BAB III METODE PENELITIAN

Transkripsi

1 43 BAB III METODE PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian dilaksanakan di Estate Arus Sungai Deras Perkebunan Kelapa Sawit PT. Mitra Aneka Rezeki (MAR) yang secara administratif berada di Kecamatan Teluk Pakedai Kabupaten Kubu Raya Propinsi Kalimantan Barat. Secara geografis lokasi penelitian berada pada koordinat '14.53" Bujur Timur (BT) dan 0 17'13.50" Lintang Selatan (LS). Lokasi penelitian berada pada ketinggian 4-11 m di atas muka air laut (Lampiran 1) Berdasarkan klasifikasi iklim Oldeman, lokasi percobaan dikategorikan ke dalam kelompok iklim tropis dengan tipe iklim Afa, yang didasarkan pada klasifikasi suhu rata-rata pada bulan terdingin di atas 18 C, tidak ada bulan kering (intensitas hujan lebih rendah dari 60 mm per bulan), dan tingkat curah hujan tahunan lebih dari 2500 mm per tahun. Perkebunan kelapa sawit PT. MAR memiliki lahan gambut yang diklasifikasikan kelas S3 atau "marginal congruous ". Tingkat curah hujan tercatat 2611 mm per tahun dengan 153 hari hujan dengan 5 bulan basah (CH> 200 mm per bulan) dan 5 bulan kering. Curah hujan dan hari hujan rata-rata di Kabupaten Kubu Raya pada tahun 2013 adalah 281,8 mm dan 19 hari. Curah hujan dan hari hujan rata-rata di Kecamatan Teluk Pakedai pada tahun 2013 adalah 146,42 mm dan 12 hari. Suhu atmosfer rata-rata, maksimum, dan minimum di Kabupaten Kubu Raya pada tahun 2013 adalah 26,9 C dan, 32,4 C, dan 23,5 C berturutturut. Kelembaban atmosfer relatif rata-rata, intensitas cahaya matahari, dan tekanan atmosfer, masing-masing berturut-turut adalah 85%, 62% dan 1010,3 milibar (BMKG, 2014). B. Jenis Penelitian Penelitian yang dilakukan merupakan penelitian kuantitatif dengan pendekatan penelitian lapang, percobaan lapangan, dan percobaan laboratorium. C. Rancangan Penelitian Penelitian ini secara umum bertujuan untuk merumuskan model pengelolaan perkebunan kelapa sawit yang rendah emisi CO2 di lahan gambut dengan pendekatan pengaturan kedalaman muka air gambut yang optimum dan penerapan tanaman penutup tanah Mucuna bracteata dan Calopogonium mucunoides. Untuk mencapai tujuan dilakukan 3 (tiga) tahap penelitian seperti yang dirangkum dalam Tabel 14 sebagai berikut:

2 44 Tabel 14. Gambaran umum rancangan penelitian Tahapan Penelitian Pra-Penelitian Penelitian Tahap I Pertanyaan Penelitian Pra-Survey 1) Bagaimanakah sebaran variasi tanah gambut berdasarkan jenis gambut, ketebalan dan umur kelapa sawit? Penelitian Lapang 1) Bagaimanakah karakteristik gambut dan lingkungan pada setiap SPL? 2) Bagaimanakah fluks CO 2 heterotropik aktual pada SPL terpilih? Keterangan: Kategori terpilih adalah 4 variasi tingkat umur kelapa sawit. Pendekatan Penelitian Tujuan Penelitian Variabel Penelitian Keluaran 1) Melakukan overlai dari peta umur kelapa sawit sehingga dapat ditentukan satuan peta lahan (SPL) 2) Melakukan pengamatan jenis gambut berdasarkan kedalaman. 1) Melakukan pengambilan contoh dan analisa laboratorium karakteristik gambut masing-masing SPL sebanyak 3 kali ulangan, untuk mengetahui karakteristik gambut dan melakukan pengukuran lapangan karakteristik lingkungan (kedalaman muka air gambut, suhu, Eh, dan ph permukaan gambut), 2) Penelitian ini melakukan pengamatan fluks CO 2 heterotropik aktual pada SPL terpilih menggunakan sungkup tertutup dan analisa gas dengan gas chromatography (GC). 1) Untuk mendapatkan satuan peta lahan (SPL) gambut di lokasi penelitian yang ditentukan berdasarkan ketebalan gambut, jenis gambut, dan umur kelapa sawit; 2) Untuk mengetahui varaiasi sebaran tanah gambut dan penggunaan lahan pada berbagai umur kelapa sawit. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui hubungan karakteristik gambut, kedalaman muka air gambut, suhu, Eh dan ph permukaan gambut dengan fluks CO 2 heterotropik aktual pada masing-masing SPL terpilih. 1) Umur kelapa sawit. SPL dengan kesamaan karakteristik 1) Fluks CO 2 heterotropik; 2) Kedalaman muka air gambut. 3) Kandungan bahan organik gambut (BO) 4) Berat volume (BV) 5) C-organik 6) N-total 7) Nisbah C/N 8) ph H 2O dan ph KCl 9) Eh gambut 10) Asam humat 11) Asam fulvat 12) Nisbah asam humat/fulvat 13) Suhu permukaan gambut 14) Eh permukaan gambut 15) ph permukaan gambut 1) Data fluks CO 2 heterotropik pada SPL terpilih. 2) Karakteristik fisik dan kimiawi gambut pada SPL terpilih 3) Karakteristik kedalaman muka air gambut.

3 45 Lanjutan Tabel 14 Penelitian Tahap II Penelitian Tahap III Percobaan Lapangan 1) Bagaimanakah peran LCC dalam memitigasi emisi CO 2 heterotropik? 2) Berapa besaran penurunan fluks CO 2 heterotropik setelah penanaman Mucuna bracteata dan Calopogonium mucunoides? Percobaan Laboratorium Bagaimanakah hubungan antara fluks CO 2 heterotropik dengan kedalaman muka air gambut Berapa tingkat fluks CO 2 heterotropik berdasarkan tinggi muka air: 10 cm tergenang, dalam keadaan jenuh (macakmacak), -10 cm, -20 cm, dan - 30 cm di bawah permukaan gambut? Penelitian ini melakukan pengamatan besaran fluks CO 2 heterotropik yang dihasilkan dari lahan gambut yang telah ditanam Mucuna bracteata dan Calopogonium mucunoides. Penanaman tersebut dilakukan pada lahan terbuka dan lahan dibawah kelapa sawit yang berumur sama. Penelitian ini akan melakukan pengamatan besaran fluks CO 2 heterotropik yang diperoleh dari beberapa kolom percobaan terbuat dari pipa PVC silinder berukuran 3 inci dan panjang 50 cm berisi gambut dari lokasi penelitian (SPL 1) dan dengan variasi tinggi muka air genangan gambut: 10 cm tergenang, macak-macak, -10 cm, -20 cm, dan -30 cm di bawah permukaan gambut. Untuk mengetahui perbandingan besaran fluks CO 2 heterotropik lahan gambut yang dapat diturunkan oleh tanaman penutup tanah kacangkacangan jenis Mucuna bracteata dan Calopogonium mucunoides pada lahan gambut terbuka dan lahan gambut di bawah kelapa sawit dengan umur yang sama. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui hubungan fluks CO 2 heterotropik dan tinggi/kedalaman muka air gambut. 1) Fluks CO 2 heterotropik; 2) Suhu permukaan gambut; 3) Eh permukaan gambut; 4) ph permukaan gambut. 1) Fluks CO 2 heterotropik; 3) Kandungan bahan organik gambut (BO) 4) Berat volume (BV) 5) C-organik 6) N-toral 7) Nisbah C/N 8) Asam humat 9) Asam fulvat 10) Nisbah asam humat/fulvat 11) ph permukaan gambut 12) Eh permukaan gambut 13) Suhu permukaan gambut 1) Mucuna bracteata dan Calopogonium mucunoides terbukti mampu memitigasi emisi CO 2. 2) Persentase penurunan fluks CO 2 dengan penanaman Mucuna bracteata dan Calopogonium mucunoides. 1) Bentuk dan keeratan hubungan antara fluks CO 2 heterotropik dengan tinggi/ kedalaman muka air gambut. 2) Besaran fluks CO 2 heterotropik pada tinggi/ kedalaman muka air gambut yang berbeda-beda.

4 46 1. Pra Penelitian a. Pertanyaan Penelitian Bagaimanakanh sebaran variasi tanah gambut berdasarkan umur kelapa sawit? b. Tujuan Penelitian 1) Untuk menentukan satuan peta lahan (SPL) lahan gambut di lokasi penelitian yang ditentukan berdasarkan umur kelapa sawit; 2) Untuk menentukan variasi sebaran tanah gambut dan penggunaan lahan pada berbagai umur kelapa sawit. c. Pendekatan Penelitian 1) Melakukan overlay peta umur kelapa sawit sehingga dapat ditentukan satuan peta lahan (SPL); d. Variabel Penelitian 1) Umur kelapa sawit. e. Keluaran Penelitian Satuan peta lahan (SPL) berdasarkan umur kelapa sawit 3 tahun, 4 tahun, 5 tahun, dan 8 tahun. f. Langkah Penelitian Melakukan overlay umur kelapa sawit sehingga dapat ditemukan satuan peta lahan (Gambar 3). Gambar 3. Salah satu satuan peta lahan saat penelitian lapang

5 47 2. Penelitian Tahap I Penelitian ini melakukan pengukuran lapangan dan laboratorium fluks CO2 heterotropik aktual, karakteristik gambut dan beberapa karakteristik lingkungan yang terkait di masingmasing SPL terpilih. a. Pertanyaan Penelitian 1) Bagaimanakah tingkat fluks CO2 heterotropik aktual pada SPL terpilih? 2) Bagaimanakah karakteristik fisik dan kimiawi gambut pada SPL terpilih? 3) Bagaimanakah karakteristik kedalaman muka air gambut pada SPL terpilih? 4) Bagaimanakah karakterisitk suhu permukaan gambut pada SPL terpilih? 5) Bagaimanakah karakterisitk Eh permukaan gambut pada SPL terpilih? 6) Bagaimanakah karakterisitk ph permukaan gambut pada SPL terpilih? b. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk mengukur besaran fluks CO2 heterotropik aktual di perkebunan kelapa sawit lahan gambut pada masing-masing SPL terpilih dan hubungannya dengan karakteristik gambut dan lingkungan. c. Pendekatan Penelitian 1) Pengamatan fluks CO2 heterotropik gambut a) Penelitian ini melakukan pengamatan fluks CO2 heterotropik aktual sebanyak 4 ulangan pada masing-masing SPL terpilih menggunakan sungkup tertutup statis dengan ukuran 50 x 50 x 30 cm di tengah-tengah jarak antara pohon kelapa sawit pada posisi di jalan mati (Gambar 4). b) Pada setiap kali ulangan dilakukan pengambilan sampel sebanyak 5 kali dengan interval waktu 1, 5, 10, 15, dan 20 menit. c) Teknik pengambilan sampel gas CO2 didasarkan pada pedoman dari IAEA (1993). d) Pengambilan sampel gas CO2 dari dalam sungkup tertutup statis menggunakan suntikan 10 ml kemudian dipindahkan ke dalam botol vial 10 ml yang telah divakum. e) Konsentrasi sampel gas CO2 dianalisis di Laboratorium Balingtan Pati Jawa Tengah menggunakan GC dengan detektor thermal conductivity detector (TCD). f) Hasil analisis gas CO2 dalam satuan ppm di konversi kepada satuan mg m -2 jam -1 menggunakan persamaan IAEA (1993) sebagai berikut:

6 48 Keterangan: E = Fluks CO2 (mg m -2 menit -1 ) = h h 271,2 273,2+ dc/dt = Perbedaan konsentrasi (ppm menit -1 ) atau (mg kg -1 menit -1 ) Vch = Volume sungkup tertutup (m 3 ) Ach = Luas bidang sungkup tertutup (m 2 ) mw = berat molekul senyawa CO2 (g) mv = Konstanta volume molekul (22,41 L) T = Suhu rata-rata dalam sungkup ( C) g) Pengukuran suhu udara dalam sungkup tertutup dilakukan dengan membaca level air raksa dalam termometer. Gambar 4. Sungkup tertutup yang digunakan dalam penelitian lapang 2) Pengamatan karakteristik gambut a) Sampel gambut diambil menggunakan bor Ejkelkamp (Gambar 5) pada setiap 0,5 m kedalaman gambut hingga mencapai stratum. b) Karakteristik fisik dan kimia gambut dianalisis di lapangan dan laboratorium. c) Sampel gambut yang diambil pada kedalaman kurang dari 50 cm dianalisis secara komposit vertikal, sedangkan pada kedalaman 0-50 cm secara individual. d) Pengukuran Eh gambut dilakukan di lapangan pada sampel yang telah diambil.

7 49 Gambar 5. Bor gambut Eijkelkamp yang digunakan dalam penelitian lapang 3) Pengamatan karakteristik lingkungan a) Pengukuran karakteristik lingkungan dilakukan langsung di lapangan. b) Pengukuran suhu permukaan gambut dilakukan menggunakan peralatan digital 4 in 1 Environment Meter KW Krisbow (China) sebanyak 4 ulangan (Gambar 6) dengan cara memasukan probe ke dalam permukaan gambut sedalam ±5 cm. Gambar 6. Peralatan pengukur suhu permukaan gambut (4 in 1 Environment Meter KW Krisbow) c) Pengukuran Eh dan ph permukaan gambut dilakukan menggunakan peralatan digital ph-eh meter 208 Lutron (Australia) (Gambar 7) dengan cara memasukan probe ke dalam permukaan gambut sedalam ±5 cm.

8 50 Gambar 7. Peralatan pengukur ph dan Eh permukaan gambut (ph-eh meter 208 Lutron) d) Pengukuran kedalaman muka air gambut dilakukan dengan menanam pipa PVC berpori berukuran diameter 3 inci sedalam 1,2 m (Gambar 8). Gambar 8. Pipa PVC berpori berukuran diameter 3 inci untuk pengamatan kedalaman muka air gambut e) Pembacaan level kedalaman muka air menggunakan sebilah batang kayu berukuran 1,5 m. f) Kedalaman permukaan air gambut diukur menggunakan meteran dari permukaan gambut ke garis air yang terbaca. d. Variabel Penelitian 1) Fluks CO2 heterotropik (metode sungkup tertutup statis dan gas chromatography

9 51 [GC]). 2) Kedalaman muka air gambut (metode kolom perkolasi dan meteran) 3) Kandungan BO (metode pengabuan). 4) Berat volume (BV) (metode bor Eijkelkamp) 5) C-organik (metode Walkley and Black). 6) N-total (metode Kjeldahl). 7) Nisbah C/N. 8) ph H2O (metode ph-meter). 9) ph KCl (metode ph-meter). 10) Potensial redoks (metode Eh-meter). 11) Asam humat (metode spectrometer infrared). 12) Asam fulvat (metode spectrometer infrared). 13) Eh permukaan gambut (metode Eh-meter). 14) ph permukaan gambut (metode ph-meter). 15) Suhu permukaan gambut (metode termometer digital) e. Keluaran Penelitian 1) Data fluks CO2 heterotropik pada SPL terpilih. 2) Karakteristik fisik dan kimiawi gambut pada SPL terpilih. 3) Karakteristik kedalaman permukaan air gambut pada SPL terpilih. 4) Karakterisitk Eh, ph, dan suhu permukaan gambut pada SPL terpilih. f. Langkah Penelitian 1) Pengamatan fluks CO2 Heterotropik a) Sungkup tertutup dipasang pada permukaan lahan gambut dengan rapat sehingga tidak terdapat celah yang memungkinkan gas CO2 keluar. b) Emisi gas CO2 yang telah terperangkap didalam sungkup tertutup kemudian diambil menggunakan jarum suntik berkapasitas 1 0 m L dengan interval 1, 5, 1 0, 1 5, d a n 2 0 m e n i t, kemudian dipindahkan ke dalam botol vial berkapasitas 10 ml yang telah divakum. c) Sampel gas CO2 yang telah berada didalam botol vial dianalisis menggunakan GC di Laboratorium Balai Penelitian Lingkungan Pertanian Jakenan Pati Jawa Tengah. a) Pengukuran suhu udara dalam sungkup tertutup dilakukan menggunakan

10 52 termometer merkuri yang dipasang pada bagian atas sungkup tertutup. e) Pembacaan pada batang termometer dilakukan sebanyak 5 kali dengan interval 1, 5, 10, 15, dan 20 menit masing-masing sesaat sebelum pengambilan sampel gas CO2 dalam sungkup tertutup. 2) Pengamatan Karakteristik Gambut a) Pengambilan sampel gambut dilakukan menggunakan metode grab sampling berdasarkan kedalaman tiap 50 cm gambut menggunakan bor gambut Eijkelkamp. b) Bor gambut dan batang besi penyambung (extension rod) digunakan untuk mengambil sampel gambut dari permukaan sampai ke dasar (substratum). c) Pengambilan sampel gambut dimulai pada lapisan paling atas sedalam 0,5 m dan berikutnya pada lapisan di bawahnya sedalam 0,5 m hingga mencapai substratum. d) Sampel gambut yang telah diambil per kedalaman 0,5 m masing-masing ditempatkan didalam plastik. Sampel-sampel gambut tersebut kemudian dianalisis di laboratorium sesuai dengan parameter yang telah ditentukan. Kecuali parameter Eh gambut dilakukan pengukuran di lapangan. 3) Pengamatan kedalaman muka air gambut a) Pengukuran kedalaman muka air di masing-masing SPL terpilih dilakukan pada pos-pos pengamatan yang sudah dipasang kolom pipa PVC berpori. b) Sebilah batang kayu berukuran 1,5 m dimasukan ke dalam pipa PVC berpori yang telah ditanam selama ±10 detik. c) Bagian batang yang sejajar dengan tinggi pipa tambahan (30 cm) diberi tanda. d) Batang kemudian diangkat dan tanda bekas air pada batang kayu dan pada pipa ekstension dicatat adalah kedalaman muka air gambut. e) Kedalaman permukaan air gambut dalam kolom pipa PVC berpori adalah nilai pembacaan dikurangi tinggi kolom pipa PVC berpori di atas permukaan gambut (30 cm). 3. Penelitian Tahap II a. Pertanyaan Penelitian 1) Bagimanakah peran tanaman penutup tanah Mucuna bracteata dan Calopogonium mucunoides dalam memitigasi fluks CO2 heterotropik?

11 53 2) Berapa besaran penurunan fluks CO2 heterotropik setelah penanaman Mucuna bracteata dan Calopogonium mucunoides? 3) Bagaimanakah perbandingan penurunan fluks CO2 heterotropik antara Mucuna bracteata dan Calopogonium mucunoides? b. Tujuan Penelitian Untuk mengukur besaran fluks CO2 heterotropik yang dapat diturunkan oleh tanaman penutup Mucuna bracteata dan Calopogonium mucunoides pada lahan gambut di luar tajuk dan di bawah tajuk kelapa sawit. c. Pendekatan Penelitian Penelitian ini melakukan pengamatan fluks CO2 heterotropik lahan gambut tanpa ditanami dan yang ditanami Mucuna bracteata dan Calopogonium mucunoides. Penanaman tanaman tersebut dilakukan pada lahan di luar tajuk dan di bawah tajuk kelapa sawit yang berumur 5 tahun. Rancangan penelitian menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) pada 2 lokasi dengan 3 perlakuan dan 4 kali ulangan. d. Variabel Penelitian 1) Fluks CO2 heterotropik. 2) Suhu permukaan gambut. 3) ph permukaan gambut. 4) Eh permukaan gambut. e. Keluaran (output) Penelitian 1) Mucuna bracteata dan Calopogonium mucunoides terbukti mampu memitigasi emisi gas CO2. 2) Fluks CO2 heterotropik pada penanaman tanaman penutup tanah jenis Mucuna bracteata dan Calopogonium mucunoides. f. Langkah Penelitian Lapangan 1) Bibit tanaman Mucuna bracteata dan Calopogonium mucunoides menggunakan polyback kecil (Gambar 9) disemai selama ±4 minggu, satu polyback untuk satu bibit tanaman. 2) Menyiapkan petak percobaan di lahan gambut dengan luas 6 m x 8 m dan dibagi menjadi 12 plot di luar tajuk dan di bawah tajuk pohon kelapa sawit seperti yang ditunjukkan pada skema pada Gambar 10 dan Lampiran 3. 3) Setelah berumur ±4 minggu tanaman Mucuna bracteata dan Calopogonium

12 54 mucunoides ditanam dalam masing-masing plot percobaan dan dilakukan perawatan. 4) Pengamatan fluks CO2 heterotropik dilakukan pada umur tanaman 1 bulan, 3 bulan, dan 6 bulan menggunakan sungkup tertutup statis dengan ukuran 50 x 50 x 30 cm (Gambar 4). Gambar 9. Pembibitan Mucuna bracteata dan Calopogonium mucunoides Keterangan: No: Tidak ditanami LCC, Mb: Ditanami Mucuna bracteata, Cm: Ditanami Calopogonium mucunoides Gambar 10. Skema petak percobaan peran LCC saat penelitian lapangan

13 55 d) Pengamatan fluks CO2 dilakukan masing-masing perlakuan menggunakan sungkup tertutup statis dengan ukuran 50 x 50 x 30 cm di dalam masing-masing plot percobaan. e) Setiap pengamatan dilakukan pengambilan sampel sebanyak 5 kali dengan interval waktu 1, 5, 10, 15, dan 20 menit, kemudian dipindahkan ke dalam botol vial yang telah divakum berkapasitas 10 ml. f) Teknik pengambilan sampel gas CO2 didasarkan pada pedoman dari IAEA (1993). g) Sampel gas CO2 yang telah berada di dalam botol vial dianalisis di Laboratorium Balai Penelitian Lingkungan Pertanian Jakenan Pati Jawa Tengah menggunakan GC dengan detektor thermal conductivity detector (TCD). b) Pengukuran suhu dalam sungkup tertutup dilakukan menggunakan termometer merkuri yang dipasang pada bagian atas sungkup tertutup. 5) Pembacaan pada batang termometer dilakukan sebanyak 5 kali dengan interval 1, 5, 10, 15, dan 20 menit masing-masing sesaat sebelum pengambilan sampel gas CO2 dalam sungkup tertutup. 4. Penelitian Tahap III a. Pertanyaan Penelitian 1) Bagaimanakah hubungan antara fluks CO2 heterotropik dengan kedalaman muka air kolom percobaan gambut? 2) Berapakah besaran fluks CO2 heterotropik berdasarkan tinggi muka air: 10 cm tergenang, dalam keadaan jenuh (macak-macak), 10 cm, 20 cm, dan 40 cm di bawah permukaan tanah pada kolom percobaan gambut? b. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui hubungan kedalaman muka air dengan fluks CO2 heterotropik gambut. c. Pendekatan Penelitian Penelitian ini melakukan pengamatan besaran fluks CO2 heterotropik gambut dalam kolom percobaan yang terbuat dari pipa PVC silinder berukuran 3 inci dengan tinggi 50 cm yang diambil dari lokasi penelitian (SPL 1), dan 5 perlakuan variasi kedalaman muka air genangan yaitu 10 cm di atas permukaan gambut, 0 cm (macak-macak), -10 cm, -20

14 56 cm, dan -30 cm di bawah permukaan gambut dengan 5 kali ulangan. d. Variabel Penelitian 1) Fluks CO2 heterotropik. 2) Eh permukaan gambut. 3) ph permukaan gambut. 4) Suhu permukaan gambut. e. Keluaran Penelitian 1) Bentuk hubungan antara fluks CO2 heterotropik dengan kedalaman muka air. 2) Besaran fluks CO2 heterotropik pada kedalaman muka air gambut yang berbedabeda. f. Langkah Penelitian 1) Sampel gambut tak terganggu diambil menggunakan bor yang didisain khusus (Gambar 11) dan pipa PVC berdiameter 3 inci dan panjang 50 cm yang diberi beberapa lubang dengan diameter 1 mm dan jarak antar lubang 2 cm (Gambar 12). Gambar 11. Bor untuk pengambilan sampel gambut tak terganggu kolom percobaan

15 57 Gambar 12. Kolom percobaan yang berisi gambut yang diambil pada lokasi yang sama 2) Bor untuk pengambil contoh gambut terdiri dari 2 bagian yaitu bagian utama yaitu sebuah kolom pipa dari baja berdiameter 3 inci dan panjang 50 cm yang dilengkapi dengan pisau penetrasi pada salah satu ujung dan ujung lainnya yang berfungsi untuk memasukan kolom PVC penyimpan contoh gambut, dan tangkai bor yang berfungsi untuk membantu melakukan penetrasi bagian utama ke dalam lapisan gambut (Lampiran 7). 3) Kolom PVC berdiameter 3 inci dan panjang 50 cm tersebut dimasukan ke dalam bagian utama bor, kemudian tangkai bor disambungkan menggunakan sekerup. 4) Bor yang sudah siap dimasukan ke dalam gambut dengan posisi tegak lurus untuk mengambil contoh gambut sedalam 50 cm, kemudian ditarik ke atas permukaan. 5) Sekerup pada bagian sambungan dilepaskan dan kolom PVC yang berisi contoh gambut (kolom percobaan) kemudian diangkat. 6) Kolom percobaan tersebut kemudian disambung dengan pipa PVC tambahan yang berukuran sama (3 inci) dan panjang 20 cm yang berfungsi sebagai ruang bebas untuk pengumpulan gas emisi CO2. 7) Masing-masing kolom percobaan yang telah terpasang pipa PVC tambahan diletakkan simetris pada tengah-tengah pipa PVC berdiameter 4 inci yang kedap air dan dibiarkan bagian atasnya terbuka. a) Pipa bagian luar (4 inci) diisi dengan air suling secara perlahan. Batas kedalaman muka air ditentukan secara otomatis oleh lubang yang telah dibuat sebelumnya berdasarkan perlakuan.

16 58 b) Kolom yang telah siap dibiarkan selama 4 minggu untuk proses aklimatisasi dan adaptasi (Gambar 13). Gambar 13. Kolom percobaan gambut yang digunakan dalam penelitian laboratorium c) Pengamatan fluks CO2 heterotropik kolom percobaan dilakukan pada minggu ke-4, ke-5, dan ke-6. d) Pada saat pengamatan fluks CO2 heterotropik masing-masing kolom percobaan ditutup dengan dop PVC yang telah dilengkapi septum dan termometer merkuri. h) Pengamatan dilakukan sebanyak 5 ulangan pada masing-masing perlakuan. Setiap kali ulangan dilakukan sebanyak 5 kali pengambilan sampel dengan interval waktu 1, 5, 10, 15, dan 20 menit, kemudian dipindahkan ke dalam botol vial berkapasitas 10 ml yang telah divakum. i) Sampel gas CO2 yang telah berada di dalam botol vial dianalisis menggunakan GC di Laboratorium Balai Penelitian Lingkungan Pertanian Jakenan Pati Jawa Tengah. j) Hasil analisis konsentrasi gas CO2 dalam satuan ppm di konversi kepada satuan mg per m 2 per jam menggunakan persamaan IAEA (1993) (Hal 51). k) Pengukuran suhu udara dalam sungkup tertutup dilakukan menggunakan termometer merkuri yang dipasang pada bagian atas tutup pipa. l) Pembacaan pada batang termometer dilakukan sebanyak 5 kali dengan interval 1, 5, 10, 15, dan 20 menit masing-masing sesaat sebelum pengambilan sampel gas CO2 dalam pipa.

17 59 D. Analisis Statistik Data Data-data yang diperoleh dalam penelitian dilakukan analisis statistik menggunakan Minitab 14. Adapun analisis statistik yang digunakan dalam penelitian adalah sebagai berikut: 1. Uji-t digunakan untuk menganalisis perbandingan rata-rata dan keragaman dari dua kelompok data penelitian. 2. Analisis Varian Satu Arah (Anova) dan Tukey Test digunakan untuk melihat perbandingan rata-rata lebih dari dua kelompok data penelitian. Anova satu arah digunakan pada kelompok data penelitian yang digunakan berasal dari sampel yang berbeda tiap kelompok. 3. Analisis Korelasi Sederhana digunakan untuk mengukur kekuatan hubungan dua variabel penelitian dan juga untuk mengetahui bentuk hubungan antara dua variabel penelitian tersebut dengan hasil yang sifatnya kuantitatif. 4. Uji Mann-Whitney adalah uji statistik non parametrik untuk menguji perbedaan rata-rata dua kelompok sampel independen atau tidak terkait (mandiri). 5. Analisis Regresi Stepwise digunakan untuk mendapatkan model terbaik dari sebuah analisis regresi. 6. Analisis Regresi digunakan untuk menentukan hubungan sebab-akibat antara satu variabel bebas dengan variabel terikat. E. Kerangka Berpikir Penelitian Kerangka berpikir penelitian yang dilakukan dituangkan dalam diagram alir seperti terlihat pada Gambar 14.

18 60 LATAR BELAKANG Ekspansi perkebunan kelapa sawit di lahan gambut di Provinsi Kalimantan Barat akan menjadi sumber utama emisi gas rumah kaca, jika perubahan penggunaan lahan terus pada level saat ini, maka luas perkebunan kelapa sawit diperkirakan mencapai sepertiga tanah provinsi pada tahun 2020 (Carlson et al., 2012a) PERMASALAHAN Sampai saat ini, kebanyakan studi memperhatikan muka air gambut sebagai faktor paling penting untuk menjelaskan besaran emisi heterotrofik (Furukawa et al., 2005; Jatinen et al., 2008; Hooijer et al., 2010; Berglund and Berglund, 2011; Manzoni et al., 2013). Perubahan suhu permukaan gambut juga merupakan faktor penting, terutama pada hutan gambut yang telah dibuka sehingga permukaan gambut mengalami peningkatan radiasi matahari (Jauhiainen et al., 2014). Radiasi matahari merupakan faktor utama peningkatan suhu permukaan gambut dan dapat diredam dengan mengupayakan tutupan lahan. Zona aerob lahan gambut dapat dikurangi melalui pengaturan kedalaman permukaan air yang optimal untuk menekan fluks CO 2 heterotropik. Bagaimana karakteristik gambut dan lingkungan di lokasi penelitian Bagaimana hubungan antara kedalaman muka air gambut dan peran tanaman Mucuna bracteata dan Calopogonium mucunoides dalam menekan fluks CO 2 heterotropik BAGAIMANA MODEL PENGELOLAAN PERKEBUNAN KELAPA SAWIT YANG RENDAH EMISI DI LAHAN GAMBUT MELALUI PENGATURAN MUKA AIR DAN TANAMAN PENUTUP TANAH Gambar 14. Kerangka berpikir penelitian

19 61 PERSIAPAN Kajian Pustaka yang Relevan Pengurusan Perizinan Masuk Lokasi Perkebunan Kelapa Sawit Survey Laboratorium untuk Analisis Tanah dan Gas Rumah Kaca Persiapan Peralatan Survey Tanah Gambut (bor Eijkelkamp) Persiapan sungkup tertutup (closed chamber) PENGUMPULAN DATA SEKUNDER 1) Peta perkebunan kelapa sawit PT.MAR 2) Peta umur tanam kelapa sawit dan ketebalan gambut 3) Data iklim di lokasi penelitian terakhir (curah hujan, hari hujan, suhu udara, kelembaban udara, lama penyinaran, kecepatan dan arah angin); 4) Data dan informasi studi dan penelitian terdahulu yang terkait. SATUAN PETA LAHAN (SPL) PENELITIAN LAPANG Pengamatan fluks CO 2 heterotropik aktual pada SPL terpilih Pengamatan Kaeraktersitik gambut, kedalaman muka air gambut, Eh, ph, dan suhu permukaan gambut Percobaan Laboratorium Hubungan Kedalaman Muka Air dengan fluks CO 2 Heterotropik Percobaan Lapangan peran Mucuna bracteata & Calopogonium mucunoides terhadap fluks CO 2 heterotropik MODEL PENGELOLAAN PERKEBUNAN KELAPA SAWIT YANG RENDAH EMISI DI LAHAN GAMBUT MELALUI PENGATURAN MUKA AIR DAN TANAMAN PENUTUP TANAH Gambar 15. Langkah penelitian tahun