Aliran nutrien di dalam sistem budidaya udang penting untuk dipahami untuk memberikan pengetahuan terkait dengan surplus dan defisit nutrien beserta dengan konsekuensinya. Nutrien yang terakumulasi, khususnya anorganik nitrogen (N) menjadi salah satu masalah lingkungan yang berkaitan dengan budidaya akuakultur intensif. Hal ini dikarenakan tingginya ketergantungan pada penggunaan pakan buatan. Pakan mengandung kadar N yang tinggi untuk pertumbuhan, tingkat kelulushidupan, metabolisme, dan ekskresi udang. Namun, tidak semua N pada pakan dapat dikonversikan ke dalam biomassa udang, dikarenakan efisiensi penggunaan pakan berkisar antara 4-27.4%. Udang vannamei (Litopenaeus vannamei) hanya dapat menyerap 18-30% dari total N yang terdapat pada pakan.
Nitrogen (N) yang terdapat pada tambak udang mengalami pergerakan dan transformasi (Gambar 1). Udang mengonsumsi pakan lalu mengsekresikannya dalam bentuk amonia tidak terionisasi (NH3) sebagai produk akhir metabolisme protein. Amonia tidak terionisasi dianggap toksik terhadap udang dan harus dihilangkan dari sistem. Pakan yang tidak terkonsumsi bersamaan dengan feses udang merupakan sumber nutrient berlebih yang ada di perairan. Lumpur akan terbentuk di dasar tambak akibat sedimentasi bahan organik bersamaan dengan partikel lain yang berasal dari erosi tambak. Sebagian Total Ammonia Nitrogen (TAN), yaitu amonium (NH4+) dapat diasimilasi oleh fitoplankton atau mikroalga sebagai sumber nitrogen. TAN juga dapat dikonversi menjadi nitrit (NO2-) dan nitrat (NO3-) oleh bakteri nitrifikasi dalam keadaan aerobik. Selanjutnya diikuti dengan proses denitrifikasi yang dapat dicapai dalam keadaan anaerobik oleh mikroorganisme heterotrofik. Proses denitrifikasi ini dapat mentransformasi nitrat menjadi gas nitrogen (N2) yang kemudian dilepaskan ke atmosfer. Kedua proses nitrifikasi dan denitrifikasi terjadi di dalam kolom air dan kompartemen sedimen tambak udang.
Casillas-Hernández, R., Magallón-Barajas, F., Portillo-Clarck, G., & Páez-Osuna, F. (2006). Nutrient mass balances in semi-intensive shrimp ponds from Sonora, Mexico using two feeding strategies: Trays and mechanical dispersal. Aquaculture, 258(1–4), 289–298. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2006.03.027
Chai, W. S., Chew, C. H., Munawaroh, H. S. H., Ashokkumar, V., Cheng, C. K., Park, Y. K., & Show, P. L. (2021). Microalgae and ammonia: A review on inter-relationship. Fuel, 303. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.121303
Chaikaew, P., Rugkarn, N., Pongpipatwattana, V., & Kanokkantapong, V. (2019). Enhancing ecological-economic efficiency of intensive shrimp farm through in-out nutrient budget and feed conversion ratio. Sustainable Environment Research, 1(1). https://doi.org/10.1186/s42834-019-0029-0
Dien, L. D., Hiep, L. H., Hao, N. Van, Sammut, J., & Burford, M. A. (2018). Comparing nutrient budgets in integrated rice-shrimp ponds and shrimp grow-out ponds. Aquaculture, 484, 250–258. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2017.11.037
Funge-Smith, S. J., & Briggs, M. R. P. (1998). Nutrient budgets in intensive shrimp ponds: implications for sustainability. In Aquaculture (Vol. 164).
Legarda, E. C., Poli, M. A., Martins, M. A., Pereira, S. A., Martins, M. L., Machado, C., de Lorenzo, M. A., & do Nascimento Vieira, F. (2019). Integrated recirculating aquaculture system for mullet and shrimp using biofloc technology. Aquaculture, 512. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2019.734308
Srithep, P., Khinthong, B., Chodanon, T., Powtongsook, S., Pungrasmi, W., & Limpiyakorn, T. (2015). Communities of ammonia-oxidizing bacteria, ammonia-oxidizing archaea and nitrite-oxidizing bacteria in shrimp ponds. Annals of Microbiology, 65(1), 267–278. https://doi.org/10.1007/s13213-014-0858-3
Van Wyk, P. (2006). Production of L. vannamei in recirculating aquaculture systems: management and design considerations Production of Litopenaeus vannamei in Recirculating Aquaculture Systems: Management and Design Considerations. https://www.researchgate.net/publication/292057059
Widiasa, I. N., Susanto, H., Ting, Y. P., Suantika, G., Steven, S., Khoiruddin, K., & Wenten, I. G. (2024). Membrane-based recirculating aquaculture system: Opportunities and challenges in shrimp farming. In Aquaculture (Vol. 579). Elsevier B.V. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2023.740224
Yang, P., Lai, D. Y. F., Jin, B., Bastviken, D., Tan, L., & Tong, C. (2017). Dynamics of dissolved nutrients in the aquaculture shrimp ponds of the Min River estuary, China: Concentrations, fluxes and environmental loads. Science of the Total Environment, 603–604, 256–267. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.06.074
Yang, P., Zhao, G., Tong, C., Tang, K. W., Lai, D. Y. F., Li, L., & Tang, C. (2021). Assessing nutrient budgets and environmental impacts of coastal land-based aquaculture system in southeastern China. Agriculture, Ecosystems and Environment, 322. https://doi.org/10.1016/j.agee.2021.107662
