II. MATERI DAN METODE PENELITIAN. 1. Materi, Lokasidan Waktu Penelitian. Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian adalah daun pohon jabon,

Transkripsi

1 7 II. MATERI DAN METODE PENELITIAN 1. Materi, Lokasidan Waktu Penelitian 1.1 Materi Penelitian Bahan Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian adalah daun pohon jabon, Alkohol 70%,HCL 0,7%, NaOH 1 N, ZnSO4 5%, Ba(OH)2 0,3 N, Pereaksi Cu, Pereaksi Nelson, Pereaksi Karbohidrat, Phenol merah, dan Aquades Alat Alat-alat yang digunakan dalam penelitian adalah tabung reaksi, timbangan analitik, soil tester, hygrometer, pipet kaca berskala, labu ukur, oven, spektrofotometer dengan panjang gelombang 500 µm, silet, gunting daun, palstik bening, botol gelap, alat tulis dan alat dokumentasi. 1.2 Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian dilakukan pada hutan rakyat jabon yang berada di wilayah Kecamatan Baturraden Kabupaten Banyumas, Jawa Tengah. Analisis massa karbohidrat sebagai dasar analisis daya serap CO2 dilalukan di Laboratorioum Kimia Organik Prodi Kimia Fakultas Sains dan Teknik Universitas Jenderal Soedirman. Penelitian dilaksanakan selama 3 bulan (12 minggu) yakni pada bulan Juni sampai Agustus Metode Penelitian Penelitian dilakukan dengan metode survey dengan pengambilan sampel menggunakan teknik stratified random sampling. Strata yang digunakan adalah umur tegakan jabon. Umur tegakan jabon dibedakan atas lima strata umur sebagai berikut: 1. Umur tegakan 1 tahun, 2. Umur tegakan > 1 sampai 2 tahun,

2 8 3. Umur tegakan > 2 sampai 3 tahun, 4. Umur tegakan > 3 sampai 4 tahun, dan 5. Umur tegakan > 4 sampai 5 tahun Pada setiap strata umur tegakan diambil 5 pohon jabon secara acak.pada setiap pohon sampel tersebut kemudian diambil sampel daun sebanyak > 30 gram. Pengambilan sampel daun dilakukan 2(dua) tahap yaitu pada pukul WIB dan WIB. Sampel daun jabon tersebut kemudian dianalisis massa karbohidrat dan daya serap karbonnya di Laboratorium Kimia Organik Program Studi Kimia Fakultas Sains dan Teknik Universitas Jenderal Soedirman. Data massa karbohidrat dan daya serap CO2 yang dianalisis adalah selisih antara data yang diperoleh dari sampel daun yang diambil pada pukul WIB dengan data yang diperoleh dari sampel daun yang diambil pada pukul WIB Variabel Penelitian Variabel bebas yang digunakan dalam penelitian ini berupa umur tegakan Jabon dan variabel tergantungnya berupa daya serap daun jabon terhadap CO2. Parameter yang diamati dalam penelitian adalah jumlah daun per pohon, luas permukaan daun, dan kandungan CO2 pada daun Cara Kerja Pengambilan Sampel Daun (Purwaningsih, 2007) Pengambilan sampel daun dilakukan dengan cara pohon yang diambil daunnya ditentukansecara acak, kemudian diambil daun sebanyak > 30 gram pada pukul dan WIB. Setelah itu sampel daun dimasukkan kedalam plastik yang telah berisi alkohol 70% lalu dilakukan perendaman selama beberapa menit. Perendaman bertujuan untuk mencegah terjadinya fotosintesis dan

3 9 respirasi lanjutan setelah daun dipetik dari pohon. Sampel daun yang telah direndam menggunakan alkohol 70% kemudian kering anginkan Penentuan Jumlah Daun Perpohon( Purwaningsih,2007) Untuk menentukan daya serap CO2 per pohon, maka dihitung jumlah daun perpohon. Jumlah cabang yang ada dalam satu pohon dihitung dan dikelompokkan berdasarkan ukurannya, satu cabang dari setiap kelompok dihitung jumlah daunnya kemudian jumlah daun setiap cabang pada setiap kelompok dikalikan jumlah cabang yang terdapat pada tiap kelompoknya.kemudian jumlah daun pada tiap kelompok digabungkan, sehingga diperoleh jumlah daun perpohon Pengukuran Massa Karbohidrat (Sinambela, 2006) Pengukuran massa karbohidrat untuk setiap strata umur tegakan pohon jabon (N. Cadamba Roxb.) dilakukan denga cara sebagai berikut: 1. Sampel daun 30 g ditimbang dan dihancurkan dengan cara menggerus menggunakan mortar pada cawan porselin sampai halus. Sampel daun yang halus dikeringkan dalam oven pada suhu ± 105 C selama 48 jam (36 jam terlebih dahulu, lalu dilanjutkan 12 jam kemudian) untuk mendapatkan bobot kering mutlak mg sampel daun yang sudah kering ditimbang dan ditambahkan 20 ml HCl 0,7 N. 3. Hidrolisis : selama 2,5 jam dalam penangas air lalu disaring dalam labu ukur 100 ml. 4. Larutan dinetralkan dengan NaOH 1N setelah diberikan phenol merah (terjadi perubahan larutan dari berwarna biru dan setelah titrasi berubah menjadi warna merah muda).

4 ml ZnSO4 5% dan 5 ml Ba(OH)2 0,3 N ditambahkan ke dalam larutan dengan tujuan mengendapkan protein dari sampel (agar gugusan CHO yang terjadi benar-benar karbohidrat). 6. Larutan akuades ditambahkan sampai tanda tera 100 ml. 7. Larutan disaring kembali dan diambil larutan yang sudah jernih (super natan). 8. Pipet 1 ml larutan yang sudah jernih (supernatan) dalam tabung kimia. 9. Deret standar karbohidrat 0, 5, 10, 15, 20, 25 ml dibuat. Pereaksi Cu ditambahkan sebanyak 2 ml lalu dipanaskan dalam penangas air selama 10 menit lalu didinginkan. 10. Pereaksi Nelson ditambahkan dengan 20 ml H2O sampai tanda tera pada masing-masing deret standar karbohidrat lalu dikocok dan dibiarkan selama 20 menit. 11. Larutan diukur dengan spektrofotometer pada gelombang 500 μm. 12. Persensentase karbohidrat dihitung dengan cara: A x 100 x 20 x 100% : S 0,2 1 Keterangan : A : Absorbsi karbohidrat contoh S : rata-rata standar karbohidrat 100 dan20 merupakan faktor pengenceran 0,2 1 Selanjutnya massa karbohidrat dihitung dari persentase karbohidrat yang telah ditemukan dengan rumus sebagai berikut: Persentase Karbohidrat x Bobot Basah daun...2 Massa karbohidrat (setara glukosa) yang diperoleh dari metode karbohidrat dikonversikan ke massa karbon dioksida dari perbandingan mol setelah disetarakan koefisien reaksinya berdasarkan persamaan reaksi fotosintesis: 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2

5 11 Dari persamaan reaksi tersebut dapat dilihat 1(satu) mol glukosa (C 6H12O6) setara dengan 6 (enam) mol karbon dioksida (CO 2). Cara perhitungannya adalah sebagai berikut: 1.Mol C 6H 12O 6 = Massa C 6H 12O 6: Mr C 6H 12O Massa CO 2 = 6 Mol C 6H 12O 6X Mr CO 2 Keterangan : Ar C = 12; Ar H = 1, Ar O = 16 Mr C6H12O6 = (6xAr C)+(12xAr H)+(6xAr O) = (6x12)+(12x1)+(6x16) = 180 Mr. CO2 = Ar C+(2xAr O) = 12+(2x16) = Pengukuran Luas Daun Luas daun diukur dengan menggunakan metode gravimetri (Sitompul dan Guritno, 1995) sebagai berikut: 1. Ambil daun yang akan dihitung luas daunnya. 2. Mengukur luas kertas yang akan di jadikan sebagai cetakan daun yaitu dengan rumus panjang x lebar sehingga diperoleh nilai luas kertas (LK). 3. Menimbang kertas yang dijadikan sebagai cetakan daun sehingga diperoleh bobot kertas (Wt). 4. Membuat pola daun yang dijadikan sebagai sampel diatas kertas cetakan yang telah diketahui luas dan bobotnya, setelah itu pola daun kertas yg telah digunting ditimbang sehingga diperoleh bobot kertas replika daun (Wt). LD = Wr x LK Wt...4 Keterangan : LD = Luas Daun (cm 2) Wr = Bobot Kertas Replika Daun (g) LK = Luas Kertas (cm 2 ) Wt = Bobot Seluruh Kertas (g)

6 Prosedur Perhitungan Daya Serap Karbondioksida (Sinambela,2006 dan Purwaningsih, 2007) Untuk mengetahui besarnya daya serap jabon terhadap karbon dioksida maka data yang dihasilkan dari uji Laboratorium dimasukkan kedalam perhitungan dengan persamaan sebagai berikut :. Daya Serap CO2 per luas Daun (D) = Massa CO2 : Luas Daun (30 g sampel) Penentuan Karbondioksida yang diserap bersih perluas daun perjam (Dt) Dt = D : t.5 Keterangan : Dt = Daya serap bersih CO 2 per luas daun. D = Daya serap CO 2 per luas sampel daun Δt = selisih waktu pengambilan sample yang dimulai pukul sampai dengan pukul Penentuan Karbondioksida yang diserap bersih per Helai Daun (Dl) per jam Keterangan: Dl = Dt x luas per helai daun...6 Dl = Daya serap per helai daun Dt = Daya serap bersih CO 2 per luas daun per jam Penentuan Karbondioksida yang diserap bersih per pohon (Dn) per jam Keterangan: Dn = d x Dl Dn = Daya serap bersih CO 2 per pohon per jam Σd = Jumlah daun tiap pohon. Dl = Daya serap per helai daun...7

7 13 Penentuan karbondioksida yang diserap bersih per hektar lahan (Dh) Dh = Dn x K pohon/ha Keterangan :...8 Dh = Daya serap bersih CO 2 per hektar lahan per jam Dn = Daya serap bersih CO 2 per pohon per jam K = Kerapatan pohon per Ha lahan (10000 : jarak tanam) Penentuan karbondioksida yang diserap bersih per hektar per tahun Dy = [ (Dn x t) + (Dnx(12,07-t) x 0,46)] x Keterangan : Dy = Daya serap CO 2 per hektar Dn= Daya serap per pohon per jam A = nilai rata-rata lama penyinaran maksimum per hari, (12,07 jam/hari), (Sitompul dan Guritno). t = nilai rata-rata lama penyinaran aktual per hari ( 4,05 jam/hari) 0,46 = perbandingan antara rata-rata per hari laju fotosintesis pada hari mendung dengan hari cerah ( Sitompul dan Guritno, 1995) 365 = jumlah hari dalam satu tahun 3. Metode Analisis 3.1. Analisis Varian (ANOVA) Analisis Varian (ANOVA) digunakan untuk mengetahui pengaruh umur tegakan hutan rakyat terhadap daya serap karbon dioksida pada tegakan jabon ( N. cadamba Miq.).Hasil analisis varian menunjukan perbedaan yang nyata sehingga dilanjutkan dengan uji lanjutpada tingkat kepercayaan 95% atau 99%. Koefisien keragaman yang dihasilkan dalam penelitian ini diatas 20% maka uji lanjut yang digunakan adalah uji Duncan, menurut Hanafiah (1993), Jika KK (koefisien keragaman) besar, (minimal 10% pada kondisi homogen atau minimal 20% pada kondisi heterogen), uji lanjut yang sebaiknya digunakan adalah Duncan Analisis Korelasi dan Regresi Analisis korelasi digunakan untuk menguji hubungan antara umur tegakan hutan rakyat jabon (N. Cadamba Roxb) dengan daya serap karbondioksida, sedangkan analisis regresi digunakan untuk mengetahui pola hubungan antara umur

8 14 tegakan jabon dan kemampuan jabon dalam menyerap karbondioksida. Analisis tersebut menggunakan persamaan umum sebagai berikut : Keterangan : Y = Daya serap karbon dioksida b = Koefisien peubah bebas a = Konstanta X = Umur tegakan Y = a + bx

9 29 DAFTAR REFERENSI Ai, S. N Evolusi Fotosintesis Pada Tumbuhan. Universitas Sam Ratulangi. FMIPA. Manado. Anonim Profil Tanaman Jabon. [18 Agustus2010]. Asdep Emisi KLH. (2007). Udara Bersih, Kenyataan, Harapan dan Tantangan. eds. 5/II KLH. Daniel, T. W., J. A. Helms, F. S. Baker Prinsip-Prinsip Silvinatural. Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta. [DEPHUT] Departemen Kehutanan Kemampuan Pohon Menyerap Karbon Bervariasi Menurut Tempat Tumbuh, Jenis Tanaman dan Umur Tegakan. [1 Desember 2009]. [DIRJEN] Direktorat Jenderal Kehutanan, Departeman Kehutanan Pedoman Pembuatan Tanaman. Jakarta: Direktorat Reboisasi dan Rehabilitasi. DNPI Lembar Fakta Kurva Biaya Pengurangan Emisi GRK (Gas RumahKaca) Indonesia, Jakarta:DNPI. Gardner, P. Franklin., R. B Pearce dan R. L. Mitchel Fisiologi Tanaman Budidaya. Terjemahan Herawati Susilo dan Subiyanto.Universitas Indonesia. Jakarta. Goldsmith, J.R., dan A.C. Hexter Respiratory Exposure to Lead :Epidemiological and Experimental Dose-response Relationship. Science.Vol. 158 : Gratimah Tesis: Analisa Kebutuhan Hutan Kota Sebagai Penyerap Gas CO Antropogenik di Pusat kota Medan. Universitas Sumatra Utara. Medan. Hairiah, K., dan S. Rahayu Petunjuk Praktis Pengukuran Karbon Tersimpan di Berbagai Macam Penggunaan Lahan. Word Agroforestry Centre. Bogor. Harjadi, SS Pengantar Agronomi, PT. Gramedia. Jakarta. Haryono, F. S.Tingkat Konsumsi Kayu Masyarakat Pedesaan (Studi Kasus di Kecamatan Baturraden, Kabupaten Banyumas,Propinsi Jawa Tengah). Departemen Manajemen Hutan. Fakultas Kehutanan. Institute Pertanian Bogor. Indonesia. Heriansyah, I., N.M. Heriyanto, C.A. Siregar and M. Kiyoshi, Estimating carbon fixation potential of platationforests : case study on Acacia mangium

10 30 plantations. Buletin Penelitian Hutan. Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan. Bogor. Hidayat, E.B., 1995, Anatomi Tumbuhan Berbiji, Institut Teknologi Bandung,Bandung. Houghton RA, Lawrence KT, Hakcler JL and Brown S The spatial distribution of forestbiomass in the Brazilian Amazon: a comparison of estimates. Glob.Change Biol.7: Kramer,P.J., dan Kozlowski,T.T Physiology of Trees. McGraw Hill Book Company. London.pp 400; Krishnayya, N.S.R. dan Bedi An Effect of Automobile Lead Pollution on Cassia toraand C. occidentalis. J. Environment. Pollut. (Series A). V 40 (3) : Lakitan, B Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. Rajawali-Press. Jakarta Lukmaniah, P Manfaat Kanopi Pohon dalam Upaya Penyimpanan dan Penyerapan Karbon di KawasanPerumahan Kota Bogor. Institute Pertanian Bogor. Indonesia. Mansur, I., dantuheteru F. D Kayu Jabon. Penebar Swadaya. Jakarta. Martawijaya A, Kartasujan I, Kadir K, Prawira SA Atlas Kayu Indonesia Jilid I. Departemen Kehutanan. Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan. Bogor. Mawazin, Hendi S Pengaruh Jarak Tanam Terhadap Pertumbuhan Diameter. Pusat Litbang Hutan dan Konservasi Alam. Murdiyarso D Protokol Kyoto. Implikasinya bagi Negara Berkembang. Buku Kompas. Jakarta. Permatasari, A. A Kajian Anatomi Dan Kandungan Klorofil Daun Jabon (Neolamarckia cadamba (Roxb.) Bosser) Berdasarkan Umur Tegakan Di Wilayah Baturraden. Universitas Jenderal Soedirman. Purwokerto. Jawa Tengah. Prasetyo, B.H. dan Suriadikarta, D.A Karakteristik, Potensi dan Teknologi Pengelolaan Tanah Ultisol untuk Pengembangan Pertanian Lahan Kering diindonesia.balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya LahanPertanian, Balai PenelitianTanah. id/publikasi.pdf [18 Desember 2011]. Pratiwi Prospek Pohon Jabon Untuk Pengembangan Hutan Tanaman.Buletin Penelitian Kehutanan.Vol. 4:62-66.

11 31 Purwaningsih, S Kemampuan Serapan Karbondioksida pada Tanaman Hutan Kota di Kebun Raya Bogor. Fakultas Kehutanan, IPB. Bogor. Seiler, W., dan J., Hahn The Natural and Anthropogenic Greenhouse Effect- Changing Chemical Composition of the Atmosphere due to Human Activities. Pp in Climate of the 21 Century:Changes and Risk: Scientific Facts (JL Lozán, H Graßl, and P Hupfer, eds.). Wissenschaftliche Auswertungen, Hamburg. Sinambela, T. S. P Kemampuan Serapan Karbondioksida 5 (lima ) Jenis Tanaman Hutan Kota. Institut Pertanian Bogor. Bogor. Sitompul SM, dan Guritno B Analisis Pertumbuhan Tanaman. Gadjah Mada University Press.Yogyakarta. Sudiana, E., N. Hanani AR., B. Yanuwiadi, dan Soemarno Pengelolaan Hutan Rakyat Berkelanjutan Di Kabupaten Ciamis.Agritek.Vol. 17 No. 3. pp: Sutrian Y Pengantar Anatomi Tumbuh-tumbuhan tentang Sel dan jaringan. Rineke Cipta. Jakarta. Taiz L and Zeiger E Plant Physiology. Tokyo. The Benyamin/Cumming Publishing Company Inc. p: Widyastama, R., Jenis Tanaman Berpotensi untuk Penghijauan Kota. Kompas 11Juli 1991.

12 L A M P I R A N 32

13 33 Lampiran 1.Data luas Daun dalam 30 gram daun Jabon yang diambil pada pukul WIB Umur (tahun) Ulangan Luas Daun (cm 2 ) , ,83 < , , , , ,36 > , , , , ,25 > , , , , ,42 > , , , , ,69 > , , ,99

14 34 Lampiran 2.Data luas Daun dalam 30 gram daun Jabon yang diambil pada pukul WIB Umur (Tahun) Ulangan Luas Daun (cm 2 ) , ,61 < , , , , ,45 > , , , , ,82 > , , , , ,62 > , , , , ,84 > , , ,06

15 35 Lampiran 3. Data Persentase Dan Massa Karbohidrat Untuk Setiap Ulangan Pada Pukul dan Umur Persentase Massa Karbohidrat Jabon karbohidrat Ulangan (tahun) WIB WIB WIB WIB < ,96 64,21 15,59 19, ,41 66,42 16,32 19, ,6 76,95 20,88 23, ,03 51,47 14,41 15, , 34 48,52 13,6 14, ,23 45,58 11,47 13,68 > ,6 77,44 20,88 23, ,03 54,16 14,41 16, ,73 52,69 15,22 15, ,28 55,63 14,48 16,69 > ,81 56,61 14,04 16, ,59 62,25 09,78 18, ,86 67,4 17,06 20, ,48 57,84 11,54 17, ,7 53,67 11,91 16,1 > ,72 48,77 11,62 14, , ,66 18,6 3 33,08 51,22 09,93 15, ,8 69,36 17,94 20, ,33 70,34 17,56 21,1 1 40,93 52,94 12,28 15, ,84 71,84 17,35 21,54 > ,42 56,12 12,43 16, ,22 69,85 15,37 20, ,98 70,26 15,29 22,28

16 36 Lampiran 4. Data Massa Karbondioksida Untuk Setiap Ulangan Pada Pukul dan Umur (Tahun) < 1 >1 2 >2 3 >3 4 >4 5 Ulangan Massa Karbondioksida (CO2) (g) WIB WIB 1 22,87 28, ,94 29, ,62 33, ,13 22, ,95 21, ,82 20, ,62 34, ,13 23, ,32 23, ,24 24, ,59 24, ,34 27, ,02 29, ,93 25, ,47 23, ,04 21, ,97 27, ,56 22, ,31 30, ,75 30, ,01 23, ,45 31, ,23 24, ,54 30, ,43 32,68

17 37 Lampiran 5.Daya Serap CO2 per Luas Daun ( x 10-4 g/cm³) Umur (Tahun) < 1 >1 2 >2 3 >3 4 >4 5 Ulangan Daya Serap CO2 per Luas Daun ( x 10-4 g/cm³) WIB WIB

18 38 Lampiran 6. Jumlah dan Luas Daun per Pohon Umur (Tahun) < 1 >1 2 >2 3 >3 4 >4 5 Ulangan Jumlah Daun per Pohon (Helai) Luas Daun per Pohon (cm²) Luas Rata-rata per Helai Daun (cm 2 ) ,91 552, ,87 553, ,48 420, ,84 661, ,79 834, ,43 465, ,09 338, ,92 469, ,69 329, , , ,42 292, ,38 472, ,52 292, ,05 306, ,01 302, ,92 266, , ,6 348, ,21 327, ,86 387, ,99 321, ,49 366, ,82 322, ,71 315,67