PENDUGAAN KARBON TERSIMPAN DENGAN PEMODELAN SPASIAL DATA PENGUKURAN LAPANG PADA KEBUN KELAPA SAWIT PANAI JAYA PTPN IV

Transkripsi

1 PENDUGAAN KARBON TERSIMPAN DENGAN PEMODELAN SPASIAL DATA PENGUKURAN LAPANG PADA KEBUN KELAPA SAWIT PANAI JAYA PTPN IV ANTER PARULIAN SITUMORANG A MAYOR MANAJEMEN SUMBERDAYA LAHAN DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2010

2 SUMMARY ANTER PARULIAN SITUMORANG. Carbon Stock Estimation with Spatial Data Modeling of Field Measurement in Oil Palm Plantation of Panai Jaya PTPN IV. Supervised by MUHAMMAD ARDIANSYAH and KUKUH MURTILAKSONO. Oil palm plantation of Panai Jaya PTPN IV located in Labuhan Batu, North Sumatra has been planted on peatland 2,667 ha. Before the plantation opened in 2005, this area was originally secondary swamp forest. The land cover changes cause loss of above ground carbon stock. This research aims to predict the loss of above ground carbon as impact of the land use changes. Trees and necromass biomass was predicted by using non-destructive method through alometric equation. Meanwhile, the below plants/shrubs and oil palm was calculated by using destructive method. The biomass measurement was used to estimate the carbon stored in the vegetation. Remote sensing data was used to determine the land area and the land use changes. For the measurement of below ground carbon, it used land area data, peat depth, bulk density, and carbon content (C-organic) at each maturity peat soil. The results showed that before the area changed to plantation (2002) it has about 124,521 tons of carbon biomass stored as trees, necromassa, below plants and shrubs for 113,767 tons; 7,319 tons; 3,211 tons, and 225 tons respectively. After converting into plantations, carbon biomass of oil palm planted in 2006 and 2007 is 568 tons and 961 tons. In addition, there are secondary swamp forest about 55 ha and shrubs 250 ha, with carbon biomass of trees, necromassa, shrubs and lower plants for 2,501 tons, 161 tons, 373 tons and 71 tons respectively. Field observations showed that in the plantation before harvested there are still many necromassa and a lot of shrubs. To avoid bias calculation of above ground carbon, it is assumpted that 90% of the total area of oil palm has still necromassa and shrubs. Using those assumption the area still has 2,090 ha of necromassa and shrubs with carbon biomass 6,113 tons and 3,114 tons repectively. Hence, the total sum of biomass carbon in the year 2007 is 13,861 tons. Comparing the total above ground carbon in the year 2002 until 2007, the above ground biomass carbon in the oil palm plantation of Panai Jaya PTPN IV has decreased about 22,123 tons/year. Field measurements showed that hemic thickness at the plantation area of Panai Jaya PTPN IV varies cm with an average of 72 cm and fibric thickness cm with an average of 403 cm. Carbon stock of peat soil varies from 8,056,208-11,143,949 tons with an average of 9,652,498 tons. So that, when above and below ground carbon are summed, in the year 2007 the oil palm plantation stored about 9,666,359 tons of carbon.

3 RINGKASAN ANTER PARULIAN SITUMORANG. Pendugaan Karbon Tersimpan dengan Pemodelan Spasial Data Pengukuran Lapang pada Kebun Kelapa Sawit Panai Jaya PTPN IV. Di bawah bimbingan MUHAMMAD ARDIANSYAH dan KUKUH MURTILAKSONO. Perkebunan kelapa sawit Panai Jaya PTPN IV yang terletak di Kabupaten Labuhan Batu, Sumatera Utara merupakan kebun kelapa sawit yang ditanam di atas hamparan gambut dengan luas ha. Sebelum dibuka menjadi kebun kelapa sawit pada tahun 2005, awalnya daerah ini merupakan hutan rawa sekunder. Dampak perubahan penggunaan lahan menyebabkan hilangnya karbon yang tersimpan di atas permukaan tanah. Penelitian ini bertujuan untuk memprediksi karbon atas permukaan yang hilang akibat konversi penggunaan lahan. Biomassa tegakan hutan (pohon) dan nekromassa diduga dengan menggunakan metode non-destruktif melalui persamaan alometrik. Sementara, biomassa tanaman bawah/semak dan kelapa sawit diduga dengan menggunakan metode destruktif. Pengukuran biomassa ini digunakan untuk memperkirakan karbon yang tersimpan pada vegetasi tersebut. Data Penginderaan Jauh digunakan untuk mengetahui luas lahan dan luas perubahan penutupan/penggunaan lahan. Untuk pengukuran karbon bawah permukaan digunakan data luas lahan, ketebalan gambut, bobot isi dan kandungan karbon (C-organik) pada setiap kematangan tanah gambut. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sebelum menjadi kebun kelapa sawit (tahun 2002) di wilayah ini tersimpan karbon biomassa atas permukaan sebesar ton yang tersimpan sebagai tegakan (pohon), nekromassa, tanaman bawah dan semak masing-masing secara berurutan sebesar ton, ton, ton dan 225 ton. Setelah dikonversi menjadi kebun kelapa sawit, karbon biomassa tersimpan pada kawasan kelapa sawit dengan umur tanam 2006 dan 2007 masing-masing sebesar 568 ton dan 961 ton. Selain itu, masih terdapat hutan rawa sekunder seluas 55 ha dan semak seluas 250 ha, dengan karbon biomassa tegakan (pohon), nekromassa, semak dan tanaman bawah masing-masing secara berurutan sebesar ton, 161 ton, 373 ton dan 71 ton. Hasil pengamatan di lapang menunjukkan bahwa di areal tanam kelapa sawit masih banyak terdapat nekromassa dan di areal tersebut juga banyak ditumbuhi semak. Agar perhitungan karbon atas permukaan tidak bias digunakan asumsi 90% dari luas total lahan kelapa sawit masih terdapat nekromassa dan semak. Dari asumsi tersebut maka masih terdapat ha nekromassa dan semak, sehingga di areal kebun kelapa sawit masih terdapat karbon biomassa nekromassa dan semak masing-masing ton dan ton. Oleh karena itu, bila dijumlahkan karbon biomassa atas permukaan pada tahun 2007 di lahan kebun kelapa sawit menjadi ton. Bila dibandingkan karbon tersimpan atas permukaan tahun 2002 dengan tahun 2007, maka areal kebun kelapa sawit Panai Jaya PTPN IV telah mengalami penurunan karbon biomassa tersimpan atas permukaan sebesar ton/tahun.

4 Hasil pengukuran ketebalan gambut menunjukkan bahwa daerah kebun kelapa sawit Panai Jaya PTPN IV memiliki kisaran ketebalan gambut hemik sebesar cm dengan rata-rata 72 cm dan untuk gambut fibrik memiliki kisaran ketebalan cm dengan rata-rata 403 cm. Karbon tersimpan pada tanah gambut berkisar antara ton dengan rata-rata ton, sehingga bila dijumlahkan karbon atas dan bawah permukaan maka pada tahun 2007 karbon tersimpan kawasan di kebun kelapa sawit Panai Jaya PTPN IV adalah ton.

5 PENDUGAAN KARBON TERSIMPAN DENGAN PEMODELAN SPASIAL DATA PENGUKURAN LAPANG PADA KEBUN KELAPA SAWIT PANAI JAYA PTPN IV ANTER PARULIAN SITUMORANG A Skripsi sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor MAYOR MANAJEMEN SUMBERDAYA LAHAN DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2010

6 Judul Penelitian Nama Mahasiswa Nomor Pokok : Pendugaan Karbon Tersimpan dengan Pemodelan Spasial Data Pengukuran Lapang pada Kebun Kelapa Sawit Panai Jaya PTPN IV : Anter Parulian Situmorang : A Menyetujui, Dosen Pembimbing I, Dosen Pembimbing II, Dr. Ir. Muhammad Ardiansyah Dr. Ir. Kukuh Murtilaksono, MS NIP NIP Mengetahui, Ketua Departemen, Dr. Ir. Syaiful Anwar, M.Sc NIP Tanggal lulus:

7 RIWAYAT HIDUP Penulis lahir di Pematangsiantar, Sumatera Utara pada tanggal 10 Oktober Penulis merupakan anak ketiga dari lima bersaudara dari pasangan bapak Aratua Situmorang dan ibu Rusmi Sinaga. Penulis menyelesaikan pendidikan dasar pada tahun 1998 di SDN Pematangsiantar, kemudian pada tahun 2001 menyelesaikan studi di SLTPN IV Pematangsiantar. Selanjutnya penulis melanjutkan pendidikan di SMUN IV Pematangsiantar dan lulus pada tahun Pada tahun 2005, penulis diterima di Institut Pertanian Bogor melalui jalur SPMB (Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru) dan pada tahun 2006 diterima di Mayor Manajemen Sumberdaya Lahan, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Selama menjalani pendidikan perguruan tinggi, penulis pernah aktif dalam Himpunan Mahasiswa Ilmu Tanah (HMIT) sebagai Staf Penelitian dan Pengembangan Pertanian dan kegiatan kemahasiswaan lain seperti kepanitiaan MPD (Masa Perkenalan Departemen) periode , Panitia Seminar Nasional Soil and Mining tahun 2008, Panitia Seminar dan Lokarya Nasional Strategi Penanganan Krisis Sumberdaya Lahan Untuk Mendukung Kedaulatan Pangan dan Energi tahun 2008, Panitia Seminar dan Lokarya Nasional Geomatika-SAR Nasional. Selain itu, penulis pernah menjadi asisten praktikum Geomorfologi dan Analisis Lanskap ( ), asisten praktikum Sistem Informasi Geografi ( ) dan asisten praktikum Penginderaan Jauh dan Interpretasi Citra ( ).

8 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan ke Hadirat Tuhan Yang Maha Esa, yang telah memberikan hikmat dan karunia-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi. Skripsi yang berjudul Pendugaan Karbon Tersimpan dengan Pemodelan Spasial Data Pengukuran Lapang pada Kebun Kelapa Sawit Panai Jaya PTPN IV ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana di Mayor Manajemen Sumberdaya Lahan pada Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Dr. Ir. M. Ardiansyah selaku dosen pembimbing skripsi I yang telah memberikan banyak bimbingan, pengarahan, serta masukan selama masa pelaksanaan penelitian, maupun saat penyusunan skripsi ini. 2. Dr. Ir. Kukuh Murtilaksono, MS selaku dosen pembimbing skripsi II dan koordinator penelitian kerjasama IPB-PPKS yang telah memberikan banyak bimbingan dan pengarahan selama penelitian dan penyusunan skripsi ini. 3. Dr. Ir. Iskandar selaku dosen penguji yang telah memberikan saran dan masukan dalam penulisan skripsi. 4. Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) Medan atas kesediaannya membiayai dan mendukung terlaksananya penelitian ini. 5. Seluruh staf Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) Medan dan PT Perkebunan Nusantara IV Panai Jaya yang tidak dapat disebutkan satu persatu, atas bantuannya selama pelaksanaan penelitian ini. 6. Dr. Ir. Boedi Tjahjono, M.Sc selaku dosen pembimbing akademik yang memberikan pengarahan dan bimbingan selama masa perkuliahan. 7. Keluarga tercinta Mamak, Bapak, Kakak Mesra, Abang Jhon, dan adikadikku atas doa, dukungan, cinta, kasih sayang, perhatian, kepercayaan dan kesabaran selama ini, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini.

9 8. M. Arif Yusuf yang telah menjadi rekan kerja dalam penelitian ini. 9. Seluruh staf dan dosen pengajar Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan. 10. Teman-teman seperjuangan di Komunitas Bujangers atas segala bantuan, dukungan dan canda tawa selama ini. 11. Ridwan, Awank, Boby, Charlos, Ganda, Bembenk atas bantuan dan dukungannya selama ini. 12. Soilers lainnya yang telah banyak memberikan bantuan, semangat, dan dukungan, yang tidak dapat disebutkan satu persatu. pembaca. Akhir kata semoga skripsi ini dapat berguna dan bermanfaat bagi Bogor, Februari 2010 Penulis

10 DAFTAR ISI DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... Halaman I. PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan... 2 II. TINJAUAN PUSTAKA Gambut dan Karbon Tersimpan pada Gambut Penyebaran Lahan Gambut di Indonesia Karakteristik Kimia Gambut Karakteristik Fisik Gambut Konversi Penggunaan Lahan Gambut Aplikasi Penginderaan Jauh untuk Analisis Perubahan Penggunaan Lahan Data Penginderaan Jauh Landsat Interpolasi Titik Kelapa Sawit (Elaeis guinensis jacq.) Metode Pendugaan Cadangan Karbon Tersimpan III. BAHAN DAN METODE Lokasi dan Waktu Penelitian Bahan dan Alat Metode Penelitian Pendugaaan Karbon Atas Permukaan Penetapan Plot Pengamatan Tegakan, Nekromassa dan Tanaman Bawah/Semak Pendugaan Cadangan Karbon pada Tegakan Pendugaan Cadangan Karbon pada Nekromassa Pendugaan Cadangan Karbon pada Tanaman Bawah/ Semak viii ix x