III. METODOLOGI 3.1 Waktu dan Tempat 3.2 Bahan dan Alat 3.3 Metode Penelitian Jenis data yang dikumpulkan

Transkripsi

1 III. METODOLOGI 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ini dilakukan di petak tebang RKT 2009 yang merupakan petak bekas tebangan (LOA) 1983 dan hutan primer IUPHHK PT. Suka Jaya Makmur, Kalimantan Barat. Pengujian sampel dilakukan di Laboratorium Kimia Hasil Hutan dan Peningkatan Mutu Kayu, Departemen Hasil Hutan, Institut Pertanian Bogor. Penelitian dilaksanakan pada bulan Januari 2009 sampai dengan September Bahan dan Alat Bahan yang digunakan adalah tegakan petak bekas tebangan (LOA) 1983 dan hutan primer. Di lokasi petak bekas tebangan (LOA) 1983 dibuat petak ukur di sekitar TPN, sekitar ujung jalan sarad, dan di tengah antara TPN dan ujung jalan sarad. Untuk mengetahui kandungan karbon pada setiap jenis pohon yang diukur diperlukan sampel kayu untuk diuji di laboratorium. Sampel kayu yang diambil beasal dari batang bebas cabang, batang utama setelah cabang pertama cabang, ranting, dan daun. Alat yang digunakan selama penelitian di lapangan adalah gergaji mesin, meteran, tambang, kompas, pita diameter pohon, kalkulator, alat tulis, tally sheet, tali plastik, cat, pita merah, dan timbangan. Untuk pengujian di laboratorium alat yang digunakan adalah mesin pencacah, cawan porselen, saringan mesh, oven, timbangan, dan tanur listrik. 3.3 Metode Penelitian Jenis data yang dikumpulkan Data yang dikumpulkan dalam penelitian ini adalah data primer dan data sekunder. Data primer yang dikumpulkan berupa :

2 10 a. Volume tegakan dengan mengukur dimensi tingkat vegetasi pohon, tiang, dan pancang suatu tegakan di blok tebangan Logged Over Area (LOA) dan hutan primer/virgin. b. Berat jenis kayu jenis-jenis pohon/kelompok jenis pohon dengan pengujian sampel kayu bagian batang bebas cabang, batang setelah cabang pertama, dan cabang untuk mengetahui berat jenisnya. c. Data berat kering, kadar air, kadar zat terbang, dan kadar abu jenis-jenis kayu yang diperoleh dengan analisis sampel kayu di laboratorium. Data sekunder yang dikumpulkan berupa data kondisi umum lokasi penelitian antara lain : a. Letak, luas, dan keadaan umum lokasi penelitian. b. Kondisi areal dan potensi hutan alam tanah kering. 3.4 Pengumpulan data di lapangan Data dimensi tegakan diperoleh dari inventarisasi hutan menggunakan sistem jalur pada tingkat vegetasi pohon, tiang, dan pancang di 4 lokasi yang berbeda yakni di areal Plasma Nutfah sebagai hutan primer dan petak bekas tebangan (LOA) 1983 dibuat petak ukur di sekitar TPN, sekitar ujung jalan sarad, dan di tengah antara TPN dan ujung jalan sarad. Petak ukur pada masing-masing lokasi adalah 100 m x 100 m yang terdiri dari 25 sub-petak ukur 20 m x 20 m. U 100 m Keterangan : : Sumbu jalur inventarisasi : Batas sub petak dan anak petak : Batas jalur inventarisasi m Gambar 1. Petak ukur penelitian

3 11 Sub petak 20 m x 20 m : Pengukuran tingkat vegetasi pohon (dbh 20 cm). Anak petak 10 m x 10 m : Pengukuran tingkat vegetasi tiang (dbh 10 cm 19 cm). Anak petak 5 m x 5 m : Pengukuran tingkat vegetasi pancang (dbh < 10 cm dan tinggi > 1,5 m) Volume tegakan Logged Over Area (LOA) dan Hutan Primer Masing-masing pada sub petak ukur 20 m x 20 m, 10 m x 10 m, dan 5 m x 5 m diukur diameter setinggi dada dan tinggi bebas cabang untuk mengetahui volume bebas cabang pohon, tiang, dan pancang. 3.5 Pengumpulan data di laboratorium Kadar Air Contoh uji diambil dari masing-masing bagian pohon (batang pangkal, batang ujung, cabang, dan batang setelah cabang pertama). Contoh uji penetapan kadar air berukuran 2 cm x 2 cm x 2 cm. Semua contoh uji harus bersih dari serabut dan ditimbang berat basahnya. Contoh uji dikeringkan dalam tanur suhu 103±2 C sampai tercapai berat konstan. Penurunan berat yang dinyatakan dalam persen terhadap berat kering tanur ialah kadar air contoh uji. Untuk mengetahui kadar air pada ranting dan daun dilakukan penimbangan berat basah dan dikeringkan pada suhu 80 ± 2 C selama 48 jam dalam oven. Kadar Air (%) = Berat Awal - Berat Kering Oven x 100%...(Haygreen dan Bowyer 1982) Berat Kering Oven Berat jenis Untuk mengetahui biomasa dengan pendekatan volume suatu jenis pohon perlu diketahui berat jenis kayu. Berat jenis kayu diperoleh dengan pengujian sampel kayu di laboratorium. Banyaknya sampel kayu diambil adalah 3 buah sampel dari bagian melintang tunggak, batang bebas cabang, batang utama setelah cabang pertama, dan batang cabang pohon pada tingkat vegetasi pohon, tiang, dan pancang dengan dimensi 2 cm x 2 cm x 2 cm berdasarkan American Society for

4 12 Testing Material (ASTM) D 134. Cara pengambilan sampel kayu dapat dilihat pada gambar 2, 3, dan 4. Penentuan berat jenis kayu dilakukan dengan tahap sebagai berikut : a. Setiap sampel kayu ditimbang berat basahnya. b. Pengukuran volume sampel kayu. c. Sampel dikeringkan dalam oven bersuhu ±105 C selama 24 jam. d. Setelah kering tanur ditimbang berat kering sampel kayu. Berat jenis kayu dihitung dengan rumus sebagai berikut : Berat jenis kayu = Massa kering tanur (gr)... (Ginoga, 1974) Volume kering udara (cm 3 ) Berat Kering Oven Berat kering cabang berdiameter <5 cm dan daun diukur sebagai berikut : a. Diambil sampel cabang < 5 cm dan daun sebanyak ± 200 gram sebagai sampel uji. b. Sampel yang telah diambil dikeringkan dalam oven bersuhu 80 ± 2 C selama 48 jam. c. Setelah kering tanur ditimbang untuk mendapatkan berat kering tanur Kadar zat terbang Untuk mengetahui suatu kandungan karbon dalam biomasa perlu diketahui kadar zat terbang dan kadar abu. Untuk analisis kadar zat terbang dan kadar abu diperlukan sampel kayu sebanyak 2 kali ulangan dari bagian melintang tunggak, batang bebas cabang, batang utama setelah cabang pertama dan percabangan pada tingkat vegetasi pohon, tiang dan pancang dengan tebal ± 5 cm. Sampel kayu tebal ± 5cm Gambar 2. Sampel kayu yang diambil dari bagian batang bebas cabang

5 13 Sampel kayu tebal ± 5cm Gambar 3. Sampel kayu yang diambil dari bagian batang utama setelah cabang dan percabangan. Kadar zat terbang pada prinsipnya adalah menguapkan bahan yang tidak termasuk air dengan menggunakan energi panas. Penentuan zat terbang ini di lakukan 2 kali ulangan. Kadar zat terbang ditentukan berdasarkan (ASTM) D dalam Budiyanto (2006). Langkah-langkahnya adalah sebagai berikut : a. Cawan porselen diisi contoh uji berupa serbuk sebanyak ± 2 g, kemudian cawan ditutup rapat dengan penutupnya. b. Contoh uji dimasukan ke dalam tanur listrik bersuhu 950 C selama 2 menit. Kemudian cawan berisi contoh uji tersebut dimasukan ke dalam desikator dan selanjutnya ditimbang. Kadar Zat Terbang diyatakan dalam persen dengan rumus sebagai berikut : Kadar Zat Terbang = Kehilangan Berat Contoh x 100% Berat Contoh Uji Bebas Air Kadar Abu Kadar abu pada prinsipnya adalah menentukan jumlah abu yang tertinggal (mineral yang tidak dapat menguap) dengan membakar serbuk menjadi abu dengan menggunakan energi panas Prosedur penentuan kadar abu adalah sebagai berikut : a. Sisa contoh uji dari penentuan kadar zat terbang dimasukan ke dalam tanur listrik bersuhu 750 C selama 6 jam b. Selanjutnya dinginkan dalam desikator dan kemudian ditimbang untuk mengetahui beratnya. Kadar Zat Abu diyatakan dalam persen dengan rumus sebagai berikut : Kadar Abu = Berat sisa contoh uji x 100% Berat contoh uji bebas air

6 Kadar Karbon Penentuan kadar karbon yang dilakukan adalah penentuan kadar karbon tetap yang telah diarangkan. Seharusnya penentuan kadar karbon yang mendekati kadar karbon sebenarnya dapat dilakukan dengan menggunakan metode Total Organic Carbon (TOC). Namun karena metode tersebut sangat mahal dan belum banyak dikembangkan di Indonesia, maka penentuan karbon dilakukan dengan penentuan kadar karbon tetap. Prosedur penentuan karbon tetap berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI) adalah sebagai berikut: Kadar Karbon = 100% - Kadar Zat Terbang Kadar Abu 3.6 Pengolahan data Volume Volume bebas cabang, batang utama setelah bebas cabang, dan cabang (diameter 5 cm) dihitung dengan menggunakan rumus : V = ((B+S)/2)L dimana : V = Volume batang (m 3 ) B = Lbds pangkal (m 2 ) S = Lbds ujung (m 2 ) L = Panjang (m) Model Penduga Massa Karbon Dalam Tegakan Dalam penyusunan model penduga massa karbon ini digunakan satu sampai dua peubah bebas. Peubah bebas yang digunakan adalah diameter setinggi dada dan tinggi bebas cabang. Model penduga massa karbon dalam batang pohon adalah sebagai berikut : a. C = ad b dan b. C = a D b H c C = Kandungan karbon dalam pohon (kg) D = Diameter setinggi dada (130cm dari permukaan tanah) H = Tinggi bebas cabang, dan a, b, dan c = konstanta

7 Uji t-student Dari data yang telah diolah dilakukan uji t-student terhadap : 1. Hubungan persen rata-rata kadar karbon terhadap bagian pohon, tingkat pertumbuhan pohon, dan jenis pohon. 2. Hubungan jumlah kandungan karbon per-ha terhadap lokasi pangamatan. Analisis yang digunakan adalah uji t-student dengan menggunakan rumus sebagai berikut (Walpole 1995) : t - hitung = ( ) dimana : t - hitung = Beda nilai tengah = Rataan kadar karbon bagian pohon 1/tingkat pertumbuhan 1/jenis pohon 1. = Rataan kadar karbon bagian pohon 2/tingkat pertumbuhan 2/jenis pohon 2. d = Selisih nilai beda tengah populasi = 0 S² = Ragam rataan karbon bagian pohon 1/tingkat pertumbuhan 1/jenis pohon 1. S² = Ragam rataan karbon bagian pohon 2/tingkat pertumbuhan 2/jenis pohon 2. n n = Jumlah bagian pohon 1/tingkat pertumbuhan 1/jenis pohon 1. = Jumlah contoh bagian pohon 2/tingkat pertumbuhan 2/jenis pohon 2.