Kebutuhan Oksigen pada Tambak Ikan

Kandungan oksigen terlarut dari air kolam ikan merupakan salah satu parameter yang paling penting dari kualitas air, oksigen adalah kondisi penting untuk semua organisme yang hidup di air dan memiliki jenis aerobik respirasi. Kelarutan oksigen dipengaruhi oleh beberapa faktor (misalnya tekanan udara, tekanan hydrostatical, kandungan garam), tetapi di kolam ikan standarnya hanya mempertimbangkan suhu air.

Tabel 1 dibawah menunjukkan nilai-nilai saturasi oksigen dari air sebagai fungsi dari suhu air. Di kolam ikan pertanian kandungan oksigen terlarut dari air dapat dinyatakan sebagai jumlah mutlak oksigen di satu unit air (mg/l;ppm ) atau sebagai saturasi oksigen relatif (%).

1.1 Diurnal Perubahan Konten Oksigen Terlarut

Perubahan diurnal kandungan oksigen terlarut air tambak selama periode waktu t' ' - t' dapat dinyatakan dengan persamaan berikut :

O2' ' - O2' = P - R - Y ± A

dimana

P = jumlah oksigen yang dihasilkan selama proses fotosintesis fitoplankton, phytobenthos dan tanaman air,

R = jumlah oksigen yang dikonsumsi selama respirasi bacterial-, nabati dan zooplankton dan organisme hewan dan tumbuhan,

Y = jumlah oksigen tetap dengan lumpur dari dasar tambak,

A = jumlah oksigen terlarut dari atmosfer atau dalam kasus jenuh dilepaskan ke atmosfer.

Karena nilai positif yang paling signifikan (P) dari rumus di atas tergantung pada kondisi cahaya (fotosintesis dapat berlangsung hanya dengan pemanfaatan energi surya/ matahari), kandungan oksigen terlarut dari kolam ikan bervariasi selama 24 jam.

Gambar 1 menunjukkan perubahan harian khas konsentrasi oksigen dari kolam ikan. fotosintesis dimulai secara bertahap dari pagi hari sementara kandungan oksigen terlarut air meningkat. Nilai maksimum, dalam beberapa kasus jauh lebih tinggi daripada tingkat kejenuhan, dapat diamati awal di sore hari.

Dari akhir jam sore fotosintesis cepat menurun dan dihentikan setelah gelap. kandungan oksigen terlarut dari air juga menurun selama periode ini, nilai minimum terjadi selama bulan-bulan musim panas.

1.2 Faktor-faktor yang Mempengaruhi konten Oksigen Terlarut dalam kolam.

1.2.1 Produksi makro dan mikroorganisme di dalam air

Organisme yang hidup di air kolam ikan dan memiliki klorofil, menghasilkan karbohidrat dari karbon dioksida dan air dalam proses fotosintesis oleh pemanfaatan energi surya, sedangkan oksigen diproduksi sebagai produk sampingan dari proses. Di kolam air yang lebih dalam bagian terbesar dari oksigen yang dihasilkan berasal dari fitoplankton, tapi di kolam dangkal macrovegetation, ganggang dan alga bentik memiliki peran dominan. Di antara faktor-faktor yang mempengaruhi produksi ikan tambak suhu air dan pencahayaan yang paling penting.

Tabel 1 Konsentrasi saturasi oksigen di dalam air sebagai fungsi dari suhu air di 760 torr

t °C	mg O2/l	t °C	mg O2/l	t °C	mg O2/l
0	14.65
0.5	14.45	10.5	11.14	20.5	8.93
1	14.25	11	11.00	21	8.84
1.5	14.05	11.5	10.87	21.5	8.76
2	13.86	12	10.75	22	8.67
2.5	13.68	12.5	10.62	22.5	8.58
3	13.49	13	10.60	23	8.50
3-5	13.31	13.5	10.38	23.5	8.42
4	13.13	14	10.26	24	8.33
4.5	12.96	14.5	10.15	24.5	8.25
5	12.70	15	10.03	25	8.18
5-5	12.62	15.5	9.92	25.5	8.10
6	12.46	16	9.82	26	8.02
6.5	12.30	16.5	9.71	26.5	7.95
7	12.14	17	9.61	27	7.87
7.5	11.99	17.5	9.50	27.6	7.80
8	11.84	18	9.40	28	7.72
8.5	11.70	18.5	9.30	28.5	7.05
9	11.55	18	9.21	29	7.58
9.5	11.41	19.5	9.12	29.5	7.51
10	11.27	20	9.02	30	7.44

Fish species	Size (g)	Feeding	Swimming	Temperature	Oxygen consumption mg/kg . day	Authors
Cyprinus carpio	806	+	-	12	1 921	Nakanishi, Itazawa, 1974
Cyprinus carpio	-	-	-	20	1 200	Houston, 1973
Cyprinus gibelio	-	-	-	20	3 360	Houston, 1973
Hypophthalmichthys molitrix	15	-	-	20	4 580	Muhamedova, 1977
Hypophthalmichthys molitrix	240	+	+	23	5 947	Vetskanov, 1975
Hypophthalmichthys molitrix	2	+	+	15	13 899	Vetskanov, 1975
Lepomis gibbosus	-	+	-	20		Roberts, 1973
Anguilla anguilla	106	+	-	18	924	Jedryczkowski and Fischer, 1973
Anguilla anguilla	106	+	-	18	1 430	Jedryczkowski and Fischer, 1973
Anguilla japonica	261	+	-	11	823	Nakanishi and Itazawa, 1974
Ictalurus punctatus	100	-	+	26	9 600	Andrews and Matsuda, 1975
Ictalurus punctatus	100	+	+	26	14 600	Andrews and Matsuda, 1975
Brevocrtis tyrannus	74	+	+	20	5 520	Hettler, 1976
Spicara smaris	50	-	-	20	4 804	Muravskaya and Belokopitin, 1975
Spicara smeris	50	-	+	20	8 854	Muravskaya and Belokopitin, 1975
Lutjanus campechanus	316	-	-	18	2 688	Moore, 1973
Rhomboplites aurorubens	354	-	-	18	4 080	Moore, 1973
Lutjanus campechanus	316	-	+	18	6 960	Moore, 1973
Rhomboplites aurorubens	354	-	+	18	7 080	Moore, 1973
Lutjanus apodus	-	-	-	20	7 536	Scholander et al., 1953
Haemulon boneriense	-	-	-	20	4 776	Scholander et al., 1953
Scarus croicensis	-	-	-	20	6 840	Scholander et all. , 1953
Cynoglossus brevis	-	-	-	20	2 400	Edwards et al., 1970, 1971
Cynoglossus puncticeps	-	-	-	20	1 512	Edwards et al., 1970, 1971
Halophryne dussumeri	-	-	-	20	768	Edwards et al., 1970, 1971
Lagodon rhomboides	-	-	-	20	2 736	Wohlschlag et al., 1968
Porichthys porosissimius	-		-	20	960	Moore, 1971
Salmo gairdneri	73	+	-	11	2 917	Nakanishi and Itazawa, 1974
Salmo gairdneri	-	-	-	15	3 600	Houston, 1973
Salvenilus fontinalis		-	-	15	2 640	Houston, 1973
Oncorhynchus nerka	-	+	-	20	10 800	Davis, 1975
Oncorhynchus nerka	-	+	+	20	15 000	Davis, 1975

Water temperature (°C)	5	10	15	20	25
Reduced metabolism	20	22	72	90	138
Natural conditions without stress effects	100	180	250	280	-
Active metabolism (intensive feeding)	-	-	472	360	-
Forced swimming	-	480	580	544	478

1.2.3 Konsumsi oksigen pada dasar tambak

konsumsi oksigen pada dasar tambak tergantung pada kebutuhan oksigen untuk dekomposisi bahan organik menumpuk di dasar tambak dan untuk fungsi-fungsi vital benthos. fiksasi oksigen yang terjadi di daerah antarmuka lumpur air juga tidak bisa diabaikan. kandungan oksigen terlarut dari lapisan air langsung bersentuhan dengan lumpur jauh lebih rendah dari lapisan atas air.

Menurut beberapa penelitian konsumsi oksigen 24 jam panjang dasar tambak adalah 1-3 gram per m2. Menghitung dengan kedalaman 1 m air, konsumsi oksigen 24 jam panjang dasar tambak perubahan antara 1 dan 3 mg / l.

1.2.4 Konsumsi oksigen oleh ikan

Spesies ikan yang berbeda telah menjadi disesuaikan dengan kondisi hidup yang berbeda selama evolusi mereka. Secara umum semua jenis ikan yang yang tinggal di cepat mengalir dan oksigen aliran kaya (misalnya salmon) membutuhkan jumlah yang tinggi dari oksigen, dan hanya penurunan kecil dari oksigen terlarut dapat menyebabkan kerugian. Pada saat yang sama spesies yang menjadi terbiasa untuk memperlambat gerakan air atau air tergenang (misalnya beberapa cyprinids) membutuhkan lebih sedikit oksigen dan dapat mentolerir jangka pendek kekurangan oksigen.

Beberapa spesies ikan juga dikenal, terutama di daerah tropis, untuk memanfaatkan oksigen dari atmosfer oleh respirasi kulit, usus dan berenang-kandung kemih respirasi atau oleh organ pernapasan mirip dengan paru-paru.

konsumsi oksigen oleh ikan umumnya diberikan dalam mg berat/ body dan kg/jam. konsumsi oksigen standar berarti jumlah oksigen yang dikonsumsi oleh ikan tanpa berenang dan makan (jumlah oksigen yang diperlukan untuk subsisten). konsumsi oksigen standar tidak tergantung pada saturasi oksigen dari air tetapi sangat dipengaruhi oleh suhu air.

Aktif konsumsi oksigen oleh ikan memiliki koneksi ketat dengan saturasi oksigen dari air. Beberapa ilmuwan berpendapat bahwa ikan dapat merasakan penurunan kandungan oksigen terlarut dari air sebelum menyebabkan masalah dalam respirasi mereka dan karena itu mereka mencari air dari kandungan oksigen yang lebih tinggi. Jika ini tidak berhasil dan kandungan oksigen terlarut air menurun lebih lanjut, gerakan pernafasan ikan meningkat selama pasokan oksigen ke otot izin pernapasan. Ini mencapai batas ketika akselerasi lebih lanjut terhambat oleh kekurangan oksigen. Ikan toleran sampai tingkat ini. Jika kandungan oksigen terlarut air menurun lebih lanjut, denyut jantung melambat dan ikan mati setelah waktu tergantung pada karakteristik resistensi dari spesies. konsentrasi oksigen mematikan adalah kandungan oksigen terlarut yang tidak dapat ditoleransi oleh spesies ikan diberikan untuk jangka waktu tertentu.

Dibantu investigasi pada budaya tambak intensif ikan mas di Eropa Tengah, probabilitas kekurangan oksigen (kurang dari 1 mg / l oksigen terlarut) hampir terus menerus dari awal Juli sampai awal September, tapi kerugian yang disebabkan oleh oksigen kekurangan terjadi umumnya pada bulan Agustus. Hal ini dapat dijelaskan oleh fakta bahwa pada bulan Juli periode kekurangan oksigen hanya 1-2 jam tapi pada bulan Agustus kadang-kadang dua belas jam dari kekurangan oksigen dapat terjadi.

Dalam praktek kolam ikan kekurangan oksigen pertanian telah dianggap sebagai berbahaya terutama karena kerugian massal ikan. Tapi penyelidikan terbaru menunjukkan bahwa penurunan saturasi oksigen dapat memiliki dampak serius pada perekonomian sebuah peternakan ikan juga.

Peningkatan efek toksik bahan beracun yang berbeda tidak dapat diabaikan dalam badan air dengan pasokan oksigen yang rendah. Kandungan oksigen yang rendah tidak menguntungkan mempengaruhi baik asupan makanan dan pemanfaatan makanan. Penyelidikan telah menunjukkan bahwa saturasi oksigen lebih rendah dari 25% terjadi sebelum matahari terbit memiliki efek merugikan pada ikan-tumbuh.

Menjaga kandungan oksigen terlarut dari air kolam hampir pada tingkat kejenuhan memungkinkan tidak hanya untuk menghindari kerugian massa ikan tapi memastikan tingkat konversi yang lebih baik dan hasil yang lebih tinggi dalam budaya intensif.

1.2.5 difusi Natural disebabkan oleh tindakan angin

Difusi disebabkan oleh tekanan diferensial parsial oksigen di udara dan di air.

Sebagai kandungan oksigen dari udara dianggap konstan, laju difusi ditentukan oleh saturasi oksigen dari lapisan air berinteraksi dengan udara. Dalam kasus air yang tergenang lapisan paling atas air menjadi jenuh dengan cepat dan arus konveksi oksigen ke dalam air melambat. Tingkat perpindahan massa yang menentukan laju difusi (g / O2 / m2 / jam) bervariasi dalam berbagai. Hal ini dapat dilihat dari koleksi data beberapa penulis bahwa tingkat perpindahan massa telah bervariasi antara 0,03-5,0 g / m2 / jam tergantung pada keadaan (Tabel 4).

Di kolam ikan laju difusi tergantung pada pencampuran lapisan air yang disebabkan terutama oleh tindakan angin. Asupan oksigen dari atmosfer oleh difusi 1,5 g / m2 / hari di kolam kecil dan 4,8 g / m2 / hari di kolam besar, di mana aksi angin lebih kuat.

Tergantung pada saturasi oksigen dari air, difusi dapat menunjukkan arah yang terbalik. Dalam kasus over-saturasi oksigen air berdifusi ke atmosfer. Difusi dibantu oleh pencampuran air yang disebabkan oleh tindakan angin dalam kasus ini.

Hal ini juga diketahui bahwa tindakan angin memiliki efek yang baik pada kualitas air kolam ikan melalui peningkatan difusi. Dalam kasus pembangunan kolam ikan baru arah angin yang berlaku harus diperhitungkan dalam rangka pemanfaatan difusi alami.

Di kolam ikan intensif di mana anggaran oksigen dari air kolam dapat diatur artifisial dengan kincir air Olimpia, difusi dengan tindakan angin memiliki kurang penting.

1.2.6 Pengontrolan buatan untuk kandungan oksigen terlarut dalam air

aerasi buatan untuk air kolam ikan dalam hal ini berarti langkah-langkah teknis dan praktis yang memiliki efek langsung pada kandungan oksigen terlarut dari air kolam.

kandungan oksigen pada air kolam dapat dipengaruhi oleh dua metode; oleh perubahan laju alir, dan dengan aerasi air kolam seperti kincir air olimpia.

Dalam kasus intensif dipupuk dan diberi makan kolam ikan, di mana bagian penting dari pakan ikan diproduksi di air kolam ikan itu sendiri, kenaikan laju aliran tidak dapat diterapkan untuk saturasi oksigen.

aerasi buatan berarti meningkatkan kandungan oksigen seluruh atau sebagian dari air kolam untuk batas yang menjamin suplai oksigen ke ikan tanpa membatasi produksi pada tingkat manajemen yang diberikan.

Dalam budidaya ikan yang luas, aerasi tambak ikan memiliki peran "menyelamatkan jiwa" hanya dalam kasus kekurangan oksigen. Dengan meningkatnya intensitas budidaya ikan tambak, karena aktivitas dipercepat biologis (pemupukan intensif, makan, kepadatan tebar tinggi) suplai oksigen alami menjadi lebih dan lebih memadai dan akan menjadi faktor pembatas dalam produksi. aerasi intensif kolam ikan tidak hanya peran menyelamatkan jiwa, namun menjadi salah satu faktor dasar produksi, dan memastikan pasokan oksigen optimal memungkinkan pemanfaatan maksimal kemungkinan biologis yang diberikan.

Seperti telah disebutkan, asupan makanan ikan dipengaruhi tidak menguntungkan oleh penurunan kadar oksigen terlarut dari air bawah 20-30 persen. Dalam budidaya ikan intensif pasokan oksigen yang tepat memiliki peran penting dalam perekonomian produksi. Pada nilai-nilai saturasi saat yang sama jauh lebih tinggi dari 100 persen adalah menguntungkan untuk proses vital normal ikan, karena mereka dipaksa untuk sebuah respirasi meningkat. Akibatnya aerasi kolam ikan berarti regulasi kandungan oksigen terlarut dari air kolam dan belum tentu kenaikan itu.

Selama perencanaan kolam ikan aerasi, salah satu dapat mengandalkan daerah air permukaan diperpanjang sebagai daerah intake udara yang potensial.

Oksigen lebih-kejenuhan permukaan lapisan air bisa berkurang dengan mencampur air, dan oksigen yang dapat didistribusikan secara merata dalam total badan air kolam. Pencampuran air di kolam dangkal seperti kolam ikan tidak mempengaruhi produksi oksigen dari plankton. Mencampur air pada siang hari dapat memastikan bahwa jumlah yang signifikan dari oksigen dicadangkan untuk jam malam ketika konsumsi dominan.