Penelitian baru memungkinkan kita untuk lebih memahami dan lebih mengoptimalkan sistem produksi bioflok, sehingga menghasilkan hasil yang lebih tinggi dan stabil dengan biaya lingkungan yang lebih kecil.

Pertama kali dikembangkan sebagai cara alami untuk mengolah air limbah, sistem teknologi bioflok (BFT) telah menjadi teknik produksi akuakultur yang populer. BFT memanfaatkan siklus nitrogen untuk secara bersamaan mengolah air budidaya dan menyediakan makanan tambahan bagi udang atau ikan budidaya, sekaligus menawarkan sejumlah manfaat probiotik alami.

BFT menggunakan alga, bakteri, dan mikroorganisme lainnya untuk mendaur ulang nutrisi limbah dan meningkatkan pertumbuhan hewan budidaya. Berbagai jenis bakteri memecah amonia dan nitrit beracun menjadi nitrat atau mengasimilasi amonia menjadi biomassa mikroba. Ganggang yang mengapung bebas juga membantu meningkatkan kualitas air, selain dimakan oleh zooplankton, ikan, dan udang, mikroba kecil ini juga dapat dihuni dalam struktur agregat oleh sejumlah organisme yang terus bertambah termasuk jamur, protozoa, dan makhluk hidup bermanfaat lainnya. Massa mengambang inilah yang dikenal sebagai bioflok.

Terikat oleh lendir bakteri, sebagian besar agregat mengambang ini sebagian besar berukuran mikroskopis, namun agregat yang lebih besar dapat dilihat oleh mata manusia sebagai serpihan tersuspensi berwarna coklat atau hijau. Salah satu keuntungan utama BFT adalah hanya memerlukan nutrisi tertentu dan aerasi terus menerus untuk menyediakan habitat budidaya yang sangat fungsional.

Suplemen air seperti mineral dan probiotik sangat membantu meningkatkan stabilitas. BFT terkadang tidak terlalu rumit, dalam hal infrastruktur, dibandingkan dengan sistem super intensif lainnya. BFT juga meningkatkan sirkularitas dalam sistem perairan, lebih ramah lingkungan dan efisien, serta dapat mengurangi penyebaran patogen mematikan menjadikannya alat pertanian yang menjanjikan.

Kemajuan baru dalam penelitian bioflok

Studi terbaru yang dilakukan oleh Khanjani, Mohammadi dan Emerenciano menganalisis mikroorganisme yang terkait dengan sistem bioflok. Tim menemukan bahwa BFT mengandung berbagai macam mikroorganisme termasuk mikroalga, bakteri heterotrofik, bakteri nitrifikasi, jamur, ciliata, protozoa, dan zooplankton yang dapat dimakan seperti rotifera, kopepoda, dan nematoda. Keberadaan dan jumlah mikroorganisme bermanfaat ini bergantung pada sejumlah faktor  termasuk aerasi, pencahayaan, salinitas, kualitas air, dan kepadatan penebaran.

Organisme kecil ini umumnya menjalankan tiga fungsi utama:

·       Meningkatkan kualitas air melalui bioakumulasi, bioasimilasi, nitrifikasi, denitrifikasi, dan cara lain untuk menghilangkan senyawa nitrogen dalam air budidaya dengan aman.

·       Menciptakan atau meningkatkan sifat probiotik dari sistem budidaya.

·       Bertindak sebagai sumber makanan tambahan untuk hewan budidaya.

Sebuah studi pelengkap baru-baru ini oleh Khanjani et al (2022) menilai nilai gizi dan sifat fungsional biomassa bioflok dan tepung bioflok kering sebagai cara untuk menambah pakan budidaya secara kuantitatif. Studi ini menemukan bahwa bioflok mengandung sejumlah besar protein dan lemak, yang memiliki keuntungan tambahan karena selalu tersedia untuk hewan budidaya. Probiotik dan turunan mikroba dapat memicu efek imunostimulator, mengurangi kebutuhan pakan budidaya hingga 30 hingga 50 persen.

Terdapat empat tips untuk mengoptimalkan stabilitas BFT:

1 Pantau dan jaga kualitas air

BFT memerlukan tingkat alkalinitas dan oksigen terlarut yang optimal untuk menjaga populasi mikroorganisme tetap bahagia dan produktif. Pemantauan kualitas air secara cermat menggunakan peralatan dan metode yang andal diperlukan untuk menghasilkan data yang akurat dan dapat ditindaklanjuti. Interpretasi data yang tepat dan tindakan selanjutnya sangatlah penting.  Terutama pada awal siklus produksi, sangat penting untuk memantau kurva senyawa N, alkalinitas, dan kepadatan Vibrio sehingga akan dapat mengambil tindakan yang tepat bila diperlukan.

2 Menjaga komunitas mikroba dalam sistem

Pemahaman yang tepat tentang dinamika mikroba BFT yang tidak terlihat namun kompleks sangat penting untuk kesuksesan. Ada tiga komunitas yang perlu diseimbangkan: alga, bakteri heterotrofik, dan bakteri nitrifikasi.

Karena BFT terus-menerus terkena sinar matahari, mereka dapat dengan cepat dikuasai oleh alga. Untuk mengendalikannya, kita dapat membatasi cahaya yang tersedia untuk memastikan populasi bakteri heterotrofik seimbang dan sehat.

Komunitas nitrifikasi heterotrofik yang seimbang akan mengendalikan komunitas alga secara efektif. Kita tidak ingin alga berkembang biak di BFT, karena alga dapat menurunkan kadar oksigen secara drastis di malam hari, ketika tanaman kecil ini berhenti berfotosintesis. Selain itu, ketika populasi menurun, zona lumpur anaerobik terbentuk dengan cepat, sehingga menyebarkan patogen. Untuk BFT, alga bermanfaat namun tidak boleh mendominasi.

Siklus nitrogen selamanya bekerja di BFT. Tingkat oksigen terlarut, pH, salinitas, dan suhu yang stabil membantu komunitas nitrifikasi. Selain itu, alkalinitas yang tepat dan tingkat padatan tersuspensi akan membantu populasi mikroba yang diinginkan untuk berkembang.

Kita dapat lebih mendorong pertumbuhan komunitas heterotrof dengan mengelola secara cermat rasio karbon terhadap nitrogen dengan memasukkan sumber karbon eksternal ke sistem budidaya jika diperlukan.

Ada mitos bahwa sumber karbon eksternal akan merugikan budaya BFT. Kemungkinan besar penyebabnya adalah kelebihan pasokan. Perbedaan antara racun dan obat seringkali terletak pada dosisnya. Hal ini berlaku untuk BFT dan telah dibuktikan oleh banyak publikasi ilmiah. Sekali lagi, pemahaman mikroba adalah kuncinya. Rasio C : N sangat penting.

Dalam sistem BFT kita dapat menambahkan sumber karbon eksternal (misalnya mollases) sebagai alat pengelolaan bila diperlukan. Hal ini mendorong pertumbuhan heterotrof, sehingga menjaga kestabilan air untuk menekan pertumbuhan alga.

3 Pengelolaan limbah dan pakan yang benar

Karena pertukaran air di BFT terbatas, kita harus terus memantau dan mengelola limbah dan kualitas air. Limbah dapat diminimalkan dengan autofeeder yang disetel dengan benar dan pakan berkualitas tinggi, yang menghasilkan lebih banyak pertumbuhan hewan budidaya melalui daya cerna yang lebih baik. Hal ini pada gilirannya menghasilkan lebih sedikit limbah. Meskipun pakan berkualitas tinggi lebih mahal, hasil akhir produksi akan jauh lebih baik.

Selain itu juga harus menerapkan strategi pemberian makan yang tepat dan jangan pernah memberi makan berlebihan. Berdasarkan hasil pemantauan kualitas air, sebaiknya sesuaikan jumlah pakannya. Saat nitrogen mencapai puncaknya atau saat suhu menurun, pemberian pakan harus dikurangi secara tepat dan akurat.

Kualitas pakan yang buruk, sumber karbon yang berlebihan, atau pemberian pakan yang berlebihan akan meningkatkan beban lumpur dan penyebaran patogen di sistem BFT. Oksigen terlarut, pH dan parameter lain seperti muatan amonia, nitrit dan Vibrio juga akan terpengaruh. Akumulasi lumpur organic adalah pemicu kuat ketidakseimbangan sistem BFT dan merupakan resep sempurna untuk terjadinya bencana. Segala sesuatu di BFT ada dalam keseimbangan.

4 Gunakan teknik dan peralatan yang tepat

Agar BFT berhasil, maka perlu memiliki infrastruktur yang tepat. Aerasi yang tepat, pembuangan lumpur, dan desain saluran pembuangan yang efisien sangatlah penting. diperlukan diffuser dalam jumlah yang sesuai, dengan pergerakan air dan oksigenasi yang baik. Teknologi sederhana tidak masalah, namun jagalah sistem BFT tetap bersih dan terpelihara dengan baik untuk memastikan semuanya beroperasi pada efisiensi puncak.