Dalam operasi budidaya udang, salah satu limbah utama yang menjadi perhatian adalah nitrogen, yang muncul dalam bentuk amonia, nitrit, dan nitrat. Amonia dikeluarkan oleh hewan dan juga timbul dari pembusukan padatan organik seperti pakan yang tidak dimakan.

Amonia ini dapat dihilangkan dari air secara langsung melalui asimilasi oleh bakteri heterotrofik, alga dan tanaman. Amonia juga dapat dihilangkan dari kolam dan sistem budidaya perairan melalui nitrifikasi. Ini adalah proses dua langkah yang dilakukan oleh bakteri autotrofik yang disebut nitrifier. Amonia diubah menjadi nitrit, dan nitrit kemudian diubah menjadi nitrat.

Dibandingkan dengan nitrat, amonia dan nitrit sangat beracun bagi udang. Tingkat amonia dan nitrit harus tetap pada tingkat yang dapat diabaikan di kolam pembesaran dan sistem biofilter seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.  Namun, nitrat akan terus terakumulasi, dan konsentrasi nitrat yang tinggi juga beracun bagi udang. Pilihan standar untuk mengurangi kadar nitrat (pertukaran air atau teknologi pengolahan biologis denitrifikasi) memerlukan biaya yang mahal dan menghabiskan sumber daya yang berharga.

Sedikit yang diketahui tentang efek racun nitrat jangka panjang terhadap udang. Pernyataan bersifat anekdot sering kali dibuat mengenai kadar nitrat yang dianggap aman. Beberapa perusahaan merekomendasikan untuk menjaga kadar nitrat tetap rendah dari 100 mg/L, sementara operator lain merasa nyaman jika melebihi 500 mg/L di tambak mereka. Untuk menghilangkan kebingungan ini, para peneliti telah melakukan penelitian untuk menentukan konsentrasi berapa yang berdampak negatif terhadap produksi udang dalam jangka waktu yang lama.

Gambar 1: Konsentrasi limbah nitrogen dari waktu ke waktu untuk produksi udang pada umumnya dengan nitrifikasi

Dampak nitrat

Udang putih, Litopenaeus vannamei, terpapar pada berbagai tingkat nitrat dalam sistem skala kecil 150 L selama enam minggu pada sekitar sepertiga salinitas laut (salinitas 11 g/L). Tabel 1 menunjukkan ringkasan dampak konsentrasi nitrat terhadap produksi udang.

Tabel 1. Efek jangka panjang dari peningkatan konsentrasi nitrat terhadap produksi udang.

Tidak ada perbedaan statistik yang diamati untuk kelangsungan hidup atau pertumbuhan udang yang terkena 35-220 mg/L nitrat. Namun, jika kadar nitrat di atas 220 mg, kelangsungan hidup dan pertumbuhan udang akan terkena dampak yang signifikan. Udang yang terkena kandungan nitrat maksimum 910 mg/L memiliki kinerja yang sangat buruk. Beberapa kemungkinan dapat menjelaskan penekanan pertumbuhan dan peningkatan angka kematian, termasuk berkurangnya efisiensi pemberian makan, depresi metabolik, dan gangguan fungsi endokrin.

Salinitas dan nitrat

Eksperimen pemaparan nitrat tambahan dilakukan pada rentang salinitas yang luas, mulai dari air payau hingga air laut berkekuatan setengah (salinitas 2-18 g/L). Produksi udang mengalami penurunan signifikan pada kelompok salinitas terendah.

Studi ini menunjukkan bahwa toksisitas nitrat lebih menjadi masalah bagi produsen udang yang memelihara udang di perairan dengan salinitas rendah yang mendekati kondisi air tawar. Pada salinitas yang lebih rendah, udang harus mengeluarkan banyak energi untuk mengatur tingkat tekanan osmotiknya untuk mengimbangi berkurangnya salinitas lingkungan. Hal ini menimbulkan stres bagi udang, sehingga jika terjadi stres tambahan dalam bentuk kadar nitrat yang tinggi, udang tidak dapat mengatasinya dengan baik.

Dampak kesehatan

Cara termudah untuk mengetahui efek racun nitrat pada udang adalah dengan melihat angka produksi udang seperti kelangsungan hidup  (Survival Rate/SR) dan pertumbuhan. Para pelaku akuakultur yang tertarik untuk menjaga kesehatan stok udang mereka juga dapat mengevaluasi atribut fisiologis lainnya, seperti antena, insang, dan hepatopankreas.

Udang yang terkena nitrat konsentrasi tinggi dalam jangka waktu lama menunjukkan panjang antena yang lebih pendek, kelainan insang, dan lesi pada hepatopankreas. Kelainan antena dan insang yang pendek seringkali dianggap sebagai tanda klinis awal menurunnya kesehatan udang.

Organ hepatopankreas pada udang menghasilkan enzim pencernaan dan bertanggung jawab untuk meningkatkan penyerapan normal makanan yang dicerna. Sel-sel ini membesar dan tidak memiliki membran epitel, mungkin akibat dari pola makan yang tidak baik atau metabolisme pakan yang tidak normal.

Selain mempengaruhi kesehatan hewan, perubahan fisik dan biologis dapat mengakibatkan berkurangnya penerimaan pasar udang, yang mengakibatkan berkurangnya keuntungan bagi produsen.

Kesimpulan

Penting untuk mempertimbangkan batasan penggunaan nitrat ketika mempertimbangkan konservasi air dan sumber daya. Namun, penting juga untuk tidak membahayakan kesehatan atau produksi udang.

Uraian tersebut diatas menyarankan agar kita berhati-hati ketika mempertimbangkan untuk memelihara udang di perairan yang mengandung kadar nitrat melebihi 220 mg/L. Selain itu, udang yang dipelihara pada salinitas yang sangat rendah menunjukkan berkurangnya toleransi terhadap nitrat.

Informasi ini diharapkan dapat memberikan informasi kepada para budidaya udang dan ikan untuk membantu mereka mengambil keputusan manajerial mengenai keseimbangan antara konservasi sumber daya dan pengendalian nitrat.