LK. McKane. 1989. Biology of Exploring Life. John Wiley & Sons Press.

New York.

Effendi, Hefni. 2003. Telaah Kualitas Air. Kanisius. Yogyakarta.

Hutabarat. 2000. Produktivitas Primer dan Plankton. Badan Penerbit Universitas Diponegoro.

Semarang.

Wetzel, Robert G. 1975. Limnology, Lake and River Ecosystem, 3th Edition. Sounders

College. Philadelphia.