Kontribusi Nitrogen dan Fosfor dari Ekosistem Mangrove Terhadap Daya Dukung Tambak Tradisional

Abstract

Budidaya tambak tradisional di pesisir pantai telah mengalami penurunan, hal ini terjadi akibat kerusakan ekosistem mangrove, yang berakibat menurunnya daya dukung lingkungan untuk tambak. Perkembangan ilmu dan teknologi menyebabkan eksploitasi terhadap sumberdaya alam di pantai semakin intensif, sehingga daya dukung pesisir semakin berkurang. Ekosistem mangrove mampu menyediakan kebutuhan makanan bagi ikan, udang dan kepiting sehingga biota tersebut dapat tumbuh dan berkembang dengan baik. Hutan mangrove berfungsi sebagai komponen penting dalam rantai makanan yang sangat kompleks dan potensial bagi kehidupan berbagai biota laut maupun terestrial, baik mikroorganisme maupun makroorganisme (Abrantes et al. 2014). Serasah mangrove merupakan sumber bahan organik yang sangat penting dalam penyediaan unsur hara melalui proses dekomposisi oleh peran aktif organisme. Serasah mangrove mengandung unsur N dan P yang akan larut dalam air sehingga dapat menunjang proses pertumbuhan fitoplankton. Ketersediaan nitrogen dan fosfor pada ekosistem bakau memiliki peran penting untuk produktivitas perairan. Berdasarkan penjelasan tersebut, penentuan daya dukung sumberdaya perairan terbuka menjadi hal yang penting dan harus dilakukan sebelum memulai kegiatan pengelolaan sumberdaya perairan tersebut. Daya dukung perairan terbuka sangat dipengaruhi oleh tingkat produktivitas perairan, baik produktivitas primer maupun produktivitas sekunder. Ekosistem mangrove merupakan salah satu ekosistem wilayah pesisir yang subur, mampu mensuplai makanan bagi komunitas organisme perairan melalui rantai makanan. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan informasi seberapa besar kontribusi ekosistem mangrove melalui unsur nitrogen (N) dan fosfor (P) terhadap daya dukung tambak tradisional. Pencapaian tujuan tersebut dilakukan melalui lima tahap penelitian yaitu: 1) menganalisis sumber N dan P dari laut, pesisir, ekosistem mangrove, tambak dan sungai; 2) menelaah kontribusi unsur N dan P berdasarkan tingkat kerapatan mangrove; 3) Menghitung produksi serasah, menganalisis laju dekomposisi dan peluruhan nutrien serasah daun mangrove berdasarkan jenis dan tingkat kerapatan mangrove; 4) Menghitung ketersedian unsur N dan P dari serasah daun mangrove (Avicennia marina, Bruguiera sp, Rhizophora mucronata); serta 5) pendugaan kontribusi unsur N dan P dari serasah mangrove terhadap daya dukung tambak tradisional. Hasil penelitian tahap satu menunjukkan bahwa kandungan nitrogen anorganik terlarut perairan, tertinggi di daerah mangrove dengan nilai 1.6310 mg/L, kemudian daerah pesisir dengan nilai 1.5626 mg/L, daerah tambak dengan nilai 1.1293 mg/L, daerah sungai dengan nilai 1.0604 mg/L dan terendah di daerah laut dengan nilai 0.7806 mg/L. Kandungan fosfat anorganik terlarut, tertinggi juga dijumpai di Stasiun 3 (daerah mangrove) dengan nilai 0.0956 mg/L, kemudian Stasiun 2 (daerah pesisir) dengan nilai 0.0716 mg/L, Stasiun 4 (daerah tambak) dengan nilai 0.0713 mg/L, Stasiun 5 (daerah sungai) dengan nilai 0.0699 mg/L dan terendah di stasiun daerah laut dengan nilai 0.0409 mg/L. Penelitian tahap dua menunjukkan bahwa keterkaitan kerapatan jenis mangrove dengan kandungan nutrien perairan tergolong sangat erat, keeratan kerapatan jenis mangrove dengan amonia sebesar 97.31% (nilai koefisien determinasi R2 = 0.9731), dengan nitrit sebesar 92.72% (R2 = 0.9272), dengan nitrat sebesar 87.46% (R2 = 0.8746), dan dengan ortofosfat sebesar 75.7% (R2 = 0.757). Hasil penelitian tahap 2 menunjukkan bahwa produksi serasah di kawasan mangrove yang padat berkisar 2.121-3.058 g/m2 /hari dengan rata-rata 2.615 g/m2 /hari, kawasan mangrove yang sedang berkisar 1.695-2.356 g/m2 /hari dengan rata-rata 2.058 g/m2 /hari, sedangkan kawasan mangrove yang jarang berkisar 1.093-2.435 g/m2 /hari dengan rata-rata 1.724 g/m2 /hari. Berdasarkan jenis mangrove, produksi tertinggi diperoleh dari jenis R. mucronata yaitu rata-rata 2.616 g/m2 /hari, dan terendah dari jenis A. marina dengan rata-rata 1.636 g/m2 /hari. Kandungan unsur hara C tertinggi adalah dari jenis R. mucronata sebesar 21.66%, dan terendah dari jenis A. marina sebesar 11.94%. Kandungan unsur hara N tertinggi adalah dari jenis A. marina sebesar 2.38%, dan terendah adalah dari jenis R. mucronata sebesar 0.18%. Kandungan unsur hara P tertinggi adalah dari jenis R. mucronata sebesar 0.34%, dan terendah adalah dari jenis Bruguiera sp sebesar 0.08%. Laju dekomposisi rata-rata serasah daun mangrove tertinggi adalah dari jenis A. marina sebesar 0.11 g/hr, dan terendah adalah dari jenis R. mucronata sebesar 0.04 g/hr. Berdasarkan kerapatan jenis mangrove, laju dekomposisi tertinggi terdapat di kawasan mangrove padat dan terendah di kawasan mangrove jarang. Peluruhan unsur hara C tertinggi R. mucronata 0.3333 g C/g bobot kering serasah per hari, terendah A. marina 0.2746 g C/g berat kering serasah per hari. Unsur hara N tertinggi A. marina 0.0181 g N/g berat kering serasah per hari, terendah R. mucronata 0.0047 g N/g berat kering serasah per hari, sedangkan peluruhan unsur P tertinggi A. marina 0.0013 g P/g bobot kering serasah per hari, terendah R. mucronata 0.0007 g P/g berat kering serasah per hari. Waktu pelepasan amonia tercepat terjadi pada jenis R. mucronata dan Bruguiera sp., yaitu pada hari pertama dengan nilai konsentrasi secara berurutan (7.035 mg/L) dan (8.092 mg/L), untuk jenis A. marina pelepasan amonia terjadi pada hari ketiga dengan nilai 22.523 mg/L, pelepasan nitrit untuk ke dua jenis mangrove A. marina 0.005 mg/L dan R. mucronata 0.004 mg/L terjadi secara bersamaan, yaitu pada hari ke 2, sedangkan Bruguiera sp. pada hari ke 3 dengan nilai 0.003 mg/L, pelepasan nitrat tercepat terjadi pada jenis Bruguiera sp, yaitu terjadi pada hari ke 3 dengan nilai 4.339 mg/L dan untuk jenis A. marina terjadi pada hari ke 7 dengan nilai 26.154 mg/L , dan R. mucronata pada hari ke 7 dengan nilai 3.644 mg/L, pelepasan ortofosfat pada hari kedua jenis Bruguiera sp., dengan nilai 9.56 mg/L, A. marina dan R. mucronata pada hari ke 5 dengan masing-masing konsentrasi 24.35 mg/L dan 8.72 mg/L. Laju oksidasi amonia tertinggi R. mucronata 0.051 mg O2/L/jam, terendah A. marina 0.0097 mg O2/L/jam, nitrit tertinggi R. mucronata 0.031 mg O2/L/jam, terendah Bruguiera sp 0.003 mg O2/L/jam, sedangkan laju oksidasi nitrat tertinggi R. mucronata 0.2105 mg O2/L/jam, terendah A. marina 0.0289 mg O2/L/jam. Serasah daun mangrove dari jenis yang berbeda setelah terdekomposisi menghasilkan unsur hara yang terkonversi menjadi produksi primer yang berbeda. Produksi primer serasah daun mangrove dari jenis A. marina berkisar antara 448– 986 gC/m2 /th. Bruguiera sp., berkisar 366–729 gC/m2 /th, sedangkan R. mucronata berkisar 311–702 gC/m2 /th. Produksi primer tertinggi dihasilkan dari jenis serasah daun mangrove A. marina dan terendah pada jenis R. mucronata. Dengan pendekatan produksi primer dapat diduga ikan herbivor dan karnivora dari kawasan mangrove dengan jenis mangrovenya. Dari kawasan mangrove dominan jenis mangrove A. marina estimasi rata-rata produksi ikan herbivor 553 kg/ha/th dan karnivor 55 kg/ha/th, dari kawasan mangrove dominan Bruguiera sp., perkiraan produksi ikan herbivor rata-rata adalah 275 kg/ha/th dan karnivor 27 kg/ha/th, sedang dari kawasan mangrove dominan R. mucronata perkiraan produksi ikan herbivor adalah sebesar 229 kg/ha/th dan karnivor 23 kg/ha/th. Perkiraan produksi ikan herbivor dan karnivor berdasarkan tingkat kerapatan jenis pada masing-masing kawasan mangrove diperoleh sebesar 350 kg/ha/th dan 35 kg/ha/th pada Stasiun 1, Stasiun 2 sebesar 508 kg/ha/th 51 kg/ha/th, dan Stasiun 3 sebesar 247 kg/ha/th dan 25 kg/ha/th. Perhitungan rasio tambak dengan mangrove pada stasiun pengamatan didapatkan rasio tertinggi pada jenis A. marina, dan terendah R. mucronata. Kata kunci: daya dukung, mangrove, serasah, N,P, tambak tradisional

Traditional fish pond aquacultures in the coastal areas have experienced decreasing due to mangrove ecosystem damages impacting on the carrying capacity of fish ponds. Developing of science and technology causing the natural resource exploitation in the coastal areas is getting more intensive leading to a decrease in it carrying capacity sharply. Mangrove ecosystem can provide the needs of foods for fish, shrimps, and crabs enabling well growth and developments of those biotas. The mangrove forest functions as an important component in very complex food chains and delivers potential resources for various creatures of marine and terrestrial biotas, both macro-and-microorganisms (Abrantes et al. 2014). The Mangrove’s litter is a crucial organic material resource in supplying nutrients through the decomposition process conducting actively by organisms. Mangrove litter contains elements N dan P which will dissolve in water so that it can support the growth process of phytoplankton. The available nitrogen and phosphate in the mangrove ecosystem possess an important role in aquatic productivity. Based on this explanation, determining the carrying capacity of open water resources is important and must be done before starting the management of these water resources. Carrying capacity of open waters is strongly influenced by the level of water productivity, both primary and secondary produktivity. Mangrove ecosystem is one of the fertile coastal ecosystem, capable of suppplying food to aquatic organism communities through the food chain. This research was aimed at acquiring information on how much contributions of the mangrove ecosystem through nitrogen (N) and phosphate (P) on the carrying capacity of traditional fish ponds. Achieving this goal was carried out by five research steps such as (1) analyzing the N and P source coming from sea, coast, mangrove ecosystem, fish pond, and river; (2) examining the N and P elements based on the mangrove density levels; (3) calculating and analyzing the litter production, decomposition rate, and litter leaf nutrient droppings based on species and density levels of mangrove; (4) counting the availability of N and P elements of some mangrove leaf litters (Avicennia marina, Bruguiera sp, Rhizophora mucronata); (5) investigating the contribution of mangrove ecosystem based on the N and P elements towards the carrying capacity of traditional fish ponds. Results of the first step research indicate that aquatic dissolved inorganic nitrogen contents finding starts from the highest to the lowest are in Station 3 (mangrove area), Station 2 (coastal area), Station 4 (fish pond area), Station 5 (river area), and Station I (marine area) with values consisting of 1.6310 mg/L, 1.5626 mg/L, 1.1293 mg/L, 1.0604 mg/L, 0.7806 mg/L, respectively. The similar pattern is also demonstrated by dissolved inorganic phosphate compounds discovering, begins from the highest to the lowest, are in Station 3 (mangrove area), Station 2 (coastal area), Station 4 (fish pond area), Station 5 (river area), and Station I (marine area) with values consisting of 0.0956 mg/L, 0.0716 mg/L, 0.0713 mg/L, 0.0699 mg/L, 0.0409 mg/L, respectively. The second step research denotes that the linkage of mangrove density and aquatic nutrient content is classified into highly close. The closeness values between mangrove density and four aquatic nutrients (ammonia, nitrite, nitrate, and orthophosphate), are 97.31% (R2 = 0.9731), 92.72% (R2 = 0.9272), 87.46% (R2 = 0.8746), and 75.7% (R2 = 0.757), respectively. The results of the second phase this research exhibit that the litter productions, in the dense, medium and rare mangrove areas, are in a range of 2.121-3.058 g/m2 /day with an average of 2.615 g/m2 /day, 1.695-2.356 g/m2 /day with an average of 2.058 g/m2 /day, and 1.093-2.435 gr/m2 /day with an average of 1.724 g/m2 /day, respectively. Based on mangrove species, the highest and the lowest litter production are R. mucronata (in an average of 2.616 g/m2 /day) and A. marina (in an average of 1.636 g/m2 /day). The highest C-nutrient nutrient is 21.66% found in R. mucronata and the lowest one is about 11.94% in A. marina. Furthermore, the highest and the lowest N-nutrient are discovered in A. marina (2.38%) and R. mucronata (0.18%). The highest of P-nutrient is found in R. mucronata (0.34%) and the lowest one Bruguiera sp (0.08%). The highest and the lowest average decomposing rates of mangrove leaf litter are 0.11 gr/hr. for A. marina, and 0.04 gr/hr. for R. mucronata. Based on the mangrove density, the highest decomposing rate is located in a dense mangrove area and the lowest one is situated in the rare area. Further, the highest and lowest of C-nutrient droppings occur on R. mucronata with a 0.3333 g C/g of litter dry weight per day, and A. marina with a 0.2746 g C/g of litter dry weight per day. The highest and lowest N-nutrient droppings happen on A. marina (0.0181 g N/g of litter dry weight per day), and R. mucronata (0.0047 g N/g of litter dry weight per day). Moreover, A. marina (0.0013 g P/g of litter dry weight per day) possesses the highest P-nutrient dropping, and R. mucronata (0.0007 g P/g of litter dry weight per day) is categorized as the lowest one. The fastest times of releasing ammonia occur in day 1 for two mangrove species, R. mucronata, and Bruguiera sp, in concentrations of 7.035 mg/L, and 8.092 mg/L, respectively, as well as for A. marina taking place on day 3 with a concentration of 22.523 mg/L. Releasing of nitrite for A. marina and R. mucronata, happens on the day 3 with a concentration of 22.523 mg/L, and nitrite takes place simultaneously in the second day for A. marina (0.005 mg/L) and R. mucronata (0.004 mg/L). The fastest times of releasing nitrate for Bruguiera sp, A. marina, and R. mucronata are occurred on day 3, day 7, and day 7 with concentrations consisting of 4.339 mg/L, 26.154 mg/L, and 3.644 mg/L, respectively. Releasing of orthophosphate takes place on day 2 for Bruguiera sp. in a concentration of 9.56 mg/L, and both species A. marina and R. mucronata on day 5 with concentrations of 24.35 mg/L and 8,72 mg/L, respectively. The highest and the lowest ammonia oxidation rates are 0.051 mg O2/l/hr. (R. mucronata) and 0.0097 mg O2/l/hr. (A. marina). The highest and lowest oxidation rates of nitrite are 0.031 mg O2/l/hr. (R. mucronata) and 0.003 mg O2/l/hr. (Bruguiera sp.). Moreover, the highest and lowest oxidations rates of nitrate are 0.2105 mg O2/l/hr. (R. mucronata) and 0.0289 mg O2/l/hr. (A. marina). Mangrove leaf litters of different species after being decomposed generate conversed nutrients becoming different primary productions. The litter leaf primary productions of A. marina, Bruguiera sp., and R. mucronata are in the range of 448–986 gC/m2 /year, 366–729 gC/m2 /year, and 311–702 gC/m2 /year. The highest primary production is yielded by A. marina and the lowest one is generated by R. mucronata. Using a primary production approach, the herbivorous and carnivorous fish in the mangrove areas can be predicted. Mangrove areas with the dominance of A. marina, the averaged estimation of herbivorous and carnivorous fish is surmised about 533 kg/ha/year and 55 kg/ha/year. Both fish categories, in averages of 275 kg/ha/year and 27 kg/ha/year, are predicted generating in mangrove areas with the dominance of Bruguiera. sp. About 229 kg/ha/year and 23 kg/ha/year of both fish groups are yielded coming from mangrove with the dominance of R. mucronata. The estimating productions of both fish groups based on mangrove density levels in mangrove areas are about 350 kg/ha/year and 35 kg/ha/year in Station 1, 508 kg/ha/year and 51 kg/ha/year in Station 2, and 247 kg/ha/year and 25 kg/ha/year in Station 3. By calculating the ratio of the fish ponds and mangrove species in the research stations reveal the high ratio occurring on A. marina and the lowest one taking place on R. mucronata. Keywords: carrying capacity, mangrove, litter, N, P, traditional ponds.