[Review] Biofloc

Definisi

Bioflok berasal dari kata “blos” yang berarti kehidupan dan “floc” atau “flock” yang artinya gumpalan. Jadi secara keseluruhan biofloc  adalah kumpulan berbagai organisme (bakteri, jamur, alga, protozoa, cacing, dll) yang tergabung dalam gumpalan (floc). Adapula yang menyebutkan bahwa biofloc atau floc merupakan  istilah bahasa slang dari “activated sludge”  atau lumpur aktif. Teknologi bioflok juga seringkali disebut dengan tehnik suspensi aktif (activated suspension technique AST), dengan aerasi konstan yang memungkinkan dekomposisi terjadi secara aerobik dan menjaga flok dalam suspensi.

Sejarah

Teknologi biofloc awalnya merupakan adopsi teknologi pengolahan limbah lumpur aktif secara biologi dengan melibatkan aktifitas mikroorganisme. Investigasi penerapan biofloc ini dilakukan pada tahun 1941 pada pengolahan air limbah di Amerika Serikat. Penerapan biofloc ditujukan guna mengganti penggunaan plankton sebagai treatmen biologi yang dinilai lamban dalam uptake nutrien dan oksidasi nitrogen (amonia, nitrit) serta ketidakstabilannya dalam sistem nitrogen akuakultur yang sumber nitrogennya dari pakan.

Kelebihan biofloc

- bekerja lebih cepat daripada plankton

- proses berlangsung siang dan malam

- sedikit dipengaruhi cuaca

- menambah pasokan protein bagi ikan

- dapat dilakukan di berbagai lokasi

- meningkatkan pertumbuhan dan Perkembangan lele

Prinsip Biofloc

Prinsip biofloc adalah mengelola air dengan kemampuan bakteri heterotrof yang memanfaatkan N organik dan anorganik dalam air. Pemanfaatan tersebut mengikut rumus:

C₅H₇O₂N + 6.06H₂O + 3.07CO₂”NH₄⁺ + 1.18C₆H₁₂O₆ + HCO₃- + 2.06O₂

Dengan biofloc, senyawa nitrogen (terutama amonia) akan didaur ulang menjadi protein sel mikroba sehingga dapat dimanfaatkan oleh pemakan detritus seperti nila, udang vaname, dan lele. Bakteri heterotrof akan mengambil partikel organik, menguraikannya, dan menyerap mineral dalam air sehingga kualitas air menjadi baik dan bahan organik menjadi detritus yang diperkaya. Biofloc dalam budidaya perikanan diharapkan mampu untuk:

- mengurai bahan organik dan menghilangkan senyawa beracun

- menstabilkan kualitas air

- mengubah amonia menjadi protein sel dengan menambahkan karbohidrat

- menekan organisme patogen

- memberikan makanan tambahan bagi ikan sehingga menurunkan FCR

Bakteri biofloc

Dalam prosesnya, pembentukan biofloc dibantu oleh bakteri. Tidak semua jenis bakteri dapat membentuk floc. Bakteri biofloc memiliki kemampuan untuk mensintesa senyawa poli hidroksi alkanoat (PHA) terutama yang spesifik seperti poli β hidroksi butirat. Senyawa ini dibutuhkan untuk membentuk ikatan polimer antara substansi pembentuk biofloc. PHA juga memiliki fungsi yang apabila diuraikan oleh enzim pencernaan akan membentuk asam organik alkanoat yang dapat menekan pertumbuhan bakteri dalam usus. Bakteri yang mampu membentuk biofloc antara lain Zooglea ramigera, Escherichia intermedia, Paracolobacterium aerogenoids, Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Flavobacterium, Pseudomonas alcaligenes, Sphaerotillus natans, Tetrad dan Tricoda. Sedangkan bakteri Lactobacillus sp, nitrosomonas dan nitrosococcus dapat digunakan untuk mengurai amonia. Terdapat faktor-faktor yang mendukung pertumbuhan bakteri biofloc yakni:

• bahan organik cukup . Total organic carbon 100ppm
• C/N ratio. Minimal 12, ideal 15-20. Pengaturan rasio dengan penambahan karbohidrat/molase. C/N rendah: bakteri memanfaatkan N organik, C/N tinggi bakteri memanfaatkan N anorganik.
• aerasi dan pengadukan. Bertujuan untuk mencegah bahan organik atau flok mengendap sehingga kolom air selalu aerobik, meningkatkan oksigen dan mengeluarkan CO2 yang jenuh.
• suhu. Suhu mempengaruhi pembentukan floc dimana semakin tinggi suhu, metabolisme organisme semakin cepat
• pH dan ion. Keduanya menstabilkan floc, berkaitan dengan alkalinitas dan konduktivitas
• karbondioksida.  Dibutuhkan bakteri nitrifikasi.
• N/P ratio.  Berkaitan dengan plankton dimana jika nilai rasionya rendah maka blue green alga dapat memfiksasi nitrogen. Dan bila nilai rasionya tinggi maka fosfat dapat menjadi pembatas plankton seperti blue green alga, dll akan terhambat.

Dominasi bakteri pada proses budidaya biofloc baru terjadi 3-5 minggu pada budidaya lele (bergantung kepadatan) dan 6-8 minggu pada udang dengan bahan organik tinggi.

Karakterisasi floc

Biofloc sendiri terdiri dari partikel serat organik yang kaya selulosa, partikel anorganik berupa kristal kalsium karbonat hidrat, biopolimer (PHA), bakteri, protozoa, detritus, ragi, jamur, zooplankton. Mineral seperti Ca, Mg, Si juga terdapat dalam floc. Floc sendiri ada dua jenis, flok yang bersifat baik tersusun dari green alga dan/ diatom serta bakteri yang dominan adalah nonpatogen. Sedangkan floc yang kurang baik  tersusun dari blue green alga, dinoflagellata, parasit, bakteri patogen. Semakin banyak floc yang terbentuk, semakin besar perannya merombak limbah nitrogen. Floc baik yang terbentuk dicirikan dengan : 

• kondisi pH yang rendah atau sangat stabil (<8,2) dan fluktuasi yang rendah (0,1-0,3).
• ukuran bioflok yang halus  dan transparan di awal lalu menjadi kuning kecoklatan dengan diameter 150-300 mikron. Ukuran floc yang baik adalah yang kecil karena tidak mengendap. Ukuran floc dipengaruhi oleh besarnya pengadukan air.
• warna floc ada 3 macam: kecoklatan (didominasi bakteri heterotrof aerobik seperti Bacillus dan Lactobacillus), Kehijauan ( didominasi bakteri fotosintetik/ cyanobacter), dan kehitaman. Floc yang baik adalah kecoklatan sebab mempengaruhi laju pertumbuhan dan nafsu makan.  Floc kehitaman kurang bagus.
• kepekatan biofloc adalah 150cc atau 15% dari volume air, tidak boleh lebih. Bila terlalu pekat harus diencerkan dengan membuang air dasar dan mengurangi pakan 30% dari biasanya.

Floc dapat dikatakan menjadi makanan tambahan sebab mengandung protein dan mineral yang tinggi (tabel 1).

Tabel kadar nutrien dalam floc

Nutrien	Kadar (rata-rata)	Referensi
Bahan organik (%)	72	Chamberlain et al., 2001
Abu (%)	26
Protein (%)	43
Lemak (%)	12,5
Asam amino		Tacon et al., 2002
Methionin & cystine (%)	0,89
Fenilalanin & tyrosine (%)	2,48
Isoleusin (%)	1,24
Leusin (%)	1,87
Histidin (%)	0,44
Threonine (%)	1,47
Lisin (%)	0,93
Valin (%)	1,73
Arginin (%)	1,54
Triptopan (%)	0,2
Mineral		Tacon et al., 2002
Sodium (%)	2,75
Kalsium (%)	1,7
Fosfor (%)	1,35
Potassium (%)	0,64
Magnesium (%)	0,26
Zinc (%)	338
Besi (mg/kg)	320
Mangan (mg/kg)	28,5
Boron (mg/kg)	27,3
Copper (mg/kg)	22,8

Proses pembentukan floc sendiri berawal dari akumulasi bahan organik yang diaduk, kemudian diberi tambahan karbohidrat (C organik) sehingga memperrcepat perkembangan mikroba dan membentuk flokulasi. Floc dapat terbentuk karena quorum sensing. Penambahan kapur  akan mempercepat pembentukan floc. Ion Ca dan Mg dalam kapur akan menarik muatan negatif dari polimer EPS (Extracelluler polymeric substances) yang dibentuk oleh bakteri.

Pengukuran biofloc

Pengukuran biofloc dilakukan menggunakan imhoff con alat berbentuk kerucut, berbahan kaca/ gelas/ plastik dengan bagian bawah terdapat skala. Cara pengukurannya adalah dengan mengambil 1L air dari 2 titik dari kedalaman 15cm pada pukul 10.00-12.00. Air diendapkan selama 15-20 menit. Endapan dibaca pada imhoff con.

Syarat kualitas air bioflok

Tabel kualitas air budidaya secara biofloc

Parameter	Nilai	Keterangan
pH	Maksimal 7
DO	≥4
Suhu (oC)	24-31oC
kekeruhan	30-50	Minggu 10-15
	30-40	Minggu 16-19
	30	Minggu 20-24
Nitrit (mg/L)	<0,1

Standar Operasional Prosedur (SOP)

(BPBAT Sukabumi, 2016; DJPB, 2017)

*molase  merupakan sumber karbohidrat yang merangsang perkembangan bakteri probiotik dan pembentukan biofloc

Lokasi Budidaya

Pada pemilihan lokasi budidaya biofloc, beberapa hal berikut harus menjadi perhatian:

- aman

- jauh dari lokasi pencemaran

- sumber air cukup untuk proses produksi dan bebas pencemar

- memungkinkan untuk pembuatan kolam terpal

- sumber pakan, induk, benih, terjangkau.

- terjangkau untuk mendistribusikan hasil produksi

Wadah Budidaya  Bak

1. Bak. Bak berbentuk bulat agar tidak ada titik mati dengan bahan plastik yang disangga rangka wiremesh. Bak memiliki diameter 3m, tinggi 1m, dan berjumlah 10 bak. Lokasi bak saling berhadapan dengan bagian tengah sebagai jalan. Bak dapat terbuat dari beton, terpal, fiber. Kolam atau bak diberi atap untuk menjaga kestabilan dan kualitas air sehingga cahaya matahari dan hujan tidak masuk secara langsung.
2. AerasiInstalasi aerasi disiapkan dengan bahan hiblow, pipa udara, selang aerasi, dan batu aerasi
3. Instalasi airInstalasi ini terbagi menjadi inlet (pipa masuk) yang berukuran 1 inchi dan outlet (pipa keluar) yang berdiameter 2 inchi. Pipa keluar dipasang di tengah bak dan diberi saringan.

Ciri-Ciri air kolam yang berhasil menumbuhkan biofloc

- warna air coklat kekuningan hingga kemerahan

- air kolam tidak berbau

- air lebih encer (tidak kental)

- bila diambil, didiamkan, ada endapan coklat kehijauan melayang (filamen)

- lele sehat dan gesit

Pengendalian penyakit

Pencegahan penyakit dilakukan melalui pendekatan:

- lingkungan

Diantaranya dengan menjaga kondisi lingkungan ideal, tanpa stres, wadah tetap bersih, dan menghindari penggantian air mendadak

- inang

Ikan diatur sedemikian rupa agar tidak terlalu padat dengan pakan bermutu, strain yang baik.

- patogen

Virulensi dan jumlah patogen harus dijaga agar tidak meningkat.

Kolam yang telah terjangkit dikeringkan lalu dikapur dengan dosis 200gr/m2 selama 1 minggu, dikeringkan

Panen dan pasca panen

Lele dipanen umur 3 bulan (berat 70-100gr/ekor). Panen dilakukan pagi hari atau sore hari ketika suhu air rendah. Panen dilakukan dengan menggunakan serok atau alat lain untuk menangkap ikan. Penanganan secara hati-hati agar tidak melukai dan menurunkan kualitas ikan. Satu hari sebelum panen, ikan yang akan dipanen dipuasakan (berok) untuk menjaga mutu ikan dan membuat ikan bersih saat dikemas. Setelah diambil ikan dapat dimasukkan ke wadah atau langsung dikemas. Pasca panen ikan dapat dijual dalam dua bentuk:

- hidup

Pengangkutan secara terbuka menggunakan tong plastik (40-50kg untuk tong 200L)

- segar

Pada pengangkutan ikan segar, perlu diperhatikan agar ikan tidak cepat turun kualitasnya yakni: penangkapan yang aman, dibersihkan lendirnya, wadah pengangkut bersih dan tertutup, menggunakan stereofoam. Dalam wadah diberi es dengan suhu 7-8^OC (gunakan es curah 1:1). Lapisan es di dasar 4-5cm lalu ikan, lapisan es 5-10cm, lalu es, dst. Antara ikan dan dinding stereofoam harus terlapisi es.

Pasca panen, bak kembali dibersihkan lalu dikeringkan sebelum dipergunakan kembali. Bak diberi kapur 20-200gr/m2, bilas dengan PK,bilas dengan air lalu dikeringkan di bawah sinar matahari.

Kendala dalam budidaya biofloc

Kendala	Kemungkinan penyebab	Solusi
Floc tidak terbentuk	Probiotik  yang salah	Gunakan probiotik yang mengandung bakteri yang mampu membentuk biofloc
	Bahan organik rendah	Jangan ganti air, lakukan pengadukan dan aerasi, lalu tingkatkan C/N rasio
	C/N rasio tidak sesuai	Tingkatkan C/N dengan pemberian tetes/molase
	Gangguan cuaca seperti hujan	Lakukan penutupan kolam
	Pemangsaan tinggi oleh protozoa	Berikan garam dosis tinggi
Floc terlalu kental	Kandungan floc kurang dari 15%	Puasakan ikan agar ikan memakan floc. Bila ikan lemah, lakukan penggantian air sebanyak 30%
Floc terlalu sedikit		Tambahkan karbon
Floc terlalu banyak		Kuras/ pengeringan
Air hitam/ floc hitam	Oksigen dalam air kurang	Lakukan penyiponan,  pengapuran dan aerasi yang tinggi
Aerasi/pengadukan tidak berjalan	Arus listrik mati, tidak ada pengaduk mekanik	Kurangi padat tebar, pengapuran
Air bau	Pakan berlebih, kotoran menumpuk di dasar	Ganti air 30%, aerasi ditambah, probiotik, molase, pengapuran, dan penyiponan
Lele menggantung	Kualitas air jelek, habis muntah, atau sakit	Periksa ke lab, perbaiki kualitas air , bila perlu ganti air 30%, berikan obat
Nafsu makan ikan turun	Suhu, oksigen, pH rendah atau terlalu tinggi, kualitas air buruk, muncul H2S, kesehatan ikan terganggu	Lakukan penggantian air, probiotik, molase, garam, penambahan aerasi, pengapuran, pengobatan sesuai penyebab ikan sakit
Amonia terlalu tinggi		Tingkatkan karbohidrat, kurangi protein pakan
Nitrit meningkat		Cek kadar oksigen, akumulasi endapan, posisi aerator, dan tambahkan karbon

Kelemahan bioflok

Teknologi bioflok tentunya tidak luput dari kelemahan. Sistem bioflok yang kompleks, melibatkan faktor fisik, biologi, dan kimia tentunya akan rentan terjadi ketidakseimbangan bila ada salah satu faktor tidak terpenuhi. Banyak hal juga mengenai bioflok yang belum ada kajian yang pasti, misalnya, jumlah energi yang dibutuhkan untuk aerasi, metode aerasi yang tepat. Kualitas air  budidaya nila dengan bioflok juga cenderung tidak stabil, pH dan alkalinitas yang fluktuatif, serta kekeruhan yang meningkat dan pengontrolan konsentrasi flok.

Sumber referensi

Anonim. Budidaya Ikan Lele Dengan Sistem Biofloc

Avnimelech, Y. Biofloc technology. WAS

BPBAT Sukabumi. 2016. Buku Saku Teknik Budidaya Ikan Air Tawar. BPBAT Sukabumi: Sukabumi

Marpaung, E.L., Wakhid, A., Geraldi G., R.A. 2017. Petunjuk Teknis Klaster Pembesaran Ikan Lele Sistem Bioflok di Kolam terpal. DJPB: Jakarta

DJPB. 2017. Teknologi Bioflok. DJPB: Jakarta. Leaflet

Ekasari, J. 2009. Teknologi Bioflok: Teori dan Aplikasi dalam Perikanan Budidaya Sistem Intensif. Jurnal Akuakultur Indonesia, 8(2): 117-126 (2009)

Rusherlistyani, Dwi, S., Sucahyo, H. 2017. Budidaya Lele Dengan Sistem Kolam Bioflok. LPPM UPN VY

Setiawan, A., Rizky A., Pratiwi, T., Laras, P., Isti, P. 2016. “Bioflokulasi Sistem” Teknologi Budidaya Lele Tebar Padat Tinggi Dengan Kapasitas 1m3/750 Ekor Dengan Flock Forming Bacteria. Inovasi Teknik Kimia, Vol. 1, No. 1, April 2016, Hal. 45-49

Suprapto dan Samtafsir, SL. 2013. Biofloc-165 Rahasia Sukses Teknologi Budidaya Lele. Depok (ID): AGRO 165.