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.