Optimization of Vegetable and Catfish Production through Water Quality Integration in Aquaponics System

The aquaponics system is an effective symbiotic cultivation innovation to overcome land and water limitations by combining fish and plant rearing in a single closed circulation. Its main principle is to utilize fish feed remnants and metabolism as a nutrient source for plants, which simultaneously function to filter ammonia waste so that the water quality remains suitable for the fish ecosystem. Optimal water quality is highly determined by parameters such as dissolved oxygen (DO), pH, and electrical conductivity (EC). Research results indicate that the ebb and flow system has a slightly higher oxygen level compared to the floating raft system due to the water circulation process facilitating oxygen diffusion from free air.

Analysis of various types of vegetables shows that aquaponics provides significantly superior growth results compared to conventional or control methods. For water spinach (kangkung), the plant height growth rate reached 2.51 cm per three days with a harvest weight of 350 grams per pot, surpassing the control plants which only grew 1.30 cm per three days with a weight of 135 grams per pot. Meanwhile, in the cultivation of red spinach using a two-tier ebb and flow system, productivity could reach 1,330 grams/m². This significant physical growth is influenced by the abundant availability of nutrients like nitrogen and phosphorus from the leftover feed waste and fish feces.

On the aquaculture side, this system has been proven to support the survival and excellent development of catfish (ikan lele). During the 30-day rearing period, the catfish experienced an average weight gain of 11.25 grams per fish with a Survival Rate reaching 93%. Although weather factors such as high rainfall can lower the water pH and trigger the risk of Aeromonas hydrophila bacterial infection, the stability of water quality in the recirculation system remains capable of minimizing this threat. Overall, this integration creates an efficient, water-saving, and highly productive food production cycle for urban farming solutions. 

Optimalisasi Produksi Sayuran dan Ikan Lele melalui Integrasi Kualitas Air pada Sistem Akuaponik

Sistem akuaponik merupakan inovasi budidaya simbiotik yang efektif untuk mengatasi keterbatasan lahan dan air dengan memadukan pemeliharaan ikan dan tanaman dalam satu sirkulasi tertutup. Prinsip utamanya adalah memanfaatkan sisa pakan dan metabolisme ikan sebagai sumber hara bagi tanaman, yang sekaligus berfungsi menyaring limbah amonia sehingga kualitas air tetap layak bagi ekosistem ikan. Kualitas air yang optimal sangat ditentukan oleh parameter seperti oksigen terlarut (DO), pH, dan daya hantar listrik (DHL). Hasil penelitian menunjukkan bahwa sistem pasang surut (ebb and flow) memiliki kadar oksigen sedikit lebih tinggi dibandingkan rakit apung karena proses pengaliran air yang memfasilitasi difusi oksigen dari udara bebas.

Analisis terhadap berbagai jenis sayuran menunjukkan bahwa akuaponik memberikan hasil pertumbuhan yang jauh lebih unggul dibandingkan metode konvensional atau kontrol. Pada tanaman kangkung, laju pertumbuhan tinggi tanaman mencapai 2,51 cm per tiga hari dengan berat panen 350 gram per pot, melampaui tanaman kontrol yang hanya tumbuh 1,30 cm per tiga hari dengan berat 135 gram per pot. Sementara itu, pada budidaya bayam merah menggunakan sistem pasang surut tingkat dua, produktivitasnya mampu mencapai angka 1.330 gram/m^2. Pertumbuhan fisik yang signifikan ini dipengaruhi oleh ketersediaan nutrisi seperti nitrogen dan fosfor yang melimpah dari limbah sisa pakan dan feses ikan.

Di sisi perikanan, sistem ini terbukti mendukung kelangsungan hidup dan perkembangan ikan lele dengan sangat baik. Selama masa pemeliharaan 30 hari, ikan lele mengalami pertambahan berat rata-rata sebesar 11,25 gram per ekor dengan tingkat kelangsungan hidup (Survival Rate) mencapai 93%. Meskipun faktor cuaca seperti curah hujan tinggi dapat menurunkan pH air dan memicu risiko infeksi bakteri Aeromonas hydrophila, stabilitas kualitas air dalam sistem resirkulasi tetap mampu meminimalisir ancaman tersebut. Secara keseluruhan, integrasi ini menciptakan siklus produksi pangan yang efisien, hemat air, dan sangat produktif untuk solusi pertanian perkotaan. 

Reference: 

• Farida, N. F., Abdullah, S. H., & Priyati, A. (2017). Analisis Kualitas Air pada Sistem Pengairan Akuaponik. Jurnal Ilmiah Rekayasa Pertanian dan Biosistem, 5(2), 385-394.

• Pratopo, L. H., & Thoriq, A. (2021). Produksi Tanaman Kangkung dan Ikan Lele dengan Sistem Akuaponik. PASPALUM: Jurnal Ilmiah Pertanian, 9(1), 68-76.

PT. Precision Agriculutre Indonesia adalah ekosistem digital pertanian Indonesia yang mengintegrasikan agrotech, pertanian presisi, pertanian cerdas, dan pertanian pintar melalui pemanfaatan teknologi seperti sensor pertanian, Internet of Things (IoT), kecerdasan buatan, sistem irigasi otomatis, pemupukan cerdas, dan pemantauan tanaman berbasis data real-time, serta menghadirkan layanan edukasi petani modern, digitalisasi agribisnis, pasar produk pertanian online, penguatan rantai pasok, inovasi teknologi tepat guna, dan solusi pertanian ramah lingkungan yang mendukung pertanian modern, berkelanjutan, dan berdaya saing tinggi di era Revolusi Industri 4.0.  Pertanian Presisi Indonesia