Peningkatan hasil budidaya ikan tentu saja akan membutuhkan lebih banyak sumber daya. Bagaimana dengan berkurangnya kualitas sumber air, kekeringan, meningkatnya biaya operasional dan banyak faktor lain yang menghambat ekspansi industri akuakultur?
Selain itu, tingginya biaya lahan pesisir untuk budidaya spesies laut, mahalnya bahan pakan seperti tepung ikan, pembuangan lumpur limbah yang dihasilkan, dan kurangnya pemahaman tentang prinsip-prinsip “bertani di air” yang sebenarnya, menciptakan hambatan bagi keberhasilan ekonomi budidaya komersial.
Salah satu tantangan operasional terbesar dalam meningkatkan produksi akuakultur global adalah pembatasan yang ketat pada pembuangan limbah dari produksi akuakultur. Limbah dari tambak budidaya yang dibuang ke badan air setempat dapat mengakibatkan rendahnya tingkat oksigen dan peningkatan muatan sedimen dan nutrisi, yang berpotensi membahayakan flora dan fauna lokal.
Ada potensi yang luar biasa untuk pengembangan nila di banyak daerah sub-tropis dan tropis di dunia, dan nila yang dibudidayakan dalam sistem bioflok menawarkan beberapa perspektif dan keuntungan yang sangat signifikan.
Tantangan
Untuk mengatasi kesulitan ini ada kebutuhan untuk meningkatkan biomassa ikan per satuan luas dan untuk mengurangi ketergantungan pada bahan pakan yang mahal seperti tepung ikan, sekaligus mengurangi atau mencegah pembuangan limbah. Kedengarannya sulit, bukan? Mungkin tidak, mari kita lihat lebih dekat masalahnya sebelum membahas solusi.
Saat memberi makan ikan dengan pakan berprotein tinggi, sekitar 70 persen nitrogen dalam protein dikeluarkan sebagai limbah ke dalam air budidaya di sekitarnya. Tanpa intervensi, senyawa nitrogen meningkat menjadi konsentrasi toksik yang mengakibatkan penurunan pertumbuhan dan akhirnya kematian. Metode tradisional untuk mengurangi konsentrasi nitrogen beracun dalam air budidaya adalah dengan melakukan pengenceran rutin atau pergantian air, membuang limbah biasanya ke badan air di sekitarnya.
Dengan membudidayakan ikan yang pakannya rendah pada rantai makanan seperti nila, biaya pakan dapat ditekan seminimal mungkin. Banyak spesies ikan nila biasanya mengkonsumsi tumbuhan dan hewan yang membusuk atau “detritus”, alga dan bahkan kumpulan bakteri. Dengan memasukkan limbah nitrogen ke dalam bentuk yang dapat digunakan dan dikonsumsi oleh spesies budidaya, dua masalah diselesaikan sekaligus: mengurangi masukan protein dan menghilangkan pergantian air untuk menjaga kualitas air. Cara untuk menyelesaikan tugas ini adalah dengan menggunakan teknologi bioflok.
Teknologi bioflok
Bakteri air ada dalam jumlah yang jauh lebih besar yang melekat pada substrat dibandingkan dengan mengambang bebas di kolom air. Dengan menangguhkan limbah padat di dalam air melalui aerasi dan pencampuran, komunitas beragam bakteri, alga dan protozoa yang menempel pada detritus atau bahan organik sisa yang mengambang bebas, dapat berkembang. Ini memberikan nutrisi tambahan untuk organisme kultur yang dapat memakan “makanan lingkungan” ini. Dalam beberapa minggu hingga bulan tergantung pada masukan pakan, padatan terbentuk menjadi agregat halus yang tersuspensi, di sini disebut sebagai “flok”.
Dengan menggunakan pakan dengan protein yang lebih rendah dan sumber tambahan karbon, rasio karbon/nitrogen yang lebih tinggi mendukung pengembangan flok dan penyerapan lebih lanjut dari nitrogen yang berpotensi beracun. Ukuran flok bervariasi, dari sekitar 50 mikron dalam sistem dengan aerator seperti pompa aspirator baling-baling yang menghancurkan flok, hingga beberapa milimeter dalam sistem dengan aerasi yang lebih lembut seperti udara terdifusi.
Keuntungan dari bioflok sebagai pakan
Flok mengandung 98,5 persen air dan hal ini menimbulkan masalah bagi ikan yang terus-menerus memakannya untuk memenuhi tidak hanya kebutuhan metabolisme, tetapi juga energi untuk pertumbuhan yang baik, yang pada gilirannya memerlukan masukan pakan tambahan. Ikan nila mengkonsumsi sekitar 1,5 g protein dari flok per kg ikan, yang berjumlah sekitar 25 persen dari kebutuhan protein mereka. Studi penelitian tentang sistem flok telah menunjukkan pakan dengan protein yang lebih rendah dari 24 persen memberikan pertumbuhan ikan nila yang sama dibandingkan dengan pakan protein 35 persen, menunjukkan kontribusi protein dalam bioflok yang dikonsumsi oleh ikan. Pakan biasanya menyumbang 40-50 persen atau lebih dari biaya variabel (cost production) dalam sistem budidaya intensif.
Penelitian terbaru juga menunjukkan bahwa bioflok dapat dipanen dari sistem budidaya, dikeringkan dan ditambahkan sebagai bahan pakan pelet, menggantikan 2/3 tepung ikan dan 100 persen tepung nabati. Namun, kelayakan ekonomi menggunakan flok sebagai bahan pakan kering masih belum ditentukan. Kenaikan harga tepung ikan dapat membuat bioflok kering menjadi alternatif ekonomi yang layak.
Meskipun nila telah dilaporkan bertahan hidup di air dengan kandungan padatan yang sangat tinggi (2.000 mg/L total padatan tersuspensi), ada batas biologis dan ekonomi untuk konsentrasi bioflok dalam air. Saat ikan tumbuh dan lebih banyak pakan ditambahkan ke sistem, pemuatan padatan meningkat, menciptakan lebih banyak flok. Padatan yang kelebihan beban dalam sistem bioflok telah dikaitkan dengan kematian nila kronis dan penurunan pertumbuhan karena asupan pakan yang lebih rendah.
Dalam sistem kepadatan tinggi nila tidak dapat memakan bioflok cukup cepat untuk mencegah penumpukan lumpur di dasar kolam atau wadah, yang dengan cepat menurunkan kualitas air. Oleh karena itu, penyaringan padatan diperlukan untuk menghilangkan lumpur secara teratur sebelum memburuk dan menjadi masalah bagi spesies budidaya. Padatan yang dikeluarkan dari sistem nila air tawar kaya akan nitrogen dan fosfor dan dapat digunakan sebagai pupuk untuk pertanian tradisional.
Selain batas biologis, secara ekonomi, meningkatkan bioflok di air, akan semakin besar jumlah aerasi yang dibutuhkan untuk menjaga pertumbuhan ikan. Hal ini menghasilkan biaya listrik yang lebih tinggi untuk aerasi dan kebutuhan untuk memasang lebih banyak perangkat aerasi. Pertumbuhan ikan nila paling baik, berdasarkan pengembalian ekonomi, pada tingkat oksigen terlarut sedang sekitar 3,75 mg/L. Hingga 86 persen kebutuhan oksigen telah dikaitkan dengan komunitas mikroba bioflok dalam sistem akuakultur.
Kesimpulan
Teknologi bioflok tetap menjadi alternatif yang layak untuk menghilangkan pembuangan limbah, dan meningkatkan efisiensi pakan dengan menurunkan kebutuhan protein pakan untuk akuakultur. Namun, bioflok perlu dikelola karena kemungkinan sedimentasi menciptakan lumpur beracun, dan peningkatan dramatis dalam kebutuhan oksigen terlarut karena respirasi bakteri heterotrof yang terkait dengan bioflok.