Membuat Akuaponik Berbasis Media (1)

Akuaponik adalah integrasi dari akuakultur (budidaya ikan) dan hidroponik (budidaya tanaman tanpa media tanah) dalam satu sistem produksi. Sistem akuaponik berbasis media (media beds aquaponics), baik metode aliran air statis maupun pasang surut menggunakan bell siphon adalah yang paling sederhana dan mudah diterapkan daripada ketiga metode tanam yang telah disebutkan pada artikel sebelumnya mengenai "Metode Tanam Di Dalam Akuaponik". Penjelasan berikut ini mengenai komponen-komponen utama dan panduan terperinci untuk membangun sebuah unit akuaponik berbasis media (pada artikel selanjutnya).

Sistem akuaponik berbasis media terdiri dari bak/tempat tumbuhnya tanaman yang penuh dengan media seperti kerikil, clay pebbles, pecahan genting dan lain-lain sebagai lahan tanam hidroponik dan area tangki ikan. Air dialirkan dari tangki ikan ke media tempat tumbuhnya tanaman. Bak/media tempat tumbuh tanaman tersebut berfungsi sebagai filter mekanis untuk menyaring padatan ikan dan sebagai filter biologis tempat bakteri pengurai berkoloni. Bakteri akan menguraikan zat-zat beracun seperti amonia dan nitrit menjadi nitrat. Pada proses selanjutnya, tanaman akan memanfaatkan nitrat sebagai nutrisi bagi pertumbuhannya. Dari keseluruhan proses tersebut akan membuat air yang semula berlimbah menjadi bersih dan dipenuhi oksigen setelah kembali ke tangki ikan.

Berikut ini adalah komponen-komponen yang diperlukan untuk pembuatan akuaponik berbasis media.

1. Bak Media Tempat Tumbuh Tanaman

Bak media dapat dibuat dari bak/ember/tong plastik, fiberglass, bak permanen dari batu-bata dan semen atau bingkai kayu yang diberi alas terpal kedap air. Apapun jenis bak media dapat digunakan selama memenuhi kriteria sebagai berikut :

- Cukup kuat menahan air dan media yang dimasukkan ke dalamnya.

- Tahan cuaca yang ekstrim

- Dibuat dari bahan food grade yang aman untuk ikan, tanaman dan bakteri.

- Mudah dihubungkan dengan komponen lainnya melalui serangkaian pipa aliran air.

- Dapat ditempatkan di dekat komponen lainnya.

Bentuk bak media yang umum adalah persegi panjang dengan lebar 1 meter dan panjang 1-3 meter atau kelipatannya dari ukuran tersebut. Apabila bak media terlalu lebar, kemungkinan limbah padat tidak terdistribusi secara merata dan cenderung menumpuk pada saluran air, sehingga meningkatkan resiko adanya wilayah yang bersifat anaerobik.

Kedalaman bak media perlu diperhatikan, karena berhubungan dengan volume ruang bagi perkembangan akar tanaman dimana dapat menentukan jenis sayuran apakah yang ditanam. Apabila menanam jenis sayuran buah seperti tomat, cabai, terong, mentimun, okra dan lain-lain bak media harus memiliki kedalaman 30 cm. Apabila kurang dari ukuran tersebut, maka akar tanaman tidak memiliki ruang yang leluasa untuk berkembang, bisa kekurangan nutrisi dan kemungkinan akan roboh.

2. Media Yang Digunakan

 Media yang digunakan sebaiknya memiliki luas permukaan yang besar (porous dan kasar), sehingga dapat menyimpan air lebih lama dan memiliki kandungan oksigen yang lebih besar. Media yang porous seperti batu kerikil vulkanik, batu apung, kerikil sungai dan clay pebbles. Batuan porous dan kasar memungkinkan banyak bakteri yang tumbuh dan memudahkan akar tanaman untuk bernafas. Media yang digunakan harus inert (tidak mempengaruhi sifat kimia air seperti tingkat pH), tidak berdebu dan tidak beracun. Sangat penting untuk mencuci media sebelum menempatkannya ke bak media, terutama kerikil vulkanik yang banyak mengandung debu dan partikel-partikel kecil lainnya. Debu dan partikel tersebut dapat menyumbat sistem dan berpotensi membahayakan kesehatan insang ikan.

Disamping media-media tersebut diatas, dapat juga digunakan media organik seperti sabut kelapa, serbuk gergaji yang sudah dipadatkan, gambut, sekam padi dan arang kayu. Media organik relatif murah dibanding media anorganik seperti tersebut diatas, akan tetapi media organik memiliki resiko menjadi beracun, memburuk dari waktu ke waktu dan berpotensi menyumbat sistem.

3. Filtrasi

Media tempat tumbuh tanaman berfungsi sebagai filter yang sangat efisien baik secara mekanis maupun biologis. Akan tetapi apabila media berukuran sangat kecil dibanding kepadatan tebar ikan yang tinggi, maka media tempat tumbuh tanaman dapat tersumbat oleh padatan ikan dan mengarah pada sirkulasi air yang buruk dan daerah anaerob yang bersifat racun. Ketika hal ini terjadi maka media perlu dibersihkan kembali yang tentunya akan memakan waktu bahkan biaya. Pembersihan media kembali dapat mengganggu siklus pertumbuhan tanaman dan secara singkat dapat mengganggu pertumbuhan bakteri pengurai (bakteri nitrifikasi). Untuk menghindari hal tersebut, sebaiknya ukuran bak tanam, tangki ikan, kepadatan tebar ikan, pemberian pakan ikan harus sesuai dengan ukuran standar akuaponik.

Ukuran yang aman dan stabil adalah : tangki ikan memiliki volume yang sama dengan media tempat tumbuh tanaman atau rasio 1:1 dan kepadatan tebar ikan maksimum adalah 17 kg/m3. Apabila tangki ikan memiliki volume air 1000 liter, maka bak media tanam sebaiknya memiliki volume 1000 liter dan kepadatan tebar ikan maksimum pada saat panen adalah 17 kg/m3. Misalnya tangki ikan memiliki luas 100x100x100 cm dengan ketinggian air 90 cm, maka bak media seharusnya memiliki luas 300x100x30 cm, sehingga bak media tanam dan tangki ikan memiliki volume yang sama yaitu 900 liter. Sedangkan kepadatan tebar maksimum sebaiknya 17 kg/m3, maka jumlah/berat total ikan pada masa panen adalah 0,9x17kg = 15,3 kg. Apabila pada masa panen dikehendaki berat masing-masing ikan sebesar 250 gram/ekor, maka bibit ikan yang ditebar pada awalnya adalah sebanyak 15.300 gram : 250 = 61,2 ekor atau berkisar antara 60-62 ekor. Jumlah pakan ikan yang dibutuhkan adalah 40-50 gram/m2 lahan tanam/hari sampai masa panen untuk tanaman sayuran hijau seperti sawi, pak coy, selada (lettuce), bayam kangkung dan lain-lain dan 100-125 gram/m2 lahan tanam/hari sayuran buah seperti tomat, terong, mentimun, melon, okra, paprika dan lain-lain. Lahan tanam per m2 berisi 25-28 sayur hijau dan 5-6 sayuran buah untuk tanaman sayuran buah.

Pakan ikan ideal diberikan sebesar 1-5% dari bobot ikan keseluruhan.

Bila jumlah bibit ikan yang ditebar pada awalnya adalah 62 ekor dengan berat 50 gram, maka pakan yang diperlukan adalah 62x50x4% = 124 gram/hari. Jumlah pakan tersebut ideal diperlukan untuk luas lahan tanam 3 m2 dimana nilai tersebut diperoleh dari 124 gram pakan dibagi jumlah pakan/m2/hari (50 gram) = 3,1 m2 atau dibulatkan menjadi 3 m2 lahan tanam.

Untuk ukuran bak media seperti contoh diatas idealnya berisi sayuran hijau sebanyak 5 sayur melebar ukuran 100 cm dan 15 sayur memanjang ukuran 300 cm, jumlah total sayur 70 sayuran hijau, maka jumlah total lahan sayuran hijau adalah 70:25 = 3 m2.

Berikut adalah gambar dan skema akuaponik berbasis media dengan menggunakan bell siphon dan tanpa bell siphon (aliran air statis).

Gambar paling atas adalah akuaponik pasang surut berbasis media dengan bell siphon menggunakan "sump tank". Sump tank diperlukan untuk menjaga level air di dalam tangi ikan agar tidak berubah atau menyusut. Sump tank sebaiknya berisi air sebanyak 50 persen dari volume bak tanam, karena untuk mengisi bak tanam terlebih dahulu apabila air di dalam bak tanam mengalami pasang dan berhenti mengalir ke dalam kolam ikan. Volume air pada bak tanam berisi kurang lebih 50% karena terdapat media kerikil yang memenuhi bak tanam tersebut, sehingga diperlukan sump tank dengan kapasitas air 50% dari volume bak tanam. Mengenai sump tank akan dibahas pada artikel selanjutnya.

Pada gambar kedua (bawah) adalah akuaponik pasang surut berbasis media dengan menggunakan bell siphon tanpa sump tank. Kelemahan dari akuaponik tanpa sump tank adalah dapat mempengaruhi kondisi air, terutama fluktuasi tingkat pH dan suhu air. pH dan suhu air dapat meningkat atau menurun secara drastis.

Pada gambar paling bawah adalah contoh bak media tanam aliran air statis tanpa menggunakan bell siphon. Tinggi aliran air dapat dibuat setengah (1/2) atau sepertiga (1/3) dari tinggi bak tanam. Bak tanam tersebut dapat menggantikan bak tanam dengan bell siphon seperti contoh gambar sebelumnya, dimana perbedaan teknisnya hanya pada aliran air saja.

(Bersambung pada artikel "Membuat Akuaponik Berbasis Media (2)").