Mikroba Pencerna AmoniaDiajukan untuk Memenuhi Salahsatu Tugas MataKuliah Mikrobiologi PerairanDisusun Oleh :Kelompok 71. Jihan Refli Ningsih2301101300102. Ai Siti Nurhalimah2301101300113. Eka Harditama2301101300234. Rifki Syarif Hidayat R2301101300445. Silfi Nur Aulia Ulfa2301101300566. Guntur Nurhabibie 230110130060

UNIVERSITAS PADJADJARANFAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN2014

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, Tuhan semesta alam yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan sebuah makalah Mikrobiologi Perairan Mikroba Pencerna Amonia. Shalawat beserta salam semoga selalu tercurah kepada nabi besar Muhammad SAW, kepada keluarganya yang dimuliakan, para sahabatnya yang diagungkan, serta para pengikutnya hingga akhir zaman. Salah satu tujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Mikrobiologi Perairan. Pada kesempatan kali ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang secara langsung maupun tidak langsung telah turut serta memberikan bantuannya dalam proses penyusunan makalah ini. Penulis menyadari dalam penulisan makalah ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu kritik dan saran yang membangun senantiasa penulis harapkan demi perbaikan makalah ini di masa yang akan datang.

Jatinangor, 24 September 2014

Tim Penyusun

DAFTAR ISI

KATA PENGANTARiDAFTAR ISIiiBAB 1 PENDAHULUAN11.1 Latar Belakang11.2 Tujuan11.3 Manfaat 2BAB II PEMBAHASAN32.1. Amonia 32.1.1. Pengertian Amonia 52.1.2 Sifat-Sifat Amonia .52.1.3 Peranan Amonia52.1.4 Kandungan Amonia di Perairan52.2.Siklus Nitrogn di Kolam, di Waduk dan di Aquarium6 2.2.1 Pengertian Siklus Nitrogen6 2.2.2 Siklus Nitrogen di Kolam 10 2.2.3 Siklus Nitrogen di Waduk12 2.2.4 Siklus Nitrogen di Aquarium142.3 Rekayasa Media Budidaya Pada Konsentrasi Amonia15

BAB III PENUTUP162.3. Kesimpulan162.4. Saran 16DAFTAR PUSTAKA

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangMikrobiologi sebagai ilmu yang mempelajari mikroorganisme baik virus, bakteri, jamur/fungi dan khamir yang termasuk kedalam jenis mikroba. Mikrobiologi sebagai dasar dalam mempelajari dunia perikanan khususnya teknik pengolahan ikan. Mikroba-mikroba dimanfaatkan sebagai mikroorganisme dalam kultur mikroba yag nantinya diperlukan dalam jumlah banyak sebagai organisme yang membantu dalam mengawetan ikan.Selain itu, mikroba juga diperlukan dalam budidaya, karena mikroba sebagai mikroorganisme yang membantu dalam menghasilkan bahan organik yang diperlukan dalam budidaya. Tetapi, pada kenyataannya, tidak selamanya mikroorganisme mampu membantu dalam budidaya karena bahan bahan organik yang dihasilkan dapat berupa senyawa amoniak. Senyawa amoniak dalam perairan berasal dari kotoran ikan yang nantinya memberikan bahaya karena adanya kandungan amoniak yang bersifat toksik bagi ikan. Amonia dapat menyebabkan berbagai macam penyakit yang timbul di lingkungan perairan. Oleh karena itu, perlu adanya pemahaman mengenai kandungan amoniak di perairan dan peranan mikroba dalam perairan tersebut. Sehingga dalam budidaya, dapat menghasilkan ikan dengan kualitas yang bagus.

1.2 Tujuan1. Sebagai referensi bagi mahasiswa dalam mempelajari kandungan amoniak di perairan serta mikroba yang terlibat didalamnya.2. Dapat memahami pengertian, sifat dan peranan amonia.3. Dapat memahami siklus nitrogen, baik itu siklus nitrogen di kolam, waduk dan akuarium.4. Dapat memahami bagaimana rekayasa media budidaya agar kandungan amoniak tetap/stabil.

1.3 ManfaatSebagai bahan bacaan dan referensi bagi mahasiswa tentang mikroba pencernaan amonia dan sebagai dasar dalam melakukan budidaya agar kita dapat mengetahui pentingnya kadar amoniak di perairan.

BAB IIPEMBAHASAN

2.1 AMONIA Mikrobiologi dalam dunia perikanan digunakan sebagai organisme yang dimanfaatkan dalam budidaya. Mikrobiologi sebagai ilmu yang mempelajari tentang mikroorganisme seperti mikroba yang memiliki jenis seperti bakteri, jamur/fungi, khamir dan virus. Peranan mikrobiologi sebagai hasil dalam pengolahan ikan seperti pengawetan ikan yang dibantu dengan mikroba. Tetapi, dalam bidang budidaya, mikroba dapat menyebabkan adanya kandungan amonia sebagai bagian dari adanya interaksi antara organisme satu dengan lainnya. Sehingga perlu pemahaman tentang amonia dari segi sifat dan peranannya, agar dalam melakukan budidaya dapat mengetahui kandungan amonia yang terdapat pada kolam maupun tambak.

2.1.1 Pengertian Amonia

Amoniaadalahsenyawa kimiadenganrumus NH3 yang terdiri atas unsur nitrogen dan hidrogen berupa gasdengan bau tajam yang khas (disebutbau amonia). Walaupun amonia memiliki sumbangan penting bagi keberadaannutrisidibumi, amonia sendiri adalah senyawakaustikdan dapat merusak kesehatan. Amonia diproduksi menggunakan proses Haber. Gas natural (metana, CH4) bereaksi dengan uap panas untukmemproduksi karbon dioksida dan gas hidrogen (H2) dalam proses dua langkah. Gas hidrogen dan gas nitrogen lantas direaksikan dalam proses Haber untuk memproduksi amonia. Gas yang tidak bewarna ini bau yang menyengat dapat dengan mudah dicairkan. Bahkan bentuk cair senyawa ini digunakan sebagai pupuk nitrogen. Amonia juga digunakan untuk memproduksi urea (NH2CONH2), yang juga digunakan sebagai pupukdalam industri plastik dan dalam industri peternakan sebagai suplemen makanan ternak.A. NitrogenKimiawan Perancis Antoine Laurent Lavoisier menamakan nitrogen azote, yang artinya tanpa kehidupan. Walaupun begitu, senyawa-senyawa nitrogen ditemukan di makanan pupuk, racun dan bahan peledak. Sebagai gas nitrogen tidak bewarna, tidak memiliki aroma dan dianggap sebagai inert element (elemen yang tak bereaksi). Sebagai benda cair, ia juga tidak bewarna dan beraroma dan memiliki ketampakan yang sama dengan air. Gas nitrogen dapat dipersiapkan dengan memanaskan solusi amonium nitrat (NH4NO3) dalam air. Nitrogen suatu gas inert yang sangat sulit diikat langsung oleh mahkluk hidup tingkat tinggi , di udara Nitrogen sepertinya tak terbatas jumlahnya karena jumlahnya 78 % paling besar diatara gas gas lainnya seperti oksigen , sulfur ,carbon dan lainnya.B. HidrogenHidrogensebagai penyusun amonia terdiri atashydro: air,genes: membentuk. Hidrogen padasuhu dan tekanan standar, hidrogen tidak berwarna, tidak berbau, bersifatnon-logam, bervalensitunggal, dan merupakangasdiatomikyang sangat mudahterbakar.. Hidrogen juga adalah unsur palingmelimpahdengan persentase kira-kira 75% dari total massa unsur alam semesta. Senyawa hidrogen relatif langka dan jarang dijumpai secara alami dibumi, dan biasanya dihasilkan secara industri dari berbagai senyawahidrokarbonsepertimetana. Hidrogen juga dapat dihasilkan dari air melalui proseselektrolisis, namun proses ini secara komersial lebih mahal daripada produksi hidrogen dari gas alam.

2.1.2 Sifat-sifat amoniaSifat-sifat amonia antara lain sebagai berikut:a) Amonia adalah gas yang tidak berwarna dan baunya sangat merangsang sehingga gas ini mudah dikenal melalui baunya.b) Sangat mudah larut dalam air, yaitu pada keadaan standar, 1 liter air terlarut 1180 liter amonia.c) Merupakan gas yang mudah mencair, amonia cair membeku pada suhu -780C dan mendidih pada suhu -330C.

2.1.3 Peranan Amonia

Amonia umum digunakan sebagai bahan pembuat obat-obatan. Amonia yang dilarutkan dalam air dapat digunakan untuk membersihkan berbagai perkakas rumah tangga. Zat ini juga digunakan sebagai campuran pembuat pupuk untuk menyediakan unsur nitrogen bagi tanaman. Namun diperlukan kehati-hatian karena konsentrasi tinggi amonia bisa sangat berbahaya bila terhirup, tertelan, atau tersentuh.

2.1.4 Kandungan Amonia di PerairanAmonia (NH3) pada suatu perairan berasal dari urin dan feses yang dihasilkan oleh ikan. Kandungan amonia ada dalam jumlah yang relatif kecil jika dalam perairan kandungan oksigen terlarut tinggi. Sehingga kandungan amonia dalam perairan bertambah seiring dengan bertambahnya kedalaman. Pada dasar perairan kemungkinan terdapat amonia dalam jumlah yang lebih banyak dibanding perairan di bagian atasnya karena oksigen terlarut pada bagian dasar relatif lebih kecil (Welch, 1952 dalam Setiawan, 2006). Menurut Jenie dan Rahayu (1993) dalam Marlina (2004), konsentrasi amonia yang tinggi pada permukaan air akan menyebabkan kematian ikan yang terdapat pada perairan tersebut. Toksisitas amonia dipengaruhi oleh pH yang ditunjukkan dengan kondisi pH rendah akan bersifat racun jika jumlah amonia banyak, sedangkan dengan kondisi pH tinggi hanya dengan jumlah amonia yang sedikit akan bersifat racun juga. Kadar amonia pada perairan alami biasanya kurang dari 0,1 mg/liter. Kadar amonia bebas yang tidak terionisasi pada perairan tawar sebaiknya tidak lebih dari 0,2 mg/liter. Jika kadar amonia bebas lebih dari 0,2 mg/liter, perairan bersifat toksik bagi beberapa jenis ikan. Kadar amonia yang tinggi dapat merupakan indikasi adanya pencemaran bahan organik yang berasal dari limbah domestik, industri, dan limpasan pupuk pertanian. Kadar amonia yang tinggi juga dapat ditemukan pada dasar danau yang mengalami kondisi tanpa oksigen atau anoxic (Effendi, 2003). Menurut Boyd (1990), amonia dapat meningkatkan kebutuhan oksigen pada insang dan jaringan tubuh yang mengalami kerusakan, dan menurunkan kemampuan darah dalam membawa oksigen. Dalam kondisi kronik, peningkatan amonia dapat menyebabkan timbulnya penyakit dan penurunan pertumbuhan. Pescod (1973) menyarankan agar kandungan amonia dalam suatu perairan tidak lebih dari 1 mg/l, yaitu agar kehidupan ikan menjadi normal.

2.2 Siklus Nitrogen di Kolam, Waduk dan Akuarium2.2.1 Pengertian Siklus NitrogenSiklus nitrogen adalah suatu proses konversi senyawa yang mengandung unsur nitrogen menjadi berbagai macam bentuk kimiawi yang lain. Transformasi ini dapat terjadi secara biologis maupun non-biologis. Beberapa proses penting pada siklus nitrogen, antara lain fiksasi nitrogen, mineralisasi, nitrifikasi, denitrifikasi. Walaupun terdapat sangat banyak molekul nitrogen di dalam atmosfer, nitrogen dalam bentuk gas tidaklah reaktif. Hanya beberapa organisme yang mampu untuk mengkonversinya menjadi senyawa organik dengan proses yang disebut fiksasi nitrogen. Fiksasi nitrogen yang lain terjadi karena proses geofisika, seperti terjadinya kilat.

a. Fiksasi NitrogenFiksasi nitrogen adalah proses alam, biologis atau abiotik yang mengubah nitrogen di udara menjadi ammonia (NH3). Mikroorganisme yang mem-fiksasi nitrogen disebut diazotrof. Mikroorganisme ini memilikienzim nitrogenazeyang dapat menggabungkan hidrogen dan nitrogen. Reaksi untuk fiksasi nitrogen biologis ini dapat ditulis sebagai berikut :N2 + 8 H+ + 8 e 2 NH3 + H2Mikro organisme yang melakukan fiksasi nitrogen antara lain :Cyanobacteria, Azotobacteraceae, Rhizobia, Clostridium, danFrankia. Selain itu ganggang hijau biru juga dapat memfiksasi nitrogen. Beberapa tanaman yang lebih tinggi, dan beberapa hewan (rayap), telah membentuk asosiasi (simbiosis) dengandiazotrof. Selain dilakukan oleh mikroorganisme, fiksasi nitrogen juga terjadi pada proses non-biologis, contohnya sambaran petir. Lebih jauh, ada empat cara yang dapat mengkonversi unsur nitrogen di atmosfer menjadi bentuk yang lebih reaktif :a. Fiksasi biologis: beberapa bakteri simbiotik (paling sering dikaitkan dengan tanaman polongan) dan beberapa bakteri yang hidup bebas dapat memperbaiki nitrogen sebagai nitrogen organik. Sebuah contoh dari bakteri pengikat nitrogen adalah bakteri Rhizobium mutualistik, yang hidup dalam nodul akar kacang-kacangan. Spesies ini diazotrophs. Sebuah contoh dari hidup bebas bakteri Azotobacter.b. Industri fiksasi nitrogen : Di bawah tekanan besar, pada suhu 600 C, dan dengan penggunaan katalis besi, nitrogen atmosfer dan hidrogen (biasanya berasal dari gas alam atau minyak bumi) dapat dikombinasikan untuk membentuk amonia (NH3). Dalam proses Haber-Bosch, N2 adalah diubah bersamaan dengan gas hidrogen (H2) menjadi amonia (NH3), yang digunakan untuk membuat pupuk dan bahan peledak.c. Pembakaran bahan bakar fosil : mesin mobil dan pembangkit listrik termal, yang melepaskan berbagai nitrogen oksida (NOx).d. Proses lain: Selain itu, pembentukan NO dari N2dan O2karena foton dan terutama petir, dapat memfiksasi nitrogen.2. AsimilasiTanaman mendapatkan nitrogen dari tanah melalui absorbsi akar baik dalam bentuk ion nitrat atau ion amonium. Sedangkan hewan memperoleh nitrogen dari tanaman yang mereka makan.Tanaman dapat menyerap ion nitrat atau amonium dari tanah melalui rambut akarnya. Jika nitrat diserap, pertama-tama direduksi menjadi ion nitrit dan kemudian ion amonium untuk dimasukkan ke dalam asam amino, asam nukleat, dan klorofil. Pada tanaman yang memiliki hubungan mutualistik denganrhizobia, nitrogen dapat berasimilasi dalam bentuk ion amonium langsung dari nodul. Hewan, jamur, dan organisme heterotrof lain mendapatkan nitrogen sebagai asam amino, nukleotida dan molekul organik kecil.3. AmonifikasiJika tumbuhan atau hewan mati, nitrogen organik diubah menjadi amonium (NH4+) oleh bakteri dan jamur.4. NitrifikasiKonversi amonium menjadi nitrat dilakukan terutama oleh bakteri yang hidup di dalam tanah dan bakteri nitrifikasi lainnya. Tahap utama nitrifikasi, bakteri nitrifikasi seperti spesiesNitrosomonasmengoksidasi amonium (NH4 +) dan mengubah amonia menjadi nitrit (NO2-). Spesies bakteri lain, seperti Nitrobacter, bertanggung jawab untuk oksidasi nitrit menjadi dari nitrat (NO3-). Proses konversi nitrit menjadi nitrat sangat penting karena nitrit merupakan racun bagi kehidupan tanaman.Proses nitrifikasi dapat ditulis dengan reaksi berikut ini :1. NH3+ CO2+ 1.5 O2+ Nitrosomonas NO2-+ H2O + H+2. NO2-+ CO2+ 0.5 O2+ Nitrobacter NO3-3. NH3+ O2 NO2+ 3H++ 2e4. NO2+ H2O NO3+ 2H++ 2eKarena kelarutannya yang sangat tinggi, nitrat dapat memasukkan air tanah. Peningkatan nitrat dalam air tanah merupakan masalah bagi air minum, karena nitrat dapat mengganggu tingkat oksigen darah pada bayi dan menyebabkan sindrom methemoglobinemia atau bayi biru. Ketika air tanah mengisi aliran sungai, nitrat yang memperkaya air tanah dapat berkontribusi untuk eutrofikasi, sebuah proses dimana populasi alga meledak, terutama populasi alga biru-hijau. Hal ini juga dapat menyebabkan kematian kehidupan akuatik karena permintaan yang berlebihan untuk oksigen. Meskipun tidak secara langsung beracun untuk ikan hidup (seperti amonia), nitrat dapat memiliki efek tidak langsung pada ikan jika berkontribusi untuk eutrofikasi ini5. DenitrifikasiDenitrifikasi adalah proses reduksi nitrat untuk kembali menjadi gas nitrogen (N2), untuk menyelesaikan siklus nitrogen. Proses ini dilakukan oleh spesies bakteri sepertiPseudomonasdanClostridiumdalam kondisi anaerobik. Mereka menggunakan nitrat sebagai akseptor elektron di tempat oksigen selama respirasi. Fakultatif anaerob bakteri ini juga dapat hidup dalam kondisi aerobik.Denitrifikasi umumnya berlangsung melalui beberapa kombinasi dari bentuk peralihan sebagai berikut:NO3 NO2 NO + N2O N2(g)Proses denitrifikasi lengkap dapat dinyatakan sebagai reaksi redoks:2 NO3+ 10 e+ 12 H+ N2+ 6 H2O6. Oksidasi Amonia AnaerobikDalam proses biologis, nitrit dan amonium dikonversi langsung ke elemen (N2) gas nitrogen. Proses ini membentuk sebagian besar dari konversi nitrogen unsur di lautan. Reduksi dalam kondisi anoxic juga dapat terjadi melalui proses yang disebut oksidasi amonia anaerobikNH4++ NO2 N2+ 2 H2O

2.2.2 Siklus Nitrogen di Kolam

Amonia dalam kolam diuraikan nitrosomonas menjadi nitrit. Nitrobacter mengkonversi nitrit menjadi nitrat. Sebuah kolam dengan converter biologis (bio-converter)dan diisi dengan ikan akan membentuk sebuah sistem ekologi tersendiri yang sangat komplek. Setiap komponen dari sistem tersebut membutuhkan komponen lain untuk bertahan dan tumbuh. Diagram lingkaran sederhana dari sistem ekologi terlihat pada diagram di atas. Awalnya, kotoran ikan dan kotoran organik lainnya diubah oleh bakteri dan jamur menjadi senyawa Amonia dan selanjutnya diubah menjadi Nitrite. Sayangnya, seperti halnya Amonia, Nitrite juga merupakan racun bagi ikan. Namun demikian, converter biologis yang memiliki populasi bakteri Nitrobacter dapat mengubah Nitrite menjadi Nitrate. Senyawa Nitrate pada dasarnya tidak memberikan reaksi pada ikan, tapi digunakan oleh tumbuhan dan alga di dalam kolam. Ketika tumbuhan dan alga tumbuh dan dimakan oleh ikan, siklus di atas dimulai kembali. Bakteri Nitrosomonas dan Nitrobacter merupakan bakteri aerobic karena mereka membutuhkan oksigen untuk mengubah makanannya menjadi energi sama halnya seperti ikan. Pengurangan ammonia di kolam bisa dilakukan dengan memberi material seperti zeolite. Ini adalah solusi tercepat dan bersifat jangka pendek. Amonia dihasilkan dari protein yang mengandung rantai asam amino, asam amino mengandung nitrogen senyawa kimia berbahaya bagi ikan. Amonia dikatakan untuk hadir dalam makanan ikan dan limbah ikan. Kolam alam dan danau kecil kemungkinannya untuk memiliki masalah amoniak karena volume tinggi air yang mengalir melalui. Tingkat amonia di tambak alami secara praktis nol. Namun, masalah amonia lebih sering terjadi di kolam taman buatan manusia dengan ikan terlalu banyak dan lingkungan alami. Pemberian pakan yang berlebiahan pada ikan dan filtrasi biologis yang tidak memadai dapat memperburuk masalah amoniak dalam tambak. Ada dua jenis di kolam: amonia, yang berbahaya dan amonium, yang kurang beracun. Amonium biasanya mengkonversi menjadi amonia dan ion hidrogen dan sebaliknya. Ketika ini terjadi, pH air kolam dan perubahan suhu keseimbangan kolam.Konsentrasi Amoniak dalam kondisi pH yang stabil masih bisa melampiaskan malapetaka di kolam, terutama jika suhu air tinggi. Taman kolam dengan tingkat pH 9, terutama mereka dengan volume besar kolam ganggang hijau menyebabkan, alkalinitas kekurangan. Akumulasi ganggang di kolam juga memicu fluktuasi tingkat pH kolam. Ini adalah tempat sterilisasi UV mengambil di untuk memerangi tingkat amonia berlebih dari kolam Anda. Bakteri yang berperan dalam siklus nitrogen di kolam :NitrosomonasNitrosomonas mampu menguraikan ammonia. Bakteri ini bisa ditemukan pada hampir semua ekosistem. Umumnya mereka termasuk bakteri aerobic yang membutuhkan oksigen untuk hidup dan berkembang biak. Bakteri ini membentuk koloni dimana saja asalkan tersedia cukup ammonia dan oksigen.NitrobacterNitrosomonas menguraikan ammonia menjadi Nitrit, yang merupakan senyawa beracun bagi ikan. Nitrit menjadi makanan bakteri Nitrobacter dan menghasilkan senyawa Nitrat. Melihat keterkaitannya, lumrah bila kita menemukan kedua bakteri itu bersama dalam kolam. Inilah yang dimaksud siklus nitrogen atau lazim disebut proses nitrifikasi. Ikan melakukan respirasi dan bersekresi membuang kotoran yang mengandung ammonia. Begitu juga sisa pakan, kotoran di dasar kolam, atau koti mati yang lama tidak diangkat. Semuanya memberikan kontribusi terhadap peningkatan kadar ammonia dalam kolam. Ammonia diuraikan nitrosomonas menjadi nitrit. Siklus berikutnya adalah nitrobacter yang mengkonversi nitrit menjadi nitrat. Pada bagian akhir, nitrat diserap tumbuhan air atau menguap setelah melalui proses oksidasi dipermukaan air.

2.2.3 Siklus Nitrogen di Waduk

Unsur nitrogen bersifat inert, artinya tidak mudah digunakan begitu saja secara langsung oleh kebanyakan hewan maupun tumbuhan. Sehingga nitrogen mempunyai aktivitas biologis yang sangat kecil. Gas ini memasuki semua tubuh organisme, tetapi umumnya keluar lagi tanpa berperan penting dalam proses hidup organisme tersebut. Nitrogen baru dapat dipergunakan sebagai penyusun elemen-elemen tubuh organisme apabila sudah dalam keadaan terikat (Bariani, 2006)

Udara merupakan cadangan nitrogen utama dalam siklus nitrogen. Dalam udara kadarnya sekitar 78 % dan sumber lainnya berada di kulit bumi dan perairan. Nitrogen bukan hanya dihasilkan dari atmosfir saja, namun juga dihasilkan dari kegiatan gunung merapi. Pada tumbuhan dan hewan, senyawa nitrogen ditemukan sebagai penyusun protein dan klorofil. Dalam ekosistem terdapat suatu daur antara organisme dan lingkungan fisiknya (Effendi,H.2003).Nitrogen organik berasal dari jaringan organisme yang sudah mati, kotoran zat sisa, dan sisa pakan yang ditransformasi menjadi ammonia melalui proses dekomposisi/ mineralisasi oleh bakteri pengurai proteolitik. Nitrogen memiliki beberapa bentuk yaitu ammonia (NH3), nitrit (NO2-), nitrat(NO3-), amina(NH2), amonium(NH4+), dan nitrogen diatomik (N2) (Jamieson, 1995). Sumber utama nitrogen (N2) adalah udara, sedangkan organisme hidup memperoleh nitrogen dalam bentuk garam nitrat kemudian diasimilasikan pada sitoplasma dalam bentuk protein sebagai cadangan pangan (Odum, 1993). Menurut Turk (1985) dan Killham (1996) bahwa di alam ini terdapat tiga gudang nitrogen yaitu udara, senyawa anorganik (misalnya nitrat, nitrit, dan amoniak), dan senyawa anorganik adalah gas N2 di udara. Jenis-jenis N-anorganik yang utama dalam air adalah ion nitrat (N03-) dan ion amonimum (NH4+). Hujan sangat sedikit sebagai sumber N03- dan NH4+. Namun dalam kondisi tertentu masih terdapat ion nitrit dan sebagian besar dari nitrogen terikat dalam nitrogen organic (47,9%), yaitu bahan-bahan yang berprotein, juga terdapat dalam bahan pencemar seperti asam sianida (HCN), asam etilen diamin tetra asetat (EDTA) atau dalam bentuk asam nitrilotriasetat (NTA).Walaupun terdapat sangat banyakmolekulnitrogendi dalamatmosfer, nitrogen dalam bentuk gas tidaklah reaktif. Hanya beberapa organisme yang mampu untuk mengkonversinya menjadisenyawa organikdengan proses yang disebutfiksasi nitrogen. Fiksasi nitrogen yang lain terjadi karena proses geofisika, seperti terjadinyakilat. Kilat memiliki peran yang sangat penting dalam kehidupan, tanpanya tidak akan ada bentuk kehidupan dibumi. Walaupun demikian, sedikit sekali makhluk hidup yang dapat menyerap senyawa nitrogen yang terbentuk dari alam tersebut. Hampir seluruh makhluk hidup mendapatkan senyawa nitrogen dari makhluk hidup yang lain. Oleh sebab itu, reaksi fiksasi nitrogen sering disebut prosestopping-upatau fungsi penambahan pada tersedianya cadangan senyawa nitrogen. Vertebratasecara tidak langsung telah mengonsumsi nitrogen melalui asupan nutrisi dalam bentukproteinmaupunasam nukleat. Di dalam tubuh,makromolekulini dicerna menjadi bentuk yang lebih kecil yaituasam aminodan komponen darinukleotida, dan dipergunakan untuk sintesis protein dan asam nukleat yang baru, atau senyawa lainnya. Sekitar setengah dari 20 jenis asam amino yang ditemukan pada protein merupakan asam amino esensial bagi vertebrata, artinya asam amino tersebut tidak dapat dihasilkan dari asupan nutrisi senyawa lain, sedang sisanya dapat disintesis dengan menggunakan beberapa bahan dasar nutrisi, termasuk senyawa intermediatdarisiklus asam sitrat.Asam amino esensial disintesis oleh organismeinvertebrata, biasanya organisme yang mempunyailintasan metabolismeyang panjang dan membutuhkanenergi aktivasilebih tinggi, yang telah punah dalam perjalanan evolusi makhluk vertebrata.Nukleotidayang diperlukan dalam sintesisRNAmaupunDNAdapat dihasilkan melalui lintasan metabolisme, sehingga istilah "nukleotida esensial" kurang tepat. Kandungan nitrogen padapurinadanpirimidinayang didapat dari asam aminoglutamina,asam aspartatdanglisina, layaknya kandungankarbondalamribosadandeoksiribosayang didapat dariglukosa.Kelebihan asam amino yang tidak digunakan dalam proses metabolisme akan dioksidasiguna memperoleh energi. Biasanya kandungan atom karbon danhidrogenlambat laun akan membentukCO2atauH2O, dan kandungan atom nitrogen akan mengalami berbagai proses hingga menjadiureauntuk kemudian diekskresi.Setiap asam amino memiliki lintasan metabolismenya masing-masing, lengkap dengan perangkat enzimatiknya.

2.2.4 Siklus Nitrogen di AkuariumSiklus nitrogen di akuarium pada umumnya sama dengan siklus nitrogen di kolam maupun waduk, karena sama-sama siklus nitrogen diperairan hanya saja terpusat pada jumlah air yang sedikit pada akuarium.

Siklus nitrogen di akuarium dimulai dari : Hari ke-1. Proses siklus nitrogen belum terbentuk, kadar amonia di dalam air masih nol (0). Hari ke-3. Amonia yang berasal dari kotoran dan debu mulai terbentuk, dan bakteri pengurai amonia yakni bakteri nitrosomonas, mulai tumbuh. Saat ini ikan pemakan lumut sudah boleh dimasukkan, tetapi jangan diberi pakan dulu. Memberi pakan pada saat ini dapat membuat kadar amonia naik pesat. Hari ke-5. Kadar amonia mulai meningkat dan ikan dapat stres. Penggantian air akuarium sebanyak 30% dapat memulihkan kondisi ikan. Hari ke-8. Bakteri nitrosomonas mulai berkembang dan sudah dapat mengurai amonia yang ada menjadi nitrit. Hari ke-14. Kadar amonia mencapai puncaknya dan kadar nitrit mulai meningkat. Ikan kembali stres. Penggantian air sebanyak 30% dapat membantu memulihkan kondisi ikan. Hari ke-21. Bakteri nitrosomonas terus berkembang sehingga kadar amonia akan terus menurun. Sebaliknya, kadar nitrit akan terus meningkat. Bakteri pengurai berikutnya, yakni bakteri nitrobacter, yang menguraikan nitrit menjadi nitrat mulai tumbuh. Hari ke-27. Kadar nitrit mencapai puncaknya dan kadar nitrat juga mulai mengingkat. Lakukan penggantian air sebanyak 30%. Hari ke-30. Bakteri nitrobacter terus berkembang, sehingga kadar nitrit akan menurun. Namun kadar nitrat akan terus meningkat. Nitrat walaupun tidak berbahaya bagi ikan, tapi berpotensi untuk pertumbuhan lumut. Ganti air sebanyak 30% untuk menurunkan kadar nitrat. Hari ke-40. Bakteri nitromonas dan nitrobacter sudah mencapai kondisi yang mapan, sehingga kadar amonia dan nitrit akan berada dalam tingkat yang minimal. Namun kadar nitrat akan terus meningkat. Nitrat tidak dapat diuraikan lagi oleh bakteri, tetapi dieliminir oleh tanaman air untuk pertumbuhannya. Kadar nitrat dapat juga dieliminir dengan cara penggantian air sebanyak 30% secara teratur.

2.3 Rekayasa Media Budidaya Pada Konsentrasi AmoniaRekayasa media budidaya adalah usaha untuk memperoleh media yang baik dengan cara membuat komposisi media dengan mencampur beberapa macam media berbeda dengan sifat-sifat tertentu agar diperoleh media dengan sifat kimia, fisik dan biologi yang lebih baik lagi. Pada rekayasa media budidaya terdapat kandungan amonia baik dikolam maupun ditambak yang dapat memberikan dampak terhadap ikan maupun udang yang dibudidaya. Kandungan amonia biasanya dihasilkan pada kotoran ikan maupun udang. Kandungan amonia bersifat toksik sehingga jika kandungan amonia dalam jumlah banyak dapat memberikan dampak pada ikan. Kandungan amonia yang tinggi dapat menurunkan kualitas perairan yang berdampak pada kegagalan dalam budidaya. Kadar amonia pada perairan alami biasanya kurang dari 0,1 mg/l. Kadar amonia yang tinggi dapat merupakan indikasi adanya pencemaran bahan organik yang berasal dari limbah domestik, industri, dan limpasan ( runoff). Pada rekayasa media budidaya perlu diperhatikan kandungan amonianya. Dengan begitu, ikan maupun udang yang dibudidaya dapat tumbuh dan kembang dengan baik. agar dalam melakukan rekayasa media budidaya dapat dilakukan dengan baik, perlu diperhatikan kandungan amonianya. Keadaan kandungan amonia pada kolam maupun tambak biasanya dalam keadaan tidak stabil, sehingga dalam melakukan rekayasa media budidaya perlu diperhatikan setiap perkembangan budidaya terhadap kandungan amonianya. Untuk mengatasi kandungan amonia dengan keadaan stabil seperti naik atau turunnya kandungan amonia perlu dilakukannya dengan cara penambahan azeolit dan dengan melakukan filter kimia. Dimana filter kimia yang dapat ditingkatkan untuk perbaikan kualitas air media pemeliharaan ikan adalah dengan meningkatkan jumlah zeolit (Yudha, 2009). Zeolit adalah suatu senyawa mineral aluminosilikat yang ditelah dikenal memiliki daya adsorpsi yang baik. Serta memiliki nilai kemampuan tukar kation sebesar 200-300 cmolc/100 gram. Terdapat berbagai macam zeolit dan salah satunya adalah zeolit alam jenis klinoptilolit memiliki afinitas yang tinggi terhadap amoniak dan telah berhasil digunakan sebagai pembersih amoniak pada sistem akuakultur air tawar. Konsentrasi amonia mengalami peningkatan seiring dengan bertambahnya waktu pemeliharaan. Hal tersebut dikarenakan adanya limbah organik yang semakin meningkat, baik dari buangan metabolit, feses ikan dan sisa pakan yang terakumulasi di perairan. Konsentrasi amonia di perairan cenderung mengalami penurunan seiring dengan adanya penambahan zeolit pada filter air. Hal tersebut dikarenakan terjadinya penyerapan amonia di perairan. Sehingga konsentrasi amonia cenderung mengalami penurunan yang disebabkan kation amonia semakin banyak terserap oleh jumlah bukaan pori-pori zeolit. Hal tersebut didukung oleh penelitian Yudha (2009) yang menyatakan bahwa penambahan jumlah zeolit pada filter dapat menurunkan kosentrasi amonia di perairan karena semakin banyak jumlah pori-pori kristal zeolit yang akan menyerap amonia dan terbuka untuk menyerap serta menukar ion Natrium dan Kalium yang berfungsi menetralkan racun hasil metabolisme. Dengan bertambahnya jumlah zeolit, maka penyerapan amonia di dalam air semakin meningkat sehingga kandungan amonia semakin menurun. Berdasarkan analisis statistik menunjukkan bahwa perlakuan penambahan zeolit sebagai filter kimia memberikan pengaruh yang nyata terhadap konsentrasi amonia di dalam air pemeliharaan.. Hal ini sesuai dengan pernyataan Las (2008), bahwa zeolit sebagai filter kimia dapat digunakan dalam proses penyerapan gas seperti gas rumah kaca (NH3, CO2, H2S, SO2, SO3 dan NOx), gas organik (CS2, CH4, CH3CN, CH3OH) serta pirogas dan fraksi etana/etilen, pemurnian udara bersih mengandung O2, penyerapan gas N2 dari udara sehingga meningkatkan kemurnian O2 di udara. Penggunaan zeolit sebagai penyerap amonia memang sangat efektif, sebab proses yang berlangsung tidak tergantung pada suhu dan pH serta tidak terpengaruh oleh desinfektan dan zat kemoterapik (Yudha, 2009). Menurut Cahyo (2011) zeolit merupakan penyerap amonia yang sangat efisien dan juga menyediakan ruang untuk bakteri nitrifikasi dalam sistem sirkulasi. Zeolit memiliki kemampuan menghilangkan amonia dari air karena pada struktur pori zeolit terdapat ion natrium sebagai pengganti ion amonia yang diserap. Struktur kristal zeolit yang tidak teratur pada permukaan dan luas permukaan yang tinggi membuatnya menjadi perangkap yang sangat efektif untuk partikulat halus dan ion amonia. Selain itu media zeolit mikroporous berisi area permukaan besar untuk penjeratan partikel berukuran koloid. Hal ini menunjukkan bahwa zeolit dapat digunakan sebagai filter air untuk menurunkan konsentrasi amonia. Selain itu air yang telah digunakan untuk budidaya tidak berbau sehingga ramah lingkungan. Karena zeolit memiliki muatan negatif alami yang memberinya kemampuan untuk menyerap kation dan beberapa kontaminan organik dan bau yang tidak diinginkan, Sehingga zeolit sangat baik untuk meningkatkan kualitas air dalam pemeliharan ikan. Nilai pH yang mengalami peningkatan sangat mempengaruhi konsentrasi amonia di dalam perairan. Nilai pH berkisar antara 7,4-8,8. Nilai amonia berbanding lurus dengan nilai pH. Hal tersebut didukung oleh pernyataan Kordi (2009) yang menyatakan bahwa presentase amonia dalam perairan akan semakin meningkat seiring meningkatnya pH air. Pada saat pH tinggi ammonium yang terbentuk tidak terionisasi dan bersifat toksik pada ikan. Peningkatan nilai pH di perairan disebabkan konsentrasi di dalam perairan rendah. Gas yang dihasilkan selama proses respirasi tidak dapat terhidrolisa menjadi hidrogen yang merupakan unsur asam dan bikarbonat yang merupakan unsur alkali hal tersebut menyebabkan pH meningkat. Ikan tidak dapat mentoleransi konsentrasi amonia yang terlalu tinggi karena dapat mengganggu proses pengikatan oksigen oleh darah dan pada akhirnya dapat mengakibatkan kematian (Yudha, 2009). Konsentrasi amonia yang baik untuk pertumbuhan dan perkembangan ikan yaitu kurang dari 0,1 mg/l (Djarijah, 2001). Selain nilai pH yang mempengaruhi peningkatan konsentrasi amonia di perairan yaitu terjadinya peningkatan suhu dan penurunan oksigen terlarut, namun konsentrasi nilai suhu dan oksigen terlarut pada masa pemeliharan masih berada pada kisaran normal untuk pertumbuhan dan perkembangan ikan.

BAB IIIPENUTUP

3.1 KesimpulanSiklus nitrogen dapat terjadi di perairan dengan bantuan mikroba. Kandungan amonia di perairan memberi manfaat yaitu berupa dampak pada organisme di perairan. Siklus nitrogen meliputi fikasasi nitrogen, mineralisasi, nitrifikasi, dan denitrifikasi. Siklus nitrogen dapat terjadi di kolam, waduk dan akuarium yang dapat memberikan manfaat bagi penghuni organisme perairan tersebut. namun, kandungan amoniak dapat dilakukan dalam rekayasa media budidaya, dimana kandungan amonia pada perairan harus tetap stabil. Amoniak pada perairan bersifat toksik bagi ikan yang jika tidak dikontrol kandungannya diperairan dapat menyebabkan ikan mati.

3.2 SaranSebagai referensi bagi mahasiswa dalam memahami materi mikroba pencerna amonia yang nantinya dapat memberikan pengetahuan kepada mahasiswa dalam melakukan budidaya ikan maupun udang.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2013. http://bisakimia.com/2013/06/05/siklus-nitrat/ ( Diakses Pada Tanggal 24 September 2014 Pukul 11.3o WIB ).

Hikmat. http://hikmat.web.id/biologi-klas-xi/siklus-nitrogen-dalam-akuarium-didirikan/ ( Diakses Pada Tanggal 24 September 2014 Pukul 11.31 WIB ).

Zahra, Dian. 2011. http://dianlaskaraz-zahra.blogspot.com/2011/09/amoniak- nh3.html ( Diakses Pada Tanggal 24 September 2014 Pukul 11.32 WIB ).

Muncar, Hikmah. 2013. http://www.smaalhikmahmuncar.com/2013/06/daur- nitrogen.html ( Diakses Pada Tanggal 24 September 2014 Pukul 11.33 WIB ).

Anonim. 2013. http://einzedelweiss.blogspot.com/2013/09/rekayasa-budidaya.html ( Diakses Pada Tanggal 24 September 2014 Pukul 11.35 WIB ).